Быстродействующее индукционно-динамическое управляющее устройство

(51) М. К,. Н 01 Н 1/54 Гасударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий0,5 -1 т/Р,р =0,1 Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано дляуправления силовыми пневмоприводами высоковольтных коммутационных аппаратов.Известен пусковой элемент с индукционно-динамическим силовым механизмом пневматического привода для воздушных.выключателей, содержащий катушку, расположенную в металлической крышке корпуса и присос, выполненный из электропроводного материала и выполняющий функцию подвижного якоря 1.Наиболее близким к заявленному является индукционно-динамическое устройство, используемое в качестве привода короткозамыкателя, содержащее плоскую катушку (индуктор), подключенную к емкостномунакопителю энергии (ЕНЭ), размещеннуюв массивном металлическом корпусе и изолированную от него на номинальное напряжение ЕНЭ эпоксидным компаундом, якорь,выполненный в форме диска из электропроводного материала и шток 121,Недостатком описанных устройств яв.ляется сравнительно невысокий КПД преобразования энергии накопителя вследствие активных потерь от вихревых токов, наводимых в металлическом корпусе. Индуктирование вихревых токов в корпусе данного устройства имеет место, так как толщина изоляционного зазора, выбранная по условию обеспеченния электрической прочности, невелика (1 - 3 мм), поскольку напряжение ЕНЭ, как правило, не превышает 3 - 5 кВ. Кроме того, наведенные в корпусе вихревые токи взаимодействуют с магнитным полем катушки, в результате чего возникают электромагнитные тО усилия, выталкивающие катушку из корпуса. Это приводит к постепенному разрушению катушки и уменьшению срока службы устройства в целом. Целью изобретения является повышение 15 КПД и срока службы устройства.Поставленная цель достигается тем, чтоизоляционный зазор между основанием корпуса и нерабочей торцовой поверхностью катушки выполнен по величине )т больше, 20чем требуется по условию электрической прочности, и определяется из отношениягде Ь. - толщина изоляционного зазора, м;Рр - средний диаметр катушки, м,а цилиндрическая часть корпуса выполненас прорезью по образующей, причем черезуказанную прорезь осуществляется токоподвод к катушке,На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 -разрез А-А на фиг. 1.Устройство имеет габаритные и установочные размеры такие же как и у электромагнитов ВВ - 400 - 15, ВВ - 400 - 15 А. Оносодержит металлический корпус 1, якорь 2,расположенный в непосредственной близости от рабочей торцовой поверхности, катушки 3 отделенной от корпуса 1 изоляционнымзазором, и шток 4. В цилиндрической частикорпуса 1 по ее образующей выполнена прорезь 5, через которую катушка 3 выводами6 подключена к ЕНЭ (на фиг. не показан).При разряде ЕНЭ на катушку 3 вокругнее возникает импульсное магнитное поле,под действием которого якорь 2 ускоряется,приводя в движение пусковой элемент силового пневмопривода, связанный с якоремштоком 4.Теоретически и экспериментально установлено, что на расстоянии 0,5 Й/Р р -0,1от торцовой нерабочей поверхности катушкиимпульсное магнитное поле практически затухает, и в проводящих материалах, расположенных на указанном расстоянии от нерабочей поверхности катушки, вихревые токине индуктируются. Поэтому, выполнение изоляционного зазора между основанием корпуса и нерабочей торцовой поверхностьюпо величине 0,5 Р, Л:0,1 Р г позволяетувеличить КПД преобразования энергии емкостного накопителя. за счет уменьшенияактивных потерь, а также увеличить срокслужбы устройства благодаря уменьшениювеличины электромагнитных усилий, выталкивающих катушку из корпуса практическидо нуля. Наличие прорези в корпусе препятствует возникновению вихревых токовв его цилиндрической части, что также способствует уменьшению активных потерь энер 4гии. После совершения основной (рабочей) операции возврат якоря к рабочей торцовой поверхности катушки происходит либо при возвращении в исходное положение пускового элемента, либо с помощью пружины 7.Таким образом, данная конструкция индукционно-динамического управляющего устройства позволяет увеличить КПД преобразования энергии емкостного накопителя и повысить срок службы устройства по сравнению с известными.Использование устройства вместо электромагнитов дает возможность уменьшить собственное время срабатывания пусковых элементов силовых пневмоприводов с 0,01 - 0,015 с до 0,001 - 0,0015 с, а следовательно повысить быстродействие коммутационного аппарата. Формула изобретения 20 Быстродействующее индукционно-динамическое управляющее устройство, содержащее металлический корпус, якорь, шток и плоскую катушку, отделенную от корпуса изоляционным зазором, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД и срока службы устройства, изоляционный зазор между основанием корпуса и нерабочей торцовой поверхностью катушки выполнен по величине Ь, определяемой из отношения 0,5 А 1/Рср 0,1 30 где Ь - толщина изоляционного зазора, м;Рср - средний диаметр катушки, м;а цилиндрическая часть корпуса выполненас прорезью по образующей, причем черезз 5 указанную прорезь осуществляется токоподвод к катушке.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР,4479167, кл. Н 01 Н 33/32, 1975.2, Авторское свидетельство СССР274179, кл. Н 01 К 33/66, 1968ель В. ПопоБойкас Составит Техред А. Тираж 784 Государственного делам изобретений осква, Ж - 35, Ра Патент, г. Ужготета СССткрытийнаб., д. 4/5ул. Проектная,Редактор Т.МорозоваЗаказ 5683/27ВНИИПИпо113035, Мфилиал ППП коми и о ушская род, орректор М. ШарошидписноеР