Геркон повышенной мощности

(51)5 Н 01 Н 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТО РСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВ 2(21) 4803014 (22) 13.12.90 (46) 07.02.92, (71) Всесо ю ский, проект гический Орловский 3 (72) А.А.Став Бюл. М 5зн ый науч но-исследо вател ьно-конструкторский и технолоинститут релестроения иавод им, 60-летия Октябряцев, И,П.Иванов и Н.Н.Рогачев мбуссе, 1988 йег Натпег, МОЩНОСТИ электротехниому аппаратопользовано в ления, Целью Изобретение относится к электротехни-, неподвижную контакт-деталь. закреплена ке, в частности к низковольтному аппарато-на выводе вблизи стеклянного спая этого строению, и может быть использовано в, вывода с баллоном, причем ее подвижный системах автоматики и управления, конец выступает за торец вывода и находит- ЬЭИзвестны герконы повышенной мощно- ся напротив подвижной контакт-детали, сти, содержащие основной и вспомогатель-служащей также для присоединения якоря к ( ные контакты. Их различия заключаются в возвратной пружине. Таким образом, ососновном в конструктивных особенностях новной контакт, образованный перекрывавспомогательного контакта. Например, в ющимися концами вывода и якоря, - д герконе типа Р 14, содержащем герметизи- находится дальше от основания возвратной рованный баллон, выводы, возвратную пру- пружины, чем вспомогательный контакт. В жину; якорь, вспомогательный контакт процессе работы герконэ якорь совершает образован контактной пружиной и контакт- вращательное движение вокругточки, находеталью. Существенным отличием, опреде- дящейся на основании возвратной пружиляющим основные характеристики геркона, ны, Следовательно, перемещение является размещение элементов конструк- вспомогательной контакт-детали во столько ции, Контактная пружина, представляющая раз меньше перемещения основного.кон(53) 621.318,056 (088,8)(56) Дэнси дзехо угин гаккайрет. 71, М 1, с. 32-39.Авторское свидетельствоМ 589633, кл. Н 01 Н 1/66, 19Каталог фирмы СШАОо1974.(57) Изобретение относится кке, в частности к низковольтнстроению, и может быть иссистемах автоматики и управ изобретения является повышение надежности геркона. Предлагаемый геркон состоит изгерметизированного баллона, в противоположных торцах которого установлены два вывода, на одном из которых закреплен магнитопровод, на другом - якорь на возвратной пружине, перекрывающиеся концы якоря и магнитопровода образуют основной контакт, на якоре имеется контакт-деталь вспомогательного контакта, выступающая за торец якоря, а неподвижная контакт-деталь вспомогательного контакта установлена на конце дополнительной пружины, которая закреплена на магнитопроводе в месте его соединения с выводом. При этом подвижная контакт-деталь вспомогательного контакта выполнена в виде жесткой напайки и снабжена дугогасительным рогом, упирающимся в баллон, На вспомогательной пружине установлена дополнительно опорная пластина, 1 з,п, ф-лы, 1 ил,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 такта (неподвижного конца якоря), во сколько раз расстояние от основания контакта до точки вращения больше расстояния от вспомогательного контакта до тойже точки, Это является существенным недостатком геркона типа Р 14, так как для обеспечения необходимого провала между вспомогательными контакт-деталями требуется увеличить величину начального зазора между основными контактами на указанное соотношение, что снижает чувствительность геркона, Недостатком геркона Р 14 также является пониженная надежность работы, обусловленная распылением магнитного материала якоря в процессе коммутации из-за флуктуации дуги между вспомогательными контактами, Распыленные частицы, попадая в зазор основного контакта под воздействием магнитного поля или в зазор вспомогательного контакта, приводят к свариванию контактов, т,е. к отказу геркона.Известен геркон, основными элементами которого являются якорь, возвратная пружина, два магнитопровода, немагнитная пластина, предназначенная для обеспечения установки магнитопроводов в одной плоскости и исключения магнитного залипания, который не имеет указанных недостатков. Благодаря удалению коммутируемой части немагнитной пластины от магнитопровода исключено распыление магнитопровода. Размещение вспомогательного контакта на большем расстоянии от точки вращения подвижных систем, чем основной контакт, не требует повышения магнитодвижущей силы срабатывания для достижения необходимого провала вспомогательного контакта.