RU2448385C1

RU2448385C1 - Device for switching of electric circuits

Info

Publication number: RU2448385C1
Application number: RU2010152605/07A
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Филатов (UA); Юрий Васильевич Филатов; Сергей Викторович Кужель (UA); Сергей Викторович Кужель; Николай Моисеевич Басов (UA); Николай Моисеевич Басов; Виталий Серафимович Дзюбан (UA); Виталий Серафимович Дзюбан
Original assignee: Приватное Акционерное Общество "Донецксталь" - Металлургический Завод"
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-04-20
Also published as: UA92438C2

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: device comprises vacuum arc-quenching chambers and an electromagnetic drive, a movable anchor of which is fixedly connected to a level, which is mechanically connected to movable contacts of arc-quenching chambers so that whenever contacts of the first arc-quenching chamber are open, contacts of the second arc-quenching chamber are closed, and vice versa, when contacts of the first arc-quenching chamber are closed, contacts of the second arc-quenching chamber are open. Fixed contacts of each pair of arc-quenching chambers are fixed on current-carrying buses at different sides of an insulation panel. Movable contacts of vacuum arc-quenching chambers are mechanically connected with a lever of a drive as capable of their displacement relative to the lever towards the side of closing with fixed contacts in the connected position of the electromagnet. All simultaneously connected movable contacts are electrically connected with one current-carrying bus with a terminal, which is connected with one phase of a power supply source, and all simultaneously open movable contacts are connected with the second current-carrying bus with a terminal, which is connected with the second phase of the power supply source. At the same time the insulation panel is mechanically connected to the base, where a drive electromagnet is fixed.

EFFECT: simplification of design and improved reliability of the device.

2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве переключателя чередования фаз для управления реверсивными механизмами или как устройство управления двухскоростными электродвигателями.The invention relates to electrical engineering and can be used as a phase rotation switch for controlling reversing mechanisms or as a control device for two-speed electric motors.

Известно устройство для коммутации электрических цепей, которое содержит основу, на которой установлены вакуумные дугогасительные камеры и электромагнитный привод, подвижной якорь которого соединен с рычагом, установленным на оси и взаимодействующим с пружиной, механически соединенной с подвижными контактами упомянутых камер [см. описание к авторскому свидетельству СССР 454600 A, H01H 33/66, 09.02.1975].A device for switching electrical circuits is known, which contains a base on which vacuum arcing chambers and an electromagnetic drive are installed, the movable armature of which is connected to a lever mounted on an axis and interacting with a spring mechanically connected to the movable contacts of the said chambers [see Description to the USSR author's certificate 454600 A, H01H 33/66, 02/09/1975].

Недостатком такого устройства является то, что оно может управлять только одним электроприемником. Для управления двумя электроприемниками или одним двухскоростным электродвигателем с двумя обмотками статора нужны два таких устройства с механическим и электрическим блокированием между ними. Это увеличивает габариты устройства и снижает его эксплуатационную надежность.The disadvantage of this device is that it can only control one power receiver. To control two electric receivers or one two-speed electric motor with two stator windings, two such devices with mechanical and electrical blocking between them are needed. This increases the dimensions of the device and reduces its operational reliability.

