PL55727B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.VIII.1968 fc 55727 i*? KI. 21 c, 35/05 MKP H 01 h CZYTELNI- 9ffa C£^du Patentowego Niklil Imgp^iUHl mml Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Boleslaw Bolanowski, inz. Wojciech Je¬ drzejewski Wlasciciel patentu: Politechnika Lódzka (Katedra Aparatów Elektrycz¬ nych), Lódz (Polska) Lacznik elektryczny Przedmiotem wynalazku jest lacznik elektryczny z ukladem gaszeniowym wyposazonym w zespól wytwarzajacy magnetyczne pole wydmuchowe.Znane laczniki elektrycznie posiadaja uklad ga¬ szeniowy, w którym ruch luku w komorze powo¬ dowany jest glównie polem magnetycznym wy¬ twarzanym przez elektromagnes zwany cewka wy¬ dmuchowa, wlaczony w torze pradowym w szereg z zestykiem. Ze wzgledu na szeregowe wlaczenie uzwojenia elektromagnesu wydmuchowego w torze pradowym, wytworzone wydmuchowe pole magne¬ tyczne rosnie proporcjonalnie ze wzrostem pradu wylaczonego przez lacznik.Sily elektrodyruam-icizne dzialajace na luk w cza¬ sie wylaczania pradu przez lacznik sa proporcjo¬ nalne do kwadratu wartosci chwilowej pradu.Taka zaleznosc sily dzialajacej na luk od wartosci wylaczanego pradu jest najczesciej szkodliwa.Przy wylaczaniu malych pradów zbyt mala sila dzialajaca na luk jest czesto przyczyna niewyla- czenia przez lacznik pr^du lub wylaczenia go po zbyt dlugim czasie uniemozliwiajacym wspólprace z innymi urzadzenJiami. By zmusiic przy malych pradiach luk do ruchu, niezbedne jest zwiekszenie liczby amperozjwojów co wymaga zwiekszenia ;czby zwojów cewki wydmuchowej. Zwiekszenie liczby zwojów cewki powoduje przy wylaczaniu wiekszych pradów powstanie silnego pola magne¬ tycznego, a tym samym i duzych sil dzialajacych naluk. | 2 Sily te moga powodowac zbyt szybkie przesu¬ wanie sie luku, a tym gamym mozliwosc wyrzu¬ cenia go z komory na zewnatrz co równoznaczne jest z niewylaczeniem pradu. Zbyt szybkie prze- 5 suwanie sie luku moze takze spowodowac zbyt szybkie wylaczenie pradu. Powstale przy tym silne przepiecia moga byc grozne &ajrówno dla zródla za¬ silajacego obwód jak i dla odbiorników pracuja¬ cych w sieci. 10 Zbyt silne pola magnetyczne miedzy stykami w czasie wylaczania pradu powoduja zbyt szybkie zuzywanie sie styków a tym samym zmniejszenie trwalosci laczeniowej.Zastosowanie magnesu trwalego zamiast elek* 15 tromagnesu równiez nie dla wszystkich przypad¬ ków wylaczania pradu daje wlasciwe rezultaty, cdyz powoduje powstawanie sily elektrodynamicz¬ nej proporcjonalnej do wartosci pradu, co rów¬ niez spowodowac moze zbyt szybkie gaszenie luku 20 — powstawanie przepiec lub tez wyrzucanie luku na zewnatrz komoiry, czyli nie wylaczenie pradu.Niedogodnosci te zmniejszono zgodnie z wyna¬ lazkiem w ten -sposób, ze charakterystyki czaso- wc-pradowe pola wydmuchowego sa dowolnie 25 ksztaltowane, mozliwe jest to dzieki zastosowaniu wypadkowego — wydmuchowego pola magnetycz¬ nego skladajacego sie z pola magnetycaiego mag¬ nesu stalego i pola mia^etycznego elektromagnesu.Wypadkowe — wydmuchowe pole magnetycz- 39 ne dzieki niezaleznym od siebie wartosciom pól 55 727f 55727 3 skladowych magnesu trwalego i elektromagnesu, pozwala