SE440425B - Kontaktor - Google Patents

Description

7811299-2 Genom exempelvis den amerikanska patentskriften 5407568 är likaledes kända brytarapparater vid vilka den spole och den kärna som är för- knippade med desamma är anordnade mellan kontakterna och en manöveran- ordning. Vid denna kända apparat, där kärnan är förenad med den rörliga kontakten, beror kärnans läge i vila, dvs när kontakterna är slutna, liksom de fjäderkrafter som är applicerade på densamma, av förrlitnings- tillståndet hos kontakterna på så sätt att utlösningströskeln varierar med apparatens åldrande.

Uppfinningen liksom de specifika fördelar som ernås genom de olika ut- förandeformerna kommer att förstås bättre vid läsning av efterföljande beskrivning jämte tillhörande ritningar på vilka fig 1-4 visar ett ut- förande av uppfinningen med ett enda transmissionsorgan betraktat i längdsektion och i de olika funktionsstegen, fig 5 visar en detalj för förverkligande av kvarhållningsanordningen för passage till neutral- punkten, fig 6 och 7 illustrerar i två snitt tagna i mot varandra vin- kelräta plan detaljerna till en andra typ av kvarhällnings- eller hål- laranordning, fig 8 och 9 visar två utförandeformer vid vilka funktio- nerna hos stötdonet och skjutstången är förverkligade medelst separata delar, och fig 10 visar en utförandeform vid vilken spolen och kärnan ej är placerade utmed symmetriaxeln.

I fig 1 återfinns vid 1 det apparathölje som mottager det fasta oket 2 till en elektromagnet vars magnetiseringsspole visas vid 21, två fasta kontakter 30 och 51, varvid den senare är kopplad till en kopplinge- klämma 52, samt en överströmmar detekterande magnetkrets som i det här illustrerade exemplet innefattar ett ok 22 vilket är genomborrat av en öppning 42 och magnetiseras förmedelst en spole 25 vilken med en första klämma är kopplad till en kopplingsklämma 35 medan den andra klämman är ansluten till den fasta kontakten BO.

Ett ankare 3 är förknippat med elektromagneten 2, 21 och bär ett kopp- lingsstycke 8 vilket är utsatt för den elastiska verkan av återställ- ningsfjädrar 6, 7 vilka är placerade mellan kopnlingsstycket och ramen eller höljet och vilka strävar att åtskilja ankaret 5 och oket eller nederdelen 2. 7811299-2 Ett i längdled rörligt rörelsetransmissicnsorgan 48 innefattar två motsatta partier 16, 26 av vilka det förstnämnda 16 är förbundet med kopplingsstycket 8 medelst en elastisk anordning för neutralpunkts- passage innefattande tvåtryckfjädrar 11, 11' vilkas motsatta ändar an- ligger å ena sidan mot kopplingsstycket vid 15 och å andra sidan vid 12 mot ett stödstycke 14 förenat med sagda första parti 16 av organet.

Den andra änden 26 som är lokaliserad till närheten av de fasta kon- takterna och mellan dessa, är i stånd att överföra en förskjutning till en kontaktbrygga 28 som är två rörliga kontakter 29 och 54, vilka är permanent underkastade den elastiska kraften hos en tryckfjäder 57 vil- ken stöder mot en yta 38 hos höljet och strävar efter att applicera eller anlägga de rörliga kontakterna mot de fasta kontakterna.

Tack vare sin elastiska förbindning med kopplingsstycket, vilket självt är förskjutbart styrt och tack vare icke visade styrmedel utsätts transmissionsorganet 48 för samma rörelse som kopplingsstycket 8 och förflyttas i längdled när elektromagneten magnetiseras och vid avmagnetiseringen av denna.

I det i fig 1 illustrerade läget, i vilket apparaten är i det öppna eller frånslagna tillståndet, är ankaret 5 âtskilt från oket 2 och en yta 17 hos stödstycket 14 är medelst fjädrarna 11, 11' applicerade mot en referensyta 15 till kopplingsstycket 18 till följd av det faktum att fjädrarnas angreppspunkter 12 finns närmare sagda referensyta än angreppspunkterna 15.