Известно также устройство для коммутации электрических цепей, совпадающее с предложенным изобретением по большинству основных признаков, такое, которое содержит основу, на которой установлены вакуумные дугогасительные камеры и электромагнитный привод, подвижный якорь которого неподвижно соединен с установленным на оси и взаимодействующим с пружиной рычагом, механически соединенным с подвижными контактами вакуумных дугогасительных камер, таким образом, что при разомкнутых контактах первой дугогасительной камеры контакты второй вакуумной дугогасительной камеры замкнуты, а при замкнутых контактах первой дугогасительной камеры контакты второй вакуумной дугогасительной камеры разомкнуты, причем указаные подвижные контакты вакуумных дугогасительных камер закреплены на указанном рычаге на расстояниях от оси, прямо пропорциональных величине заданного зазора между неподвижным и подвижным контактами каждой вакуумной дугогасительной камеры в отключенном их состоянии. Этим достигается возможность использовать в одном устройстве вакуумные дугогасительные камеры на два разных тока [см. описание к патенту Российской Федерации N2302682 C2, H01H 9/26 «Устройство для коммутации электрических цепей» Бюл №19.2007].A device for switching electrical circuits is also known, which coincides with the proposed invention in most basic respects, such that it contains a base on which vacuum arcing chambers and an electromagnetic drive are mounted, the movable armature of which is fixedly connected to a lever mechanically connected to the axis and interacting with the spring with movable contacts of the vacuum interrupter chambers, so that when the contacts of the first arcing chamber are open, the contacts of the second of the smart arcing chamber are closed, and when the contacts of the first arcing chamber are closed, the contacts of the second vacuum arcing chamber are open, and the indicated movable contacts of the vacuum arcing chambers are fixed on the specified lever at distances from the axis that are directly proportional to the specified gap between the stationary and movable contacts of each vacuum arcing chamber in disconnected their condition. This makes it possible to use vacuum arcing chambers in two different currents in one device [see description of the patent of the Russian Federation N2302682 C2, H01H 9/26 "Device for switching electrical circuits" Bull No. 19.2007].

Это устройство имеет ряд недостатков.This device has several disadvantages.

Жесткое соединение подвижных контактов и якоря электромагнита с рычагом приводит к необходимости введения воздушного зазора между ярмом и якорем электромагнита в его включенном положении. Иначе невозможно гарантировать уверенное замыкание контактов вакуумных дугогасительных камер. По мере износа указанных контактов нужно регулирование указанного зазора для их парного замыкания. Наличие зазора в электромагните ведет к увеличению его габаритов, а возможность того, что контакты не замкнутся при включенном электромагните, резко снижает надежность работы устройства.A rigid connection of the movable contacts and the armature of the electromagnet with the lever makes it necessary to introduce an air gap between the yoke and the armature of the electromagnet in its on position. Otherwise, it is not possible to guarantee a reliable contact closure of the vacuum interrupter chambers. As the indicated contacts wear out, regulation of the specified gap is necessary for their pair closure. The presence of a gap in the electromagnet leads to an increase in its size, and the possibility that the contacts do not close when the electromagnet is on dramatically reduces the reliability of the device.

Недостатком данного устройства является также необходимость размещения вакуумных дугогасительных камер и привода их контактов на одной основе. Это увеличивает площадь, занимаемую изделием, и, соответственно, габариты места его установки.The disadvantage of this device is the need to place vacuum interrupter chambers and drive their contacts on the same basis. This increases the area occupied by the product, and, accordingly, the dimensions of the installation site.

Конструкцией данного устройства предусматривается присоединение подвижного контакта каждой вакуумной дугогасительной камеры к собственной клемме для соединения с электроприемником или источником питания, которое усложняет устройство, увеличивает его габариты и снижает надежность работы.The design of this device provides for the connection of the movable contact of each vacuum interrupter chamber to its own terminal for connecting to an electric receiver or power source, which complicates the device, increases its dimensions and reduces the reliability of operation.

Задачей данного изобретения является упрощение конструкции, уменьшение габаритов и повышение надежности работы устройства коммутации электрических цепей.The objective of the invention is to simplify the design, reduce the size and increase the reliability of the device switching electrical circuits.

