RU2588055C2

RU2588055C2 - Electromagnetic drive with splitter of minimum voltage

Info

Publication number: RU2588055C2
Application number: RU2013132510/07A
Authority: RU
Inventors: Аренд ЛАММЕРС
Original assignee: Итон Индастриз (Незерлэндс) Б.В.
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2016-06-27

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering. Electromagnetic drive has yoke (9) for guiding magnetic flux and holding plate (6) attached to actuating member (1). Holding plate (6) and yoke (9) form a first magnetic circuit. Device for generation of magnetic flux provides enables generation of magnetic flux in first magnetic circuit. Device for generation of magnetic flux comprises under voltage release coil (5) electrically connected to an auxiliary voltage source with value of monitored voltage.

EFFECT: technical result is improved reliability by eliminating need for protection against undervoltage.

9 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к электромагнитному приводу, содержащему ярмо для направления магнитного потока, пластину удержания, прикрепленную к приводному элементу, причем пластина удержания и ярмо образуют первый магнитный контур, и устройство создания магнитного потока для создания магнитного потока в первом магнитном контуре.The present invention relates to an electromagnetic drive comprising a yoke for directing magnetic flux, a retention plate attached to the drive element, the retention plate and yoke form a first magnetic circuit, and a magnetic flux generating device for generating magnetic flux in the first magnetic circuit.

Известный уровень техникиPrior art

Международная патентная публикация WO99/14769 раскрывает привод для приведения в действие вакуумного переключателя в переключающей установке. Привод обеспечен включающей катушкой и выключающей катушкой и постоянным магнитом для сохранения пластины удержания, удерживаемой напротив ярма, и в противодействии усилию пружины. Более того, в приводе размещено размыкающее устройство, которое может противодействовать магнитному полю постоянного магнита для размыкания привода, приводя его в нерабочее положение с использованием энергии, накопленной в пружине.International Patent Publication WO99 / 14769 discloses an actuator for actuating a vacuum switch in a switching installation. The drive is provided with a turn-on coil and turn-off coil and a permanent magnet to maintain a holding plate held opposite to the yoke and to counteract the spring force. Moreover, a disconnecting device is placed in the drive, which can counteract the magnetic field of the permanent magnet to open the drive, rendering it inoperative using energy stored in the spring.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Настоящее изобретение стремится обеспечить улучшенный электромагнитный привод.The present invention seeks to provide an improved electromagnetic drive.

Согласно настоящему изобретению обеспечен электромагнитный привод согласно ограничительной части, определенной выше, в котором устройство создания магнитного потока содержит катушку расцепителя минимального напряжения, электрически соединенную с вспомогательным источником напряжения, представляющим значение отслеживаемого напряжения.According to the present invention, an electromagnetic drive is provided according to the restrictive part defined above, in which the magnetic flux generating device comprises an undervoltage release coil electrically connected to an auxiliary voltage source representing the value of the monitored voltage.

Это устраняет необходимость использования постоянного магнита в электромагнитном приводе, при этом одновременно включая функцию защиты от минимального напряжения в электромагнитном приводе.This eliminates the need to use a permanent magnet in the electromagnetic drive, while at the same time including the function of protection against minimum voltage in the electromagnetic drive.

В дополнительном варианте выполнения электромагнитный привод, более того, содержит размыкающую катушку, при этом катушка расцепителя минимального напряжения выполнена с возможностью создавать магнитный поток в первом магнитном контуре, противоположный магнитному потоку, созданному размыкающей катушкой.In a further embodiment, the electromagnetic drive further comprises an opening coil, wherein the undervoltage release coil is configured to create a magnetic flux in the first magnetic circuit opposite to the magnetic flux generated by the opening coil.

Объединение катушки расцепителя минимального напряжения и размыкающей катушки в одном и том же магнитном контуре обеспечивает более эффективный привод. В варианте выполнения катушка расцепителя минимального напряжения имеет ориентацию витков, противоположную ориентации витков размыкающей катушки. Это позволяет иметь противодействующий характер работы различных катушек согласно их назначенной функции. В дополнительном варианте выполнения катушка расцепителя минимального напряжения размещена коаксиально размыкающей катушке, что обеспечивает эффективное использование доступного пространства в приводе.The combination of the undervoltage release coil and the trip coil in the same magnetic circuit provides a more efficient drive. In an embodiment, the undervoltage release coil has an orientation of the turns opposite to that of the turns of the opening coil. This allows you to have a counteracting nature of the operation of various coils according to their assigned function. In an additional embodiment, the coil of the undervoltage release is placed coaxially opening the coil, which ensures efficient use of available space in the drive.