I detta läge är en vid skjutstångens ände 26 lokaliserad frontyta 36 anlagd mot kontaktbryggans 28 yta 55 och håller den senare mot ett stopp 41 hos höljet under öppnande av kretsen och under hoptryckning av fjädern 57.

Styrdon 59 och 40 förknippade med kontaktbryggan 28 respektive ett parti av höljet 1 säkerställer en i huvudsak parallell förskjutning av bryggan. Dessa styrdon kan med fördel vara placerade koncentriskt med fjädern 57.

Om man åstadkommer magnetisering av elektromagneten förflyttas ankaret 3 i riktning nedåt i figuren under medbringande av kopplingsstycket 8, vilket komprimerar återställningsfjädrarna 6, 7. Kopplingsstycket 8 medtager i sin tur transmissionsorganet 48 vilket till följd av fjäd- rarnas 11, 11' kvarhållningsverkan kan anses såsom förenat eller i ett stycke med kopplingsstycket under denna rörelse. 7811299-2 När ankaret är applicerat mot kärnan befinner sig apparatens element i det i fig 2 visade läget vilket motsvarar det slutna tillståndet.

I detta läge är bryggans rörliga kontakter medelst fjäderna 57 appli- cerade mot de fasta kontakterna S0, 51 och skjutstångens frontyta 56 är åtskild från bryggans yta 35 ett stycke som i fig 2 betecknas med Ile" .

Kontakttrycket är följaktligen oberoende av de rörliga delarnas till- stånd och transmissionsorganets läge är icke avhängigt av kontakternas nedslitning.

Det ovan antydda magnetoket 22 samverkar med en rörlig magnetkärna 24 vilken i sitt centrala område är genomskjuten av transmissions- organet 48 och kan förskjutas på detta. Såsom framgår av fig 1 håller en koncentriskt med detta organ placerad återställningsfjäder 20 kär- nan applicerad mot en ansats 25 hos sagda organ, varvid fjädern tar stöd mot det stödstycke 14 med vilket den är förbunden. Den likriktade sammankopplingen mellan kärnan och transmissionsorganet tillåter anka- ret att verkställa ett slag "l" som är större än avståndet "j" som skiljer kärnans yta 27 från okets 22 polyta 46. Se fig 1 och 2.

Förbindningen eller sammanhållningen mellan stödstycket 14 och trans- missionsorganet 48 kan säkerställas medelst en tvärgående tapp 18 (se även fig 5) vilken dessutom fullgör en sammanhållningsfunktion med spel mellan transmissionsorganet och kopplingsstycket. Till den änden är åtminstone en ände 44 av tappen 18 placerad i ett längsgående spår 19 i kopplingsstycket. Dimensionerna hos detta spår är sådana att det läge som transmissâgnsorganet kan inta i förhållande till kopplings- stycket när stycket 14/åtskilt från ytan 17 bestäms av kontakten mel- lan tappens ände 44 och änden 45 av spåret 19.

När en tillräckligt stor överström cirkulerar i kretsen attraheras den ferromagnetiska kärnan 24 av oket och överför till transmissions- organet en kraft riktad åt höger i fig 2-4.

När denna kraft är större än resultanten av de krafter som utövas av neutralpunktspassageanordningens fjädrar 11, 11' förflyttas trans- missionsorganet häftigt åt höger och åstadkommer separareringen av de fasta och rörliga kontakterna. Följaktligen spelar transmissionsorganet 48 rollen av en skjutstång som överför ankarets 5 rörelse samt rollen av ett stötdon som utlöses av kärnan 24.

Under den första fasen av utlösningsrörelsen beskriver transmissions- 7811299-2 organet ett slag "a.", se fig 2, innan det passerar neutralpunkten. Om värdet eller storleken hos detta slag är större än storleken av avstån- det "e" kommer kontaktbryggan, under den följande fasen, att stötas i- väg med en hastighet som resulterar av den acceleration som överförs till transmissionsorganets massa genom kärnans 24 attraktionskraft och genom den längskraft som härrör av fjädrarnas 11, 11' tryckavlastning, vilkas resultant nu riktas mot höger i figuren.

