Быстродействующий индукционно-динамичес-кий привод коммутационного аппарата

(11) В 28237 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских СоциалистическихРеспублик е к авт. свид-ву полните 51) М К нН 01 Н 1/54Н 01 Н 53/02 2760525 24-0 2) Заявлено 03.05.79 соединением заявкисударствеииын комитет 3) УДК 621.316.54. Бондалетов,1) Заявител ИНДУКЦИОННОММУТАЦИОН НОГО СТВУЮЩ ПРИВОД АП ПАРА 54) БЫСТРОД ИНАМИЧЕСК 2(43) Опубликовано 07,05 Изобретение относится к области электроаппаратостроения и может быть использовано в качестве привода контактов быстродействующего высоковольтного коммутационного аппарата.Известен импульсный привод электрического выключателя, содержащий неподвижную катушку (индуктор), подключенную к емкостному накопителю энергии через устройство для разряда, и подвижную катушку (якорь), связанную с контактом вьключателя 11.Известен быстродействующий индукционно-динамический привод коммутационного аппарата, содержащий индуктор, по обе стороны которого установлены якори, выполненные в форме дисков из хорошо проводящего материала и жестко связанные со штоком 21. В указанном приводеуменьшение ударных нагрузок осуществляется за счет торможения якоря в конце хода импульсным магнитным полем.Известен также индукционно-динамический привод быстродействующего коммутационного аппарата, содержащий индуктор, питаемый от емкостного накопителя энергии, два якоря, выполненные в виде дисков из хорошо проводящего материала, и шток, соединенный с подвижным контактом коммутационного аппарата, Якори расположены по обе стороны от индуктора и свободно установлены на штоке 3.Недостатком таких приводов является наличие динамических перегрузок на элемен ты привода и аппарата в начальный момент срабатывания, обусловленные импульсным характером приложения электромагнитной силы к якорю, связанному с подвижным контактом аппарата. При этом чем 10 больше величина хода подвижного контакта, тем большее ускорение необходимо сообщить якорю для обеспечения заданного быстродействия и тем выше перегрузки в начальный момент времени при срабаты ванин. Это приводит к уменьшению срокаслужбы привода и аппарата.Целью изобретения является увеличениесрока службы привода и аппарата путем уменьшения перегрузок в начальный мо мент времени при срабатывании и снижения ударных нагрузок в конце хода подвижных частей.Это достигается тем, что индуктор установлен свободно относительно корпуса и 25 выполнен с двумя обмотками, подключенными к автономным накопителям энергии, второй якорь жестко соединен со штоком и введены, по крайней мере, две защелки, механизм одной из которых связан с кон тактом цепи управления коммутатором од 828237ного из емкостных накопителей, подклю. ченного к обмотке индуктора, обращенной к якорю, жестко соединенному со штоком,Обмотки индуктора подключены к нако. пителям энергии через токоподводящие стержни, являющиеся одновременно направляющими при его перемещении.На фиг. 1 изображена конструкция привода; на фиг. 2 - схема питания обмоток индуктора; на фиг. 3 а - в и фиг. 4 г, д - принцип работы привода.Привод содержит индуктор, выполненный с двумя обмотками 1 и 2, размещенными в изоляционном корпусе 3, два якоря 4 и 5, выполненные в форме дисков и установленные по обе стороны от индуктора, причем якорь 4 не связан жестко со штоком 6, соединенным с подвижным контактом коммутационного аппарата, а якорь 5 укреплен на штоке 6 жестко. Обмотки 1 и 2 подключены к автономным емкостным накопителям энергии, конденсаторам 7 и 8, через токоподводящие стержни 9 и 10 и скользящие токосъемы 11 и 12 соответственно (фиг. 1 и 2). Токоподводящие стержни 9 и 10, прочно закрепленные в корпусе 3 индуктора, одновременно являются направляющими при его перемещении. Привод снабжен управляемыми защелками 13 и 14, На стержнях 9 и 10 имеются конические выступы 15 и 16. Шток 6 выполнен с кольцевым выступом 17, на котором установлена пружина 18. Емкостные накопители энергии содержат конденсаторы 7 и 8, коммутаторы 19 и.20 и цепи 21, 22 управления коммутаторами (фиг. 2), Механизм одной из защелок связан с контактом цепи 22 управления коммутатором 20, Якорь 4 свободно установлен на основании 23 корпуса 24,Привод работает следующим образом.