В дополнительном варианте выполнения электромагнитный привод дополнительно содержит устройство предварительного натяжения (например, спиральную пружину), которая прикладывает силу предварительного натяжения к пластине удержания на расстоянии от ярма, при этом катушка расцепителя минимального напряжения имеет размеры с возможностью создавать силу притяжения, удерживающую пластину удержания напротив ярма, причем сила притяжения превосходит силу предварительного натяжения, когда вспомогательное напряжение превосходит заданное пороговое значение. Катушка расцепителя минимального напряжения при нормальной работе далее обеспечивает достаточно высокий магнитный поток для удержания привода в рабочем положении. Как только отслеживаемое напряжение падает ниже некоторого значения, привод будет изменять положение на нерабочее. В варианте выполнения устройство предварительного натяжения содержит механическое устройство, такое как спиральная пружина, пластинчатая пружина и т.д.In an additional embodiment, the electromagnetic actuator further comprises a pre-tensioning device (for example, a coil spring) that applies a pre-tension to the holding plate at a distance from the yoke, while the undervoltage release coil is dimensioned to create an attractive force holding the holding plate opposite to the yoke and moreover, the attractive force exceeds the pre-tension force when the auxiliary voltage exceeds a predetermined pore stipulated value. The coil of the undervoltage release during normal operation further provides a sufficiently high magnetic flux to keep the drive in position. As soon as the monitored voltage drops below a certain value, the drive will change its position to idle. In an embodiment, the pretension device comprises a mechanical device, such as a coil spring, a leaf spring, etc.

В дополнительном варианте выполнения устройство предварительного натяжения содержит устройство, расположенное снаружи электромагнитного привода, такое как вакуумный прерыватель, который сам по себе обеспечен элементами предварительного натяжения.In a further embodiment, the pre-tensioning device comprises a device located outside the electromagnetic drive, such as a vacuum interrupter, which itself is provided with pre-tensioning elements.

Электромагнитный привод содержит замыкающую катушку для создания магнитного потока во втором магнитном контуре, при этом второй магнитный контур отделен от первого магнитного контура. Сохранение второго магнитного контура отдельным предотвращает любой возможный конфликт с другой функцией привода, которая описана выше.The electromagnetic drive comprises a closure coil for generating magnetic flux in the second magnetic circuit, wherein the second magnetic circuit is separated from the first magnetic circuit. Keeping the second magnetic circuit separate prevents any possible conflict with the other drive function described above.

Вспомогательный источник напряжения представляет собой вспомогательный источник напряжения, доступный в переключающей установке в дополнительном варианте выполнения, при этом вспомогательный источник напряжения обеспечивает напряжение, характерное для основного напряжения переключающей установки. Это позволяет эффективно использовать доступные элементы в переключающем устройстве для обеспечения должной работы настоящего привода.The auxiliary voltage source is an auxiliary voltage source available in the switching installation in an additional embodiment, while the auxiliary voltage source provides a voltage characteristic of the main voltage of the switching installation. This allows you to effectively use the available elements in the switching device to ensure the proper operation of this drive.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к переключающей установке, содержащей вспомогательный источник напряжения, обеспечивающий напряжение, представляющее основное напряжение переключающей установки, и электромагнитному приводу согласно любому из вариантов выполнения настоящего изобретения.In an additional aspect, the present invention relates to a switching installation comprising an auxiliary voltage source providing a voltage representing the main voltage of the switching installation, and an electromagnetic drive according to any of the embodiments of the present invention.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Настоящее изобретение будет обсуждено более подробно ниже с использованием нескольких примерных вариантов выполнения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:The present invention will be discussed in more detail below using several exemplary embodiments with reference to the attached drawings, in which:

Фиг. 1 изображает вид в поперечном сечении электромагнитного привода, который известен в уровне техники;FIG. 1 is a cross-sectional view of an electromagnetic drive that is known in the art;

Фиг. 2 изображает вид в поперечном сечении электромагнитного привода согласно варианту выполнения настоящего изобретения;FIG. 2 is a cross-sectional view of an electromagnetic actuator according to an embodiment of the present invention;

Фиг. 3 изображает вид в поперечном сечении электромагнитного привода, который известен в уровне техники, для функционирования вакуумного прерывателя; иFIG. 3 is a cross-sectional view of an electromagnetic drive that is known in the art for the operation of a vacuum interrupter; and

Фиг. 4 изображает вид в поперечном сечении электромагнитного привода согласно дополнительному варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 4 is a cross-sectional view of an electromagnetic actuator according to a further embodiment of the present invention.