Для этого в известном устройстве для коммутации электрических цепей, которое содержит вакуумные дугогасительные камеры и электромагнитный привод, подвижный якорь которого неподвижно соединен с рычагом, механически соединенным с подвижными контактами вакуумных дугогасительных камер таким образом, что при разомкнутых контактах первой вакуумной дугогасительной камеры контакты второй вакуумной дугогасительной камеры замкнуты, а при замкнутых контактах первой вакуумной дугогасительной камеры контакты второй вакуумной дугогасительной камеры разомкнуты, предлагается неподвижные контакты каждой пары вакуумных дугогасительных камер закреплять неподвижно на токоведущих шинах с разных сторон изоляционной панели, а подвижные контакты вышеприведенных вакуумных дугогасительных камер механически соединить с рычагом привода с возможностью их перемещения относительно рычага в сторону замыкания с неподвижными контактами при включенном положении электромагнита, а электрически все одновременно включенные подвижные контакты соединить с одной токоведущей шиной с клеммой, которая соединена с одной фазой источника питания, а все одновременно разомкнутые подвижные контакты соединить со второй токоведущей шиной с клеммой, которая соединена со второй фазой источника питания, а вышеприведенную изоляционную панель механически соединить с основой, на которой закреплен электромагнит привода.To do this, in the known device for switching electrical circuits, which contains a vacuum interrupter chambers and an electromagnetic drive, the movable armature of which is fixedly connected to a lever mechanically connected to the movable contacts of the vacuum interrupter chambers in such a way that, when the contacts of the first vacuum arrester chamber are open, the contacts of the second vacuum arrester the chambers are closed, and when the contacts of the first vacuum arcing chamber are closed, the contacts of the second vacuum arcing chambers are open, it is proposed that the fixed contacts of each pair of vacuum interrupter chambers be fixed motionless on busbars from different sides of the insulation panel, and the movable contacts of the above vacuum arrester chambers are mechanically connected to the drive lever so that they can move relative to the lever to the short circuit with the fixed contacts when the position is on electromagnet, and electrically connect all moving contacts simultaneously connected to one current-carrying bus with a terminal, which is connected to one phase of the power source, and all simultaneously open movable contacts are connected to the second current-carrying bus with a terminal that is connected to the second phase of the power source, and the above insulation panel is mechanically connected to the base on which the drive electromagnet is mounted.

Перечисленные выше существенные признаки изобретения, отличающиеся от прототипа, необходимые и достаточные во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны изобретения.The essential features of the invention listed above, which differ from the prototype, are necessary and sufficient in all cases to which the scope of legal protection of the invention applies.

Закрепление токоведущих шин с клеммами со смонтированными на них вакуумными дугогасительными камерами с разных сторон изоляционной панели позволяет существенно снизить габариты устройства и упростить его конструкцию. Этому же способствует соединение подвижных контактов одной половины вакуумных дугогасительных камер с одной токоведущей шиной с клеммой для присоединения к источнику питания, смонтированной с одной стороны указанной изоляционной панели, и соединение подвижных контактов другой половины вакуумных дугогасительных камер с другой токоведущей шиной с клеммой для присоединения к источнику питания, смонтированной с другой стороны указанной изоляционной панели.The fastening of busbars with terminals with vacuum interrupter chambers mounted on them from different sides of the insulating panel can significantly reduce the dimensions of the device and simplify its design. This is also facilitated by the connection of the movable contacts of one half of the vacuum interrupter chambers with one current-carrying bus with a terminal for connection to a power source mounted on one side of the specified insulation panel, and the connection of the movable contacts of the other half of the vacuum arrester chambers with the other current-carrying bus with a terminal for connection to the source power mounted on the other side of the specified insulation panel.

Механическое соединение подвижных контактов вакуумных дугогасительных камер с рычагом привода с возможностью их перемещения в замкнутое состояние с неподвижными контактами при включенном электромагните гарантирует надежное включение вакуумных дугогасительных камер, которое повышает надежность работы всего устройства.The mechanical connection of the movable contacts of the vacuum interrupter chambers with the drive lever with the possibility of moving them in a closed state with fixed contacts when the electromagnet is on ensures reliable switching on of the vacuum interrupter chambers, which increases the reliability of the entire device.

Предлагаемое изобретение объясняется чертежами, где:The invention is explained by drawings, where:

- на рис.1 показано устройство для коммутации электрических цепей со стороны одной фазы;- Fig. 1 shows a device for switching electrical circuits from one side;

- на рис.2 устройство со стороны замкнутых контактов вакуумных дугогасительных камер.- in Fig. 2, the device is on the side of the closed contacts of the vacuum interrupter chambers.

