RU211217U1

RU211217U1 - ENGINE CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU211217U1
Application number: RU2021129559U
Authority: RU
Inventors: Матвей Андреевич Шершуков
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Электро Пром Торг"
Filing date: 2021-10-11
Publication date: 2022-05-26

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к устройствам для управления двигателем, в том числе к пускателям и контакторам. Устройство для управления двигателем с единственным положением покоя с подвижными и неподвижными контактами. Электромагнитный привод переменного тока устройства снабжен двумя короткозамкнутыми витками для удержания подвижной и неподвижной частей магнита в замкнутом состоянии при переходе через ноль переменного тока.The utility model relates to electrical engineering, namely to motor control devices, including starters and contactors. Motor control device with single rest position with moving and fixed contacts. The electromagnetic AC drive of the device is equipped with two short-circuited turns to hold the moving and stationary parts of the magnet in a closed state during the transition through zero of the alternating current.

Description

Полезная модель относится к устройствам для управления двигателем с единственным положением покоя. Полезная модель может использоваться в области электротехники, в устройствах для управления двигателем, в том числе в пускателях и контакторах.The utility model relates to motor control devices with a single rest position. The utility model can be used in the field of electrical engineering, in motor control devices, including starters and contactors.

Наиболее близким по технической сущности является устройство электромагнитного контактора (RU 2231159, опубл.: 20.06.2004Бюл. № 17), предназначенного для использования с пусковым переключателем со звезды на треугольник, выполненным с возможностью пуска трехфазного электродвигателя, чтобы в течение короткого времени обеспечить последующую работу двигателя на его полной скорости. Находящееся в корпусе реле времени выполнено вместе с корпусом. Устройство электромагнитного контактора выполнено с возможностью включения и выключения основного источника питания за счет электронных переключающих операций, осуществляемых электромагнитом главной цепи и вертикально-подвижным элементом главной цепи. Устройство электромагнитного контактора также выполнено с возможностью избирательного осуществления соединения звездой или соединения треугольником согласно переключающей операции электромагнита соединения звезда-треугольник и вертикально-подвижного элемента. Недостатком данного технического решения является относительно короткий срок службы.The closest in technical essence is the device of an electromagnetic contactor (RU 2231159, publ.: 20.06.2004 Bull. No. 17), intended for use with a star-delta start switch, configured to start a three-phase electric motor in order to ensure subsequent operation in a short time engine at its full speed. The time relay located in the housing is made together with the housing. The electromagnetic contactor device is configured to turn on and off the main power source due to electronic switching operations carried out by the main circuit electromagnet and the vertically movable main circuit element. The electromagnetic contactor device is also configured to selectively perform star connection or delta connection according to the switching operation of the star-delta electromagnet and the vertically movable member. The disadvantage of this technical solution is the relatively short service life.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка устройства для управления двигателем с увеличенным сроком службы без ремонта.The task to be solved by the claimed utility model is the development of a device for controlling an engine with an extended service life without repair.

Данная задача решается за счет того, что устройство для управления двигателем с единственным положением покоя с подвижными и неподвижными контактами содержит электромагнитный привод переменного тока снабжен двумя короткозамкнутыми витками для удержания подвижной и неподвижной частей магнита в замкнутом состоянии при переходе через ноль переменного тока. This problem is solved due to the fact that the device for controlling the motor with a single rest position with moving and fixed contacts contains an electromagnetic AC drive equipped with two short-circuited turns to hold the moving and stationary parts of the magnet in a closed state when crossing the zero of the alternating current.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение отстающего магнитного потока, за счет которого обеспечивается постоянное удержание подвижной и неподвижной частей электромагнитного привода в замкнутом положении в момент перехода переменного тока через ноль.The technical result provided by the above set of features is an increase in the lagging magnetic flux, due to which the movable and stationary parts of the electromagnetic drive are constantly kept in a closed position at the moment the alternating current passes through zero.

Полезная модель может использоваться в области электротехники, в устройствах для управления двигателем, в том числе в контакторах и пускателях.The utility model can be used in the field of electrical engineering, in motor control devices, including contactors and starters.

К устройствам для управления двигателем относятся все устройства, способные управлять двигателем, в том числе устройства, категория применения которых АС-3 и АС-4 по ГОСТ Р 50030.4.1-2012.Engine control devices include all devices capable of controlling the engine, including devices whose application category is AC-3 and AC-4 in accordance with GOST R 50030.4.1-2012.

Термин «с единственным положением покоя» означает, что устройство для управления двигателем имеет одно положение «выключено».The term "single rest position" means that the motor control device has one "off" position.

