RU75894U1

RU75894U1 - ELECTROMAGNETIC DRIVE OF SWITCHING UNIT

Info

Publication number: RU75894U1
Application number: RU2008114446/22U
Authority: RU
Inventors: Эльхан Шахбаба оглы Мурадов; Надежда Владимировна Половинкина
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технос"
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2008-04-14
Publication date: 2008-08-27

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к коммутационным аппаратам и предназначена для отключения аварийных токов. Электромагнитный привод содержит магнитопровод с катушкой управления, якорь, закрепленный на оси. Новым является то, что якорь установлен с возможностью вращательного движения вокруг оси, а форма якоря выполнена таким образом, что зазор между полюсами магнитопровода и якоря меняется от функции прямой и переходит к поверхности якоря, имеющей выпуклость в сторону полюсов магнитопровода. Такое выполнение электромагнитного привода приводит к уменьшению износа контактов увеличению быстродействия и повышению технологичности конструкции при изготовлении коммутационного аппарата. 1.п. ф-лы, 3.фиг.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to switching devices and is designed to disconnect emergency currents. The electromagnetic drive contains a magnetic circuit with a control coil, an anchor mounted on an axis. What is new is that the armature is mounted with the possibility of rotational movement around the axis, and the shape of the armature is made in such a way that the gap between the poles of the magnetic circuit and the armature changes from the straight line function and passes to the surface of the armature, which is convex towards the poles of the magnetic circuit. This embodiment of the electromagnetic drive leads to a decrease in contact wear, an increase in speed and an increase in the manufacturability of the structure in the manufacture of the switching apparatus. 1.p. F-ly, 3.Fig.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам и предназначена для отключения аварийных токов, например, для выключателей, защищающих электрооборудование городского электротранспорта, железнодорожных тяговых подстанций.The utility model relates to electrical engineering, namely to switching devices, and is intended to turn off emergency currents, for example, for circuit breakers protecting the electrical equipment of urban electric vehicles, railway traction substations.

Конструкции электромагнитных приводов известны из следующих источников: Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели, М. - Л., издательство «Энергия», 1964 г., стр.38-58, Патент 2252476RU на изобретение «Электродвигатель» от 05.05.2003, Патент 2261495RU на изобретение «Быстродействующий двухпозиционный электромагнит с поворотным якорем» от 22.12.2003, Патент 2239253RU на изобретение «Выключатель быстродействующий автоматический постоянного тока» от 05.05.2003.Designs of electromagnetic drives are known from the following sources: A. Golubev High-speed circuit breakers, M. - L., Energia Publishing House, 1964, pp. 38-58, Patent 2252476RU for the invention of the Electric Motor dated 05/05/2003, Patent 2261495RU for the invention of the "High-speed two-position electromagnet with rotary armature" from 12/22/2003, Patent 2239253RU for the invention "Switch high-speed automatic DC" from 05/05/2003.

Наиболее близким к патентуемому электромагнитному приводу является электромагнитный привод по патенту 2239253RU. Этот привод содержит: магнитопровод с удерживающей катушкой, главный якорь, якорь свободного расцепления.Closest to the patented electromagnetic drive is the electromagnetic drive of patent 2239253RU. This drive contains: a magnetic circuit with a holding coil, a main armature, a free trip armature.

Недостатком данного технического решения является наличие двух якорей, что усложняет конструкцию механизма коммутационного аппарата и приводит к замедлению процесса отключения. Кроме того при включении аппарата главный якорь замыкает контакты со значительным ударом, что в свою очередь приводит к быстрому их износу и следовательно сокращает срок службы коммутационного аппарата в целом. Большое количество деталей усложняет технологичность конструкции при производстве и сборке, что соответственно повышает стоимость аппарата и время его изготовления.The disadvantage of this technical solution is the presence of two anchors, which complicates the design of the mechanism of the switching apparatus and slows down the shutdown process. In addition, when the device is turned on, the main anchor closes the contacts with a significant blow, which in turn leads to their rapid wear and therefore reduces the service life of the switching device as a whole. A large number of parts complicates the manufacturability of the design during production and assembly, which accordingly increases the cost of the apparatus and the time of its manufacture.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание электромагнитного привода с изменяющимся вращающим моментом.The task to which the proposed utility model is directed is to create an electromagnetic drive with varying torque.

Технические результаты, достигаемые полезной моделью: уменьшение износа контактов при включении коммутационного аппарата, увеличение быстродействия при его отключении и повышение технологичности конструкции при изготовлении коммутационных аппаратов.Technical results achieved by the utility model: reducing contact wear when switching on the switching device, increasing speed when it is turned off, and improving the manufacturability of the design in the manufacture of switching devices.

