RU215491U1 - Контактор вакуумный электромагнитный - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к электрическим коммутационным аппаратам, предназначенным для коммутации силовых электрических цепей переменного тока. Техническим результатом является обеспечение вакуумного контактора, обладающего повышенной надежностью. В контакторе вакуумном электромагнитном, содержащем вакуумную камеру с подвижным и неподвижным контактами, электромагнитный привод, вакуумная камера содержит токопроводящий защитный барьер, закрепленный на держателе подвижного контакта между сильфоном, которым оснащен подвижный контакт, и самим подвижным контактом, при этом защитный барьер представляет собой деталь, защищающую корпус вакуумной камеры и сильфон от повреждения дугой. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к электрическим коммутационным аппаратам, предназначенным для коммутации силовых электрических цепей переменного тока.

Известен контактор вакуумный электромагнитный по патенту на полезную модель RU 164777 (опубл. 20.09.2016), содержащий выполненные из электроизоляционного материала корпус с перегородкой и Г-образный рычаг, имеющий плечи различной длины, по меньшей мере одну вакуумную дугогасительную камеру с подвижным и неподвижным контактами, электромагнитный привод, по меньшей мере из одного электромагнита, содержащего плоский якорь, ярмо, катушку и сердечник, пружину сжатия, предназначенную для размыкания контактов, снабженную средством регулировки величины нагрузки, в котором перегородка корпуса расположена между вакуумной дугогасительной камерой и электромагнитным приводом, оси катушки и сердечника расположены перпендикулярно перегородке корпуса, длинное плечо Г-образного рычага кинематически соединено с подвижным контактом посредством головки штока, а в коротком плече выполнен продольный паз, в котором закреплен плоский якорь, причем при обесточенном электромагните короткое плечо расположено под острым углом к перегородке корпуса таким образом, что удаленная от оси Г-образного рычага часть плоского якоря контактирует с поверхностью перегородки корпуса или закрепленным на ней упором, а при контакте плоского якоря с сердечником между длинным плечом Г-образного рычага и головкой штока имеется зазор.

Данное известное решение выбрано заявителем в качестве ближайшего аналога полезной модели. К недостаткам данного известного решения следует отнести недостаточную надежность

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении полезной модели, является повышение надежности контактора

Техническим результатом - повышение надежности контактора.

Технический результат достигается тем, что в контакторе вакуумном электромагнитном, содержащем вакуумную камеру с подвижным и неподвижным контактами, электромагнитный привод, согласно полезной модели вакуумная камера содержит токопроводящий защитный барьер, закрепленный на держателе подвижного контакта между сильфоном и подвижным контактом, при этом защитный барьер представляет собой деталь, защищающую корпус вакуумной камеры и сильфон вакуумной камеры от повреждения дугой.

Под медесодержащим материалом подразумевается материал, в составе которого содержится медь, включая медь М1.

Под держателем подвижного контакта подразумевается деталь, на котором закреплен подвижный контакт.

Под держателем неподвижного контакта подразумевается деталь, на котором закреплен неподвижный контакт.

Под защитным барьером понимается деталь, защищающая корпус вакуумной камеры и сильфон вакуумной камеры от повреждения дугой.

Новым в заявляемом решении является то, что вакуумная камера контактора содержит защитный медесодержащий барьер, закрепленный на держателе подвижного контакта, между сильфоном, которым оснащен подвижный контакт, и самим подвижным контактом.

Оболочка вакуумной камеры требует дополнительной защиты корпуса в месте установки подвижного и неподвижного контактов, так как при замыкании и размыкания контактов возможно возникновение искры и/или перегрева деталей. Поэтому это место требует дополнительной защиты, такой как, например, установка защитного барьера. В предлагаемом решении защитный барьер выполнен медесодержащим и закреплен на держателе подвижного контакта. При высоких коммутируемых токах более 300А для безопасной коммутации и безопасной работы камеры требуется дополнительная защита. Это связано с возможностью повреждения деталей контактора в процессе его работы: сильфона, которым оснащен подвижный контакт, и корпуса вакуумной камеры. Одним из повреждающих факторов может являться искра, возникающая при размыкании подвижного и неподвижного контактов. Введение в конструкцию защитного барьера, закрепленного на держателе подвижного контакта между сильфоном, которым оснащен подвижный контакт, и самим подвижным контактом, позволяет защитить корпус вакуумной камеры и сильфон от повреждения, что, в свою очередь, исключает износ этих элементов в процессе работы и повышает надежность контактора. Размещение защитного барьера между сильфоном и подвижным контактом создает препятствия от попадания повреждающих факторов (например, искры) на сильфон.

В том случае, если вакуумный контактор содержит несколько вакуумных камер, его конструкция предусматривает несколько защитных барьеров. Защитный барьер, защищающий корпус вакуумной камеры и сильфон, предусмотрен в каждой вакуумной камере контактора.

