Электромагнитный коммутационный аппарат

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 11 59782 Союз Советских Социалистических Республик(2 ударственныи комитет ета Министров СССР делам изобретений рите 53) УДК 316.53(088.8)(72) Авторы изобретен иниР итниИзобретение относится к контактным электрическим аппаратам и может найти применение в дистанционно управляемых электромагнитных коммутационных аппаратах, например контакторах, пускателях, реле и т. п,Известны и в существующих контактных аппаратах широко применяются мостиковые контакты, укрепляемые с помощью держателя и пружин на изоляционных рейках, держателях или траверсах, связанных с подвижными частями привода, например электромагнитного.Такие конструкции имеют изнашиваемые (трущиеся) направляющие для подвижных систем, контактных элементов и электромагнитов, Электромагниты в таких конструкциях, как правило, создают избыточные силы, необходимые для преодоления сопротивления пружин, сил трения и веса подвижных частей, а также для удержания аппарата во включенном положении.Такие аппараты конструктивно сложны и требуют технологической увязки ряда кинематически сопрягаемых узлов с довольно высокой точностью. При работе в таких аппаратах возникают практически не поддающиеся расчету и управлению динамические процессы, сильно ограничивающие долговечность основных узлов и элементов конструкции. Возникающие при срабатывании таких аппаратов удары и вибрации частей вызывают отскакивание контактов, что ограничивает их коммутационную способность и износостойкость.Известны также магнитоуправляемые контакты, так называемые герконы (язычковые реле), преимущественно на малые токи, в которых контакты на плоских пружинах, помещенные в герметизированные или газонаполненные капсулы, приводятся в действие (замыкаются или размыкаются) с помощью электромагнитов или постоянных магнитов.Однако эти герконы обладают весьма ограниченными возможностями в повышении надежности контактирования, необходимого для пропускания токов в десятки и сотни ампер; ограниченной токопроводящей способностью плоских пружинных контактов; весьма ограниченной коммутационной способностью; низкими термоустойчивостью и электродинамической устойчивостью, вследствие чего номинальные токи герконов не превышают несколько ампер, Кроме того, герконы неремонтопригодны.Цель изобретения - создание максимально простого, технологического, ремонтопригодного электромагнитного коммутационного аппарата в уменьшенных габаритах на номинальные токи от долей ампера до несколько ких сотен ампер при достаточной для элект 51978255 60 65 ромагнитного аппарата коммутационной способности, термоустойчивости, электродинамической устойчивости и т. п., в котором были бы сведены к минимуму трение между деталями и избыточное тяговое усилие электромагнита для обеспечения более высокого уровня надежности и долговечности аппарата в целом.Поставленная цель достигается тем, чтосердечник магнитопровода выполнен в виде двух изолированных друг от друга при помощи изоляционной прокладки полюсов, на рабочие поверхности которых установлены неподвижные контакты, а якорь - в виде мостикового подвижного контакта, причем контактные накладки на соприкасающихся поверхностях сердечника и якоря выполняются из ферромагнитной композиции, и якорь снабжен специальной деталью в виде пружины или магнитов.На фиг. 1 изображен электромагнитный коммутационный аппарат в отключенном положении (цепь АВ разомкнута); на фиг. 2 - то же, во включенном положении (цепь АВ замкнута) .Электромагнитный коммутационный аппарат содержит полюса 1 и 2 магнитопровода, одновременно являющиеся неподвижными контактами и токопроводами; деталь 3, электрически изолирующую полюса 1 и 2 между собой; включающую катушку 4, рассчитанную на питание постоянным током; дополнительную кату шку 5, которая может применяться для видоизменения характеристики срабатывания (например, видоизменение коэффициента возврата, автоматическое отключение при возникновении тока перегрузки и т, п.) при встречном или согласном подключении ее с катушкой 4; контактные накладки 6 и , изготовляемые из специальных композиций, предназначаемых для электрических контактов, устанавливаемые на неподвижные и подвижные части контактной системы в месте их соприкосновения для дополнительного увеличения