Это достигается тем, что в электромагнитном приводе, выполненном из магнитопровода с катушкой управления и якоря, закрепленного на оси, новым является то, что якорь установлен между полюсами магнитопровода с возможностью вращательного движения вокруг указанной оси, а форма якоря выполнена таким образом, что зазор между полюсами магнитопровода и якорем изменяется от функции прямой и переходит к поверхности якоря, имеющей выпуклость в сторону полюсов. Выполнение такой формы якоря позволяет регулировать вращающий момент в момент замыкания контактов аппарата в сторону уменьшения величины вращающего момента, что способствует уменьшению силы удара контактов друг с другом при замыкании, а следовательно уменьшает их износ. Последнее является свидетельством увеличения срока службы коммутационного аппарата. Кроме того вращательное движение якоря создает большой угол поворота при исключении паразитных зазоров (два воздушных зазора одновременно являются рабочими). Установка подвижного контакта аппарата непосредственно на якоре с обеспечением соответствующей изоляции способствует уменьшению количества This is achieved by the fact that in an electromagnetic drive made of a magnetic circuit with a control coil and an armature mounted on an axis, it is new that the armature is installed between the poles of the magnetic circuit with the possibility of rotational movement around the specified axis, and the shape of the armature is made in such a way that the gap between the poles of the magnetic circuit and the anchor changes from the function of the line and goes to the surface of the armature, which is convex towards the poles. The implementation of this shape of the armature allows you to adjust the torque at the moment of closing the contacts of the device in the direction of reducing the magnitude of the torque, which helps to reduce the impact force of the contacts with each other when closing, and therefore reduces their wear. The latter is evidence of an increase in the service life of the switching apparatus. In addition, the rotational movement of the armature creates a large angle of rotation with the exception of spurious gaps (two air gaps at the same time are working). The installation of the movable contact of the device directly at the anchor with the provision of appropriate insulation helps to reduce the number of

промежуточных деталей, что в свою очередь обеспечивает быстродействие аппарата и способствует увеличению раствора контактов, обеспечивающего надежное гашение дуги при отключении. Кроме того исключается возможность применения якоря свободного расцепления, что повышает технологичность при изготовлении коммутационных аппаратов.intermediate parts, which in turn ensures the speed of the apparatus and helps to increase the contact solution, which ensures reliable arc extinction during shutdown. In addition, the possibility of using free trip anchors is excluded, which increases manufacturability in the manufacture of switching devices.

На фиг.1 схематично изображен электромагнитный привод в отключенном положении; на фиг.2 - то же самое в предвключенном положении; на фиг.3 - то же самое во включенном положении.Figure 1 schematically shows an electromagnetic drive in the off position; figure 2 is the same in the upstream position; figure 3 is the same in the on position.

Электромагнитный привод установлен на неподвижном основании 1 и содержит магнитопровод 2, на котором размещена катушка управления 3, между сердечниками магнитопровода 2 на оси 4 закреплен якорь 5, для примера выполненный в форме эллипса. На якоре 5 закреплен подвижный контакт 6. На основании установлен неподвижный контакт 7. Для обеспечения необходимого контактного нажатия служит пружина 8, она же является отключающей.An electromagnetic drive is mounted on a fixed base 1 and contains a magnetic circuit 2, on which a control coil 3 is placed, between the cores of the magnetic circuit 2 an anchor 5 is fixed on the axis 4, for example made in the form of an ellipse. A movable contact 6 is fixed at the anchor 5. A fixed contact 7 is installed on the base. To ensure the necessary contact pressure, the spring 8 serves, it is also disconnecting.

Электромагнитный привод работает следующим образом.The electromagnetic drive operates as follows.

В отключенном положении якорь 5 по отношению к магнитопроводу 2 расположен как показано на фиг.1. При подаче соответствующего напряжения на катушку управления 3 якорь 5, а с ним и подвижный контакт 6 поворачивается против часовой стрелки вокруг оси 4 с вращающим моментом M1. В начальный момент времени движения якоря 5 форма зазора между полюсами магнитопровода 2 и якоря 5 изменяется по функции прямой и сохраняется такой до предвключенного состояния (фиг.2). Затем функция прямой In the off position, the armature 5 with respect to the magnetic circuit 2 is located as shown in figure 1. When applying the appropriate voltage to the control coil 3, the armature 5, and with it the movable contact 6, rotates counterclockwise around axis 4 with a torque of M1. At the initial moment of time of movement of the armature 5, the shape of the gap between the poles of the magnetic circuit 2 and the armature 5 changes in function of the straight line and remains so up to the on state (figure 2). Then the direct function

переходит к гиперболической функции, при которой величина вращающего момента якоря 5 уменьшается до значения М2. Якорь 5 продолжает вращаться против часовой стрелки и контакты замыкаются с обеспечением необходимого контактного нажатия обеспечиваемого пружиной 8 (фиг.3).goes to a hyperbolic function, in which the magnitude of the torque of the armature 5 decreases to a value of M2. Anchor 5 continues to rotate counterclockwise and the contacts are closed to provide the necessary contact pressure provided by the spring 8 (figure 3).

При возникновении аварийного режима в защищаемой сети, например тока короткого замыкания прекращается подача напряжения на катушку управления 3. При этом якорь 5 незамедлительно под действием пружины 8 поворачивается по часовой стрелке, а вместе с ним и подвижный контакт 6 переходит в отключенное положение.In the event of an emergency in the protected network, for example, a short circuit current, the voltage to the control coil 3 is cut off. In this case, the armature 5 immediately turns under the action of the spring 8 clockwise, and with it the movable contact 6 goes into the off position.

Благодаря указанным конструктивным отличиям обеспечено уменьшение износа контактов, увеличено быстродействие и повышена технологичность конструкции.Thanks to the indicated design differences, the wear of the contacts is reduced, the speed is increased, and the manufacturability of the structure is increased.

Claims

An electromagnetic drive of the switching apparatus comprising a magnetic circuit, a control coil and an anchor fixed on an axis, characterized in that the anchor is mounted between the poles of the magnetic circuit with the possibility of rotational movement around the specified axis, and the shape of the armature is made in such a way that the gap between the poles of the magnetic circuit and the armature varies from functions straight and goes to the surface of the armature, which is convex towards the poles of the magnetic circuit.