RU158834U1

RU158834U1 - ELECTROMAGNETIC DISCONNECTOR OF THE SWITCHING DEVICE

Info

Publication number: RU158834U1
Application number: RU2015137220/07U
Authority: RU
Inventors: Игорь Викторович Аржаев; Михаил Игоревич Аржаев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "МФК ТЕХЭНЕРГО"
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2016-01-20

Abstract

Электромагнитный расцепитель коммутационного устройства, содержащий П-образную магнитную систему с магнитопроводом и скобой, намагничивающую обмотку и якорь с выполненным с возможностью ограничения его хода стопом электромагнита, а также каркас намагничивающей катушки и подпружиненный толкатель, отличающийся тем, что он снабжен узлом плавной регулировки тока уставки электромагнитного расцепителя, содержащим установленные на толкателе тарельчатую шайбу с направляющей, противодействующую пружину и контргайку, при этом якорь выполнен наборным из ферромагнитных колец, количество и толщина которых определяется обеспечением допустимого нагрева якоря за счет уменьшения значения вихревых токов с учетом ослабления магнитного потока в зазорах между кольцами, намагничивающая обмотка выполнена из электротехнического материала с малым удельным сопротивлением, а магнитопровод и скоба выполнены из ферромагнитного материала, причем скоба выполнена с возможностью закрепления каркаса намагничивающей катушки на магнитопроводе, причем между намагничивающей обмоткой и магнитопроводом с возможностью защиты намагничивающей обмотки от замыканий на магнитопровод на каркас намагничивающей катушки установлено выполненное из электроизоляционного материала кольцо, а противодействующая пружина выполнена из упругой проволоки, при этом толкатель выполнен стальным и снабжен выполненным в верхней его части шлицом, причем шлиц выполнен с возможностью регулирования и фиксирования величины усилия противодействующей пружины и регулирования величины тока уставки электромагнитного расцепителя, при этом тарельчатаяAn electromagnetic release of a switching device comprising a U-shaped magnetic system with a magnetic circuit and a bracket, a magnetizing winding and an armature with an electromagnet stop that can limit its travel, as well as a magnetizing coil frame and a spring-loaded follower, characterized in that it is equipped with a stepless adjustment of the set current electromagnetic release containing mounted on the pusher plate washer with a guide, an opposing spring and a lock nut, while the anchor is made n type-setting of ferromagnetic rings, the number and thickness of which is determined by ensuring permissible heating of the armature by reducing the eddy currents taking into account the weakening of the magnetic flux in the gaps between the rings, the magnetizing winding is made of electrotechnical material with low resistivity, and the magnetic circuit and the bracket are made of ferromagnetic material moreover, the bracket is made with the possibility of fixing the frame of the magnetizing coil on the magnetic circuit, and between the magnetizing winding and the magnet with a top conductor with the possibility of protecting the magnetizing winding from short circuits on the magnetic circuit, a ring made of an insulating material is installed on the magnetizing coil frame, and the opposing spring is made of elastic wire, the pusher is made of steel and provided with a slot made in its upper part, and the slot is made with the possibility of regulation and fixing the magnitude of the force of the opposing spring and regulating the magnitude of the current settings of the electromagnetic release,

Description

Электромагнитный расцепитель коммутационного устройстваElectromagnetic release of the switching device

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в низковольтных автоматических выключателях.The utility model relates to electrical engineering and can be used in low-voltage circuit breakers.

Известен электромагнитный расцепитель автоматических выключателей, патент на изобретение №2037232 от 30.10.1992 г., принятый за прототип, содержащий П-образную магнитную систему, намагничивающую обмотку, питаемую током защищаемой цепи и расположенную на намоточном каркасе, якорь, ограничивающий ход якоря стоп и подпружиненный толкатель, воздействующий на рейку механизма свободного расцепителя.Known electromagnetic release circuit breakers, patent for the invention No. 2037232 from 10.30.1992, adopted as a prototype, containing a U-shaped magnetic system, a magnetizing winding, powered by the current of the protected circuit and located on the winding frame, an anchor that limits the travel of the foot anchor and spring-loaded a pusher acting on the rail of the free release mechanism.

