Коммутирующий аппарат Советский патент 1981 года по МПК H01H5/06 

(54) КОММУТИРУЮЩИЙ АППАРАТ

I

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитным аппаратам, предназначенным для коммутации электрических цепей, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства. .

Известен аппарат для коммутации электрических цепей, содержащий включающий электромагнит и коммутирующие контакты, посредством которых осуществляется дистанционное включение и отключение цепей электрических установок и защита их от длительных перегрУзок . Аппарат предназначен для работы в качестве контактора 1.

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат, содержащий группы неподвижньк и подвижных контактов, электромагнит с непод внжной и подвижной частями магнитопровода, реле и поворотную траверсу на которой установлены указанные подвижная группа контактов и подвижная часть магнитопровода.

Подвижная часть магнитопровода электромагнита и подвижные коммутирующие контакты жестко укреплены на общей поворотной траверсе 2.

Однако жесткое крепление подвижной части магнитопровода и подвижных коммутирующихконтактов на общей траверсе приводят к увеличению массь подвижной системы, увеличивает ее инерционность при отключении, что снижает начальную скорость расхождения контактов при их размыкании и увеличивает время горения дуги.

Возможность отключения аппарата только за счет снятия, напряжения с включающей катупжи

10 приводит к больщому собственному времени срабатывания.

Все это снижает коммутационную способность устройства и позволяет использовать его только в качестве аппарата управления, требующего

IS установки дополнительных устройств, в частности автоматических выключателей для защиты управляемых цепей, что снижает функциональные возможности аппарата усложняет схему управления и увеличивает ее стоимость.

20

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности его работы как в режиме контактора, так и автоматического выключатеЛЯ при защите управляемых цепей электрическ установок, повышение быстродействия и комму тационной снособности за счет уменьшения мас сы подвижной системы. Поставленная цель достигается тем, что в из вестном коммутирующем аппарате, содержащем группы неподвижных и подвиж|{Ь1х контактов, электромагнит с неподвижной и подвижной час тями магнитопровода, реле и поворотную траверсу, на которой установлены заказанные груп пы Лбдвижных контактов и подвижная часть магнитопровода, поворотная траверса выполнена в виде двух частей, которые свободно иосажены на общую ось враще1шя к соединены между собой через дополнительно введенный механизм свободного расцепления, который кинематически связан с указанным реле, а группа подвижных контактов и подвижная часть магнитопровода установлены соответственно на частях траверсы. На чертеже изображена конструктивная схема коммутационного аппарата. Айпарат содержит неподвижный магнитопровод 1 с включающей катущкой 2, группу неподвижных коммутирующих контактов 3, часть 4 траверсы с подвижными коммутирующими контактами 5 и часть 6 траверсы с подвижной частью 7 магнитопровода и реле 8. Части 4 и 6 траверсы свободно насажены на оси 9 и соединены между собой с возможностью независимо го поворота вокруг оси 9 посредством (механизма 10 -свободного расцепления, с защелкой механизма 10 связана пружина 11. Усилие пружины 11 обеспечивает поворот частей 4 и 6 траверсы в противоположные направления. Пружины 12 и 13 служат для возврата подвиж ных коммутирующих контактов и подвижной части магнитопровода в исходное отключенное положение. Меха1шзм 10 свободного расцепления кинематически связан с реле 8. Аппарат работает следующим образом. Для подготовки коммутирующего аппарата к работе подвижная часть 7 магнитопровода отводится в крайнее отключенное положение, при этом взводится пружина 11 и одновременно происходит зацепление защелки механизма 10 свободного расцепления. Пружина. 11 при включенном мехшшзме 10 свободного расцепления остается все время во взведенном состоянии и не создает противодействующего момента при включении электромагнита. При подаче напряжения на включающую катущку 2, подвижная часть 7 магнитопровода под действием электромагнитных сил притягивается к неподвижному магнитопроводу 1 и поворачивает часть 6 траверсы вокруг оси 9. При этом крутящий момент через механизм 10 свободного расцепления передается части 4 траверсы с коммутирующими контактами 5. Таким образом осуп1ествляется синхронное перемещеrote подвижного магнитопровода и коммутирующих контактов до момента замыкания последних и включении аппг1рата. Отключение аппарата осуществляется за счет снятия напряжения с включаюп1ей катушки 2 элект1юмагнита. При исчезновении злектоомагнитньгх сил, удерживающих подвижную часть 7 мат ннтопровода в притянутом состоянии, последняя и коммутирующие контакты 5 вместе со своими частями траверсы под воздействием сил пружин 12 и 13 поворачиваются вокруг оси 9 и возвращаются в исходное отключенное положение, и аппарат оказывается подготовленным к последующим включениям и отключениям путем подачи и снятия напряжения с катуигки включения. Описьгааемый принцип действия относится к работе аппарата в режиме работы контактора. Работа аппарата в режиме выключателя происходит следующим образом. Подготовка к работе и включение производится в той же последовательности. Если в момент включения аппарата по замкнутым коммутирующим контактам 3 и 5 и катзоикам реле 8 протекает ток, не превышающий величины тока уставки реле, аппарат остается включенным на необходимое время. Если же через коммутирующие контакты и катущки реле 8 протекает ток, превыщающий ток уставки реле, последнее срабатывает и освободит от зацепления защелку механизма 10 свободного расцепления. При срабатывании механизма 10 происходит разъединение частей 4 и 6 траверсы. Подвижная часть 7 магнитопровода остается во включенном положении под действием удерживающих электромагнитных сил, а подвижные коммутирующие контакты 5 совместно с частью 4 траверсы под действием сил пружин 11 и 13 поворачиваются на оси 9 и возвращаются в исходное отключенное положение, при этом за счет силы пружины 11, обеспечивается ускоренное размыкание контактов и отключение управляемой электрической цепи. После этого обесточивается включающая катущка 2, и подвижная часть 7 магнитопровода посредством пружины 12, поворачиваясь, вокруг оси 9, отводится в промежуточное положение. Возврату подвижной части 7 магнитопровода в исходное отключенное положение препятствует пружина 11, сила которой превыщает силу отключающей пружины 12, чем обеспечивается невозможность взвода механизма свободного расцепления и, тем самым, повторного включения аппарата при подаче напряжения на включающую катупжу электромагнита. Для повторного включения необходи МО произвести вручную довозврат подвижной части магнитопровода в крайнее отключенное положение тем самым взвести пружину

