EA008953B1 - Электромагнитное устройство размыкания и электрическая коммутационная аппаратура, содержащая это устройство - Google Patents

Abstract

Электромагнитное устройство размыкания, в частности коммутационное устройство или размыкатель цепи, содержит U-образный якорь, концы которого образуют две полярные поверхности (7, 8), лопатку (1), установленную с возможностью вращения относительно якоря А и перемещения к полярным поверхностям (7, 8) для замыкания магнитной цепи, образованной якорем А и лопаткой (1), постоянный магнит для поляризации магнитной цепи, предназначенный для удерживания лопатки на полярных поверхностях (7, 8), катушку размыкания, охватывающую магнитную цепь и способную противодействовать силе магнита, чтобы перемещать лопатку (1), стержень сброса (15) лопатки (1) и нож (10), закрепленный на лопатке (1) и предназначенный для гашения воздействия силы сброса. Устройство размыкания характеризуется тем, что нож (10) содержит шарниры (24, 25) сочленения для шарнирного сочленения лопатки (1) с якорем А. Нож (10) также содержит часть в форме «собачки» замка (30), предназначенную для фиксирования пружины (9), обеспечивающей смещение лопатки (1) от полярных поверхностей (7, 8) якоря А для противодействия воздействию постоянного магнита.

Description

Настоящее изобретение относится к электромагнитному устройству размыкания, содержащему ϋ-образный якорь, концы которого образуют две полярные поверхности, лопатку, вращающуюся относительно якоря с возможностью перемещения к указанным полярным поверхностям для замыкания магнитной цепи, образованной якорем и лопаткой, постоянный магнит для поляризации магнитной цепи, катушку размыкания, охватывающую магнитную цепь и способную противодействовать силе магнита, чтобы перемещать лопатку, стержень сброса лопатки, нож, предназначенный для гашения воздействия сил сброса и возвратной пружины лопатки.

Предшествующий уровень техники

Многие электромагнитные устройства размыкания, например, раскрытые в патентах ЕР 911850, ЕР 829895 и ΌΕ 4110660, не имеют устройств, предназначенных для гашения воздействия сил сброса.

В патенте ΌΕ 3528470 раскрыто устройство размыкания, содержащее устройство демпфирования с ножом. Однако в этом устройстве поворот лопатки достигается посредством дополнительной части, размещенной между лопаткой и якорем, и пружина зафиксирована на выступающей части, сформированной на лопатке, поэтому узел представляет собой сложную конструкцию.

Краткое изложение сущности изобретения

Технической задачей настоящего изобретения является создание устройства размыкания, которое имеет упрощенную конструкцию, и коммутационной аппаратуры, содержащей это устройство.

Поставленная задача решена согласно настоящему изобретению путем создания устройства размыкания ранее приведенного вида, которое характеризуется тем, что вышеупомянутый нож содержит шарнирные соединения лопатки относительно якоря.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения нож содержит два ушка, выступающих с каждой стороны лопатки и содержащих шарнирные сочленения.

В конкретном варианте выполнения ушки расположены в плоскостях, перпендикулярных главной плоскости ножа.

Преимущественно ушки и шарнирные сочленения отлиты совместно с лезвием.

Согласно изобретению два ушка размещены в пазу, предусмотренном на конце одного из крыльев якоря.

Согласно изобретению шарниры образованы угловыми частями, сформированными на ушках и работающими совместно с внутренней стенкой, расположенной в пазу.

Согласно изобретению угол выбран так, чтобы ограничить открытие лопатки во время сборки устройства размыкания.

Нож согласно изобретению содержит часть в форме «собачки» замка, предназначенную для фиксирования пружины, обеспечивающей смещение лопатки от полярных поверхностей якоря и противодействуя воздействию постоянного магнита.

Нож содержит упор, ограничивающий движение лопатки по направлению к стороне, противоположной шарнирному соединению.

Преимущественно упор сформирован двумя кромками ножа, соответственно, принадлежащими двум прорезям, предусмотренным на каждой стороне ножа и предназначенным для приема, соответственно, двух ответвлений, расположенных на конце одного из крыльев якоря, относительно которых осуществлено шарнирное соединение указанной лопатки.

Согласно другому признаку нож имеет форму дуги окружности, радиус которой обеспечивает смещение лопатки к заднему упору ее шарнирного сочленения, когда осуществлен сброс посредством стержня.

Согласно изобретению вышеупомянутые ушки, соответственно, содержат два круглых выступа один напротив другого, расположенных на внутренних сторонах указанных ушек и размещенных в вышеупомянутых прорезях; указанные круглые выступы предназначены для бокового позиционирования лопатки и ножа относительно якоря.

Другой задачей настоящего изобретения является создание коммутационной аппаратуры, содержащей устройство размыкания, содержащее вышеупомянутые признаки, взятые в отдельности или в комбинации.