I det i fig 3 visade öppningstillståndet i vilket ankaret 3 fortfaran- de är i kontakt med elektromagnetens 2, 4 fasta ok är den i fig 5 visa- de tappen 18 själv applicerad mot ytan 45 i spåret 19 i kopplinrs- stycket 8, vilket bestämmer transmissionsorganets läge och följaktligen öppningsmåttet "d" för kontakterna. Under den just beskrivna utlös- ningsprocessen har kärnans 24 yta 27 kommit att appliceras mot okets 22 polyta 46. Ett spel "h" kan i detta tillstånd åtskilja ytan 27 och ansatsen 25 mot vilken den varit anlagd.

Det kan konstateras att utlösningströskeln tack vara ovan beskrivna dispositioner vid närvaro av en bestämd överstnmauteslutande bestäms av den geometriska dispositionen av elementen till neutralpunktspassage- anordningen, genom kärnans läge och genom de rörliga delarnas massor.

Närapparatenskall effektuera brytning av en flerfasíg matarledning för- binds omkastaraggregat som är identiska med det som beskrivits, med kopplingsstycket för varje fas.

I detta fall är det nödvändigt att omedelbart efter öppnandet av kret- sen hos den fas som har känt av en överström åstadkomma öppnande av kretsarna hos närbelägna faser.

Till den änden kan en hjälpplatta 47 vara förknippad med varje ok 22 för att ombesörja öppnande av elektromagnetens magnetiseringskrets. Denna platta kommer att på känt sätt ombesörja öppnande av sagda magnetise- ringskrets för en strömstyrka som är mindre än den som åstadkommer ut- lösning av neutralpunktsanordningen för att, genom en frânslagning med normal hastighet, skydda den effekt som frammatas av apparaten mot mindre höga överströmmar.

Det allmänna öppningsläget efter en utlösning framkallad av en mycket betydande överströmstyrka visas i fig 4 i vilken de fasta och rörliga kontakterna hos samtliga faser är öppna. I detta tillstånd intar kopp- lingsstycket ett läge B som är mindre fjärmat från elektromagneten 2, 7811299-2 4 än i läget A svarande mot en normal öppning utan uppträdande av över- ström och detta till följd av det läge som intas av fjädrarna 11, 11'.

Detta läge tillåter för de poler vilka icke genomfarits av den betydan- de överströmmen och vilkas neutralpunktanordningar kvarblir i det i fig 1 och 2 visade läget, erhållande av ett kontaktöppningsavständ som är lika med det i fig 3 med "f" betecknade avståndet.

Ett icke visat återställningsorgan medger påverkan antingen på kopplíngs- stycket i riktning av pilen F eller på kontaktbryggan i riktningen F' för att ånyo erhålla det i fig 1 illustrerade läget.

I den utförandevariant som illustreras i fig 9 där de organ som utför samma funktioner är betecknade med samma hänvisningar har funktionerna hos det gemensamma element som samtidigt tjänar till den rörliga kon- taktens normala påverkan och till dess utstötning i fall av överström, åtskilts för att på så sätt icke blott åstadkomma en större frihet i rörelsen hos respektive delar utan dessutom ett visst oberoende mellan framställningstoleranserna hos de organ som är nödvändiga för respek- tive förverkliganden av dessa funktioner.

Skjutstången 116 av vilken en ände alltid är förknippad med ankarets rörelser uppvisar nu en cylindrisk gång vilken liksom i det föregående fallet avslutas av en ände 118 lokaliserad i närheten av kontaktbryggan 28.

Oket 22 och spolen 25 samverkar här likaledes med ett metallstycke 24 som kan ta formen av en ring eller en dykkärna. Pâ de rader som följer kommer denna del att betecknas kärna.