Недостатками прототипа является сложность конструкции, увеличенная материалоемкость из-за применения 2-х намагничивающих катушек, использование одной из которых (катушка защиты цепей управления) представляется крайне маловероятным, применение цельного якоря трубчатой конструкции.The disadvantages of the prototype are the design complexity, increased material consumption due to the use of 2 magnetizing coils, the use of one of which (control circuit protection coil) seems extremely unlikely, the use of an integral armature of a tubular structure.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание простого, дешевого, удобного в эксплуатации, надежного устройства, обеспечивающего регулировку величины тока уставки электромагнитного расцепителя.The technical task of the proposed utility model is the creation of a simple, cheap, easy to use, reliable device that provides adjustment of the magnitude of the current settings of the electromagnetic release.

Техническим результатом является упрощение и удешевление конструкции при повышении его надежности.The technical result is to simplify and cheapen the design while increasing its reliability.

Технический результат достигается тем, что электромагнитный расцепитель коммутационного устройства, содержащий П-образную магнитную систему с магнитопроводом и скобой, намагничивающую обмотку и якорь с выполненным с возможностью ограничения его хода стопом электромагнита, а также каркас намагничивающей катушки и подпружиненный толкатель, снабжен узлом плавной регулировки тока уставки электромагнитного расцепителя, содержащим установленные на толкателе тарельчатую шайбу с направляющей, противодействующую пружину и контргайку, при этом якорь выполнен наборным из ферромагнитных колец, количество и толщина которых определяется обеспечением допустимого нагрева якоря за счет уменьшения значения вихревых токов с учетом ослабления магнитного потока в зазорах между кольцами, намагничивающая обмотка выполнена из электротехнического материала с малым удельным сопротивлением, а магнитопровод и скоба выполнены из ферромагнитного материала, причем скоба выполнена с возможностью закрепления каркаса намагничивающей катушки на магнитопроводе, причем между намагничивающей обмоткой и магнитопроводом с возможностью защиты намагничивающей обмотки от замыканий на магнитопровод на каркас намагничивающей катушки установлено выполненное из электроизоляционного материала кольцо, а противодействующая пружина выполнена из упругой проволоки, при этом толкатель выполнен стальным и снабжен выполненным в верхней его части шлицом, причем шлиц выполнен с возможностью регулирования и фиксирования величины усилия противодействующей пружины и регулирования величины тока уставки электромагнитного расцепителя, при этом тарельчатая шайба выполнена Г-образной формы и снабжена расположенной под прямым углом к ней направляющей, свободный конец которой размещен в пазах скобы, а контргайка выполнена с возможностью фиксации требуемого положение тарельчатой шайбы на толкателе и исключения самопроизвольного ее перемещении по резьбе толкателя.The technical result is achieved in that the electromagnetic release of the switching device containing a U-shaped magnetic system with a magnetic circuit and a bracket magnetizing the winding and the armature with the stop of the electromagnet configured to limit its travel, as well as the magnetizing coil frame and a spring-loaded plunger, is equipped with a smooth current adjustment unit the settings of the electromagnetic release, containing a plate washer mounted on the pushrod with a guide, an opposing spring and a lock nut, etc. This anchor is made of ferromagnetic rings, the number and thickness of which is determined by ensuring permissible heating of the armature by reducing the eddy currents taking into account the weakening of the magnetic flux in the gaps between the rings, the magnetizing winding is made of electrical material with low resistivity, and the magnetic circuit and the bracket are made of ferromagnetic material, and the bracket is made with the possibility of fixing the frame of the magnetizing coil on the magnetic circuit, and between the magnetizing she winding and magnetic circuit with the ability to protect the magnetizing winding from short circuits on the magnetic circuit on the magnetizing coil frame is installed a ring made of insulating material, and the opposing spring is made of elastic wire, the pusher is made of steel and provided with a slot made in its upper part, and the slot is made with the possibility of regulating and fixing the magnitude of the force of the opposing spring and regulating the magnitude of the current settings of the electromagnetic release, p and this Belleville washer made T-shaped and is provided at right angles to the guide, the free end of which is placed in the bracket slots, and the lock nut is adapted to fix the desired position of the Belleville washers to exclude spontaneous pusher and its movement along the thread of the pusher.

