Электромагнит быстродействующего выключателя

(51) 5 Н 01 Г 7/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ 1 СТ РОДЕИСТ ВУКВЕ ГО осится к электрох 4 йь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 444 727 9/24-07 (22) 27,06,88 (46) 30.12.90, Вюл, Мц 48 (71) Всесоюзный научно-исследова ский, проектно-конструкторский и нологический институт электровоз строения (72) Л,Н.Кирбятьев, В,1.Сердюк, Г.А.Иванова и П.В,Ковалев (53) 621,318.3 (088,8) (56) Голубев А.И, Быстродействующ автоматические выключатели, М.-Л Энергия, 1964,Авторское свидетельство СССР У 871252, кл . Н 0 1 Н 77/00 1980 801617469 2 (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТ БЬ ВЫ КЛ 10 ЧАТ ЕЛЯ (57) Изобретение отн аппаратостроению. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия, уменьшении массы и габаритов, снижении трудоемкости изготовления. Электромагнит содержит магнитопровод 1 с удерживающей катушкой 2 и размагничивающим витком 3, удерживаецие 6 и притягивающий 8 полюса с размещенным между ними якорем 7, Якорь 7 совершает поступательное движение, чем обеспечивается при срабатывании уменьшение зазора между якорем 7 и притяги1617469 вающим полюсом 8 практически до нуля.При срабатывании якорь 7 под действием усилий пружины 18, отключающейпружины и электромагнитного усилияпритягивания к подвижному полюсу 8отрывается от удерживающих полюсов 6и направляемый шариками 9 поступательно перемещается к подвижному поИзобретение относится к электроаппаратостроению н может быть использованов быстродействующих выключателях,используемых в объектах с ограниченными объемами для размещения оборудования (напримерна электроподвижномсоставе железных дорог, в судовыхустановках и т.п,).Цель изобретения - повышение быстродействия, уменьшение массы и габаритов, а также снижение трудоемкости 25изготовления электромагнита,На фиг,1 изображена конструкцияпредлагаемого электромагнита; нафиг.2 - принципиальная схема электромагнита; на фиг,3 - разрез А-А нафиг,2,Электромагнит состоит из шихтованного магнитопровода 1 с удерживающейкатушкой 2 и размагничивающим витком3. Магнитопровод имеет боковые полюса354 и 5 и удерживающие полюса 6. Междубоковыми полюсами 4 и 5 магнитопровода 1 размещены с зазором Д 1 якорь 7и с зазором Дпритягивающий подвижный полюс 8, В конструкции электромагнита электровозного быстродействующего выключателя зазорыД 1 и Ь 2могут быть обеспечены в пределах 0,30,5 мм, Якорь 7 и подвижный полюс 8зафиксированы шариками 9. ШаРики 9 45помещены в стойки 10, которые болтами11 через овальные отверстия в стойках10 закреплены на магнитопроводе 1.Якорь 7 одной плоскостью расположенна удерживающих полюсах 6 а противоположной противостоит плоскости притя.гивающего подвижного полюса 8. Якорь7 и подвижный полюс 8 установлены сзазором я между ними с помощью гайки12, навернутой на стержень 13, имеющий бурт 14, в который под действием55пружины 15 упирается подвижный полюс8, Якорь 7 снабжен осью 16, шарнирносоединенной с тягой 17, через которую люсу, сохраняя зазоры Д 1 иЬ 2. Приперемещении якоря 7 происходит резкоеувеличение движущего его усилия, т.к.у полюсов 6 удерживающее усилие убывает и одновременно благодаря уменьшению зазора а возрастает усилие,притягивающее якорь 7 к подвижномуполюсу 8. 3 ил. пружина 18 верхним концом действует на отрыв якоря 7 от удерживающих полюсов 6, а нижним концом, опираясь на контактный рычаг 19, создает контактное нажатие между силовыми контактами 20 и 2 1 выключателя, Гайки 22 помещены на тягу 17 для получения регулируемого зазора о между связанной с якорем 7 тягой 17 и упором 23 контактного рычага 19. Зазор о предназначен для обеспечения возможности износа контактов 20 и 21 до определенной величины. Отключающие пружины 24 предназначены для отрыва якоря от удерживающих полюсов 6 и действуют согласно с электромагнитным усилием, притягивающим якорь 7 к подввкному полюсу 8. Отключакщие пружины 24 зацеплены эа ось 16 якоря 7, Под действием усилий пружин 24 контактный рычаг 19 упирается в упор 25 в отключенном состоя-, нии. Шарики 9 упираются в скобы 26, выполненные на якоре 7 и полюсе 8.Электромагнит работает следуацим образом.В исходном состоянии катушка 2 возбуждена и якорь 7 притянут к полюсам 6. При превышении величины силового тока в размагничивающем витке 3 сверх определенного значения якорь 7 под действием усилий пружин 18 и 24 и электромагнитного чсилия поитяжения к подвижному полюсу 8 отрывается от удерживающих полюсов 6 и, направляемый шариками 9, поступательно перемещается к подвижному полюсу 8, выдерживая боковые зазоры Д 1 и Д 2,.