Термин «полюс» устройства для управления двигателем означает часть устройства для управления двигателем, связанную исключительно с одним электрически независимым токопроводящим путем за исключением элементов, обеспечивающих крепление и совместное функционирование полюсов. The term "pole" of the motor control device means the part of the motor control device connected exclusively with one electrically independent current-carrying path, with the exception of elements that ensure the fastening and joint functioning of the poles.

Термин «трёхполюсный» означает, что устройство для управления двигателем имеет три полюса, функционирующие совместно.The term "three-pole" means that the motor control device has three poles working together.

Токопроводящий - это проводник, по которому может протекать электрический ток.A conductive conductor is a conductor through which electric current can flow.

Термин «вывод» означает элемент, предназначенный для присоединения внешних проводников, имеющий электрическую связь с неподвижным контактом.The term "terminal" means an element intended for connecting external conductors, having an electrical connection with a fixed contact.

Термин «главный контакт» (главный подвижный контакт и/или главный неподвижный контакт) означает контакт, включенный в главную цепь контактного коммутационного аппарата, предназначенный для проведения в замкнутом положении тока главной цепи. Ток главной цепи обозначается в маркировке коммутационного аппарата как номинальный рабочий ток Ie (и/или номинальный ток In).The term "main contact" (main moving contact and/or main fixed contact) means a contact included in the main circuit of a contact switching device, designed to carry the main circuit current in the closed position. The main circuit current is marked on the switchgear as the rated operational current Ie (and/or rated current In).

Термин «замыкание» контактов означает срабатывание, в результате которого контакты устройства переводятся из разомкнутого положения в замкнутое, при этом неподвижный контакт устройства для управления двигателем остается неподвижным. Подвижный контакт перемещается относительно неподвижного контакта до соприкосновения с неподвижным контактом (в положении «включено» устройства для управления двигателем). Замкнутое положение (устройства для управления двигателем): Положение, при котором обеспечена предусмотренная непрерывность главной цепи устройства для управления двигателем.The term “contact closure” means an actuation that moves the device's contacts from an open position to a closed position while the fixed contact of the motor control device remains stationary. The moving contact moves relative to the fixed contact until it touches the fixed contact (in the “on” position of the motor control device). Closed position (engine control devices): A position in which the intended continuity of the main circuit of the engine control device is ensured.

Термин «размыкание» контактов означает срабатывание, в результате которого контакты устройства переводятся из замкнутого положения в разомкнутое, при этом неподвижный контакт устройства для управления двигателем остается неподвижным. Подвижный контакт перемещается относительно неподвижного контакта, в разомкнутом положении между подвижным и неподвижным контактом образуется зазор.The term "opening" of the contacts means the actuation that causes the device contacts to move from the closed position to the open position, while the fixed contact of the motor control device remains stationary. The movable contact moves relative to the fixed contact, in the open position a gap is formed between the movable and fixed contact.

Термин «размыкающий контакт для вторичных цепей» означает что контакт, входящий во вспомогательную цепь устройства для управления двигателем и механически приводимый в действие этим устройством для управления двигателем, замкнут, когда разомкнуты главные контакты устройства для управления двигателем, и разомкнут, когда главные контакты замкнуты.The term "break contact for secondary circuits" means that the contact included in the auxiliary circuit of the engine control device and mechanically actuated by this engine control device is closed when the main contacts of the engine control device are open, and open when the main contacts are closed.

Термин «электромагнитный привод» означает, что сила, необходимая для замыкания главных контактов, обеспечивается электромагнитом.The term "electromagnetic drive" means that the force necessary to close the main contacts is provided by an electromagnet.

Термин «короткозамкнутый виток» означает элемент электромагнитного привода коммутационного аппарата, создающий магнитный поток, отстающий от основного потока. Благодаря этому удерживается подвижная часть магнита электромагнитного привода в замкнутом состоянии при прохождении переменного напряжения через нуль. The term "short-circuited coil" means an element of the electromagnetic drive of the switching device, which creates a magnetic flux lagging behind the main flux. This keeps the moving part of the magnet of the electromagnetic drive in the closed state when the AC voltage passes through zero.

Термин «катушка» означает совокупность витков эмальпровода на каркасе. Катушка электромагнитного привода согласно данной полезной модели обозначает катушку, входящую в состав электромагнита, работа которого приводит к замыканию главных контактов.The term "coil" means a set of turns of enameled wire on a frame. The coil of the electromagnetic drive according to this utility model means a coil that is part of an electromagnet, the operation of which leads to the closure of the main contacts.