Однако геркон имеет недостаток, связанный с установкой немагнитной пластины, Эта пластина, выполненная из упругого материала, крепится на полюсной поверхности магнитопровода, Крепление может быть осуществлено только сваркой, другие виды крепления (заклепка, пайка и т.п,) исключены. В связи с тем, что при сварке ухудшаются магнитные характеристики материала полюса магнитопровода, уменьшается электромагнитная сила геркона. Кроме того, снижается электромагнитная сила удерживания якоря в замкнутом состоянии из-за немагнитного зазора между полюсами величиной 0,15 мм (это около 20 от величины начального зазора), так как изготовить немагнитную пластину меньшей толщины с достаточной эрозионностойкостью не представляется возможным. Вследствие указанных причин резко повышается ма гнитодвижущая сила (МДС) срабаты вания и рабочая МДС геркона, Конструкция нетехнологична, исключает возможноть автоматизации процесса заварки и не нашла практического применения,Наиболее близким к предлагаемому является геркон повышенной мощности типа Роччегееб.Геркон Роаегееб имеет низкую надежность при коммутации нагрузок с повышенной индуктивностью и перенапряжением (например, катушек контакторов, тяговых электромагнитов и т,п,), которая связана со способом крепления неподвижной контактдетали вспомогательного контакта. При отключении цепи между вспомогательными контактами возникает электрическая дуга,параметры которой зависят от параметров нагрузки. Вследствие флуктуации основание дуги переходит на магнитопровод, на котором непосредственно закреплена неподвижная контакт-деталь вспомогательного контакта, Происходит распыление магнитного материала магнитопровода, частицы которого могут попасть под воздействием магнитного поля в основной зазор или в промежуток между вспомогательными контактами. При последующих коммутациях этичастицы оплавляются, уменьшая зазор, в дальнейшем дуга затягивается и контак сваривается.Целью изобретения является повышение надежности работы геркона повышенной мощности.Геркон повышенной мощности содержит герметизированный баллон, два вывода, установленные в противоположных концах герметизированного баллона, якорь, закрепленный на возвратной пружине, магнитопровод, основной контакт, образованный перекрывающимися концами якоря и магнитоп ровода, вспомогательный контакт, состоящий из неподвижной и подвижной контакт-деталей, причем подвижная контакт-деталь установлена на якоре и выступает за его торец, неподвижная контакт-деталь вспомогательного контакта удалена от поверхности магнитопровода и установлена на подвижном конце дополнительной пружины, которая другим концом закреплена в точке соединения магнитопровода с выводом, а подвижная контакт-деталь выполнена в виде жесткой напайки и снабжена дугогасительным рогом, упирающимся в баллон. С целью повышения коммутационной способности геркон снабжен опорной пластиной, установленной на вспомогательной пружине,Вследствие установки неподвижнойконтакт-детали вспомогательного контакта на конце дополнительной пружины, удаленном от поверхности магнитопровода (разделен воздушным промежутком), предотвращен переход основания дуги от неподвижной контакт-детали (конца дополнительной пластины) на электрически связанный с нею магнитопровод. Тем самым исключено выгорание материала магнитопровода и прпадание его в зазор между контактами, что способствует повышению надежности работы геркона.На чертеже показан предлагаемый геркон.Геркон повышенной мощности содержит герметизированный баллон 1, выводы 2 и 3, возвратную пружину 4, якорь 5,магнитопровод б, неподвижную контакт-деталь 7 вспомогательного контакта, основной контакт 8, дугогасительный рог.9, дополнительную пружину 10, опорную пластину 11.В торцах герметизированного баллона 1 установлены выводы 2 и 3. К выводу присоединена возвратная пружина 4;, несущая якорь 5. К выводу 3 приварены магнитопровод 6, дополнительная пружина 10 и опорная пластина 11. На подвижном конце пружины 10 закреплена неподвижная кон- такт-деталь 7 вспомогательного контакта, Между подвижным концом дополнительной пружины 10 и магнитопроводом б имеется воздушный промежуток (зазор), Величина этого промежутка должна быть не менее провала вспомогательного контакта," На конце якоря 5 закреплен дугогасительный рог 9, выполненный в виде жесткой напайки из контактного материала. Крепление дугогасительного рога 9 осуществляется с помощью той же заклепки, которой крепится якорь 5 к возвратной пружине 4. Якорь 5 установлен на выпуклой стороне пружины 4, что исключает возможность появления внутренних сил трения, снижающих чувствительность известных герконов повышенной мощности. Обращенные один к другому концы якоря 5 и магнитопровода б образуют основной контакт 8.