Kärnan 24 är uppburen av en rörformig del 126 vilken bildar ett skjut- eller stötdon och vars enda funktion är att bryta kretsen då en till- räckligt stark överström uppträder. Stötdonet är utan friktion påträtt skjutstången för vilken det eventuellt bildar styrhölje. Det vid en ände av stötdonet befintliga parti 114 som är beläget mot ankaret hålls applicerat i sitt viloläge mot en fast del 115 av höljet förmedelst den axiella komposanten av två fjädrar 11, 11' vilka liksom i det tidigare fallet bildar en kvarhållningsanordning för neutralpunktspassage. Det skall likväl konstateras att ändarna 10 till dessa fjädrar nu stöder eller verkar mot likaledes fasta partier 113 av höljet.

Kärnan 24, vars läge i förhållande till okets22 polytor bestäms genom dess anliggning mot en ansats eller rörkrage 125 hos stötdonet, kvar- 7811299-2 hålls i vila i detta läge med hjälp av en hjälpfjäder 20. Vid detta utförande kan konstateras att samtliga de element vilkas dimensioner bestämmer gapet "j" utgörs av element vilka är antingen fasta i för- hållande till det hölje som bär desamma eller också element vilka stö- der mot detsamma.

Förverkligandet av ett gap "j" med bestämd dimension och montagemåtten hos kvarhållningsanordningen är sålunda lättare att respektera och följaktligen är utlösningströskeln icke blott bättre bestämd utan den drar här dessutom fördelen av en stor beständighet under apparatens åldrande; ett åldrande som framkallas exempelvis genom nedslitningen av kontakterna.

Liksom i det tidigare exemplet kan apparatens återställning ernås genom manuell påverkan antingen på kontaktbryggan eller på stötdonet. Den i fig 1-4 samt 9 illustrerade kvarhållningsanordningen kan anta speciella former och varianter som alla måste tillförsäkra stötdonet 2 stabila lägen, ett första läge i vilket kärnan kvarhålls på ett bestämt avstånd från de polstycken med vilka den samverkar, samt ett andra läge svaran- de mot en utlösning framkallad av en överström för vilken stötdonets ände skiljer den rörliga kontaktbryggan från de fasta kontakterna och detta med ett sådant avstånd att begränsningen av överströmmen effek- tivt ombesörjs.

En i fig 6 och 7 visad fördelaktig utförandeform av kvarhållningsanord- ningen tillåter den ovan i samband med den första utförandeformen om- nämnda plattan 47 att samverka med oket utan att nödvändiggöra en över- drivet stor volym.

Plattan 47, vilken är vrid- eller svängbart lagrad kring en kant 62 hos oket 22, är genomskuren av en öppning 49 belägen utmed axeln till rörel- setransmissionsorganet 48. Kärnan 50 med cylindrisk form är monterad på detta transmissonsorgan på ett sätt som är analogt med det som visats i fig 1.Kärnan uppvisar en krage eller sidoutvidgning 51 vars i fig 7 visade kant 52 är låsbar under en med ett elastiskt blad 54 förenad hake 55 när kärnan 50 har attraherats av oket 22. Även här tillåter ett för hand manövrerbart organ 55 frigörande av kär- nan genom deformation av det elastiska bladet i syfte att återställa kärnan i dess viloläge. Detta läge erhålls här genom den elastiska kraft som utövas av fjädern 56 vilken lokaliserar flänsen mot en stödyta 57 till höljet eller stommen. Se fig 7. 2811299-2 I den variant som visas i fig 8 och som närmare bestämt är tillämpbar vid en apparat som använder ett stötdon jämte en skjutstång kan det med kärnan 50 förbundna stötdonet 59 vara rörformigt utmed hela sin längd, omsluta skjutstången 118 samt sträcka sig ända fram till kon- taktbryggans närhet. Kopplingsanordningen kan vara. identiskt med den som illustreras i fig 7.