Термин «контакт-деталь» означает одну из токопроводящих частей, образующих контакт. The term "contact-piece" means one of the conductive parts that form the contact.

Устройство снабжено электромагнитным приводом. Снабжение устройства электромагнитным приводом, управляющим всеми главными подвижными контактами устройства, позволяет улучшить позиционирование подвижных контактов относительно неподвижных и, как следствие, снизить износ контактов и увеличить срок работы устройства для управления двигателем без ремонта. При отключении электромагнитного привода от питания, электромагнитных привод отбрасывает подвижные контакты в исходное положение за очень короткий период времени, благодаря этому период времени схода дуги значительно мал, за счет чего уменьшается нагрев контактов подвижных и неподвижных и, как следствие, уменьшается износ подвижных и неподвижных контактов и увеличивается срок работы устройства для управления двигателем без ремонта.The device is equipped with an electromagnetic drive. The supply of the device with an electromagnetic drive that controls all the main moving contacts of the device makes it possible to improve the positioning of the moving contacts relative to the fixed ones and, as a result, reduce contact wear and increase the life of the device for controlling the engine without repair. When the electromagnetic drive is disconnected from the power supply, the electromagnetic drive throws the moving contacts back to their original position in a very short period of time, due to this, the time period for the arc to disappear is significantly small, which reduces the heating of the moving and fixed contacts and, as a result, reduces the wear of the moving and fixed contacts. and increases the service life of the engine control device without repair.

Контакт-детали контактов изготовлены из материала, содержащего медь. Токопроводящие свойства меди позволяют снизить нагрев и износ контакт-деталей и увеличить срок работы устройства для управления двигателем без ремонта. К материалам, содержащим медь, в данной полезной модели относятся все материалы, в химическом составе которых присутствует медь. Например, возможно использование следующих материалов: медь, латунь. Медь обладает малым удельным сопротивлением 0,017-0,018 Ом⋅мм²/м по сравнению другими материалами, так, например, удельное сопротивление алюминия 0,0262-0,0295 Ом⋅мм²/м, удельное сопротивление цинка около 0,059 Ом⋅мм²/м, удельное сопротивление никеля 0,087 Ом⋅мм²/м, удельное сопротивление стали около 0,098 Ом⋅мм²/м, удельное сопротивление олова 0,12 Ом⋅мм²/м. Это свойство меди позволяет снизить нагрев контакт деталей, снижение нагрева контакт-деталей снижает их износ и увеличивает срок работы устройства для управления двигателем без ремонта. The contact parts of the contacts are made of a material containing copper. The conductive properties of copper make it possible to reduce heating and wear of contact parts and increase the life of the engine control device without repair. The materials containing copper in this utility model include all materials in the chemical composition of which copper is present. For example, it is possible to use the following materials: copper, brass. Copper has a low resistivity of 0.017-0.018 Ohm⋅mm ² /m compared to other materials, for example, the resistivity of aluminum is 0.0262-0.0295 Ohm⋅mm ² /m, the resistivity of zinc is about 0.059 Ohm⋅mm ² / m, the resistivity of nickel is 0.087 Ohm⋅mm ² /m, the resistivity of steel is about 0.098 Ohm⋅mm ² /m, the resistivity of tin is 0.12 Ohm⋅mm ² /m. This property of copper makes it possible to reduce the heating of contact parts, reducing the heating of contact parts reduces their wear and increases the life of the engine control device without repair.

Устройство выполнено трехполюсным, благодаря этому размыкание главных контактов происходит синхронно в трех полюсах устройства для управления двигателем благодаря наличию общего электромагнитного привода для всех главных подвижных контактов трех полюсов устройства, при этом электромагнитный привод снабжен двумя короткозамкнутыми витками. Наличие электромагнитного привода, управляющего всеми главными подвижными контактами устройства, позволяет улучшить позиционирование подвижного контакта относительно неподвижного и, как следствие, снижается износ контакт-деталей и увеличивается срок работы устройства для управления двигателем без ремонта.The device is made three-pole, due to which the opening of the main contacts occurs synchronously in the three poles of the motor control device due to the presence of a common electromagnetic drive for all main moving contacts of the three poles of the device, while the electromagnetic drive is equipped with two short-circuited turns. The presence of an electromagnetic drive that controls all the main movable contacts of the device makes it possible to improve the positioning of the movable contact relative to the fixed one and, as a result, the wear of contact parts is reduced and the life of the device for controlling the engine without repair increases.

