Индукционно-динамический привод

(51 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН инстиэлектро- кционнод 10Ясг ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГННТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(21) 4247246/24-07(57) Изобретение относится ктехнике, в частности к инду динамическим приводам. Цель изобретения - повьшецие мощности, срока служ"бы и расширение области применения.Привод имеет корпус 1, индукторы 4,5, 6, дисковые якори 7 и 8. Индукторы содержат катушки 13 с сердечниками 14, якори закреплены на валу 10,При импульсном протекании тока по катушкам магн (тный поток пересекаетякори и приводит к повороту якорейс валом на определенный угол. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к индукционнодинамическим приводам для быстродействующих коммутационных аппаратов:синхронных выключателей, контакторов,отделителей, разъединителей, короткоэамыкателей.Цель изобретения - повышение мощ-ности, срока службы и расширение области применения,На фиг. 1 представлен привод, общий вид; на фиг. 2 - фрагмент индуктора и якоря (сечение А-А на фиг. 1);на фиг. 3 - варианты исполнения якоя; на фиг. 4 - схема соединения катушек индуктора.Индукционно-динамический приводсостоит иэ корпуса 1 и примыкающихк нему с двух сторон фланцев 2 и 3. 20Внутри корпуса 1 размещены, например, три индуктора: внутренний 4 идва крайних 5 и 6, Между индукторамиразмещены, например, два дисковыхякоря 7 и 8 с минимальным воздушным 25зазором по отношению к каждому индуктору, Воздушный зазор должен обеспечить свободный без затираний об индуктор поворот якоря. Якори 7 и 8 выполнены из хорошо электропроводящего 30материала и имеют форму дисков с лопастями 9, например по две лопастина каждом якоре, Якори 7 и 8 закреплены на валу 10, вращающемся в подшипниках 11 и 12 которые установле 935ны во фланцах 2 и 3. Индукторы 4-6содержат, например, по четыре идентичных многовитковых катушки 13, расположенные на шихтованных сердечниках 14, выполненных из электротехнической стали, Катушки 13 с сердечниками 14 внутреннего индуктора 4 закреплены в изоляционной касете 15 (Фиг.2),которая закреплена в корпусе 1 междуякорями 7 и 8 при помощи дистанцион 45ных втулок 16. А катушки 13 с сердечниками 14 крайних индукторов 5 и 6закреплены на фланцах 2 и 3 соответственно, Оси катушек 13, имеющих одинаковый порядковый номер на каждом .индукторе, совмещены. Профиль каждой 50лопасти 9 якоря совпадает с профилем .катушки 13 индуктора, В исходном состоянии лопасти 9 якорей 7 и 8 сдвинуты по отношению к катушкам 13 в направлении вращения и зафиксированы 55пружинными фиксаторами 17 (фиг. 2),закрепленными на дистанционных.втулках 16,Сдвиг лопастей 9 якорей по направлению вращения относительно катушек 13 обусловлен необходимостью получения вращательного движения якорей, Если выполнить привод с совмещенными продольными осями лопастей 9 и катушек 13, то в возбужденном состоянии привода якорь будет находиться в неустойчивом состоянии, так как действующие на каждую лопасть 9 с двух сторон электромагнитные силы направлены по оси привода и взаимно уравновешиваются, Смещение осей катушек 13 и лопастей 9 вызывает появление тангенциальной составляющей силы, которая создает вращательное движение якоря. Для максимального использования действия тангенциального усилия лопасти 9 и катушки 13 выполняются с одинаковым профилем в плоскости,перпендикулярной оси вала 10, а величина сдвига лопастей 9 относительно катушек 13 выполняется не более чем на ширину меди катушки 13.Индукционно-динамический привод обеспечивает прямой и обратный ход якорей, Для этого половина катушек 13 каждого из индукторов используется для создания прямого хода, а вторая половина - для обратного хода. Поэтому количество катушек 13 в каждом из индукторов составляет четное число, а количество лопастей 9 каждого иэ якорей, вдвое меньше, чем у катушек 13 индуктора, количество лопастей 9 и катушек .13 зависит от требуемого угла поворота якорей. Количество индукторов и якорей определяется необходимой мощностью привода. Для работоспособности устройства минимально необходимо наличие двух индукторов и одного якоря. В примере конкретного исполнения привода (фиг.1) содержится три индуктора 4-6, два якоря 7 и 8, четыре катушки 13 в каждом из индукторов и по две лопасти 9 у каждого из якорей.