Геркон работает следующим образом.При-подаче напряжения на катушку управления (не показана), внутри которой размещен геркон, якорь 5 притягивается к магнитопроводу б. При этом первым замыкается вспомогательный контакт, а затем - основной контакт. После замыкания вспомогательного контакта прогибается допол; нительная пружина 10. Размыканиегеркона происходит в обратной последовательности; первым размыкается вспомогательный контакт, а затем - основной, При размыкании цепи электрической нагрузки между контакт-деталью 7 и дугогасительным рогом 9 возникает электрическая дуга, Воздуш 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ный промежуток между дополнительной пружиной 10 и магнитопроводом б предотвращает при флуктуациях переход основания этой дуги на ма гнитопровод. Следовател ьно, исключено выгорание магнитного материала магнитопровода и попадание его в пространство между контактами, что является характерной причиной сваривания контактов, тем самым повышается надежность работы геркона.Опорная пластина и дугогасительный рог, которые не являются пружинящими деталями, выполнены с увеличенным сечением и имеют повышенную теплопроводность, чем, например, пружинящйе детали в известных герконах повышенной мощности, которые имеют ограниченную площадь сечения пружин для получения минимального усилия противодействия после замыкания вспомогательного контакта. После отхода дугогасительного рога от неподвижной контакт-детали дополнительная пружина упирается на опорную пластину, причем торец этой пластины размещается рядом с неподвижной контакт-де-талью. Эти отличия создают благоприятные условия для охлаждения и уменьшения длительности горения дуги, следовательно, повышается износостойкость геркона.Опорная пластина уменьшает вибрацию вспомогательного контакта, что также способствует повышению износостойкости геркона. Геркон содержит простые детали и узлы, не требует регулировки, что позволяет автоматизировать процесс изготовления.Предлагаемый геркон предназначен для применения взамен геркона типа МКА (ОДО.360,025 ТУ). Разработаны, изготовлены и испытаны макетные образцы новых герконов (около 50 шт.). Герконы выдерживают в два раза больше, чем геркон МКАциклов включений-отключений нагрузки с предельной мощностью(ток 27,5 А при переменном напряжении 121 В, сов р= 0,65),Формула изобретения 1. Геркон повышенной мощности, содержащий герметизированный баллон, два вывода, установленные в противоположных торцах герметизированного баллона, возвратную пружину, подвижную контакт-деталь, якорь, магнитопровод и неподвижную контакт-деталь, причем возвратная пружина установлена на одном из выводов, а магнитопровод и неподвижная контакт-деталь - на другом выводе. конец якоря и магнитопровода образуют основную контактную пару, а подвижная и неподвижная контакт-детали- вспомогательную контактную пару, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с1711246 2 45 оставитель М,Троф ехред М.Моргентал а ктор Н. Ревска акт улл Тираж Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5аказ 344 ВНИИ Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 целью повышения надежности, он снабжен дополнительной возвратной пружиной, подвижная контакт-деталь снабжена дугогасительным рогом, указанная дополнительная пружина установлена на том же выводе, на котором установлен магнитопровод, неподвижная контакт-деталь закреплена на конце дополнительной пружины, а подвижная контакт-деталь закреплена на конце якоря так, что дугогасительный рог упирается в стенку герметизированного баллона, причем подвижная контакт-деталь и якорь размещены по одну сторону дополнительной пружины,2, Геркон по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я 5 тем, что, с целью повышения коммутационной способности, снабжен опорной пластиной, установленной на вспомогательной пружине, причем указанная опорная пластина и дугогасительный рог выполнены с 10 увеличенным сечением и имеют повышенную теплоп роводность.