UA97914C2 - Бістабільний електромагнітний привід комутаційного пристрою - Google Patents

Бістабільний електромагнітний привід комутаційного пристрою Download PDF

Info

Publication number
UA97914C2
UA97914C2 UAA201104815A UAA201104815A UA97914C2 UA 97914 C2 UA97914 C2 UA 97914C2 UA A201104815 A UAA201104815 A UA A201104815A UA A201104815 A UAA201104815 A UA A201104815A UA 97914 C2 UA97914 C2 UA 97914C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
current
source
windings
coil
coils
Prior art date
Application number
UAA201104815A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Виктор Михайлович Бугайчук
Борис Владимирович Клименко
Original Assignee
Виктор Михайлович Бугайчук
Борис Владимирович Клименко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Михайлович Бугайчук, Борис Владимирович Клименко filed Critical Виктор Михайлович Бугайчук
Priority to UAA201104815A priority Critical patent/UA97914C2/uk
Priority to PCT/UA2011/000053 priority patent/WO2012144965A1/ru
Publication of UA97914C2 publication Critical patent/UA97914C2/uk

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/38Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electromagnet
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607Armatures entering the winding
    • H01F7/1615Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/666Operating arrangements
    • H01H33/6662Operating arrangements using bistable electromagnetic actuators, e.g. linear polarised electromagnetic actuators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F2007/1669Armatures actuated by current pulse, e.g. bistable actuators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

Винахід належить до області електротехніки, а саме до бістабільних електромагнітних приводів високовольтних вимикачів, що використовуються для комутації силових енергетичних мереж. Привід містить бістабільний електромагніт, що складається з нерухомої частини магнітопроводу з розташованими в ній котушками вмикання та вимикання та принаймні одним постійним магнітом та рухомої частини магнітопроводу, виконаної з можливістю з'єднання з виконавчим механізмом комутаційного пристрою, та пристрій для керування бістабільним електромагнітом. Останній виконаний з можливістю підмикання обмоток котушок вмикання і вимикання принаймні до одного джерела постійного або випрямленого струму. Згаданий пристрій містить принаймні один елемент для формування заданого значення струму в обмотках котушок і виконаний з можливістю одночасного підмикання обмоток котушок вмикання і вимикання до джерела постійного або випрямленого струму при вмиканні і вимиканні електромагнітного приводу. При вмиканні електромагнітного приводу обмотка котушки вмикання з'єднана з джерелом постійного або випрямленого струму безпосередньо, а обмотка котушки вимикання з'єднана із згаданим джерелом струму через елемент для формування заданого значення струму в обмотках котушок. При вимиканні електромагнітного приводу обмотка котушки вимикання з'єднана з джерелом постійного або випрямленого струму безпосередньо, а обмотка котушки вмикання з'єднана із згаданим джерелом струму через елемент для формування заданого значення струму в обмотках котушок. Пристрій для керування бістабільним електромагнітом виконаний з можливістю одночасног�

