Контактор с пневматическим приводом

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 15,04,80(21) 910336/24-07 1 М. Кл. с присоединением заявки Мо(2 Э) ПриоритетН 01 Н 3/24 ГосударственныЯ комитет СССР по делам изобретениЯ и открытнЯОпубликовано 30,1 182. Бюллетень Мо 44 Дата опубликования описания 30,11.82 В.И.Сбитнев и Л.Д,Татарский(54) КОНТАКТОР С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в злектропневматических силовых контакторах для тепловозов и электровозов.Известны контакторы с пневматическим приводом, которые имеют ряд преимуществ применительно к силовым аппаратам по отношению к электромагнитному. Известные контакторы с пневматическим приводом содержат одну или несколько контактных систем и пневматический поршневой или диафрагменный привод 1). Рациональность конструкции контактора определяется согласованием его противодействующей и тяговой характеристик. Противодействующая характеристика сильноточного контактора, а особенно группового контактора (содержит несколько контактных групп на один привод), отличается наличием высокой фступенькиф в момент заьыкания и выбора провала контактов. Тяго . вая характеристика поршневого пневматического привода " это прямая, параллельная оси абсцисс,.Для диафратменного пневматического провода характерна падающая кривая2) При согласовании тяговой и противодействующей характеристик основным требованием является минимальное. превышение; тяговых сил над противодействующими. При таком правильном согласовании уменьшается ударный износ и повышаются экономические показатели аппарата. В начальный период включения (период выбора раствора контактов) в контакторе с пневматическим приводом имеется очень большой избыток тяговой силы. В то же время в заключительном периоде (период замыкания и выбора провала контактов) избыток тяговой силы определяется лишь конструктивным запасом.Наиболее естественным и продолжительным режимом работы контактора является его включенное состояние. Для обеспечения нормальной работы аппарата во включенном состоянии необходимо, чтобы даже при пониженном давлении сжатого воздуха, внешних вибрациях и ударах сохранялось нревипение тяговых сил над противодействукщими. Но необходимость для этого увеличения конструктивногб запаса по тяге входит в противоречение с978216 30 требованием согласования тяговой и противодействующей характеристик и влечет увеличение размеров привода, его массы и т.д.Для известных контакторов с пневматическим приводом характерен еще один существенный недостаток, связанный с особенностью работы пневмопривода с резкопеременной нагрузкой в небольшом сечении выхлопного отверстия, При отключении, когда размы каются силовые контакты с мощной контактной пружиной, усилие контактной пружины, которое до момента размыкания контактов помогало отключающей пружине сжимать воздух в пневмоприводе, практически снимается мгновенно, т.е. происходит резкий сброс нагрузки на пневмопривод, а подвиж-" ная система под воздействием возникшего усилия от нескомпенсированного давления в пневмопривбде резко сйижает скорость и даже останавливается (31.Остановка контактов в момент их размцсания при растворах порядка 1 мм 25 крайне нежелательны с точки зренияэлектрической износостойкости.Известен контактор с пневмоприводом, в котором требуемая Форма противодействующей характеристики достигается маятниковым грузом и Фиксатором в виде кулачка, который взаимодействует с подпружиненным толкателем. Контактор содержит также подвижный элемент с контактами 143.35Это устройство отличается относительной сложностью, Для устранения высокой "ступеньки" в этом контакторе необходимо в реальной конструкции иметь большие массу маятникового груза и рычаги, что не всегда приемлемо, особенно для тяговых контакторов, где требования к габаритным размерам и массе аппаратов достаточно жесткие. Коммутационная способность этих контакторов ограничена из-за недостаточно большой скорости разьыкания контактов. Цель изобретения - повышение надежности, коммутационной способности и уменьшение габаритов.Для достижения цели в контакторе, содержащем подвижный элемент с контактами и кулачок, взаимодействующий с подпружиненным толкателем, кулачок соединен с подвижным элементом и имеет участок проФиля, параллельный направлению движения подвижного элемента, и сопряженный с ним участок проФиля, выполненный с уклоном по отношению к указанному участку,причем при взаимодействии толкателя с параллельным направлению движения подвижного элемента участком кулачка выбирается раствор контактов, а при взаимодействии его с наклонным участком кулачка выбирается провалконтактов.