I fig 6-8 är den ände 58 av plattan som är motsatt svängaxeln på. i och för sig känt sätt förknippad med manöverorganet 60 hos en frânskiljare 61 som kommer att bryta den i manöverelektromagnetens spole 21 cirku- lerande strömmen när den i huvudkretsen cirkulerande strömmen när upp exempelvis till tio gånger apparatens nominella strömstyrka..

Denna platta har sålunda till uppgift att genom brytning av manöver- elektromagnetens matningsström stärka separationen av de fasta och rörliga kontakterna när denna separation framkallats genom verkan av stötdonet liksom att erhålla separation av kontakterna på. de »poler vilka icke underkastats den överströmskraft som har framkallat utlös- ningen.

I den utförandeform som illustreras i fig 10, där de organ som har sam- ma. funktioner som i föregående exempel är försedda med samma hänvisnings- beteckningar, är oket 22, spolen 25, plattan 47 och kärnan 50 icke an- ordnade utmed axeln till det enda organ 48 som tjänstgör såsom skjut- stång och stötdon.

Detta organ uppvisar mellan sina ändar, vilka är placerade som ovan ut- med axeln mellan kontaktbryggan 28 och ankaret 3, en inskärning eller öppning 65 i vilken ingriper änden 58 av plattan. Även här bringar kärnan 50, vid tillräckligt höga strömstyrkor, plattan 47 att utlösa för att åstadkomma höjning av bryggan förmedelst organet 48 och bibehålla dess attraherade läge genom låsning av kanten 51 under det elastiska bladets 54 hake.

Claims (3)

7811299-2 Patentkrav

1. Kontakter med automatiskt öppnande vid uppträdande av överströmmar i dess huvudströmkrets, innefattande - åtminstone en huvudströmbrytare med en rörlig kontaktbrygga (28), som är utsatt för inverkan av en tryckfjäder (37), som tenderar att applicera kontaktbryggan mot två_fasta kontakter (30, 31), - en elektromagnet som har ett fast ok (2), en magnetise- ringsspole (21) och ett rörligt ankare (3), som är utsatt för inverkan av en återställningsfjäder (6, 7), som tenderar att avlägsna ankaret från oket, - rörelseöverföringsorgan (48, 59, 116, 126), som är anordnade att förskjutas dels av ankaret (3) för att lyfta kontakt- bryggan vid kontaktorns funktion, dels genom rörelsen hos ett magnetiskt stycke (24, 50, 47), som verkar på kontakt- bryggan när stycket är utsatt för magnetisk inverkan av kraftiga strömmar som flyter i huvudströmbrytarens krets, - kopplingsorgan (11, 11', 18, 14, 20, 53, 54) som är kapabla att låsa det magnetiska stycket i ett läge motsvarande hållande av kontaktbryggan så att huvudströmbrytaren är i öppet läge, - och hjälpströmbrytarorgan (60, 61) som är påverkbara genom det magnetiska styckets rörelse för att öppna en styrkrets som passerar genom elektromagnetens spole (21), k ä n n e- t e c k n a d därav, att sagda rörelseöverföringsorgan inne- fattar ett glidstycke (48, 116), som är rörligt relativt ankaret (3) och som är förskjutbart i kontaktbryggans (28) symmetriaxel (VV'), varvid kontaktbryggans tryckfjäder (37) stödjer mot kontaktorns hölje (38), och att det magnetiska stycket utgörs av en plungerkärna (24, 50) respektive en magnetisk platta (47), som är attraherbar med hjälp av en spole (23) anordnad parallellt med glidstycket. 7811299-2 10

2. Kontaktor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar ett enda glidstycke (48), som till kontaktorbryggan (28) överför de lyftrörelser som utförs av dels elektromagnetens ankare (3), dels plungerkärnan (24, 50).

3. Kontaktor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att rörelseöverföringsorganen innefattar två koaxiella glid- stycken (116, 126), som genomskjuter spolen (23) för på- verkan av plungerkärnan och är rörligt samordnade för att plungerkärnans (24) rörelse icke skall medföra medbringande av det (116) av glidstyckena som överför ankarets (3) rörelse.