Быстродействующий электромагнит

753498 А 1 СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР Е ИЗО Ен ПИСА ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТО 21шунт 4 с короткозамкнутым пор-контакт 9, подвижный конновленный на якоре, токведукатушку 10, блок 12 ия сигнала, тиристар 14. Уставагнита задается пружинами 8.росте тока в шине 7 поток ет, поток Ф) растет медленно емпфирующего действия кольому интенсивно растет поток чинает движение и размыкают, 11 и запускается блок 12, абатывает сигнал, Поступаю- стор 14, который, открываясь, ие на катушку 10, магнитный ой складывается с потоком Я шине 7. Якорь приобретает доскорение. 1(46) 07.08,92. Бюл, % 29 . такт 11, устаР 1) Всесоюзный научно-исследовательскийщую шинупроектно-конструкторский и технологиче- формированский институт электровоэостроения . ка электром(56) ГолубевА.И, Быстродействующие авто-Ф 1 возрастаматические выключатели. - М, - Л.: Энергия, вследствие д1964, с.89, рис.36 ца 5 и поэтАвторское свидетельство СССР Ф, Якорь наФ, ЬВ 262269, кл. Н 01 Р 7/13, 1970. ся контакты(54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ЭЛЕКТРО- который вырМАГНИТщий на тири(57) Быстродействующий электромагнит мо-подает питанжет быть использован в автоматических ап- . поток которпаратах максимальной защиты. Цель - . Ф 1 от тока вповышение быстродействия. Электромаг- полнительнонит содержит два стержня 1 с полюсами 2,якорЬ 3, оттягиваемый пружинами 8, ярмо 6,Изобретение относится к области электрических аппаратов и может быть использовано в автоматических аппаратахмаксимальной защиты, например, в автоматических выключателях.Известен быстродействующий электромагнит, содержащий два стержня с ярмом,якорь и токоведущую шину,Однако время трогания электромагнитасовпадает со временем достижения аварийным током величины уставкй; т,е, быстродействие этогоэлектромагнитанедостаточно.Известен электромагнит, который содержит два стержня с полюсами, якорь, магнитный шунт с короткозамкнутым кольцом,ярмо, установленное с.зазорами между ними стержнями, токоведущуюшину, расположенную между стержнями, пружины, связанные с якорем, упор для ограничения ходаякоря, а якорь установлен с возможностьювзаимодействия с полюсами стержней.Недостаток электромагнита - при малом количестве витков токовой катушкйизза неинтенсивного изменения магнитногопотока якорь электромагнита хотя и начинает движение до момента достижения токомвеличины установки, но до момента соприкосновения с полюсами стержней движениямедленно, т.е, быстродействие электромагнита недостаточно.Целью изобретения является повышение быстродействия электромагнита.Поставленная цель достигается тем, чтов предлагаемом техническом решении элек., тромагнит сочетает в себе возможности выполнения двух функций - функцию датчикаи функцию исполнительного органа аппа рата защиты.Наличие у быстродействующего электромагнита контактов, один из которых вы. полнен в виде механического упора дляякоря, а другой в виде подвижного контакта,механически связанного с якорем, блокаформирования управляющего сигнала и тиристора, соединенного последовательно скатушкой, установленной, например, на ярме, позволяет сразу же после начала движе.ния якоря перевести электромагнит врежим форсированного включения и получить высокое быстродействие,Нэ чертеже изображен быстродействующий электромагнит в отключенном положении.Электромагнит имеет два стержня 1 сполюсами 2, якорь 3, магнитный шунт 4 скороткозамкнутым кольцом 5, ярмо 6, вковедущую шину 7, пружины 8, зацепленныезэ якорь 3, упор 9 для ограничения ходаякоря 3, являющийся также неподвижнымконтактом, катушку 10, установленную на ярме 6 или на стержне 1, подвижный контакт 11, механически, например, жестко, с помощью изоляционной детали (не показано) закрепленный на якоре 3, блок 12 формирования управляющего сигнала, входы которого соединены с контактами 9 и 11, один из выходом блока формирования управляющего сигнала соединен с управляющим выводом 13 тиристора 14, а второй выход - с ка 1 одом тиристора 14 и с первым выводом катушки 10, а второй вывод катушки 10 и анод тиристора 14 подсоединены к источнику питани:, Блок 12 имеет также вы 10 воды 15 и 16 для подключения к источнику питания. Между стержнями 1 и шунтом 4, а также между стержнями 1 и ярмом 6 имеют 15 ся зазоры 17 и 18 В качестве источника питания катушки 10 может быть использован предварительно заряженный конденсатор 19 (показан пунк 20/ тиром), Вместо тиристора 14 может быть использован другой ключевой элемент.Быстродействующий электромагнит работает следующим образом. Ток, протекая по токоведущей шине,создает поток Ф 1, который разветвляется, Разряд конденсатора 19 (при его применении) позволяет получить болееинтенсивное притяжение якоря 3 к полюсам 2. на потоки % и Ф . При медленном и плавном возрастании тока потоки распределя ются в соответствии с магнитнымипроводимостями участков магнитной цепи.По достижении током величины тока уставки, задаваемой силой пружин 8, якорь 3 начинает движение и контакты 9 и 11 размы каются. При этом из блока 12 формйрования. упРавляющего сигнала поступает сигнал,например в виде импульса тока, на управляющий вывод 13 тиристора 14. Последний открывается и катушка 10 получает питание.40 Поток от этой катушки складывается с потоком Ф 1, что приводит к ускоренному притяжению якоря 3 к полюсам 2.При коротком замыкании в защищае.- мой цепи ток в шине 7 растет быстро. Также 45 быстро растет и поток Ф 1. Быстрому же ро,сту потока Ф препятствует демпфирующее действие короткозамкнутого кольца 5, потому поток 4 Ъ возрастает, Это приводит к тому, что якорь 3 начинает движение преж де, чем ток успеет достичь величины уставки. Время трогания уменьшается. Время трогания зависит от величины зазоров 17 и 18. От величин этих же зазоров зависит максимальная индукция в стали участков маг нитной цепи шунта 4, стержней 1 и ярма 6.5 1753498 Составитель В.ПацеураТехред М,Моргентал Корректор А.Ворович Редактор Н,бобкова Заказ 2770 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Движение якоря может быть использо.вано для переключения контактов аппарата защиты или для расцепления его защелки.Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения по сравнению с известным заключается в повышении быстродействия на 25 - 30путем возможности использования энергии от дополнительного источника питания или энергии предварител ьно заряженного конденсатора,Ф о р мул а изобретен ия Быстродействующий электромагнит, содержащий два стержня с полюсами, якорь, магнитный шунт с короткоэамкнутым кольцом, ярмо, установленное с зазорами между ним и стержнями, токоведущую шину, расположенную между стержнями, пружины, связанные с якорем, упор для ограничения хода якоря, якорь установлен с возможностью взаимодействия с полюсами стержней, отл ич а ю щи й ся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен катушкой, подвижным контактом, 5 блоком формирования управляющего сигнала и тиристором, упор выполнен в аиде неподвижного контакта, катушка установлена на указанном ярме, подвижный контакт установлен на якоре; магнитный шунт уста новлен с зазорами между ним и стержнями,вход блока формирования управляющего сигнала соединен с указанными контактами, один из выходов блока формирования управляющего сигнала соединен с управля ющим выводомтиристора, а другой выход -с катодом тиристора и с первым выводом катушки, второй вывод катушки и анод тиристора предназначены для подсоединения к источнику питания.20