Описание предпочтительных вариантов выполненияDescription of Preferred Embodiments

Варианты выполнения настоящего изобретения относятся к решению по обеспечению механизма для расцепления электромагнитного привода, например, в форме размыкающего контура и/или привода для прерывателя цепи (такого, как вакуумный прерыватель), когда в переключающей установке возникает минимальное напряжение. Электромагнитные приводы широко используются в переключающих установках и обычно приводятся в действие для выключения и включения прерывателей цепи или размыкающих контуров.Embodiments of the present invention relate to a solution for providing a mechanism for tripping an electromagnetic drive, for example, in the form of an opening circuit and / or a drive for a circuit breaker (such as a vacuum chopper) when a minimum voltage occurs in the switching installation. Electromagnetic actuators are widely used in switching installations and are usually actuated to turn off and on circuit breakers or open circuits.

Фиг. 1 изображает вид в поперечном сечении известного в уровне техники электромагнитного привода 10 в форме размыкающего привода. Пружина 2 размещена между корпусом 7 привода и упругой пластиной 8, которая прикреплена к размыкающему пальцу 1. Размыкающий палец 1 выполнен с возможностью размыкать размыкающее устройство, механически связанное с размыкающим пальцем 1 (например, чтобы выключать прерыватель цепи). Пружина 2 способна накапливать энергию размыкания, которая является достаточной для перемещения пальца 1 обратно в выдвинутое положение при возбуждении размыкающего привода.FIG. 1 is a cross-sectional view of a prior art electromagnetic drive 10 in the form of a trip drive. A spring 2 is placed between the drive housing 7 and the elastic plate 8, which is attached to the opening finger 1. The opening finger 1 is configured to open the opening device mechanically connected to the opening finger 1 (for example, to turn off the circuit breaker). The spring 2 is capable of accumulating opening energy, which is sufficient to move the finger 1 back to the extended position when the opening drive is excited.

Энергия размыкания в пружине 2 накапливается, например, при замыкании переключающего устройства среднего напряжения или размыкающего устройства. Размыкающий палец 1 неподвижно прикреплен к пластине 6 удержания. Как показано в варианте выполнения, магнитный контур образован в пластине 6 удержания и ярме 9. Постоянный магнит 4 размещен в магнитном контуре, и таким образом возбужденный магнитный поток подбирается достаточным для удержания пластины 6 удержания напротив ярма 9, противодействуя силе, созданной пружиной 2.The opening energy in the spring 2 is accumulated, for example, when the medium voltage switching device or the opening device is closed. The opening finger 1 is fixedly attached to the holding plate 6. As shown in the embodiment, the magnetic circuit is formed in the holding plate 6 and the yoke 9. The permanent magnet 4 is placed in the magnetic circuit, and thus the excited magnetic flux is selected sufficient to hold the holding plate 6 opposite the yoke 9, counteracting the force created by the spring 2.

Более того, обеспечена размыкающая катушка 3, которая позволяет создавать дополнительный магнитный поток в магнитном контуре. Когда дополнительный магнитный поток противодействует магнитному потоку, созданному постоянным магнитом 4 (например, возбуждением размыкающей катушки 3 целесообразно выбранным напряжением), пластина 6 удержания расцепляется. Далее сила пружины 2 обеспечивает, чтобы размыкающий палец 1 продолжался и был способен размыкать размыкающее устройство. Этот тип размыкающего привода имеет компактную конструкцию и требует небольшой энергии размыкания. Размыкающий привод 10 должен быть механически заряжен внешним действием, например замыканием вакуумного переключателя, которое позволяет пластине 6 удержания замыкать магнитный контур и заряжать пружину 2.Moreover, an opening coil 3 is provided, which allows an additional magnetic flux to be generated in the magnetic circuit. When the additional magnetic flux counteracts the magnetic flux created by the permanent magnet 4 (for example, by energizing the trip coil 3 with a suitable voltage), the holding plate 6 is disengaged. Further, the force of the spring 2 ensures that the opening finger 1 continues and is capable of opening the opening device. This type of trip drive has a compact design and requires little trip energy. The opening drive 10 must be mechanically charged by an external action, for example by closing a vacuum switch, which allows the holding plate 6 to close the magnetic circuit and charge the spring 2.