Description

джерелом постійного або випрямленого струму безпосередньо, а обмотка котушки вмикання з'єднана із згаданим джерелом струму через елемент для формування заданого значення струму в обмотках котушок. Пристрій для керування бістабільним електромагнітом виконаний з можливістю одночасного підмикання обмоток котушок вмикання і вимикання до спільного або до окремих джерел постійного або випрямленого струму. ї Ж а 1 ї ТА филфкюктнкя і Шин
Ще : : о о ід
С ШЕ В. о нн
Ї КЕ: До жк : ща 5 ШИ «Фіг. 1
Винахід належить до області електротехніки, а саме до бістабільних електромагнітних приводів високовольтних вимикачів, що використовуються для комутації силових енергетичних мереж.
Відомий бістабільний електромагнітний привід комутаційного пристрою (див. Проспект. -
Вакуумньій вьіключатель с магнитньм приводом типа ММІ. АВВ Ромжег Оівігірбшйоп. - 12 с., додається), що містить бістабільний електромагніт, що складається з нерухомої частини магнітопроводу з розташованими в ній котушками вмикання і вимикання та двома постійними магнітами та рухомої частини магнітопроводу, виконаної з можливістю з'єднання з виконавчим механізмом комутаційного пристрою, та пристрій для керування бістабільним електромагнітом, виконаний з можливістю підмикання обмоток котушок вмикання і вимикання до одного джерела постійного струму. Рухома частина магнітопроводу виконана у вигляді якоря, розташованого усередині нерухомої частини магнітопроводу з можливістю поворотно-поступального переміщення уздовж осі котушок. Довжина якоря менше висоти нерухомої частини магнітопроводу на задану величину ходу. Бістабільний електромагніт виконаний з можливістю утворення одного немагнітного повітряного зазору в магнітних колах вмикання і вимикання в двох стабільних положеннях якоря. Фіксація якоря в зазначених положеннях забезпечується постійними магнітами, що створюють при знеструмлених котушках ефект "магнітної защіпки".
Вмикання і вимикання електромагнітного приводу здійснюється при подачі струму, відповідно, в обмотку котушки вмикання або вимикання за рахунок створення ними в магнітному колі сил тяжіння якоря, що перевищують за значенням і протилежних за напрямом силам, які утримують його в стабільних положеннях. Після переміщення якоря із одного в протилежне стабільне положення обмотка відповідної котушки відключається від джерела постійного струму за допомогою пристрою для керування бістабільним електромагнітом. Пристрій для керування бістабільним електромагнітом містить електронні елементи для керування режимами роботи котушок вмикання і вимикання, для контролю стану комутаційного пристрою і для керування процесом акумуляції енергії в джерелі постійного струму, виконаному у вигляді конденсатора.
Згаданий пристрій виконаний з можливістю поперемінного підмикання обмоток котушок вмикання і вимикання до конденсатора. Відомий електромагнітний привід використовується в конструкції високовольтного вимикача УМ1 виробництва компанії АВВ.
Зо Недоліками відомого бістабільного електромагнітного приводу комутаційного пристрою є: - відносно невелике значення тягової сили в бістабільному електромагніті при переході з одного стабільного положення в інше, обумовлене поперемінним підмиканням обмоток котушок до джерела постійного струму, що викликає необхідність в подачі на них великого струму для створення тягової сили, достатньої для переміщення якоря з одного стабільного положення в інше; - відносно великий час спрацьовування бістабільного електромагніту при вмиканні і вимиканні комутаційного пристрою, обумовлений достатньо великою тривалістю наростання магнітного потоку, необхідного для створення необхідних тягових сил; - відносно велика ємність і вартість конденсатора, що використовується як джерело постійного струму.
Відомий бістабільний електромагнітний привід комутаційного пристрою (див. патент ОА Мо 72320, НО1НЗ33/66, дата публікації 15.02.2005), що містить бістабільний електромагніт, що складається з нерухомої частини магнітопроводу з розташованими в ній котушками вмикання і вимикання та двома постійними магнітами та рухомої частини магнітопроводу, виконаної з можливістю з'єднання з виконавчим механізмом комутаційного пристрою, та пристрій для керування бістабільним електромагнітом, виконаний з можливістю підмикання обмоток котушок вмикання і вимикання до джерела постійного струму. Рухома частина магнітопроводу виконана у вигляді якоря, розташованого усередині нерухомої частини магнітопроводу з можливістю поворотно-поступального переміщення уздовж осі котушок. Довжина якоря менше висоти нерухомої частини магнітопроводу на задану величину ходу. Бістабільний електромагніт виконаний з можливістю утворення одного немагнітного повітряного зазору в магнітних колах вмикання і вимикання в стабільних положеннях якоря. Фіксація якоря в цих положеннях забезпечується постійними магнітами, які створюють при знеструмлених котушках ефект "магнітної защіпки". Вмикання і вимикання електромагнітного приводу здійснюється при подачі струму, відповідно, в обмотку котушки вмикання або вимикання за рахунок створення ними в магнітному колі сил тяжіння якоря, що перевищують за значенням і протилежних за напрямом силам, що утримують його в стабільних положеннях. Після переміщення якоря з одного в протилежне стабільне положення обмотка відповідної котушки відмикається від джерела постійного струму за допомогою пристрою для керування бістабільним електромагнітом. бо Пристрій для керування бістабільним електромагнітом містить електромеханічні елементи для керування режимами роботи котушок вмикання і вимикання, для контролю стану комутаційного пристрою і для керування процесом акумуляції енергії в джерелі постійного струму, виконаному у вигляді конденсатора. Згаданий пристрій виконаний з можливістю поперемінного підмикання обмоток котушок вмикання і вимикання до основного джерела постійного або випрямленого струму, при цьому обмотка котушки вимикання з'єднана з додатковим джерелом постійного струму - конденсатором, що забезпечує безперебійність її живлення при аварійному відмиканні основного джерела.