Схема соединения катушек 13 индук" торов показана на фиг. 4, Катушки 13 прямого хода каждого индуктора соединены между собой последовательно согласно, соответственно катушки 13 обратного хода - так же. А катушки 13: прямого хода всех индукторов соедине. ны между собой параллельно и подключены к накопителю 18. Катушки 13 обратного хода всех индукторов также соединены параллельно и подключены46 1. Индукционно-динамический привод, содержащий корпус, индукторы, дисковые якори, фиксирующий механизм, причем дисковые якори и индукторы установлены в корпусе соосно, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения мощности, срока службы и расширения области применения, он снабжен валом, якори снабжены лопастями, установленными по окружности дисков, и закреплены на указанном валу, индукторы выполнены в ниде катушек с сердечниками, расположенных вокруг вала, профиль лопастей дисковых якорей совпадает с профилем катушек индукторов, в плоскости перпендикулярной оси вала, дисковые якори и индукторы расположены поочередно вдоль вала, катушки индукторов размещены одна против другой, лопасти дисковых якорей размещены между катушками индукторов со сдвигом по отношению к катушкам индукторов в направлении вращения якорей, причем количество индукторов выбрано, по крайней мере, равным двум, количество дисковых якорей на один меньше, чем количество индукторов, количество катушек в каждом из индукторов составляет четное число, а количество лопастей каждого из якорей вдвое меньше, чем количество катушек в индукторе.2, Привод по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что сдвиг лопастей дисковых якорей по отношению к катушкам индукторов выполнен не более чем на ширину меди катушки. з 14607 к накопителю 19. Начала катушек 13 на схеме фиг. 4 обозначены точками.При большом количестве лопастей 9 якоря и, соответственно, катушек 13 в каждом индукторе (например, фиг.3 д) возможна любая другая последовательно"параллельная комбинация соединений катушек 13 для согласования параметров всей цепи.1 ОПривод работает следующим образом.При подаче импульса тока от накопителя 18 в катушки 13 прямого хода привода через управляемый вентиль 20 , в сердечниках 14 создается осевой магнитный поток, который проникает через воздушный зазор в лопасти 9 якоря и индуцирует в них токи. Взаимодействия токов в лопастях 9 с магнитным .полем в воздушных зазорах обу- словливают возникновение электромагнитных сил, действующих на лопасти 9. Так как лопасти 9 находятся между двумя идентичными индукторами (например, 4 и 5, 5 и 6), то осевые сос- рь тавляющих этих сил взаимно уравновешиваются. А поскольку продольные оси симметрии лопастей 9 смещены относительно осей катушек 13 по направлению вращения, то появляется тангенциальная составляющая силы, которая стремится вытолкнуть лопасть 9 из зоны магнитного потока. Так как точки приложения силы на лопастях 9 смещены относительно оси привода, то на валу 10 создается вращающий момент, который с ускорением поворачивает его на угол, ограниченный фиксаторами 17, которые установлены так, чтобы лопасти 9 якоря фиксировались между катуш,1 г ками 13 обратного хода индукторов с соответствующим смещением в обратном направлении.Возврат якорей привода в исходное состояние осуществляется путем подачи импульса тока в катушки 13 обратного хода от накопителя 19 через управля,емый вентиль 21 и процесс срабатывания привода происходит аналогичным образом.Благодаря тому, что якори привода закреплены на валу 10, вращающемуся в подшипниках 11 и 12 качения, сила тяжести, действующая на него, уравновешивается реакцией опор, т.е. подшипников. Это приводит к тому, чтоэлектромагнитная сила, действующаяна лопасти якорей, затрачиваетсятолько на преодоление инерционных масс и противодействующих усилий,создаваемых .присоединенным к приводуисполнительным механизмом, а такжетрением качения в подшипниках.При движении якоря осевой воздуш"ный зазор между индуктором и якоремостается постоянным и минимальным,обусловленным только технологическими факторами. Изменяется лишь площадьвзаимодействия лопастей 9 и катушек13. Эта площадь взаимодействия определяется так называемым полюсным деолением, равным 360 /число катушекиндуктора, и углом сдвига лопасти 9якоря относительно катушки 13. авсем ходе якорь испытывает силовоевоздействие и следовательно ускоряется,Формула изобретения1460746 оставитель Ю. Селяниновехред Л.Олийнык Данко о рректо дакт Заказ 546/57 Тираж 694 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР,113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,1