11 и ввести в зацепление защелку механизма 10 свободного расцепления.

Схема аппарата предусматривает также возможность работы его в режимах выключателя и контактора, когда не требуется дополнительного довозврата в крайнее отключенное положение подвижной части 7 магнитопровода, как в период подготорки к первому включению, так к после отключения аппаратом тока перегрузки или тока короткого замыкания.

Для осуществления такого режима работы аппарата в нем не устанавливается пружина 11, При отсутствии пружины 11 сила отключающей пружины 12 вполне достаточна для того, чтобы возвратить в исходное отключенное положение подвижную часть 7 магнитопровода и ввести в зацепление защелку механизма 10. Дальнейшая . работа аппарата происходит в обыщюм порядке.

Установка подвижных коммутирующих контактов на отдельной траверсе позволяет свести до минимума массу подвижной системы, а следовательно, и момента инерции механизма при отключении аппарата, что способствует увеличению начальной скорости расхождения контактов при их размыкании.

Установка подвижной части магнитопровода электромагнита на отдельной части траверсы, связанной посредством механизма свободного расцепления с другой частью траверсы, на которой закреплены родвижные коммутирующие контакты, обеспечивает возможность размыкания коммутирующих. контактов при включенном электромагните, что повыщает быстродействие аппарата и сокращает собственное время срабатывания. Увеличение быстродействия и увеличение начальной .скорости расхождения контактов повыщает коммутационную способность аппарата.

Совмещение в одном аппарате двух функций контактора и автоматического выключателя позволяет в управляемых цепях электрических установок применять один аппарат вместо двух, что упрощает схему и повышает ее надежность.

Формула изобретения

Коммутирующий аппарат, содержащий группы неподвижных и подвижных контактов,. электромагнит с неподвижной и подвижной частями магнитопровода, реле и поворотную траверсу, на которой установлены указанные Ьодвижная группа контактов и подвижная часть магнитонровода, от личающийся тем, что, с целью расщирения функциональных

возможностей и повышения быстродействия и коммутационной способности, поворотная траверса выполнена в виде двух частей, которые свободно посажены на общую ось вращения и соединены между собой через дополнительно введенный механизм свободного расцепления, который кинематически связан с указанным реле, а группа подвижных контактов и подвижная часть магнитопровода установлены соответственно на частях траверсы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

КГ 6000. Внешторгиздат, ТО БХ463079, 1919У/67.

2.Общая электротехника. Под ред. В. С. Пантющина. М., 1970, с. 550-552.