RU82929U1

RU82929U1 - ELECTROMAGNETIC VACUUM CIRCUIT BREAKER

Info

Publication number: RU82929U1
Application number: RU2008145411/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Геннадьевич Буров; Валерий Анатольевич Волостных
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Астер Электро"
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2009-05-10

Abstract

Электромагнитный привод вакуумного выключателя, содержащий магнитную систему, состоящую из верхнего и нижнего кольцевых магнитопроводов, высота которых меньше внешнего диаметра и наружного кольца из магнитного материала, высота которого больше разности между внешним и внутренним радиусами, расположенного между плоских колец, причем внешние радиусы всех трех колец совпадают, якоря в форме тела вращения из магнитомягкого материала, расположенного соосно внутри магнитной системы, обмотки привода, расположенной между якорем и кольцевыми магнитопроводами, пружину, отличающийся тем, что наружное кольцо содержит как минимум один кольцевой неперемагничиваемый участок из постоянного магнита.An electromagnetic drive of a vacuum circuit breaker, comprising a magnetic system consisting of upper and lower ring magnetic circuits, the height of which is less than the outer diameter and the outer ring of magnetic material, the height of which is greater than the difference between the outer and inner radii located between the flat rings, the outer radii of all three rings coincide, the anchors in the form of a body of revolution of soft magnetic material located coaxially inside the magnetic system, the drive winding located between the armature and the annular and magnetic circuits, a spring, characterized in that the outer ring contains at least one annular non-magnetizable section of a permanent magnet.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к конструкциям приводов вакуумных выключателей.The utility model relates to electrical engineering, namely to the designs of vacuum circuit breaker drives.

Известен «Электромагнитный привод вакуумного высоковольтного выключателя» RU 2310941 [1], содержащий магнитопровод из магнитного материала, круглый якорь, перемещающийся в пределах рабочего зазора, постоянные магниты высокой энергии на основе соединений редкоземельных элементов, установленные в магнитной системе с ориентацией одноименными полюсами в сторону рабочего зазора, одну катушку управления, отличающийся тем, что имеет однопозиционную, с одним устойчивым состоянием магнитную систему, которая имеет, по крайней мере, четыре постоянных магнита, образующих совместно с магнитопроводом и якорем четыре параллельные магнитные цепи, в каждой из которых постоянные магниты своими полюсами установлены последовательно с образующимся при включении и отключении магнитным потоком катушки управления.The well-known "Electromagnetic drive of a vacuum high-voltage circuit breaker" RU 2310941 [1], containing a magnetic core made of magnetic material, a round anchor moving within the working gap, high-energy permanent magnets based on compounds of rare-earth elements installed in a magnetic system with the same poles oriented toward the working gap, one control coil, characterized in that it has a single-position, with one stable state of the magnetic system, which has at least four constant of the magnet, forming together with the magnetic circuit and the armature four parallel magnetic circuits, in each of which the permanent magnets with their poles are installed in series with the magnetic flux of the control coil formed when switching on and off.

Недостатком известной конструкции является сложность конструкции, вытекающая из необходимости изготавливать четыре постоянных магнита. Кроме того, известная конструкция обладает пониженной надежностью, так как при неравных намагниченностях магнитов создается неравномерное магнитное поле, приводящее к неравным усилиям и соответственно, возможному механическому перекосу.A disadvantage of the known design is the complexity of the design, resulting from the need to produce four permanent magnets. In addition, the known design has reduced reliability, since unequal magnetization of the magnets creates an uneven magnetic field, which leads to unequal forces and, accordingly, possible mechanical distortion.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ МОДУЛЬНЫЙ СЕРИИ "TEL"» RU 2020631 [2], содержащий магнитную систему, состоящую из верхнего и нижнего кольцевых магнитопроводов, высота которых меньше внешнего диаметра и наружного кольца из магнитного материала, высота которого больше разности между внешним и внутренним радиусами, расположенного между плоских колец, причем внешние радиусы всех трех колец совпадают, якоря в форме тела вращения из магнитомягкого материала, расположенного соосно внутри магнитной системы, Closest to the claimed technical solution is the "VACUUM SWITCH MODULAR TEL SERIES" RU 2020631 [2], containing a magnetic system consisting of upper and lower ring magnetic circuits, the height of which is less than the outer diameter and the outer ring of magnetic material, the height of which is greater than the difference between the outer and inner radii, located between the flat rings, the outer radii of all three rings being the same, the anchors in the form of a body of revolution of soft magnetic material, located coaxially inside the magnetically th system

обмотки привода, расположенной между якорем и кольцевыми магнитопроводами.windings of the drive located between the armature and the ring magnetic circuits.

Недостатком известной конструкции является ненадежность фиксации привода в состоянии замкнутого магнитопровода, вытекающая из применения магнитотвердого кольца, легко теряющего намагниченность от небольших ударов, вибраций, повышения температуры.A disadvantage of the known design is the unreliability of fixing the drive in a closed magnetic circuit, resulting from the use of a magnetically hard ring, easily losing magnetization from small shocks, vibrations, and temperature increase.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности фиксации привода в замкнутом состоянии магнитопровода.The technical result of the proposed utility model is to increase the reliability of fixing the drive in the closed state of the magnetic circuit.