Техническое решение поясняется следующей иллюстрацией: на фиг. 1 изображен электромагнитный расцепитель в разрезе, где:The technical solution is illustrated by the following illustration: in FIG. 1 shows an electromagnetic release in the context, where:

1. Якорь.1. Anchor.

2. Тарельчатая шайба.2. Belleville washer.

3. Контргайка.3. Locknut.

4. Шлиц регулировки.4. Slot adjustment.

5. Противодействующая пружина.5. Counter spring.

6. Направляющая тарельчатой шайбы.6. Guide plate washers.

7. Намагничивающая обмотка.7. Magnetizing winding.

8. Толкатель.8. The pusher.

9. Стоп электромагнита.9. Stop the electromagnet.

10. Магнитопровод.10. The magnetic circuit.

11. Скоба.11. The bracket.

12. Каркас намагничивающей катушки.12. The frame of the magnetizing coil.

13. Кольца якоря.13. Anchor rings.

14. Кольцо из электроизоляционного материала.14. Ring made of insulating material.

Электромагнитный расцепитель коммутационного устройства содержит П-образную магнитную систему с магнитопроводом 10 и скобой 11, намагничивающую обмотку 7, якорь 1, выполненный с возможностью ограничения хода якоря стоп 9 электромагнита, каркас намагничивающей катушки 12, подпружиненный толкатель 8 и узел плавной регулировки тока уставки электромагнитного расцепителя, содержащий установленные на толкателе 8 тарельчатую шайбу 2 с направляющей 6, противодействующую пружину 5 и контргайку 3.The electromagnetic release of the switching device contains a U-shaped magnetic system with a magnetic circuit 10 and a bracket 11, a magnetizing winding 7, an armature 1, configured to limit the travel of the armature of the feet 9 of the electromagnet, the magnetizing coil frame 12, a spring-loaded plunger 8 and a smooth adjustment of the setting current of the electromagnetic release setting containing mounted on the pusher 8, a disk washer 2 with a guide 6, a counteracting spring 5 and a lock nut 3.

Якорь 1 выполнен наборным из ферромагнитных колец 13, количество и толщина которых определяется обеспечением допустимого нагрева якоря за счет уменьшения значения вихревых токов с учетом ослабления магнитного потока в зазорах между кольцами.Anchor 1 is made of ferromagnetic rings 13, the number and thickness of which is determined by ensuring permissible heating of the armature by reducing the eddy currents taking into account the weakening of the magnetic flux in the gaps between the rings.

Намагничивающая обмотка 7 выполнена из электротехнического материала с малым удельным сопротивлением.The magnetizing winding 7 is made of an electrotechnical material with a low resistivity.

Для защиты намагничивающей обмотки 7 от замыканий на магнитопровод 10 на каркас намагничивающей катушки 12 между намагничивающей обмоткой 7 и магнитопроводом 10 установлено выполненное из электроизоляционного материала кольцо 14.To protect the magnetizing winding 7 from short circuits to the magnetic circuit 10, a ring 14 made of an insulating material is installed between the magnetizing winding 7 and the magnetic circuit 10 on the frame of the magnetizing coil 12.

Магнитопровод 10 и скоба 11 выполнены из ферромагнитного материала.The magnetic circuit 10 and the bracket 11 are made of ferromagnetic material.