Крепление защитного барьера на держателе подвижного контакта между подвижным контактом и сильфоном и выполнение его медесодержащим создает препятствия для прохождения искры при размыкании подвижного и неподвижного контактов на сильфон. Таким образом, это исключает повреждение сильфона и повышает надежность контактора.

Выполнение защитного барьера медесодержащим (то есть из медесодержащего материала) позволяет отводить от места размыкания контактов дугу благодаря токопроводящим свойствам меди, что исключает повреждения деталей вакуумной камеры дугой. Таким образом, повышается надежность конструкции.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где

на фиг. 1 изображен частичный разрез контактора вакуумного электромагнитного;

на фиг. 2 - разрез А-А;

на фиг. 3 - разрез Б-Б.

Контактор вакуумный электромагнитный содержит основание 1, основание 2 электромагнитов, установленные на основании 2 две катушки 3, пружину сжатия (отключающую пружину) 4 с упором 5.

На оси 6 с возможностью совершения качательных движений установлен установочный элемент из электроизоляционного материала для якоря. В предпочтительном варианте полезной модели установочный элемент выполнен в виде двуплечего Г-образного рычага 7. Г-образный рычаг 7 имеет плечи разной длины - длинное 8 и короткое 9. На длинном плече 8 Г-образного рычага закреплен якорь 10. Якорь 10 электромагнитного привода всей поверхностью одной из своих сторон закреплен на длинном плече 8 Г-обратного рычага 7.

Контактор также содержит три дугогасительные вакуумные камеры, каждая из которых содержит защитный барьер 11, и контактную систему. Контактная система состоит из расположенных в вакуумных дугогасительных камерах неподвижных 12 и подвижных 13 контактов.

Короткое плечо 9 Г-образного рычага 7 кинематически связано с подвижным контактом 13 посредством штока 14, установленного в отверстии плеча Г-образного рычага. При повороте Г-образного рычага 7 шток 14 передает усилие пружины сжатия (отключающей пружины) на подвижный контакт 13.

Электромагнитный привод вакуумного контактора содержит печатную плату 15 с электронными компонентами: диодами 16 и конденсатором 17. Печатная плата - элемент, предназначенный для электрического и/или механического соединения различных электронных компонентов. Применение диодов 16 позволяет использовать электромагнитные приводы с цельными сердечниками, выполненными из прутка электротехнической стали, для работы на трёхфазный переменный ток. Выводы 18 катушек 3 выводятся на клеммную колодку 19 печатной платы 15 и электрически соединяются с диодами 16, закрепленными на печатной плате 15. Конденсатор 17 гасит скачки напряжения, возникающие при эксплуатации электромагнитного привода на переменный ток.

Г-образный рычаг 7 передает усилие через штоки 14 на держатели 20 подвижного контакта 13. Под держателем подвижного контакта подразумевается элемент, на котором закреплен подвижный контакт.

Для этого в каждом из трех держателей 20 подвижных контактов 13 выполнено углубление 21, снабженное резьбой. Штоки 14 толкают держатели 20 подвижного контакта 13, снабженные сильфонами 22, к неподвижным контактам 12. Каждый держатель 20 подвижного контакта 13 содержит сильфон 22, участвующий в движении держателей 20 подвижных контактов 13. Сильфон представляет собой гибкую гофрированную тонкостенную оболочку из стали.

Держатель 20 выполнен круглого поперечного сечения. Форма и наружный диаметр держателя 20 соответствует форме и внутреннему диаметру трубчатого сильфона 22. Внутренний диаметр сильфона 22 равен или лишь незначительно больше наружного диаметра держателя 20 подвижного контакта 13.

Контактор вакуумный выполнен трехполюсным и содержит три держателя подвижных контактов и три трубчатых сильфона. Конструктивное исполнение каждой дугогасительной камеры, каждого держателя подвижного контакта с сильфоном одинаковое для всех трех фаз.

Длина каждого сильфона 22 больше его внутреннего диаметра. Такое соотношение размеров необходимо для увеличения давления воздуха снаружи на сильфон: увеличение длины при небольшом диаметре сильфонов обеспечивает достаточное давление воздуха для одновременной коммутации трех фаз переменного тока. Под действием этого давления воздуха каждый из трех сильфонов приводит в движение держатель 20 подвижного контакта, на котором он установлен. Давление воздуха будет прямо пропорционально длине трубчатого сильфона и обратно пропорционально диаметру сильфона.

Все три держателя 20 подвижных контактов 13 приводятся в движение общим Г-образным рычагом 7, на длинной стороне которого закреплен якорь 10.

Якорь 10, являющийся подвижной частью электромагнитного привода, закреплен на длинном плече 8 Г-образного рычага 7, а короткое плечо 9 Г-образного рычага кинематически соединено с тремя держателями 20 подвижных контактов 13 посредством штоков 14, воздействующих на держатели подвижных контактов. Каждая вакуумная камера содержит два токосъемника - один 23 для держателя 20 подвижного контакта 13, а другой 24 - для держателя 25 неподвижного контакта 12. Под держателем неподвижного контакта подразумевается элемент, на котором закреплен неподвижный контакт. Под токосъемником подразумевается деталь, основная функция которой заключается в снятии и передачи тока с одной детали на другую.