На Фиг. 2 представлен вид в поперечном сечении электромагнитного привода 10 согласно варианту выполнения настоящего изобретения. Снова обеспечен корпус 7, а также пружина 2 и упругая пластина 8. Ярмо 9 обеспечено с возможностью направления магнитного потока, в котором расположена размыкающая катушка 3. Пластина 6 удержания прикреплена к приводному элементу в форме пальца 1, и в возбужденном состоянии привода 10 пластина 6 удержания замыкает первый магнитный контур с ярмом 9.In FIG. 2 is a cross-sectional view of an electromagnetic actuator 10 according to an embodiment of the present invention. The housing 7 is again provided, as well as the spring 2 and the elastic plate 8. The yoke 9 is provided with the possibility of directing the magnetic flux in which the trip coil 3 is located. The holding plate 6 is attached to the drive element in the form of a finger 1, and in the excited state of the drive 10, the plate 6 retention closes the first magnetic circuit with a yoke of 9.

В этом варианте выполнения катушка 5 защиты от минимального напряжения обеспечена коаксиально размыкающей катушке 3, при этом катушка 5 защиты от минимального напряжения реализует устройство создания магнитного потока для создания магнитного потока в первом магнитном контуре. Катушка 5 защиты от минимального напряжения возбуждается с использованием вспомогательного источника напряжения переключающего устройства, в котором используется привод. Вспомогательный источник напряжения обеспечивает напряжение, представляющее значение отслеживаемого напряжения. При нормальной работе катушка 5 обеспечивает магнитный поток, необходимый в приводе 10 для удержания пластины 6 удержания напротив ярма 9 (т.е. катушка 5 заменяет постоянный магнит 4 в варианте выполнения, показанном на Фиг. 1).In this embodiment, the undervoltage protection coil 5 is provided with a coaxially opening coil 3, wherein the undervoltage protection coil 5 implements a magnetic flux generating device for generating magnetic flux in the first magnetic circuit. The undervoltage protection coil 5 is energized using an auxiliary voltage source of the switching device in which the drive is used. The auxiliary voltage source provides a voltage representing the value of the monitored voltage. During normal operation, the coil 5 provides the magnetic flux needed in the drive 10 to hold the holding plate 6 opposite the yoke 9 (i.e., the coil 5 replaces the permanent magnet 4 in the embodiment shown in Fig. 1).

Магнитный поток, созданный катушкой 5 расцепителя минимального напряжения, противодействует магнитному потоку, созданному размыкающей катушкой 3. Это может быть осуществлено обеспечением катушки 5 расцепителя минимального напряжения с ориентацией витков, противоположной ориентации витков размыкающей катушки 3. В показанном варианте выполнения катушка 5 расцепителя минимального напряжения, более того, размещена коаксиально размыкающей катушке 3 внутри ярма 9, позволяя эффективно использовать пространство.The magnetic flux generated by the coil 5 of the undervoltage release counteracts the magnetic flux generated by the trip coil 3. This can be accomplished by providing a coil 5 of the trip of the undervoltage with a coil orientation opposite to the orientation of the turns of the trip coil 3. In the shown embodiment, the coil 5 of the trip of the undervoltage, moreover, it is placed coaxially opening coil 3 inside the yoke 9, allowing efficient use of space.

Согласно IEC62271-1 устройство расцепителя минимального напряжения будет работать с возможностью размыкать переключающее устройство, которое он защищает, когда напряжение на клеммах устройства расцепления падает ниже 35% от его номинального напряжения, даже если падение является медленным и постепенным. С другой стороны, переключающее устройство не будет работать, когда напряжение на его клеммах превосходит 70% от его номинального напряжения подачи. Замыкание переключающего устройства, защищенного устройством расцепителя, будет возможным, когда значение напряжения на клеммах расцепителя напряжения равно или составляет более 85% от его номинального напряжения. Его замыкание будет невозможно, когда напряжение на клеммах ниже 35% от его номинального напряжения подачи. Варианты выполнения настоящего изобретения способны удовлетворять эти требования обеспечением целесообразных размеров магнитных контуров и элементов, в особенности катушки 5 расцепителя минимального напряжения.According to IEC62271-1, the undervoltage release device will operate with the ability to open the switching device that it protects when the voltage at the terminals of the trip device drops below 35% of its rated voltage, even if the drop is slow and gradual. On the other hand, the switching device will not work when the voltage at its terminals exceeds 70% of its rated supply voltage. Closing of the switching device protected by the release device will be possible when the voltage value at the terminals of the voltage release is equal to or more than 85% of its rated voltage. It will not be able to close when the terminal voltage is below 35% of its rated supply voltage. Embodiments of the present invention are able to satisfy these requirements by providing appropriate sizes of the magnetic circuits and elements, in particular the coil 5 of the undervoltage release.

