Привод электрического выключателя

(54) ПРИВОД ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЫКЛЧАТЕЛЯ(57) Существо: приводтивном переменном токный цилиндрическийвторичный элемент котвует с валом выключэтеный блок посредствомсвязанного с рычагом,имодействует через ролдуктор электродвигатшарнирной опоре, прповорота электродвигатречной оси, 5 з.п, ф-лы,двигатель 1, подвижный шток 2, рычажпередачу 3 и операционный блок 4,Рычажная передача 3 выполнена вфигурного рычага, один конец которогозан через проушину 5 с вторичным элетом 6 линейного цилиндричесэлектродвигателя 1, а другой при помповоротной оси 7 закреплен на узлахкости привода. Рычаг 3 через роликконтакт 8 взаимодействует с подвижштоком 2, установленным в направляю9, Индуктор 10 линейного цилиндричесэлектродвигателя 1 установлен на шарной опоре 11, которая обеспечивает пррот электродвигателя вокругпоперечной оси. При этом целесообрачтобы поперечная ось подвески шарниропоры 11 пересекала продольную осьричного элемента 6. Это обеспечит совпние поперечной оси подвески шарниропоры 11 с центром движущихся масснейного цилиндрического электродвиг виде свямен- ф кого О ощи О жест- СЪ овый ) ным а щей кого вня его зно,выключателя соческий электрол эт ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Особое конструкторское бюро линейных электродвигателей с опытным производством(56) Авторское свидетельство СССР М 159212, кл. Н 01 Н ЗЗ/42, 1962.Авторское свидетельство СССР М 178880, кл, Н 01 Н 33/66, 1963. Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводам высоковольтных выключателей.Цель изобретения - повышение уро надежности и унификации и увеличение момента на валу аппарата в момент касания его контактов.На фиг.1 изображена кинематическая схема привода, включающая операционный блок (выключенное положение), смонтированный на общей раме; на фиг,2 - кинематическая схема привода, включающая и операционный блок (включенное положение), линейный цилиндрический электродвигатель, рычажная передача и подвижный шток смонтированы на кронштейне; на фиг.З - разрез А - А на фиг.1; на фиг,4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг,5 - вариант кинематической схемы привода; нэ фиг.6 - разрез В - В на фиг,5.Привод электрическогодержит линейный цилиндри работает на операе и содержит линей- электродвигатель, орого взаимодейстля через операционподвижного штока, с которым шток взаиковый контакт. Инеля установлен на едназначенной для еля вокруг его попебил, 180049110 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ля, что исключает затирание вторичного элемента 6 в подшипниках скольжения индуктора 10 при оперировании приводом высоковольтного выключателя,В варианте по фиг,1, 3 шарнирная опора 11 индуктора 10, поворотная ось 7 рычага 3 (при помощи серьги 12) и направляющая 9 подвижного штока 2 смонтированы на общей с операционным блоком 4 раме 13. Рычажная передача 3 передает движение и усилие от линейного цилиндрического электродвигателя 1 на выходной вал 14 привода через операционный блок 4 посредством подвижного штока 2, т.е. предопределяет форму тяговой характеристики привода, формируемой на его выходном валу 14. Подвижный шток 2 имеет возможность воздействовать на рычаг 15 выходного вала привода через промежуточное звено 16 и ролик 17, Ролик 17 установлен на оси 18 шарнирного соединения звена 16 с звеном 19 механизма свободного расцепления. Звено 19, в свою очередь, связано с подпружиненным рычагом 20, который в месте соединения со звеном 19 содержит ролик 21. Один из торцов подпружиненного рычага 20 взаимодействует с упорным болтом 22, Механизм свободного расцепления включает также подпружиненную запирающую защелку 23, предназначенную для фиксации оси 18 ролика 17 в положении привода "Включено",В ролик 21 рычага 20 механизма свободного расцепления упирается подпружиненная защелка 24 отключающего механизма, связанная с тягой 25 электромагнита оперативного отключения 26,В вариантах по фиг,1 - 4 рычаг 3 в месте его контакта с подвижным штоком 2 выполнен в виде сочлененной пары криволинейных профилей 27. На приведенных фигурах показан вариант, когда криволинейные профили 27 выполнены по радиусу и обращены вогнутой стороной к штоку 2, Подбирая конфигурацию профилей 27, возможно задать практически любой закон перемещения подвижного штока 2, Указанный шток 2 снабжен парой симметрично расположенных роликов 28 с ребордами 29, смонтированных на направляющих, в качестве которых использованы криволинейные профили 27рычага 3.В варианте по фиг,1 непосредственно на рычаге 3 сформирован упор 30, который в крайнем нижнем положении контактирует с серьгой 12.Для повышения уровня унификации привода на основе линейного цилиндрического электродвигателя, т.