wplywac na ruch luku w komorze a tym samym na czas palenia sie luku.Przy wylaczaniu malych pradów, w porównaniu ze znamionowym pradem cieplnym lacznika, de¬ cydujace znaczenie ma magnes trwaly. Pole mag¬ netyczne wytwarzane przez ten magnes jest przy tych pradach znacznie silniejsze od pola wy¬ twarzanego przez elektromagnes, ono przeto decy- iuje o predkosci luku, a wiec i o przebiegu ga¬ szenia. Ze wzrostem pradu rosnie natezenie pola magnetycznego wytwarzanego przez elektromagnes, a tym samym jego udzial w gaszeniu luku.Jezeli kierunek obydwóch pól skladowych jest zgodny to wzrost pola wytwarzanego przez elek¬ tromagnes oznacza zwiekszenie sil dzialajacych na luk. Jezeli natomiast pola te skierowane sa prze¬ ciwnie to wzrost pola elektromagnesu oznacza zmniejszenie sil dzialajacych na luk.W pierwszym przypadku sily dzialajace na luk rosna szybciej ze wzrostem pradu wylaczanego w porównaniu z ukladami znanymi, w przypadku drugim sily dzialajace na luk wzrastaja wolniej.W zaleznosci od rozwiazania konstrukcyjnego u- kladu gaszeniowego znamionowego pradu manew¬ rowego oiraz znamionowego napiecia manewrowego, stosujac jedno z podanych rozwiazan, dobierane sa optymalne warunki gaszenia dla danej konstrukcji poprzez zapewoieniie odpowiedniej zaleznosci sily dzialajacej na luk od wylaczanego pradu.Dodatkowa zaleta ukladu wydmuchowego w lacz¬ niku elektrycznym wedlug wynalazku, jest mozli¬ wosc uzyskania poprzez rozdzielenie nabiegunni- ków róznych charakterystyk pola magnetycznego w róznych czesciach komory gaszeniowej.W zaleznosci od wylaczanego pradu, rozmie¬ szczenie magnesu trwalego jak i cewki elektro¬ magnesu moze byc rózne, podobnie jak ilosc magnesów trwalych i elektromagnesów.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w sze¬ sciu przykladach wykonania nia rysunku.Na fiig. od 1 do 6 pokazano rozmieszczenia mag¬ nesów i elektromagnesów oraz nabiegunników w kolejnych przykladach wykonania.Fig. 1 przedstawia przypadek, gdy miedzy nabie¬ gunnikami 1 umieszczono magnes trwaly 2 oraz cewke wydmuchowa 4, dla której rdzeniem jest magnes trwaly 2. W przypadku tym osie geome¬ tryczne magnesu trwalego i cewki pokrywaja sie.Magnes trwaly spelnia w tym przypadku role rdzenia, na którym nawinieta jest cewka elektro¬ magnesu. Umozliwia to wykonanie cewki wielo- zwojowej nawet pnzy niezbyt duzej odleglosci miedzy nabiegunnikami.Przypadek ten jest szczególnie przydatny dla laczników o malych znamionowych pradach.Decydujace znaczenie przy wylaczaniu malych pradów ma pole magnesu trwalego i dla tych pra¬ dów jest ono dobierane.Przy pradach duzych pole dodatkowe wytworzone przez cewke zwieksza lub zmniejsza pole wytwo¬ rzone przez magnes trwaly w zaleznosci od po¬ trzeb wynikajacych z budowy komory gaszenio¬ wej i warunków obwodowych. Kierunek pola 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 65 elektromagnesu w stosunku do kierunku pola mag¬ nesu trwalego zalezy od sposobu nawiniecia cewki elektromagnesu.Fig. 2 przedstawia przypadek, gdy miedzy na¬ biegunnikami 1 umieszczono magnes trwaly 2 oraz na wspólnej z nimi osi geometrycznej rdzen elek¬ tromagnesu 3 i cewke wydmuchowa 