В известных из уровня техники системах устройство расцепителя минимального напряжения представляет собой отдельное устройство, - например, механически или электрически - связанное с переключающим устройством, для защиты которого оно предназначено. Устройство расцепителя минимального напряжения, например, содержит устройство нагруженной пружины, которое размыкает механизм прерывателя цепи. Когда механизм выходит из строя или крепление устройства расцепителя минимального напряжения разрушается, невозможно размыкать соответственное устройство в случае появления минимального напряжения.In prior art systems, the undervoltage release device is a separate device — for example, mechanically or electrically — connected to the switching device for which it is intended to protect. The undervoltage release device, for example, comprises a loaded spring device that opens the circuit breaker mechanism. When the mechanism fails or the mounting of the undervoltage release device breaks down, it is impossible to open the corresponding device in the event of undervoltage.

При нормальной работе катушка 5 привода 10 постоянно возбуждается вспомогательным напряжением переключающего устройства, в котором она используется. Когда вспомогательное напряжения падает до 35-70% от номинального значения, магнитная сила, созданная катушкой 5, которая удерживает пластину 6 удержания напротив ярма 9, становится меньше механической силы пружины 2, пытающейся привести в движение пластину 6 удержания от ярма 9. Это заставляет размыкающий палец 1 перемещаться вверх и размыкать переключатель среднего напряжения или прерыватель цепи, с которым он соединен.During normal operation, the coil 5 of the actuator 10 is constantly energized by the auxiliary voltage of the switching device in which it is used. When the auxiliary voltage drops to 35-70% of the nominal value, the magnetic force created by the coil 5, which holds the holding plate 6 opposite the yoke 9, becomes less than the mechanical force of the spring 2 trying to set the holding plate 6 away from the yoke 9. This causes a trip finger 1 move up and open the medium voltage switch or circuit breaker to which it is connected.

Когда катушка 5 возбуждена (нормальная работа переключающего устройства), размыкающая катушка 3 может быть возбуждена противоположным образом или, противодействуя магнитному потоку, созданному катушкой 5, для того, чтобы размыкать размыкающий палец 1 за счет силы, прикладываемой пружиной 2.When the coil 5 is energized (normal operation of the switching device), the opening coil 3 can be excited in the opposite way or, by counteracting the magnetic flux created by the coil 5, in order to open the opening finger 1 due to the force exerted by the spring 2.

Привод 10 согласно варианту выполнения на Фиг. 2 может быть симметричным вокруг продольной оси привода 10. Различные элементы, такие как ярмо 9 и катушки 3, 5 могут иметь круглую (цилиндрическую) форму. Альтернативно, эти элементы могут иметь прямоугольную или другую форму.An actuator 10 according to the embodiment of FIG. 2 can be symmetrical around the longitudinal axis of the actuator 10. Various elements, such as yoke 9 and coils 3, 5, can have a round (cylindrical) shape. Alternatively, these elements may have a rectangular or other shape.

Пружина 2 и диск 8 варианта выполнения электромагнитного привода, показанного на Фиг. 2, образуют устройство предварительного натяжения, которое прикладывает силу предварительного натяжения к пластине удержания на расстоянии от ярма. Катушка 5 расцепителя минимального напряжения имеет размеры с возможностью создавать силу притяжения, удерживающую пластину 6 удержания напротив ярма 9, причем сила притяжения превосходит силу предварительного натяжения, когда вспомогательное напряжение превосходит заданное пороговое значение. Пружина 2 может принимать любую пригодную форму, такую как спиральная пружина или пластинчатая пружина.The spring 2 and the disc 8 of the embodiment of the electromagnetic drive shown in FIG. 2, form a pre-tensioning device that applies a pre-tensioning force to the holding plate at a distance from the yoke. The coil 5 of the undervoltage release has dimensions with the ability to create an attractive force holding the holding plate 6 opposite the yoke 9, and the attractive force exceeds the pre-tension force when the auxiliary voltage exceeds a predetermined threshold value. The spring 2 may take any suitable form, such as a coil spring or leaf spring.