Краткое описание чертежей

Другие преимущества и особенности изобретения поясняются приведенным ниже подробным описанием со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает вид сбоку коммутационного устройства в нагруженном состоянии согласно изобретению;

фиг. 2 - вид сверху ножа, являющегося демпфирующим ножом согласно изобретению;

фиг. 3 - вид сбоку демпфирующего ножа согласно изобретению.

- 1 008953

Подробное описание предпочтительного варианта воплощения изобретения

На фиг. 1 показано высокочувствительное электромагнитное устройство размыкания, предназначенное для объединения с дифференциальным переключателем. Устройство размыкания содержит ϋ-образный якорь А и поворачивающуюся лопатку 1. Якорь А содержит основание 2 и два крыла 5, 6. Лопатка 1 шарнирно соединена с концом 8 крыла 6 якоря А. В нагруженном состоянии размыкающего устройства Ό лопатка 1 давит на концы 7, 8 крыльев 5, 6, образуя две полярные поверхности. Гильза катушки В расположена вокруг одного из крыльев якоря А. Постоянный магнит Р для поляризации якоря А размещен между крыльями 5, 6 для удерживания лопатки 1 в положении, притянутом к полярным поверхностям 7, 8, противодействуя при этом возвратной силе пружины 9. Такое устройство размыкания хорошо известно, но следует напомнить, что размыкание лопатки 1 происходит при возбуждении катушки, которая устраняет притяжение лопатки 1 постоянным магнитом, вследствие чего лопатка 1 смещается под действием возвратной пружины от полярных поверхностей 7, 8 якоря А. Это перемещение лопатки 1 приводит к размыканию электрической цепи.

Устройство размыкания Ό также содержит нож 10 сброса или возврата в исходное положение, закрепленный на лопатке 1 на уровне конца 12, т. е. одного из противоположных концов 11, 12 лопатки 1. Два конца 13, 14 ножа 10 давят на лопатку 1 на уровне полярных поверхностей 7, 8, чтобы распределить силы сброса и таким образом предотвратить деформацию лопатки 1, которая является нежелательной для функциональных свойств устройства размыкания Ό. Нож 10 позволяет гасить воздействие сил сброса, формируемых посредством стержня 15 сброса во время операций сброса так, что лопатка 1 возвращается в исходное положение после операции сброса.

На фиг. 2 и 3 показано, что нож 10 сформирован частью немного выпуклой формы 16, от которой отходят два ушка 17, 18, в плоскости, перпендикулярной главной плоскости ножа 10. Нож 10 также содержит две прорези 19, 20, расположенные одна напротив другой относительно оси ножа 10 и идущих каждая вдоль одной из продольных кромок 21, 22 ножа 10 по направлению к центральной оси ножа 10. На фиг. 1 показано, что крыло 6 якоря А в месте шарнирного соединения лопатки 1 ограничено двумя ответвлениями 23 (показано только одно из них). Прорези 19, 20 ножа 10 предназначены для приема одного из ответвлений 23 якоря 6. Каждое из двух ушек 17, 18 ножа 10 содержит угловую часть 24, 25, образующую шарнир, предназначенный для работы совместно с внутренней поверхностью 32 ответвлений 23, и размещено в пазу 31, предусмотренном на конце крыла 6.

Одна из кромок 26, 27 каждой прорези 19, 20, расположенная на той же стороне, что и шарнирное соединение, образована задним упором 28, предназначенным для ограничения движения вперед лопатки 1, т.е. движение в сторону, противоположную шарнирному соединению. Таким образом, гарантируется оптимальное позиционирование лопатки 1 при ее шарнирном соединении и по отношению к полярным поверхностям 7, 8.

Каждое из ушек 17, 18 имеет на внутренней поверхности круглый выступ 29, 34, идущий по направлению к центральной оси ножа 10 и осуществляющий боковое позиционирование ножа 10.

Боковое позиционирование выполняется точками на плоской пластине без полярных поверхностей и без образования заусенцев.

Нож 10 также имеет часть специфической формы 30, предназначенную для фиксирования пружины

9. Нож 10 выполнен из материала, выбранного за его пластичность, немагнитные, антикоррозийные свойства и пригодность к лазерной сварке.

Ушки 17, 18, поддерживающие шарнирные соединения 24, 25, имеют угол 35, выбранный так, чтобы ограничивать открытие лопатки 1 во время сборки.

Нож 10 имеет форму дуги окружности, радиус которой составляет, например, Р35. так, чтобы сместить лопатку 1 к заднему упору шарнирного соединения 28, когда сброс выполнен посредством стержня 15.

Форма ножа 10 получена посредством вырубки, гибки и штамповки одной заготовки. Эта заготовка приваривается к лопатке реле с помощью лазерной сварки.

При нормальной работе лопатка удерживается напротив полярных поверхностей якоря постоянным магнитом. При аварийной ситуации в электрической цепи, в которую интегрировано устройство размыкания, через катушку течет электрический ток, который противодействует силам притяжения магнита. Лопатка тогда смещается возвратной пружиной в положение от якоря.