При поступлении команды на срабатывание привода коммутационного аппарата с устройства управления 21 подается импульс напряжения на запуск коммутатора 19. В результате этого в момент времени 1, конденсаторы 7 разряжаются на обмотку 1 индуктора через скользящий токосъем 11 и токоподводящие стержни 9 (фиг. 1, 2, 4 г). При взаимодействии импульсного магнитного поля обмотки 1 индуктора с наведенными им вихревыми токами в якоре 4 возникает электромагнитная сила отталкивания, которая приводит к перемещению индуктора, поскольку перемещению якоря 4 препятствует основание 23 (фиг. За), при этом токоподводящие стержни 9 и 10 являются направляющими для индуктора. Вместе с индуктором перемещается якорь 5 и шток 6, связанный с подвижным контактом коммутационного аппарата, В момент времени 1 когда скорость индуктора до,.тигает максимального значения (сплошная линия на фиг. 4 д), конические кольцевые выступы 15, 16 токоведущих стержней 9, 10 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 00 05 4воздействуют на механизмЫ за 1 целок 13, 14, механизм одной из которых, наприйер защелки 14, связан с контактом цепи 22 уп. равления коммутатором 20, КоммуТатор 20 срабатывает, и происходит разряд конденсатора 8 через скользящий токосъем 12 и стержни 10 на обмотку 2 индуктора, Якорь 5 и шток 6 отталкиваются от индуктора, поскольку последний зафиксирован с помощью защелок 13 и 14 (фиг. Зб и 4 г) и в дальнейшем остается неподвижным,В конце хода подвижных частей аппарата для уменьшения ударных нагрузок якорь 5 необходимо затормозить, Торможение осуществляется в следующем порядке, Шток 6 через пружину 18 кольцевым выступом 17 захватывает якорь 4, в результате присоединения массы которого скорость якоря снижается. В момент времени 1 когда якорь 4 приблизится к обмотке 1 индуктора на достаточное для электромагнитного взаимодействия расстояние, конденсаторы 7, которые к этому времени успевают накопить достаточную для торможения энергию, разряжаются на обмотку 1. В результате этого происходит плавное электромагнитное торможение подвижных частей до полной остановки (фиг. Зв и 4). При необходимости для этих целей может быть также использован дополнительный накопитель энергии, подключенный к обмотке 1.Для возвращения подвижных частей привода в исходное положение необходимо освободить выступы 15 и 16 стержней 9 и 10, которые удерживаются защелками 13 и 4.Данный привод по сравнению с известными имеет больший срок службы вследствие уменьшения динамических перегрузок при срабатывании за счет ступенчатого ввода энергии в индуктор, позволяющего получать то же быстродействие при меньших ускорениях (перегрузках) подвижных частей, Это иллюстрируется зависимостями скорости штока от времени, изображенными на фиг. 4 г, где ступенчатому вводу энергии соответствует сплошная, а однократному - пунктирная линия. Формула изобретения 1. Ьыстродействующий индукционно-динамический привод коммутационного аппарата, преимущественно высоковольтного, содержащий расположенные в корпусе индуктор, подключенный к емкостному накопителю, два якоря, выполненные в форме дисков и установленные по обе стороны от индуктора, по крайней мере один из которых не связан жестко со штоком, соединенным с подвижным контактом коммутационного аппарата, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы привода и аппарата путем уменьшения динамических перегрузок при срабатывании, индуктор установлен свободно относительно корпуса и выполнен с двумя обмотками, которые подключены к автономным накопителям энергии, второй якорь жестко сое динен со штоком, введены две защелки, механизм одной из которых связан с дополнительно введенным контактом цепи управления коммутатором одного из емкостных накопителей, который подключен к обмотке индуктора, обращенной к якорю, жестко соединенному со штоком.2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что обмотки индуктора подключены к накопителям энергии через дополнительновведенные токоподводящие стержни, Кбто.рые являются одновременно направляющими при перемещении индуктора. 5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе530085,1. Патент Швейцариикл. Н 01 Н 33/42, 15.12.72.1 О 2, Авторское свидетельство СССР514362, кл. Н 01 Н 1/54, 27,12.74,3. Авторское свидетельство СССР543034, кл. Н 01 Н 1/54, 30.01.75,