В дополнительном варианте выполнения устройство предварительного натяжения содержит устройство, расположенное снаружи электромагнитного привода 10, 20. Фиг. 3 показывает вид в поперечном сечении электромагнитного привода 20, используемого для приведения в действие вакуумного переключателя в переключающем устройстве. Вакуумный переключатель обеспечен устройством предварительного натяжения, которое накапливает энергию для выключения вакуумного переключателя при необходимости. Сила, созданная этим устройством предварительного натяжения, может быть также использована в электромагнитном приводе 20. Палец 1 прикреплен к плунжеру 11 и пластине 6 удержания. Узел пальца 1, пластины 6 удержания и плунжера 11 может перемещаться между двумя положениями относительно ярма 9. Замыкающая катушка 12 обеспечена в приводе для создания магнитного потока во втором магнитном контуре, который отделен от первого магнитного контура. При возбуждении замыкающая катушка 12 притягивает плунжер 11 и перемещает палец 1 вверх, тем самым включая вакуумный прерыватель или другое переключающее устройство в переключающей установке. Это осуществляется с использованием второго магнитного контура посредством ярма 9 и плунжера 11, обозначенного штрихпунктирной линией на верхней части ярма 9 на Фиг. 3.In a further embodiment, the pretension device comprises a device located outside the electromagnetic drive 10, 20. FIG. 3 shows a cross-sectional view of an electromagnetic actuator 20 used to drive a vacuum switch in a switching device. The vacuum switch is provided with a pretension device that stores energy to turn off the vacuum switch if necessary. The force created by this pre-tensioning device can also be used in the electromagnetic drive 20. The finger 1 is attached to the plunger 11 and the holding plate 6. The node of the finger 1, the holding plate 6 and the plunger 11 can be moved between two positions relative to the yoke 9. A closing coil 12 is provided in the drive to create a magnetic flux in the second magnetic circuit, which is separated from the first magnetic circuit. Upon excitation, the closing coil 12 attracts the plunger 11 and moves the pin 1 up, thereby including a vacuum interrupter or other switching device in the switching installation. This is accomplished using the second magnetic circuit through the yoke 9 and the plunger 11, indicated by a dash-dot line on the top of the yoke 9 in FIG. 3.

Ярмо 9 образовано на его конце вблизи пластины 6 удержания, с двумя ножками 9а, 9b и пространством для постоянного магнита 4 для образования вспомогательного магнитного контура в совокупности с пластиной 6 удержания. Постоянный магнит 4 обеспечивает удержание пластины 6 удержания напротив ножек 9а, 9b ярма, противодействуя и поддерживая пружины контактного давления в вакуумном прерывателе, механически связанном с пальцем 1.The yoke 9 is formed at its end near the holding plate 6, with two legs 9a, 9b and a space for the permanent magnet 4 to form an auxiliary magnetic circuit in conjunction with the holding plate 6. The permanent magnet 4 ensures that the holding plate 6 is held opposite the yoke legs 9a, 9b, counteracting and supporting contact pressure springs in a vacuum interrupter mechanically connected to finger 1.

Обеспечена размыкающая катушка 3, которая позволяет противодействовать магнитному потоку во вспомогательном магнитном контуре при должном возбуждении. При возбуждении размыкающей катушки 3 магнитный поток во вспомогательном магнитном контуре испытывает противодействие, позволяя пластине 6 удержания отделяться от ножек 9а, 9b ярма. Электромагнитный привод 20 сам по себе или переключающее устройство, с которым он соединен, может быть оборудовано средством создания силы (таким, как пружина) для приведения привода 20 в его нерабочее положение.An opening coil 3 is provided, which makes it possible to counteract the magnetic flux in the auxiliary magnetic circuit with proper excitation. Upon excitation of the trip coil 3, the magnetic flux in the auxiliary magnetic circuit experiences a reaction, allowing the holding plate 6 to separate from the legs 9a, 9b of the yoke. The electromagnetic actuator 20 alone or the switching device with which it is connected may be equipped with force generating means (such as a spring) to bring the actuator 20 to its inoperative position.