Скоба 11 выполнена с возможностью закрепления каркаса намагничивающей катушки 12 на магнитопроводе 10.The bracket 11 is made with the possibility of fixing the frame of the magnetizing coil 12 on the magnetic circuit 10.

Противодействующая пружина 5 выполнена из упругой проволоки.The opposing spring 5 is made of elastic wire.

Толкатель 8 выполнен стальным и снабжен выполненной в верхней его части шлицом 4.The pusher 8 is made of steel and provided with a slot 4 made in its upper part.

Шлиц 4 выполнен с возможностью регулирования и фиксирования величины усилия противодействующей пружины 5 и регулирования величины тока уставки электромагнитного расцепителя.The slot 4 is made with the possibility of regulation and fixing the magnitude of the efforts of the opposing spring 5 and the regulation of the magnitude of the current settings of the electromagnetic release.

Тарельчатая шайба 2 выполнена Г-образной формы и снабжена расположенной под прямым углом к ней направляющей 6, свободный конец которой размещен в пазах скобы 11, что исключает вращательное движение тарельчатой шайбы 2 при регулировке усилия противодействующей пружины 5.The plate washer 2 is L-shaped and provided with a guide 6 located at right angles to it, the free end of which is placed in the grooves of the bracket 11, which excludes the rotational movement of the plate washer 2 when adjusting the force of the counter spring 5.

Контргайка 3 выполнена с возможностью фиксации требуемого положение тарельчатой шайбы 2 на толкателе 8 и исключения самопроизвольного ее перемещении по резьбе толкателя 8.The lock nut 3 is made with the possibility of fixing the desired position of the disk washer 2 on the pusher 8 and the exception of its spontaneous movement along the thread of the pusher 8.

Предлагаемый электромагнитный расцепитель работает следующим образом.The proposed electromagnetic release operates as follows.

При возникновении короткого замыкания в силовой цепи увеличение тока в цепи приводит к увеличению магнитного потока, создаваемого намагничивающей обмоткой 7, и, соответственно, силы, воздействующей на якорь 1 и достаточной для преодоления противодействующего усилия пружины 5. Якорь, двигаясь до соприкосновения со стопом 9, перемещает толкатель 8, который, в свою очередь, воздействует на рейку механизма свободного расцепления (на фиг. не показана), обеспечивая мгновенное отключение автоматического выключателя.When a short circuit occurs in the power circuit, an increase in the current in the circuit increases the magnetic flux generated by the magnetizing winding 7, and, accordingly, the force acting on the armature 1 and sufficient to overcome the opposing force of the spring 5. The armature, moving to contact with the stop 9, moves the pusher 8, which, in turn, acts on the rail of the free trip mechanism (not shown in Fig.), providing instantaneous tripping of the circuit breaker.

Регулировка тока срабатывания расцепителя производится за счет изменения противодействующего усилия пружины 5 путем перемещения тарельчатой шайбы 2 по резьбе толкателя 8.The release current of the release is adjusted by changing the opposing force of the spring 5 by moving the disk washer 2 along the thread of the pusher 8.

При работе электромагнитного расцепителя по намагничивающей катушке электромагнитного расцепителя, последовательно включенной в силовую цепь, постоянно протекает ток, создающий вихревые токи в якоре 1.When the electromagnetic release is operating along the magnetizing coil of the electromagnetic release, connected in series to the power circuit, a current constantly flows, creating eddy currents in the armature 1.

При протекании переменного тока через катушку 7 электромагнитного расцепителя вихревые токи, наводимые в якоре 1, зависят от частоты тока и массы якоря 1, подверженного действию электромагнитного поля намагничивающей катушки. Вихревые токи нагревают якорь 1, что приводит к потере и неэффективности использования энергии.When an alternating current flows through the coil 7 of the electromagnetic release, the eddy currents induced in the armature 1 depend on the frequency of the current and the mass of the armature 1 exposed to the electromagnetic field of the magnetizing coil. Eddy currents heat the armature 1, which leads to loss and inefficiency of energy use.