Для исключения перекосов контакторснабжен другим подпружиненным толкателем, также взаимодействующим с кулачком, причем толкатели расположены,симметрично относительно оси кулачка,На Фиг. 1 изображен контактор спневматическим приводом в отключенном положении; на фиг. 2 - то же,в положении "Включено"; на Фиг. 3тяговая (тх) и противодействующая характеристики контакта (пх).Контактор с пневматическим приводом содержит подвижный элемент 1, отключенную пружину 2, подвижные 3 инеподвижные 4 контакты. Подвижныйэлемент 1 соединен с кулачком 5. Кулачик 5 взаимодействует с подпружиненными толкателями 6. Кулачок можетиметь по крайней мере два сопряженныхучастка: участок 7 параллельный направлению перемещения подвижного элемента и наклонный по отношению к участку 7 в сторону подвижного элементаучасток 8Участок 7 кулачка 5 соответствует выбору раствора контактов3 и 4 (эазор р), а участок 8 кулачка5 соответствует увеличению провалаконтактов 3 и 4 (зазор п),. Контактор работает следующим образом.При подаче сжатого воздуха в рабочую полость пневмопривода подвижный элемент 1 перемещается в сторону замыкания контактов 3 и 4. Подпружиненные толкатели 6 в период перемещения подвижной части 1, соответствующий периоду выбора раствора (зазор р), практически не оказывают влияния на противодействующую характеристику контактора, так как в этот период опираются на участок 7 кулачка 5 (сила трения не учитывается),В момент замыкания контактов 3 и 4, т.е. в момент начала выбора провала контактов, подпружиненные толкатели 6 резко переходят на другой участок 8 кулачка 5. В результате взаимодействия подпружиненных толкателей 6 и кулачка 5 (участок 8) возникает дополнительная сила, направленная в сторону перемещения подвижного элемента 1 (помогает приводу создавать контактное нажатие). При соответствующем выборе пружин и участков проФиля кулачка можно получить противодействунящую характеристику с меньшей "ступенькой",так как усилие контактной пружины будет полностью или частично компенсироваться силой от взаимодействия подпружиненных толкателей 6 и кулачка 5 (Фиг. 3)Уменьшение "ступеньки" благоприятно сказывается и на процессе отключения; так как сброс нагрузки на пневмопривод будет менее резким, то10 Формула изобретения 1, Контактор с пневматическим при- З 5 водом, содержащий подвижный элемент с контактами и кулачок, вэаимодействуюзадержка или уменьшение скорости размыкания в начальном периоде будетменее значительной, Некоторое возможное уменьшение средней скорости за весь период размыкания контактов (уменьшается начальная сила тягиотключения) на коммутационной способности аппарата не скажется, так какна процесс дугогашения большее влияние оказывает скорость размыканияв начальном периоде (при раствореконтактов около 2 мм электрическаядуга уже сходит с контактов на рога .и гасится под действием электромагнитных и др. внешних сил), котораяв данном случае будет выше, чем у 15обычных контакторов с пневматическим приводом.Уменьшение фступенькиф позволяетв ряде случаев применить пневмопривод меньших размеров (понизить тя 20говую характеристику (фиг. 3) или вслучае крайне тяжелых услЬвий жсплуатации иметь больший запас,по тяговому усилию. Применение меньшегопневмопривода (уменьшение рабочей 25площади поршня), в свою очередь,также улучшает динамику отключения,так как сила от нескомпенсированногодавления сжатого воздуха в моментразмыкания контактов будет меньше. 30 щий с подпружиненным толкателем, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности, коммутационной способности и уменьшения габаритов, кулачок соединен с подвижныйэлементом и имеет участок проФиля,параллельный направлению движения подвижного элемента, и сопряженный с нимучасток проФиля, наклонный по отношению к указанному параллельному участку в сторону подвижного элемента,причем при взаимодействии толкателя спараллельным направлению движенияподвижного элемента участком кулачкавыбирается раствор контактов, а привзаимодействии его с наклонным участком кулачка выбирается провал контактов.2. Контактор по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжендругим подпружиненным толкателем,также взаимодействующим с кулачком,причем толкатели расположены симметрично относительно оси кулачка.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Баталов В.М., Петров Б.П. Тяговые электрические аппараты. М,2. Сахаров П.В. Проектированиеэлектрических аппаратов. М., "Энергия". 1972, с. 235.3. Врон О.Б. Электрическая дугав аппаратах управления. М.-Л., Госэнергоиздат, 1954.4. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2731071/24-07,кл, Н 01 Н 3/24, 1979,