Кроме того, выполнение устройства для управления двигателем трехполюсным позволяет одновременно за короткий промежуток времени размыкать контакты под действием электромагнитного привода. При отключении электромагнитного привода от питания электромагнитный привод отбрасывает подвижные контакты одновременно трех полюсов в исходное положение за очень короткий период времени, благодаря этому период времени схода дуги значительно мал, за счет чего уменьшается нагрев подвижных и неподвижных контактов и, как следствие, уменьшается износ контактов и увеличивается срок работы устройства для управления двигателем без ремонта, т.е. повышается долговечность конструкции.In addition, the implementation of the device for controlling the motor three-pole allows you to simultaneously open the contacts in a short period of time under the action of an electromagnetic drive. When the electromagnetic drive is disconnected from the power supply, the electromagnetic drive throws the moving contacts of three poles at the same time to their original position in a very short period of time, due to this, the time period of the arc disappearance is significantly small, due to which the heating of the moving and fixed contacts is reduced and, as a result, the wear of the contacts is reduced and the service life of the engine control device without repair is increased, i.e. increases the durability of the structure.

Устройство имеет по два главных неподвижных контакта в трех полюсах этого устройства, что позволяет снизить нагрузку на каждый неподвижный контакт и, как следствие, снизить износ контактов и увеличить срок работы устройства для управления двигателем без ремонта.The device has two main fixed contacts in the three poles of this device, which reduces the load on each fixed contact and, as a result, reduces contact wear and increases the life of the motor control device without repair.

Электромагнитный привод переменного тока снабжен короткозамкнутыми витками, а именно двумя витками. Наличие двух короткозамкнутых витков усиливает электромагнитное поле и обеспечивает требуемое электромагнитное поле для данного электромагнитного привода для удержания подвижной и неподвижной части магнита в замкнутом состоянии при переходе через ноль переменного тока. Короткозамкнутые витки вызывают изменение магнитного потока, создавая магнитный поток, отстающий от основного потока, благодаря этому удерживается якорь при прохождении переменного тока через нуль, это значительно снижает гудение магнитной системы устройства для управления двигателем, исключает дребезг контактов и защищает контакт-детали от износа и, как следствие увеличивается срок работы устройства для управления двигателем без ремонта.The electromagnetic AC drive is equipped with short-circuited turns, namely two turns. The presence of two short-circuited turns amplifies the electromagnetic field and provides the required electromagnetic field for a given electromagnetic actuator to keep the moving and stationary parts of the magnet in a closed state during the transition through the zero of the alternating current. Short-circuited turns cause a change in the magnetic flux, creating a magnetic flux that lags behind the main flux, thanks to which the armature is held when the AC passes through zero, this significantly reduces the hum of the magnetic system of the motor control device, eliminates contact bounce and protects contact parts from wear and, as a result, the life of the device for controlling the engine without repair increases.

Устройство для управления двигателем с единственным положением покоя с подвижными и неподвижными контактами снабжено шестью главными неподвижными контактами, при этом каждый главный неподвижный контакт снабжен токопроводящим выводом. A motor control device with a single rest position with moving and fixed contacts is provided with six main fixed contacts, with each main fixed contact provided with a current-carrying terminal.

Устройство для управления двигателем снабжено шестью главными неподвижными контактами, увеличение количества неподвижных контактов в конструкции устройства для управления двигателем способствует уменьшению нагрева в местах размыкания подвижного и неподвижного контактов и, как следствие, уменьшается износ контактов и увеличивается срок работы устройства для управления двигателя без ремонта.The engine control device is equipped with six main fixed contacts, an increase in the number of fixed contacts in the design of the engine control device helps to reduce heating at the points of opening of the movable and fixed contacts and, as a result, contact wear decreases and the life of the engine control device without repair increases.

Каждый главный неподвижный контакт снабжен токопроводящим выводом, предназначенным для крепления внешних проводников. Благодаря наличию токопроводящего вывода при размыкании контакта дуга отводится от места размыкания контакта по токопроводящему выводу и уменьшается нагрев в месте размыкания контакта и, как следствие, уменьшается износ контактов и увеличивается срок работы устройства для управления двигателем без ремонта.Each main fixed contact is provided with a conductive terminal for attaching external conductors. Due to the presence of a conductive terminal, when the contact is opened, the arc is diverted from the contact opening along the conductive terminal and the heating at the contact opening is reduced and, as a result, contact wear is reduced and the life of the device for controlling the engine without repair is increased.