Фиг. 4 показывает вид в поперечном сечении электромагнитного привода согласно дополнительному варианту выполнения настоящего изобретения. Здесь постоянный магнит 4 больше не нужен для создания магнитного потока во вспомогательном магнитном контуре. Вместо этого катушка 5 расцепителя минимального напряжения обеспечена во вспомогательном магнитном контуре. Как и в варианте выполнения на Фиг. 2, катушка 5 расцепителя минимального напряжения может быть размещена коаксиально размыкающей катушке 3. Также катушка 5 расцепителя минимального напряжения соединена со вспомогательным напряжением, представляющим отслеживаемое напряжение для выполнения функции расцепителя минимального напряжения. При нормальной работе катушка 5 обеспечивает магнитный поток во вспомогательном магнитном контуре, который необходим для удержания пластины 6 удержания относительно ножек 9а, 9b ярма (и вакуумного прерывателя, связанного с пальцем 1 во включенном состоянии).FIG. 4 shows a cross-sectional view of an electromagnetic actuator according to a further embodiment of the present invention. Here, the permanent magnet 4 is no longer needed to create a magnetic flux in the auxiliary magnetic circuit. Instead, an undervoltage release coil 5 is provided in the auxiliary magnetic circuit. As in the embodiment of FIG. 2, the coil 5 of the undervoltage release can be placed coaxially with the opening coil 3. Also, the coil 5 of the undervoltage release is connected to an auxiliary voltage representing the monitored voltage to perform the function of the undervoltage release. During normal operation, the coil 5 provides the magnetic flux in the auxiliary magnetic circuit, which is necessary to hold the holding plate 6 relative to the legs 9a, 9b of the yoke (and the vacuum interrupter connected with the finger 1 in the on state).

Когда напряжение на клеммах катушки 5 падает ниже заданного минимального напряжения (представляющего пороговое значение отслеживаемого напряжения), магнитный поток во вспомогательном контуре уменьшается также ниже силы пружин контактного давления вакуумного прерывателя, при этом электромагнитный привод 20 будет размыкать вакуумный прерыватель.When the voltage at the terminals of coil 5 drops below a predetermined minimum voltage (representing the threshold value of the monitored voltage), the magnetic flux in the auxiliary circuit also decreases below the force of the contact pressure springs of the vacuum interrupter, while the electromagnetic actuator 20 will open the vacuum interrupter.

Согласно вариантам выполнения настоящего изобретения электромагнитный привод 20 имеет преимущество в том, что для осуществления защиты от минимального напряжения или функции расцепления минимального напряжения в переключающей установке не требуются дополнительные устройства. Энергия, необходимая для возбуждения катушки 5 (порядка нескольких Ватт), является не очень высокой и обычно является незначительной по сравнению с энергией, передаваемой переключающим устройством, которое она защищает. Электромагнитный привод 20 с встроенной защитой от минимального напряжения согласно вариантам выполнения настоящего изобретения также гарантированно надежен, так как любое повреждение катушки 5 или соответственной электрической проводки будет приводить или удерживать соответственное переключающее устройство в нерабочем положении.According to embodiments of the present invention, the electromagnetic actuator 20 has the advantage that no additional devices are required for the undervoltage protection or the undervoltage release function in the switching installation. The energy required to drive coil 5 (of the order of several watts) is not very high and is usually small compared to the energy transmitted by the switching device that it protects. An electromagnetic actuator 20 with integrated undervoltage protection according to embodiments of the present invention is also guaranteed to be reliable, since any damage to the coil 5 or associated electrical wiring will cause or keep the corresponding switching device inoperative.

Размеры и характеристики катушки 5 расцепителя минимального напряжения зависят от специального применения и размера, и характеристик других элементов, используемых в вариантах выполнения 10, 20 электромагнитного привода, и соответственного переключающего устройства или установки, в которой он используется. Определение размеров и (магнитных, электрических) характеристик магнитных контуров и его элементов доступны для понимания специалистом в области техники технологии электромагнитных приводов.The dimensions and characteristics of the coil 5 of the undervoltage release depend on the special application and the size and characteristics of other elements used in embodiments 10, 20 of the electromagnetic drive, and the corresponding switching device or installation in which it is used. The determination of the dimensions and (magnetic, electrical) characteristics of magnetic circuits and its elements are available for understanding by a specialist in the field of electromagnetic drive technology.