Три вакуумные камеры контактора оснащены шестью токосъемниками (тремя токосъемниками 23 и тремя токосъемниками 24). Токосъемники 23 размещены над соединительными пластинами 26.

Конструктивное исполнение контактора с тремя размещенными над соединительными пластинами 26 токосъемниками 23, внутри которых размещены держатели подвижных контактов 20, способствует уменьшению габаритных размеров контактора. Компоновка контактора с размещением трех токосъемников 23 над соединительными пластинами 26 позволяет уменьшить глубину контактора на размер токосъемников (по сравнению с последовательным размещением токосъемников), что также способствует уменьшению габаритных размеров. Размещение внутри токосъемника 23 держателя подвижного контакта 20 также позволяет уменьшить глубину контактора (по сравнению с последовательным размещением токосъемников) на размер токосъемников. Такая компоновка позволяет уменьшить габаритные размеры, сохраняя при этом способность пропускать требуемый номинальный ток.

Оболочка вакуумной камеры требует дополнительной защиты в месте установки подвижного и неподвижного контактов, так как при замыкании и размыкания контактов возможно возникновение искры и/или перегрева деталей. Поэтому это место требует дополнительной защиты, такой как, например, установка защитного экрана или барьера. В известных вакуумных контакторах защитный барьер выполняется в виде второй оболочки вокруг всей поверхности корпуса вакуумной камеры, что способствует увеличению габаритных размеров камеры и контактора в целом. В предлагаемом решении защитный барьер выполнен медесодержащим и закреплен на держателе подвижного контакта между сильфоном, которым оснащен подвижный контакт, и самим подвижным контактом. Это позволяет защитить стенки (корпус) вакуумной камеры и сильфон от повреждения, что, в свою очередь, исключает износ этих элементов в процессе работы и повышает надежность контактора. Размещение защитного барьера между сильфоном и подвижным контактом создает препятствия от попадания повреждающих факторов (например, искры) на сильфон. Таким образом, это исключает повреждение сильфона и повышает надежность контактора. Выполнение защитного барьера медесодержащим (то есть из медесодержащего материала) позволяет отводить от места размыкания контактов дугу благодаря токопроводящим свойствам меди, что исключает повреждения деталей вакуумной камеры дугой. Таким образом, это также повышает надежность конструкции.

Наличие в конструкции контактора медесодержащего защитного барьера, закрепленного на держателе подвижного контакта между сильфоном и подвижным контактом, помимо повышения надежности контактора, позволяет уменьшить габаритные размеры контактора. В случае отсутствия в вакуумной камере защитного барьера понадобился бы значительно больший объем вакуумной камеры для того, чтобы искра погасла внутри вакуума вакуумной без повреждения сильфона.

На основании 1 установлен также блок 28 вспомогательных контактов, содержащий установленный в направляющих подпружиненный ползун с закрепленными на нем подвижными контактами и закрепленными неподвижно неподвижные контакты.

Размеры, пропорции (кроме сильфонов), радиусы углов прочих деталей и самого вакуумного контактора могут быть любым в зависимости от типоразмера.

Контактор вакуумный электромагнитный работает следующим образом.

При подаче напряжения на катушки 3 электромагнита якорь 10 притягивается к сердечнику. Связанный с якорем 10 Г-образный рычаг 7 поворачивается вокруг оси 6 и воздействует на шток 14, связанный с подвижным контактом дугогасительной камеры. Пружина 4 сжимается, и подвижные контакты 13 под действием давления воздуха снаружи вакуумной дугогасительной камеры перемещаются вместе с плечом 9 Г-образного рычага 7 в направлении неподвижных контактов 12 до замыкания. Г-образный рычаг 7 поворачивается на оси 6 до контакта нижней поверхности якоря 10 с плоской поверхностью сердечника 29 катушки 3.

При отключении электромагнита под воздействием отключающей пружины 4 установочный элемент 7 в виде Г-образного рычага поворачивается вокруг оси 6 до упора якоря в стенку корпуса. Подвижные контакты 13 перемещаются вместе со вторым плечом 9 Г-образного рычага и размыкаются с неподвижными контактами 12.

Таким образом, предлагаемый контактор обладает повышенной надежностью и отличается компактной конструкцией. Предлагаемое решение также расширяет арсенал электрических вакуумных контакторов.

Claims (1)

1. Контактор вакуумный электромагнитный, содержащий вакуумную камеру с подвижным и неподвижным контактами, электромагнитный привод, отличающийся тем, что вакуумная камера содержит токопроводящий защитный барьер, закрепленный на держателе подвижного контакта между сильфоном и подвижным контактом, при этом защитный барьер представляет собой деталь, защищающую корпус вакуумной камеры и сильфон вакуумной камеры от повреждения дугой.

Images