Технический результат достигается тем, что наружное кольцо содержит как минимум один неперемагничиваемый участок из постоянного магнита.The technical result is achieved in that the outer ring contains at least one non-magnetizable section of a permanent magnet.

Предлагаемый электромагнитный привод вакуумного высоковольтного выключателя изображен на фиг.1, где:The proposed electromagnetic drive of the vacuum high voltage switch is shown in figure 1, where:

1 - верхний кольцевой магнитопровод;1 - upper ring magnetic core;

2 - нижний кольцевой магнитопровод;2 - lower ring magnetic core;

3 - третий магнитопровод;3 - the third magnetic circuit;

4 - обмотка привода;4 - drive winding;

5 - якорь;5 - anchor;

6 - постоянный магнит;6 - permanent magnet;

7 - пружина.7 - spring.

В замкнутом состоянии магнитные силы, удерживающие якорь 5 в состоянии наибольшей замкнутости магнитной системы больше силы упругости пружины 7 и якорь при этом стабильно удерживается. В замкнутом состоянии магнитный поток от постоянного магнита 6 проходит через верхний кольцевой магнитопровод 1, якорь 5, нижний кольцевой магнитопровод 2. Относительно небольшие механические вибрации и относительно невысокая температура не оказывает ослабляющее влияние на постоянный магнит, что повышает надежность фиксации привода в замкнутом состоянии. Для размыкания привода на обмотку привода 4 подается ток, магнитный поток от которого компенсирует действие постоянного магнита 6. Пружина 7 размыкает магнитную цепь привода и якорь 5 отходит от верхнего кольцевого магнитопровода 1. Коэффициент In the closed state, the magnetic forces holding the armature 5 in the state of greatest closure of the magnetic system are greater than the elastic force of the spring 7 and the armature is stably held. In the closed state, the magnetic flux from the permanent magnet 6 passes through the upper annular magnetic circuit 1, the armature 5, the lower annular magnetic circuit 2. Relatively small mechanical vibrations and a relatively low temperature do not weaken the permanent magnet, which increases the reliability of the drive fixing in the closed state. To open the drive, a current is supplied to the winding of the drive 4, the magnetic flux from which compensates for the action of the permanent magnet 6. The spring 7 opens the magnetic circuit of the drive and the armature 5 moves away from the upper ring magnetic core 1. Coefficient

упругости пружины 7 подобран таким образом, что в замкнутом состоянии силы упругости пружины не хватает для размыкания магнитной системы, а в разомкнутом состоянии магнитопровода пружина 7 удерживает якорь 5 в стабильном положении. Для приведения привода в замкнутое положение на обмотку привода 4 подается ток, направление магнитного потока от которого совпадает с магнитным потоком постоянного магнита 6. Геометрические параметры привода и величина тока подбираются таким образом, чтобы силы магнитного взаимодействия были больше силы сжатия пружины 7, и якорь привода 5 поднялся и примкнул к верхнему магнитопроводу 1.the elasticity of the spring 7 is selected in such a way that in the closed state the spring elasticity is not enough to open the magnetic system, and in the open state of the magnetic circuit, the spring 7 holds the armature 5 in a stable position. To bring the actuator into a closed position, a current is supplied to the winding of the actuator 4, the direction of the magnetic flux from which coincides with the magnetic flux of the permanent magnet 6. The geometrical parameters of the actuator and the magnitude of the current are selected so that the forces of magnetic interaction are greater than the compression force of the spring 7, and the armature of the actuator 5 rose and joined the upper magnetic circuit 1.

Выполнение наружного кольца с неперемагничиваемым участком из постоянного магнита повышает надежность фиксации привода в замкнутом состоянии, так как постоянные магниты обладают большей величиной магнитной индукцией по сравнению с магнитотвердыми материалами и большей стабильностью. Магнитный поток постоянных магнитов весьма стабилен по времени и практически не зависит от температуры, ударов, вибраций.The implementation of the outer ring with non-remagnetizable section of a permanent magnet increases the reliability of fixing the drive in a closed state, since permanent magnets have a greater magnitude of magnetic induction compared with magnetically hard materials and greater stability. The magnetic flux of permanent magnets is very stable in time and practically does not depend on temperature, shock, vibration.

Промышленное применение. Полезная модель может быть с успехом применена для производства электромагнитных приводов вакуумных выключателей.Industrial application. The utility model can be successfully applied for the production of electromagnetic drives of vacuum circuit breakers.

Claims

An electromagnetic drive of a vacuum circuit breaker, comprising a magnetic system consisting of upper and lower ring magnetic circuits, the height of which is less than the outer diameter and the outer ring of magnetic material, the height of which is greater than the difference between the outer and inner radii located between the flat rings, the outer radii of all three rings coincide, the anchors in the form of a body of revolution of soft magnetic material located coaxially inside the magnetic system, the drive winding located between the armature and the annular and magnetic circuits, a spring, characterized in that the outer ring contains at least one annular non-magnetizable section of a permanent magnet.