Узел катушки 5 расцепителя минимального напряжения и размыкающих катушек 3, которые показаны в примерном варианте выполнения на Фиг. 4, также может быть осуществлен в других типах электромагнитных приводов 20 для вакуумных прерывателей, например, имеющих две рабочие катушки (включающую и выключающую катушку) в главном магнитном контуре.The assembly of the coil 5 of the undervoltage release and the trip coils 3, which are shown in the exemplary embodiment of FIG. 4 can also be implemented in other types of electromagnetic actuators 20 for vacuum interrupters, for example, having two working coils (turning the coil on and off) in the main magnetic circuit.

Электромагнитный привод согласно вариантам выполнения настоящего изобретения обеспечивает более эффективное использование ресурсов привода, таких как пространство и стоимость. Варианты выполнения электромагнитного привода могут быть использованы всегда, когда в переключающей установке является доступным вспомогательный источник напряжения, причем вспомогательный источник напряжения обеспечивает напряжение, характерное для основного напряжения переключающей установки. В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к переключающей установке, содержащей вспомогательный источник напряжения, обеспечивающий напряжение, представляющее основное напряжение переключающей установки, и электромагнитному приводу согласно любому из вариантов выполнения настоящего изобретения.An electromagnetic drive according to embodiments of the present invention provides a more efficient use of drive resources such as space and cost. Embodiments of the electromagnetic drive can always be used when an auxiliary voltage source is available in the switching installation, wherein the auxiliary voltage source provides a voltage characteristic of the main voltage of the switching installation. In an additional aspect, the present invention relates to a switching installation comprising an auxiliary voltage source providing a voltage representing the main voltage of the switching installation, and an electromagnetic drive according to any of the embodiments of the present invention.

Варианты выполнения настоящего изобретения описаны выше со ссылкой на несколько примерных вариантов выполнения, которые показаны на чертежах. Преобразования и альтернативные варианты выполнения определенных частей или элементов возможны и включены в объем охраны, который определен в приложенной формуле изобретения.Embodiments of the present invention are described above with reference to several exemplary embodiments, which are shown in the drawings. Conversions and alternative embodiments of certain parts or elements are possible and are included in the scope of protection, which is defined in the attached claims.

Claims

1. An electromagnetic drive containing a yoke (9) for directing magnetic flux, a retention plate (6) attached to the drive element (1), and the retention plate (6) and yoke (9) form a first magnetic circuit, a magnetic flux generating device for creating a magnetic flux in the first magnetic circuit, and the device for creating a magnetic flux contains a coil (5) of the undervoltage release, electrically connected to an auxiliary voltage source representing the value of the monitored voltage guide coil (12) for generating a magnetic flux in the second magnetic circuit, said second magnetic circuit is separated from the first magnetic circuit.

2. The electromagnetic drive according to claim 1, further comprising a trip coil (3), wherein the coil (5) of the undervoltage release is configured to create a magnetic flux in the first magnetic circuit, opposite to the magnetic flux created by the trip coil (3).

3. The electromagnetic drive according to claim 2, in which the coil (5) of the undervoltage release has an orientation of the turns opposite to the orientation of the turns of the opening coil (3).

4. The electromagnetic drive according to claim 2 or 3, in which the coil (5) of the undervoltage release is placed coaxially opening the coil (3).

5. The electromagnetic drive according to claim 1, further comprising a pretension device (2) that applies a pretension force to the holding plate (6) at a distance from the yoke (9), while the coil (5) of the undervoltage release has dimensions with the possibility of create an attractive force holding the holding plate (6) opposite the yoke (9), and the attractive force exceeds the pre-tension force when the auxiliary tension exceeds a predetermined threshold value.

6. The electromagnetic drive of claim 5, wherein the pre-tensioning device comprises a mechanical device.

7. The electromagnetic drive of claim 5, wherein the pre-voltage device comprises a device located outside the electromagnetic drive.

8. The electromagnetic drive according to claim 1, wherein the auxiliary voltage source is an auxiliary voltage source available in the switching installation, wherein the auxiliary voltage source provides a voltage characteristic of the main voltage of the switching installation.

9. A switching installation comprising an auxiliary voltage source providing a voltage representing the main voltage of the switching installation, and an electromagnetic drive according to any one of claims. 1-8.