надежности контактирования, увеличения износостойкости, термической и электро- динамической устойчивости, коммутационной способности; мостиковый контакт 8 из ферромагнитного материала, который одновременно является якорем электромагнита; колодку 9 из немагнитного материала, на которую может опираться мостиковый контакт (якорь) 8 в отключенном положении и на которой может устанавливаться устройство 10 (пружины, постоянные магниты, электромагниты и т. п,), служащее для облегчения возврата и удержания подвижного мостикового контакта в отключенном положении в случае работы в условиях тряски, вибрации, наклонов, ударов или если требуется блокировать включение контактов при подаче напряжения на включающую катушку. В тех случаях, когда сечение магнитопровода достаточно для создания требуемой величины контактного нажатия, но не обеспечивает достаточно высо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 кую электропроводность, последняя может быть увеличина за счет дополнительных проводников тока, шунтирующих следующие участки магнитопровода; на мостике - между контактами, а па полюсах - между контактом и местом подсоединения проводов к аппарату.Работа электромагнитного коммутационного аппарата происходит следующим образом.При подаче напряжения на катушку 4 индуктируется магнитный поток, проходящий вдоль неподвижных контактов (полюсов 1 и 2), мостикового контакта (якоря) 8, через контактные накладки 6 и 7 и зазор между ними, а также через изоляционную деталь 3, Таким образом, под действием силы притяжения, развиваемой магнитным потоком, которая превышает вес мостика и силу, развиваемую удерживающим устройством 10, происходит перемещение мостикового контакта во включенное положение, указанное на фиг. 2, При этом рабочий магнитный поток, притягивающий мостик, выполняет для него и функцию направляющей системы, не подверженной механи .ескому износу.При размыкании цепи катушки 4 магнитное поле снижается до незначительной величины, определяемой остаточной индукцией ферромагнитных частей, в результате чего мостиковый контакт (якорь) 8 отпадает под действием собственного веса, Таким образом происходит размыкание цепи АВ,Предлагаемый электромагнитный коммутационный аппарат обладает рядом преимущсств по сравнению с известными электромагнитными коммутационными аппаратами: содержит значительно меньшее число деталей; не требуется избыточное тяговое усилие электромагнита, превышающее нажатие на контактах, так как конечное тяговое усилие в предлагаемом электромагнитном коммутационном аппарате является контактным нажатием во включенном положении; отсутствуют характерные для герконов недостатки, препятствующие увеличению номинального тока вплоть до нескольких сотен ампер; отсутствует трение подвижных частей, снижающее долговечность и надежность аппарата; меньщие габариты, материалоемкость и вес; упрощается привод и конструкция в целом контактных систем, в частности систем, предназначенных для работы в вакууме, газе или жидкости. Формула изобретения 1. Электромагнитный коммутационный аппарат, содержащий катушку, питаемую постоянным током, неподвижные части магнитопровода и подвижный якорь, о т л и ч а ющий ся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности электромагнитных аппаратов, сердечник магнитопровода выполнен в виде двух изолированных друг от друга при помощи изоляционной проклад519782 Составитель В, Черновадактор А, Купрякова Техред А, Камышникова Корректор Л. Брахнина Заказ 1515/7ЦНИИ Изд.1441 Тираж 963 ПодпнсноГосударственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, )К, Раушская наб., д. 45 Типография, пр. Сапунова,ки полюсов, на рабочие поверхности которых установлены неподвижные контакты, а якорь выполнен в виде мостикового подвижного конта кта.2. Электромагнитный аппарат по п. 1, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения магнитной проводимости магнитопроводящей цепи, а также для повышения надежности контактировапия, контактные накладки на соприкасающихся поверхностях сердечника и якоря выполняются из ферромагнитной композиции.3. Электромагнитный аппарат по пп, 1 и 2, 5 отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивости работы в условиях повышенных механических внешних воздействий, якорь снабжен специальной деталью в виде прукипы или магнитов.