SU1753498A1 - Быстродействующий электромагнит - Google Patents

Abstract

Быстродействующий электромагнит может быть использован в автоматических аппаратах максимальной защиты. Цель - повышение быстродействи . Электромагнит содержит два стержн  1 с полюсами 2,  корь 3, отт гиваемый пружинами 8,  рмо 6, магнитный шунт 4 с короткозамкнутым кольцом 5, упор-контакт 9, подвижный контакт 11, установленный на  коре, токс веду- щую шину 7, катушку 10, блок 12 формировани  сигнала, тиристор 14. Уставка электромагнита задаетс  пружинами 8. При быстром росте тока в шине 7 поток Ф возрастает, поток Фз растет медленно вследствие демпфирующего действи  коль- ца 5 и поэтому интенсивно растет поток Фг. Якорь начинает движение и размыкаютс  контакты 9, 11 и запускаетс  блок 12, который вырабатывает сигнал, Поступающий нэ тиристор 14, который, открыва сь, подает питание на катушку 10, магнитный поток которой складываетс  с потоком Ф1 от тока в шине 7. Якорь приобретает дополнительное ускорение.1 ил. с/ С

Description

Изобретение относится к области электрических аппаратов и может быть использовано в автоматических аппаратах максимальной защиты, например, в автоматических выключателях.

Известен быстродействующий электромагнит, содержащий два стержня с ярмом, якорь и токоведущую шину.

Однако время трогания электромагнита совпадает со временем достижения аварийным током величины уставки, т.е. быстродействие этого электромагнита недостаточно.

Известен электромагнит, который содержит два стержня с полюсами, якорь, магнитный шунт с короткозамкнутым кольцом, ярмо, установленное с зазорами между ним и стержнями, токоведущую шину, расположенную между стержнями, пружины, связанные с якорем, упор для ограничения хода якоря, а якорь установлен с возможностью взаимодействия с полюсами стержней.

Недостаток электромагнита - при малом количестве витков токовой катушки изза неинтенсивного изменения магнитного потока якорь электромагнита хотя и начинает движение до момента достижения током величины установки, но до момента соприкосновения с полюсами стержней движения медленно, т.е. быстродействие электромаг- 30 нита недостаточно.

• Целью изобретения является повышение быстродействия электромагнита.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом техническом решении элек- !

_; тромагнит сочетает в себе возможности выполнения двух функций - функцию датчика и функцию исполнительного органа аппарата защиты.

Наличие у быстродействующего элект- ромагнйта контактов, один из которых выполнен в виде механического упора для якоря, а Другой в виде подвижнрго контакта, механически связанного с якорем, блока формирования управляющего сигнала и тиристора, соединенного последовательно с катушкой, установленной, например, на ярме, позволяет сразу же после начала движения якоря перевести электромагнит в режим форсированного включения и получить высокое быстродействие.

На чертеже изображен быстродействующий электромагнит в отключенном положении.

Электромагнит имеет два стержня 1 с полюсами 2, якорь 3, магнитный шунт 4 с короткозамкнутым кольцом 5, ярмо 6, токо- ведущую шину 7, пружины 8, зацепленные за якорь 3, упор 9 для ограничения хода якоря 3, являющийся также неподвижным контактом, катушку 10, установленную на ярме 6 или на стержне 1, подвижный контакт 11, механически, например, жестко, с помощью изоляционной детали (не показано) закрепленный на якоре 3, блок 12 формирования управляющего сигнала, входы которого соединены с контактами 9 и 11, один из выходом блока формирования управляющего сигнала соединен с управляющим выводом 13 тиристора 14, а второй выход - с катодом тиристора 14 и с первым выводом катушки 10, а второй вывод катушки 10 и анод тиристора 14 подсоединены к источнику питание. Блок 12 имеет также выводы 15 и 16 для подключения к источнику питания, Между стержнями 1 и шунтом 4, а также между стержнями 1 и ярмом 6 имеются зазоры 17 и 18.

В качестве источника питания катушки 10 может быть использован предварительно заряженный конденсатор 19 (показан пунктиром). Вместо тиристора 14 может быть использован другой ключевой элемент.

Быстродействующий электромагнит работает следующим образом.

Ток, протекая по токоведущей шине, создает поток Φι , который разветвляется на потоки Фг и Фз . При медленном и плавном возрастании тока потоки распределяются в соответствии с магнитными проводимостями участков магнитной цепи. По достижении током величины тока уставки, задаваемой силой пружин 8, якорь 3 начинает движение и контакты 9 и 11 размыкаются. При этом из блока 12 формирования управляющего сигнала поступает сигнал, например в виде импульса тока, на управляющий вывод 13 тиристора 14'. Последний открывается и катушка 10 получает питание. Поток от этой катушки складывается с потоком Φι, что приводит к ускоренному притяжению якоря 3 к полюсам 2.

При коротком замыкании в защищаемой цепи ток в шине 7 растет быстро. Также ¹ быстро растет и поток Φι. Быстрому же росту потока Фз препятствует демпфирующее действие короткозамкнутого кольца 5, потому поток Φι возрастает. Это приводит к тому, что якорь 3 начинает движение преж¹ де, чем ток успеет Достичь величины уставки. Время трогания уменьшается. Время трогания зависит от величины зазоров 17 и 18. От величин этих же зазоров зависит максимальная индукция в стали участков маг55 нитной цепи шунта 4, стержней 1 й ярма 6.

. Разряд конденсатора 19 (при его применении) позволяет получить более интенсивное притяжение якоря 3 к полюсам 2.

.

/ 1753498 . 6

Движение якоря может быть использо- .

вано для переключения контактов аппарата защиты или для расцепления его защелки.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения по сравнению с известным заключается в повышении быстродействия на 25-30% путем возможности использования энергии от дополнительного источника питания или энергии предварительно заряженного 10 конденсатора.

Claims (1)

1. Формулаизобретения Быстродействующий электромагнит, содержащий два стержня с полюсами, якорь, магнитный шунте короткозамкнутым 15 кольцом, ярмо, установленное с зазорами между ним и стержнями, токоведущую шину, расположенную между стержнями, пружины, связанные с якорем, упор для ограничения хода якоря, якорь установлен с 20 возможностью взаимодействия С полюсами стержней, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен катушкой, подвижным контактом, 5 блоком формирования управляющего сигнала и тиристором, упор выполнен в виде неподвижного контакта, катушка установлена на указанном ярме, подвижный контакт установлен на якоре, магнитный шунт установлен с зазорами между ним и стержнями, вход блока формирования управляющего сигнала соединен с указанными контактами, один из выходов блока формирования управляющего сигнала соединен с управляющим выводом тиристора, а другой выходс катодом тиристора и с первым выводом катушки, второй вывод катушки и анод тиристора предназначены для подсоединения к источнику питания.