При этом выбирается зазор о и происходит удар гаек 22 по упорам 23 контактного рычага 19, в результате чего контакты 20 и 21 размыкаются. В процессе перемещения якоря 7 пРоисходит резкое увеличение движущего его усилия, так как у удерживающих полю сов 6 удерживающее усилие убывает и5 16174одновременно (благодаря уменьшению донуля зазора 4 ) возрастает усилие,притягивающее якорь 7 к подвижномуполюсу 8, После их соприкосновенияпроисходит совместное поступательное5движение якоря 7 и подвижного полюса8 и поворот на угол до 5 контактногоорычага 19 до соприкосновения с упором25 з в результате чего контакты 20 и21 размыкаются,При включении удерживающая катушка 2 возбуждена и усилие привода (непоказан) действует на ось 16Якорь7, фиксируемый шариками 9, подводится 15к удерживающим полюсам 6 и удерживается магнитным потоком. Иагнитный поток от силового тока (пунктирные линии на фиг.2) в зоне прилегания якоря7 к удерживанщим полюсам 6 направлен 20встречно потоку от удерживакщей катушки 2. При увеличении тока в размагничивакщем витке 3 удерживанзцийпоток вытесняется из зоны удерживающих полюсов 6 и, проходя боковые за-. 25зоры Д 1 и Ь 2, замыкается через зазорб между задней поверхностью якоря 7и противостоящей ей поверхностью подвижного полюса 8, создавая якорю 7при отключении нарастающее движущееусилие, дополнительное к усилив пружин 24, удерживающее усилие уменьшается н в то же время резко возрастаетпритягивакщее усилие,Технико-экономическая эффектир 35ность от внедрения предлагаемогоэлектромагнита (по сравнению с прототипом) заключается в следукщем.Наличие направляющих стоек с размещенными в них шариками, упиракщимися в поверхности скосов, выполненныхна якоре и подвижном притягивающемполюсе, обеспечивает поступательноедвижение якоря к полюсу, что позволя- .ет уменьшить зазор между якорем нпритягивающим полюсом до нуля и интенсивно увеличить усилие, притягивающее якорь к этому полюсу, в результате чего повышается быстродействие срабатывания электромагнита.Притягивающий подвижный полюс расположен непосредственно эа якорем ив результате поступательного движенияпоследнего кпритягивающему полюсусоздается добавочная электромагнитная55 6Фсила, большая по величине, чем у прототипа, действукщая на якорь согласнос усилием отключакщих пружин, чтопозволяет в неаварийном продолжительном режиме иметь меньшую чем у удер 7живающего электромагнита величинуусидия отключающих пружин, Это в своюочередь позволяет иметь меньшую величину потока удержания якоря, а следовательно, меньшее сечение магнитопровода и меньшую магнитодвижущую силуудерживающей катушки,Не требуется операцич подгонкисопрягаемых поверхностей якоря и удерживающих полюсов, так как стойки сшариками установлены в положении,при котором шарики упираются в поверхности скосов якоря и подрижногополюса после установки последнихс зазорами,1 1 и 2 и закреплены вположении якоря, плотно прижатом сопрягаемой плоскостью к поверхностиудерживакщих полюсов магнитопровода,Формула и з о б р е т е н и яЭлектромагнит быстродействукзцего выключателя, содержащий магнитопровод с удерживающей катушкой и размагничивакщим витком, неподвижный полюс, расположенный в поле удерживающей катушки, подвижный полюс, якорь, размещенный между указанными полюсами с зазором относительно подвижного полюса с возможностью перемещения к указанному подвижному полюсу при срабатывании, и отклочающую пружину, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целю повьшьзния быстродействия, уменьшения массы и габаритов, снижения трудоемкости изготовления, в него введены направлякзцие стойки с размещенными в них шариками, якорь и указанный подвижный полюс выполнены со скосами, магнитопровод снабжен боковыми полюсами, на которых установлены указанные направляющие стойки, между указанными боковыми полюсами установлены с зазором якорь и подвижный полюса с возможностью их совместного поступательного перемещения при срабатывании, при этом якорь и указанный подвижный полюс установлены так, что ихскосы опираются на укаэанные шарикинаправлянзцих стоек,1617469 20 ма нов Составитель Ю.РоРедактор А.Ревин Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро гарина, 1 каз 4120 Тираж 461НИИПИ Государственного комитет113035, Москва,По писное изобретениям и отк 5, Раушская наб., д тиям при ГКНТ СС4/5