Устройство для коммутации электрических цепей состоит из изоляционной панели 1, на которой с разных сторон закреплены токоведущие шины 2 и закрепленные на них неподвижные контакты 3 вакуумных дугогасительных камер 4, подвижные контакты 5 которых соединены с головками болтов 6 и с шинами 7, закрепленными также на изоляционной панели 1. Изоляционная панель 1 смонтирована на основании 8, на котором размещена неподвижная часть электромагнита 9. Якорь 10 электромагнита установлен неподвижно на рычаге 11, который подвижно закреплен на оси 12. Подвижные контакты 5 вакуумных дугогасительных камер механически соединены с рычагом 11 с помощью винтов 6, что проходят через отверстия в рычаге 11 так, что между головками этих винтов и рычагом есть зазор в замкнутом состоянии магнитной системы и контактов вакуумных дугогасительных камер. Это обеспечивает возможность перемещения указанных подвижных контактов в таком положении до полного соприкосновения с неподвижными контактами.The device for switching electrical circuits consists of an insulating panel 1, on which current-carrying busbars 2 and fixed contacts 3 of vacuum arcing chambers 4 are fixed on them, movable contacts 5 of which are connected to the bolt heads 6 and to buses 7, also fixed on the insulating panels 1. The insulating panel 1 is mounted on the base 8, on which the fixed part of the electromagnet is located 9. The anchor 10 of the electromagnet is fixedly mounted on the lever 11, which is movably fixed on the axis 12. Mobile e contacts 5 of the vacuum interrupter chambers are mechanically connected to the lever 11 using screws 6, which pass through the holes in the lever 11 so that between the heads of these screws and the lever there is a gap in the closed state of the magnetic system and the contacts of the vacuum interrupter chambers. This makes it possible to move said movable contacts in this position until they are in full contact with the fixed contacts.

Устройство для коммутации электрических цепей работает таким образом.A device for switching electrical circuits works in this way.

При подаче рабочего напряжения на устройство (шины 7) первый электроприемник получает питание через замкнутые контакты 6 вакуумных дугогасительных камер. В качестве этого электроприемника может быть одна из обмоток двухскоростного электродвигателя. Для подключения второго электроприемника (второй обмотки двухскоростного электродвигателя) подается питание на электромагнитный привод 9, подвижной якорь 10 которого, перемещаясь во включенное положение, перемещает рычаг 11. При этом контакты 6 вакуумных дугогасительных камер размыкаются и отключают первый электроприемник, а контакты других вакуумных дугогасительных камер замыкаются, включая второй электроприемник.When applying the operating voltage to the device (bus 7), the first power receiver receives power through the closed contacts 6 of the vacuum interrupter chambers. As this electric receiver can be one of the windings of a two-speed electric motor. To connect the second power receiver (the second winding of a two-speed electric motor), power is supplied to the electromagnetic drive 9, the movable armature 10 of which, moving to the on position, moves the lever 11. In this case, the contacts of the 6 vacuum interrupter chambers open and disconnect the first electroreceiver, and the contacts of other vacuum interrupter chambers are closed, including the second power receiver.

Claims

A device for switching electrical circuits, which contains a vacuum arcing chamber and an electromagnetic drive, the movable armature of which is fixedly connected to a lever mechanically connected to the movable contacts of these vacuum arcing chambers in such a way that when the contacts of the first arcing chamber are open, the contacts of the second arcing chamber are closed, and when closed contacts of the first arcing chamber, the contacts of the second vacuum arcing chamber are open, characterized in that the fixed contacts of each pair of vacuum arrester chambers are fixed motionless on current-carrying buses from different sides of the insulating panel, and the movable contacts of the vacuum arrester chambers are mechanically connected to the drive lever with the possibility of their movement relative to the lever in the direction of contact with the fixed contacts when the position of the electromagnet is on, and electrically all movable contacts closed simultaneously with the fixed contacts are interconnected and with one current-carrying bus with a terminal that It is designed to connect to one phase of the power source, and all simultaneously open movable contacts are also connected to each other and to the second current-carrying bus with a terminal that is designed to connect to the second phase of the power source and is located on the opposite side of the insulation panel, and this insulation panel is fixed to the base on which the drive electromagnet is mounted.