Во время этого движения лопатка поворачивается вокруг оси, сформированной шарнирами, закрепленными на ушках ножа, работающими совместно с поверхностью ответвлений одного из крыльев якоря. Когда операция сброса выполнена, лопатка смещается к заднему упору шарнирного сочленения и возвращается в исходное положение под действием ножа.

Таким образом, заявленное изобретение представляет собой электромагнитное устройство размыкания простого дизайна, содержащее устройство для предохранения от деформации лопатки при сбросе реле посредством стержня. Это устройство в виде единой конструкции выполняет функции средства крепления пружины, шарнирного сочленения, упора, бокового позиционирования, продольного позиционирования, ограничения угла открытия, демпфирующего устройства и распределителя сил на магнитных полюсах.

- 2 008953

Изобретение, естественно, не ограничено описанными и проиллюстрированными примерами.

Напротив, изобретение касается всех технических эквивалентов описанных механизмов, а также их комбинаций.

В частности, согласно настоящему изобретению предлагается электрическая коммутационная аппаратура, включающая в себя устройство размыкания, содержащее вышеупомянутые признаки, взятые по отдельности или в комбинации.

Согласно изобретению также предложен дифференциальный переключатель, включающий в себя устройство размыкания, содержащее вышеупомянутые признаки, взятые по отдельности или в комбинации.

Claims (14)

1. Электромагнитное устройство размыкания, содержащее ϋ-образный якорь, концы которого образуют две полярные поверхности, лопатку, установленную с возможностью поворота относительно якоря и перемещения к полярным поверхностям для замыкания магнитной цепи, образованной якорем и лопаткой, постоянный магнит для поляризации магнитной цепи, катушку размыкания, охватывающую магнитную цепь и способную противодействовать силе магнита, чтобы перемещать лопатку, стержень сброса лопатки, нож, закрепленный на лопатке и предназначенный для гашения воздействия силы сброса и возвратной пружины лопатки, отличающееся тем, что нож (10) содержит шарниры (24, 25) сочленения лопатки (1) с якорем А.

2. Устройство размыкания по п.1, отличающееся тем, что нож (10) содержит два ушка (17, 18), выступающие с каждой стороны лопатки (1) и содержащие шарниры (24, 25) сочленения.

3. Устройство размыкания по любому из пп.1, 2, отличающееся тем, что ушки (17, 18) расположены в плоскостях, существенно перпендикулярных главной плоскости ножа (10).

4. Устройство размыкания по любому из пп.2, 3, отличающееся тем, что ушки (17, 18) и шарниры (24, 25) сочленения выполнены за одно целое с ножом (10).

5. Устройство размыкания по любому из пп.2-4, отличающееся тем, что два ушка (17, 18) размещены в пазу (31), выполненном на конце одного из крыльев (5, 6) якоря А.

6. Устройство размыкания по п.5, отличающееся тем, что шарниры (24, 25) сформированы угловыми частями ушек (17, 18) и функционируют совместно с внутренней стенкой (32), расположенной в пазу (31).

7. Устройство размыкания по п.6, отличающееся тем, что угол (35) угловых частей выбран так, чтобы ограничить открытие лопатки (1) во время сборки устройства размыкания Ό.

8. Устройство размыкания по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что нож (10) содержит часть в форме «собачки» замка (30), предназначенную для фиксирования пружины (9), обеспечивающей смещение лопатки (1) от полярных поверхностей (7, 8) якоря А и для противодействия действию постоянного магнита.

9. Устройство размыкания по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что нож (10) содержит упор (28), ограничивающий движение лопатки (1) в сторону, противоположную шарнирам (24, 25, 32) сочленения.

10. Устройство размыкания по п.9, отличающееся тем, что упор (28) образован двумя кромками (26, 27) ножа (10), соответственно, принадлежащими двум прорезям (19, 20), предусмотренным на каждой стороне ножа (10), и предназначен для приема двух ответвлений (23), расположенных на конце одного из крыльев (5, 6) якоря А, к которым шарнирно прикреплена указанная лопатка (10).

11. Устройство размыкания по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что нож (10) имеет форму дуги окружности, радиус которой определен так, чтобы обеспечить смещение лопатки (1) к заднему упору шарниров (24, 25, 32) сочленения, когда осуществлен сброс (возврат в исходное положение) посредством стержня (15).

12. Устройство размыкания по п.10, отличающееся тем, что ушки (17, 18), соответственно, содержат два круглых выступа (29, 34) один напротив другого, расположенных, соответственно, на внутренних сторонах ушек (17, 18), размещенных в прорезях (19, 20) и предназначенных для осуществления бокового позиционирования лопатки (1) и ножа (10) относительно якоря А.

13. Электрическая коммутационная аппаратура, содержащая устройство размыкания по любому из предшествующих пунктов.

14. Дифференциальный переключатель, содержащий устройство размыкания по любому из предшествующих пунктов.