Детали для гашения дуги, толщина которых значительно меньше их длины и ширины выполнены из стали, это обусловлено высокой температурой плавления стали: 1450-152°С, температура плавления других металлов значительно ниже: меди 1085°С, чугун 1200°С, алюминий 660°С. Благодаря этому детали для гашения дуги сохраняют свою форму при воздействии высоких температур при размыкании контактов и образовании дуги, а также защищают контакты и отводят дугу от мест размыкания контактов и таким образом детали для гашения дуги защищают контакты и контакт-детали от перегрева и износа контактов, увеличивая таким образом срок работы устройства для управления двигателем без ремонта. Толщина деталей для гашения дуги меньше их длины и толщины это позволяет отводить дугу по всей длине детали для гашения дуги, позволяет уменьшить нагрев токопроводящего вывода, снижает износ детали, увеличивая таким образом срок работы устройства для управления двигателем без ремонта.Parts for extinguishing the arc, the thickness of which is much less than their length and width, are made of steel, this is due to the high melting point of steel: 1450-152 ° C, the melting point of other metals is much lower: copper 1085 ° C, cast iron 1200 ° C, aluminum 660 ° FROM. Thanks to this, the arc quenching parts retain their shape when exposed to high temperatures during contact opening and arc formation, and also protect the contacts and divert the arc from the points of contact opening, and thus the arc quenching parts protect the contacts and contact parts from overheating and wear of the contacts, thus increasing the service life of the engine control device without repair. The thickness of the parts for extinguishing the arc is less than their length and thickness, which allows the arc to be diverted along the entire length of the part for extinguishing the arc, reduces the heating of the conductive lead, reduces wear on the part, thus increasing the life of the engine control device without repair.

Детали для гашения дуги размещены в устройстве для управления двигателем выше токопроводящих выводов. Такое расположение позволяет максимально эффективно гасить дугу и отводить её от токопроводящих элементов, защищать токопроводящие элементы и контакт-детали от перегрева, увеличивая таким образом срок работы устройства для управления двигателем без ремонта.Parts for extinguishing the arc are located in the motor control device above the current-carrying terminals. This arrangement makes it possible to most effectively extinguish the arc and divert it from conductive elements, protect conductive elements and contact parts from overheating, thus increasing the life of the engine control device without repair.

Контактные площадки устройства размещены только с одной стороны подвижного контакта, при этом другая сторона остается свободной и используются для того, чтобы усилить прижатие подвижного контакта к неподвижному посредством других элементов, благодаря этому улучшается контакт между подвижными и неподвижными контактами, исключается потеря контакта и как следствие уменьшается износ контактов, увеличивает срок работы устройства без ремонта.The contact pads of the device are located only on one side of the movable contact, while the other side remains free and are used to increase the pressing of the movable contact to the fixed one by means of other elements, due to this, the contact between the movable and fixed contacts is improved, loss of contact is eliminated and, as a result, the wear of contacts, increases the life of the device without repair.

Устройство работает следующим образом: The device works as follows:

При подаче питания на катушку магнита электромагнитного привода подвижная часть электромагнитного привода приходит в движение. Приходят в движения подвижные контакты трех полюсов устройства, связанные с подвижной частью электромагнитного привода. Подвижные контакты двигаются до замыкания с неподвижными контактами, снабженными контакт-деталями. В замкнутом положении контактов ток поступает от источника к потребителю по токоведущим частям устройства для управления двигателем. Благодаря наличию короткозамкнутых витков подвижная часть остается замкнутой с неподвижной частью электромагнитного привода до тех пор, пока подано питание на катушку магнита электромагнитного привода. При размыкании контактов в месте размыкания контактов образуется дуга, которая отводится от места размыкания контактов благодаря наличию токопроводящих выводов и дугогасительных деталей, расположенных выше токопроводящих выводов.When power is applied to the magnet coil of the electromagnetic drive, the moving part of the electromagnetic drive starts to move. The moving contacts of the three poles of the device, connected with the moving part of the electromagnetic drive, come into motion. The moving contacts move until they close with the fixed contacts provided with contact pieces. In the closed position of the contacts, the current flows from the source to the consumer through the current-carrying parts of the device for controlling the engine. Due to the presence of short-circuited turns, the moving part remains closed with the stationary part of the electromagnetic drive as long as the power is applied to the magnet coil of the electromagnetic drive. When the contacts open, an arc is formed at the contact opening point, which is diverted from the contact opening point due to the presence of conductive leads and arc-suppressing parts located above the conductive leads.

Claims

A device for controlling a motor with a single rest position with moving and fixed contacts, characterized in that the AC electromagnetic drive of the device is equipped with two short-circuited turns to hold the moving and stationary parts of the magnet in a closed state during the transition through the zero of the AC.