е, для обеспечения возможности его привязки к операционным механизмам 4 существующих и эксплуатируемых в настоящее время приводов, указанный привод может быть снабжен кронштейном 31 (фиг.2, 4, 5, 6). Кронштейн 31 целесообразно выполнить в виде двух сочлененных между собой элементов 32, например швеллеров, которые при монтаже кронштейна 31 примыкают к корпусу 33 операционного механизма 4.При этом поворотная ось 7 рычага 3 и шарнирная опора 11 индуктора 10 укреплены на элементах 32 кронштейна 31, а подвижный шток 2 установлен в направляющей 9, размещенной в перемычке 34 кронштейна 31.По варианту на фиг,2, 4 кронштейн 31выполнен в виде двух сочлененных Г-образных элементов 32, а поворотная ось 7 рычага 3 укреплена на кронштейне 31 за подвижным штоком 2 по отношению к вторичному элементу 6 линейного цилиндрического электродвигателя, Ограничение перемещения рычага 3 в крайнем нижнем положении осуществляется за счет упора 35, укрепленного на элементах 32 кронштейна 31.В варианте по фиг.5, 6 кронштейн 31 сформирован в виде двух сочлененных стоек 32, содержащих площадку 36, примыкающую к корпусу 32 операционного блока 4, Рычаг 3 выполнен двуплечим. Конец рычага3 со стороны подвижного штока 2 содержит ролик 37, который контактирует с площадкой 38, выполненной на упомянутом штоке 2. Поворотная ось 7 рычага 3 укреплена на элементах 32 кронштейна 31 между подвижным штоком 2 и вторичным элементом 6линейного цилиндрического электродвигателя, Для возврата вторичного элемента 6 в исходное положение после включения выключателя между шарнирной опорой 11 индуктора 10 и свободным концом вторичного элемента 6 размещена пружина 39,Во всех вариантах конец рычага 3 со стороны вторичного элемента 6 линейного цилиндрического электродвигателя содержит наплыв 40, выступающий за проушину 5 вторичного элемента 6. Это обеспечивает "местное" неоперативное включение путем ручного воздействия на наплыв 40, используя домкрат в виде рычага (на рисунках не показано),Вариант на фиг,1 - 4 более компактен по сравнению с вариантом на фиг,5, 6, может обеспечить практически любой закон перемещения подвижного штока 2, однако при этом варианте при включении выключателя требуется подъем вторичного элемента 6. В варианте на фиг,5, 6, по сравнению с вариантом на фиг,1 - 4, более эргономично решено неоперативное включение выключателя путем ручного воздействия на наплыв 40,55 при включении выключателя масса вторичного элемента 6 действует в направлениисилы тяги линейного цилиндрического электродвигателя,Вариант на фиг,5, 6 предназначен в качестве встроенного привода выключателя, но может быть использован как выносной. Вариант по фиг,1 - 4 предназначен в основном для выносных приводов, но может бытькак и вариант по фиг.5, 6, использован вовстроенных приводах,Для включения выключателя подают трехфазное напряжение на обмотку индуктора 10 линейного цилиндрического электродвигателя 1, вторичный элемент 6 перемещается в направлении, указанном стрелкой, воздействуя через проушину 5 на рычаг 3, В варианте на фиг,5 вторичный элемент 6 растягивает при этом пружину 39, Рычаг З,воздействуя посредством профилей 27 на ролики 28 подвижного штока 2 (фиг,1, 2),приводит последний в движение. В варианте по фиг.5 перемещение подвижного штока 2 обеспечивается за счет воздействия ролика 37 рычага 3 на площадку 38 подвижного штока 2, Подвижный шток 2,перемещаясь в направляющей 9 входит своим торцом в зацепление с роликом 17 и посредством промежуточного звена 16 поворачивает рычаг 15 выходного вала 14 привода в положение "Включено". При этом центр ролика 17 описывает дугу, а выступы оси 18 скользят по криволинейной поверхности запирающей защелки 23, отклоняют защелку 23 влево и при дальнейшем перемещении выходят из соприкосновения. При выполнении вышеописанной операции рычаг 20 не может поворачиваться, так как ролик 21 упирается в защелку 24, Как только выступы оси 18 поднимаются выше торца защелки 23, последняя под действием пружины возвращается в первоначальное положение. К этому времени прекращается подача питания в обмотку индуктора 10 линейного цилиндрического электродвигателя 1 и его вторичный элемент 6 под собственным весом (фиг.1, 2) или под воздействием пружины 39 (фиг,5) возвращается в первоначальное положение. Поддействием момента, создаваемого отключающими пружинами выключателя (на рисунках не показаны) выходной вал 1 привода поворачивается в обратном направлении, пока выступы оси 18 не опустятся на торец защелки 23. На этом заканчивается операция включения. Привод заперт в положении "Включено" (фиг.2), выступы оси 18 лежат на торце защелки 23, а ролик 21 упирается в торец защелки 24,1015 20 2530 35 404550 Отключение выключателя осуществляется подачей напряжения на катушкуотключающего электромагнита 26 или кнопку 41. При этом тяга 25 сердечника отключающего электромагнита 26 или кнопка 41 выводят отключающую защелку 24 из зацепления с роликом 21, При этом ролик 21 теряет точку опоры и рычаг 20 поворачивается по часовой стрелке, увлекая за собой звенья 16 и 19, а также ролик 17. Выступы оси 18 в начале своего движения скользят по торцу защелки 23, а затем соскакивают с него, давая возможность рычагу 15 повернуться на требуемый угол, Звенья 16 и 19 вместе с роликом 17 опускаются, приближаясь к подвижному штоку 2. В начале поворота выходного вала 14 привода при отключении размыкается цепь отключающего электромагнита 26 и его тяга 25 возвращается в исходное положение. Как только тяга 25 отключающего электромагнита возвращается в крайнее нижнее положение, защелка 24 западает за ролик 21 и привод вновь готов к включению.