Сократить потери энергии и позволяет предложенная конструкция якоря 1, составленного из колец 13. Благодаря предлагаемой конструкции величина возникающих вихревых токов минимальна из-за малой массы каждого отдельного кольца 13. Нагрев колец 13 также минимален, что позволяет снизить потери энергии и суммарный нагрев якоря.The proposed design of the armature 1, made up of rings 13, makes it possible to reduce energy losses. Due to the proposed design, the magnitude of the eddy currents generated is minimal due to the small mass of each individual ring 13. The heating of the rings 13 is also minimal, which reduces energy losses and the total heating of the armature.

Благодаря существенной экономии энергии коммутационное устройство устойчиво работает в длительном режиме эксплуатации.Due to significant energy savings, the switching device is stable in continuous operation.

При работе электромагнитного расцепителя в режиме защиты от токов короткого замыкания время протекания тока короткого замыкания составляет всего несколько сотых секунды. Поэтому тепловые потери в данном случае минимальны.When the electromagnetic release is operating in the protection against short-circuit currents, the short-circuit current flow time is only a few hundredths of a second. Therefore, heat losses in this case are minimal.

Кроме того использование якоря в виде колец повышает технологичность и экономичность его изготовления - легче и дешевле изготовить методом штамповки кольца из листового металла небольшой толщины, чем изготовить цилиндр толщиной с десяток миллиметров.In addition, the use of an anchor in the form of rings increases the manufacturability and cost-effectiveness of its manufacture - it is easier and cheaper to produce rings of small thickness by stamping than to produce a cylinder with a thickness of tens of millimeters.

Таким образом, за счет снижения тепловых потерь в якоре и применения узла плавной регулировки тока уставки электромагнитного расцепителя, задача создания устройства, обеспечивающего регулировку величины тока уставки электромагнитного расцепителя при упрощении и удешевлении его конструкции и повышении его надежности, решена.Thus, by reducing the heat loss in the armature and using the node for smooth adjustment of the current settings of the electromagnetic release, the task of creating a device that provides adjustment of the current value of the settings of the electromagnetic release while simplifying and cheapening its design and increasing its reliability has been solved.

Claims

An electromagnetic release of a switching device comprising a U-shaped magnetic system with a magnetic circuit and a bracket, a magnetizing winding and an armature with an electromagnet stop that can limit its travel, as well as a magnetizing coil frame and a spring-loaded follower, characterized in that it is equipped with a stepless adjustment of the set current electromagnetic release containing mounted on the pusher plate washer with a guide, an opposing spring and a lock nut, while the anchor is made n type-setting of ferromagnetic rings, the number and thickness of which is determined by ensuring permissible heating of the armature by reducing the eddy currents taking into account the weakening of the magnetic flux in the gaps between the rings, the magnetizing winding is made of electrotechnical material with low resistivity, and the magnetic circuit and the bracket are made of ferromagnetic material moreover, the bracket is made with the possibility of fixing the frame of the magnetizing coil on the magnetic circuit, and between the magnetizing winding and the magnet with a top conductor with the possibility of protecting the magnetizing winding from short circuits on the magnetic circuit, a ring made of an insulating material is installed on the magnetizing coil frame, and the opposing spring is made of elastic wire, the pusher is made of steel and provided with a slot made in its upper part, and the slot is made with the possibility of regulation and fixing the magnitude of the force of the opposing spring and regulating the magnitude of the current settings of the electromagnetic release, the washer is L-shaped and provided with a guide located at right angles to it, the free end of which is placed in the grooves of the bracket, and the locknut is made with the possibility of fixing the required position of the disk washer on the plunger and eliminating its spontaneous movement along the thread of the pusher.