4.Przypadek ten jest zwlaszcza przydatny, gdy wymagana jest cewka malo zwojowa przy jedno¬ czesnie silnym magnesie trwalym, a wiec szcze¬ gólnie dla laczników o duzych znamionowych pra¬ dach, gdy odleglosc miedzy nabiegunnikami jest iuza W porównaniu do przypadku przedstawio¬ nego na fig. 1 w ukladzie przedstawionym na fig. 2, wystapic moga pewne nierównómiernosci w roz¬ kladzie pola wypadkowego zwlaszcza w obszarze miedzy stykami.Ogólna charakterystyka wypadkowego pola mag¬ netycznego jest taka sama jak w przypadku opisa¬ nym poprzednio.Fig. 3 przedstawia przypadek, gdy miedzy na¬ biegunnikami 1, na wspólnej osi geometrycznej, umieszczono szereg magnesów trwalych 2, rdzeni elektromagnesów 3 i cewek wydmuchowych 4.Przypadek ten laczy w sobie niektóre zalety przypadku pokazanego na fig. 1 — równomierny rozklad pola wypadkowego miedzy nabiegunnika¬ mi oraz przypadku pokazanego na fig. 2 — duze 'srednice magnesów trwalych.Dodatkowa zaleta tego przypadku jest mozliwosc latwego doboru parametrów ukladu wydmucho¬ wego poprzez zastepowanie poszczególnych mag¬ nesów trwalych rdzeniem zelaznym, wzglednie po¬ przez zmniejszenie calkowitej liczby zwojów cewki przez usuniecie jednej czy wiecej cewek skladowych. Rozwiazanie takie umozliwia stoso¬ wanie typowych elementów dla calej rodziny da¬ nego lacznika, dla róznych pradów znamionowych.Fig. 4 przedstawia przypadek, gdy miedzy na¬ biegunnikami 1, na dwóch równoleglych osiach geometrycznych, umieszczono na jednej magnes trwaly 2, a na drugiej rdzen elektromagnesu 3 i cewke wydmuchowa 4.Przypadek ten pozwala na duza swobode w do¬ borze magnesu trwalego i elektromagnesu oraz zapewnia podobnie jak przypadek przedstawiony na fig. 1 równomierny rozklad pola wypadkowego miedzy nabiegunnikami. Takie oddzielne rozmie¬ szczenie jest szczególnie korzystne w przypadku duzych ukladów gaszeniowych, gdy wzgledy kon¬ strukcyjne uniemozliwiaja skupienie w jednym miejscu magnesu trwalego i elektromagnesu.Fig. 5 i 6 przedstawia kombinacje rozmieszczen miedzy nabiegunnlikami 1 magnesów trwalych 2, rdzeni elektromagnesów 3 i cewek wydmucho¬ wych 4.Podane przyklady w przypadku stosowania nie- podzielonych nabiegumników posiadaja cechy ukla¬ dów omawianych poprzednio.' Podtzielone nabiegun- niki umozliwiaja uzyskanie w róznych czesciach komory gaszeniowej róznych wartosci natezenia pola magnetycznego oraz róznych charakterystyk pola w zaleznosci od potrzeb wynikajacych z* bu-55 727 dowy komory gaszeniowej oraz parametrów ob¬ wodu. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Lacznik elektryczny z ukladem gaszeniowym za¬ wierajacym zespól wytwarzajacy magnetyczne po¬ le wydmuchowe, znamienny tym, ze w zespole wy¬ twarzajacym magnetyczne pole wydmuchowe znaj- 6 duja sie magnes lub magnesy trwale oraz elek¬ tromagnes lub elektromagnesy umieszczone w dwóch lub wiecej nabiegunnilkach, przy czym liczba magnesów i elektromagnesów ich ustawie¬ nie oraz liczba nabiegunników dobrane sa w za¬ leznosci od pradu manewrowego, napiecia mane¬ wrowego, wymiarów geometrycznych oraz mate¬ rialu ukladu stykowo-gaszeniowego. fip 11 ^r- 1 |Ti 11 ^ 2 ~l || U ruj.i 4 Z r PL