Для неоперативного включения выключателя используют рычаг ручного включения (на рисунках не показано)/ непосредственно воздействуя им на наплыв 40 рычага 3.Для обоих вариантов характерна развязка подвижного штока и рычага, т,е. осуществление их взаимодействия через роликовый контакт, что, наряду с установкой линейного цилиндрического электродвигателя на шарнирной опоре, исключает влияние перекосов, возникающих в линейном цилиндрическом электродвигателе и рычажной передаче, на работу подвижного штока и, как следствие, на надежную работу операционного механизма.установка линейного цилиндрического электродвигателя на шарнирной опоре, которая обеспечивает проворот электродвигателя вокруг его продольной оси, и наличие роликового контакта в месте взаимодействия рычага с подвижным штоком позволяют создавать тяговую характеристику, хорошо согласующуюся со статической характеристикой коммутационного аппарата, т.е, характеристику, которая обеспечивает достижение значения, близкого к максимуму усилия, создаваемого приводом на валу выключателя в момент касания его контактов. Достигается это за счет увеличения плеча между продольными осями подвижного штока и вторичного элемента, поскольку угол в момент касания контактов, образованный продольными осями рычага и вторичного элемента, близок к 90.1800491 40 45 50 Благодаря наличию кронштейна, возможно оснащение приводами на основе линейного цилиндрического электродвигателя как уже эксплуатируемых аппаратов, так и вновь выпускаемых, что повышаетуровень унификации предлагаемого привода. Формула изобретения 1. Привод электрического выключателя, работающий на оперативном переменном токе, содержащий линейный цилиндрический электродвигатель, вторичный элемент которого взаимодействует с валом выключателя через операционный блок, включающий в себя механизм свободного расцепления, посредством подвижного штока, связанного с рычагом, один конец которого соединен с вторичным элементом электродвигателя, а другой закреплен на узлах жесткости привода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения уровня надежности и унификации и увеличения момента на валу аппарата в момент касания его контактов, подвижный шток взаимодействует с указанным рычагом через дополнительно введенный роликовый контакт, а индуктор линейного цилиндрического электродвигателя установлен на дополнительно введенной шарнирной опоре, предназначенной для поворота линейного цилиндрического электродвигателя вокруг его поперечной оси,2. Привод по п.1. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен кронштейном, примыкающим к корпусу операционного блока и выполненным в виде двух сочлененных между собой элементов, при этом подвижный шток установлен в перемычке кронштейна, а поворотная ось рычага и шарнирная опора индуктора укреплены на элементах кронштейна.5 3, Привод по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что рычаг в месте контакта с подвижным штоком выполнен в виде сочлененной пары криволинейных профилей, а подвижный шток снабжен парой симметрично рас положенных роликов, смонтированных нанаправляющих, в качестве которых использованы криволинейные профили рычага.4, Привод по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что кронштейн выполнен в виде 15 двух сочлененных стоек, рычаг выполнендвуплечим, причем конец плеча рычага со стороны подвижного штока снабжен роликом, который контактирует с площадкой, выполненной на упомянутом штоке, а 20 поворотная ось рычага укреплена на указанном кронштейне между подвижным штоком и вторичным элементом.5, Привод по пп,1 - 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что кронштейн выполнен в виде 25 двух сочлененных Г-образных элементов, аповоротная ось рычага укреплена на кронштейне за подвижным штоком по отношению к вторичному элементу линейного цилиндрического электродвигателя.30 6. Привод по пп.1, 3 и 4, о т л и ч а ющ и й с я тем, что конец рычага со стороны вторичного элемента линейного цилиндрического электродвигателя выполнен с наплывом, выступающим за проушину 35 вторичного элемента линейного цилиндрического электродвигателя и предназначенным для ручного оперирования,1800491 Составитель В,Григоренкедактор Т,Мельникова Техред М.Моргентал рректор И Шмако зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Га 101 Заказ 1167 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5