Удосконалення конструкції пристрою для керування бістабільним електромагнітом дозволило підвищити надійність і безпеку роботи приводу. Відомий бістабільний електромагнітний привід апробований в конструкції високовольтного вимикача серії ВР2 виробництва компанії Рівненський завод високовольтної апаратури.
Недоліками відомого бістабільного електромагнітного приводу комутаційного пристрою є: - відносно невелике значення тягової сили в бістабільному електромагніті при переході з одного стабільного положення в інше, обумовлене поперемінним підмиканням обмоток котушок до джерела постійного струму, що викликає необхідність в подачі на них великого струму для створення тягової сили, достатньої для переміщення якоря з одного стабільного положення в інше; - відносно великий час спрацьовування бістабільного електромагніту при вмиканні і вимиканні комутаційного пристрою, обумовлене достатньо великою тривалістю наростання магнітного потоку, необхідного для створення необхідних тягових сил; - відносно велика ємність і вартість конденсатора, що використовується як додаткове джерело постійного струму.
Вказані недоліки в сукупності знижують технічні характеристики бістабільного електромагнітного приводу комутаційного пристрою при одночасному його здороженні.
В основу винаходу поставлена задача створення такої конструкції бістабільного електромагнітного приводу комутаційного пристрою, в якій за рахунок іншого взаємозв'язку обмоток котушок вмикання і вимикання з пристроєм для керування бістабільним електромагнітом і іншого конструктивного виконання згаданого пристрою забезпечується істотне підвищення величини тягової сили бістабільного електромагніту при меншому значенні
Зо струму в його обмотках, що дозволяє підвищити швидкодію приводу при одночасному зниженні його вартості.
Поставлена задача вирішується тим, що в бістабільному електромагнітному приводі комутаційного пристрою, який містить бістабільний електромагніт, що складається з нерухомої частини магнітопроводу з розташованими в ній котушками вмикання та вимикання та принаймні одним постійним магнітом та рухомої частини магнітопроводу, виконаної з можливістю з'єднання з виконавчим механізмом комутаційного пристрою, та пристрій для керування бістабільним електромагнітом, виконаний з можливістю підмикання обмоток котушок вмикання і вимикання принаймні до одного джерела постійного або випрямленого струму, згідно винаходу згаданий пристрій містить принаймні один елемент для формування заданого значення струму в обмотках котушок і виконаний з можливістю одночасного підмикання обмоток котушок вмикання та вимикання до джерела постійного або випрямленого струму при вмиканні і вимиканні електромагнітного приводу, при цьому при вмиканні електромагнітного приводу обмотка котушки вмикання з'єднана з джерелом постійного або випрямленого струму безпосередньо, а обмотка котушки вимикання з'єднана із згаданим джерелом струму через елемент для формування заданого значення струму в обмотках котушок, при вимиканні електромагнітного приводу обмотка котушки вимикання з'єднана з джерелом постійного або випрямленого струму безпосередньо, а обмотка котушки вмикання з'єднана із згаданим джерелом струму через елемент для формування заданого значення струму в обмотках котушок.
При цьому пристрій для керування бістабільним електромагнітом виконаний з можливістю одночасного підмикання обмоток котушок вмикання і вимикання до спільного або до окремих джерел постійного або випрямленого струму.
Сукупність загальних і відрізнювальних істотних ознак формули винаходу, що заявляється, дозволяє реалізувати в конструкції бістабільного електромагнітного приводу при його вмиканні та вимиканні істотне збільшення тягової сили бістабільного електромагніту при меншому значенні струму в обмотках котушок. Виконання пристрою для керування бістабільним електромагнітом принаймні з одним елементом для формування заданого значення струму дозволяє подавати в обмотки котушок постійний струм з певними параметрами, які вибираються, наприклад, з урахуванням конструктивного виконання і призначення бо комутаційного пристрою. Виконання згаданого пристрою з можливістю одночасного підмикання обмоток котушок вмикання і вимикання до джерела постійного або випрямленого струму при вмиканні і вимиканні електромагнітного приводу, а також з можливістю з'єднання при вмиканні електромагнітного приводу обмотки котушки вмикання безпосередньо з джерелом струму і обмотки котушки вимикання - через елемент для формування заданого значення струму і при вимиканні електромагнітного приводу обмотки котушки вимикання безпосередньо з джерелом струму і обмотки котушки вмикання - через згаданий елемент забезпечує створення в бістабільному електромагніті сумарні магнітні поля, які істотно підвищують його тягові сили, що впливають на рухому частину магнітопроводу при переході з одного стабільного положення в інше. Це дозволяє також істотно знизити значення струму в обмотках котушок при вмиканні і вимиканні електромагнітного приводу і скоротити тривалість процесу подолання магнітного поля, створюваного постійним магнітом для утримання рухомої частини магнітопроводу в його крайніх положеннях. Зниження значення струму в обмотках котушок при вмиканні і вимиканні електромагнітного приводу дозволяє, у свою чергу, використовувати в конструкції комутаційного пристрою інші джерела постійного або випрямленого струму, наприклад, конденсатори з меншою ємністю або оперативні джерела живлення комутаційного пристрою меншої потужності. За рахунок цього вказаний результат може бути досягнутий при одночасному зниженні вартості електромагнітного приводу комутаційного пристрою.
Суть винаходу, що заявляється, пояснюється представленими фігурами креслень, де на фіг. 1 надана принципова схема бістабільного електромагнітного приводу; на фіг. 2 - принципова схема магнітного кола і напряму магнітних потоків при знеструмлених обмотках котушок (вимкнений стан); на фіг. З - те ж при вмиканні приводу; на фіг. 4 - принципова електрична схема виконання приводу із спільним джерелом постійного струму при вмиканні приводу; на фіг. 5 - те ж при вимиканні приводу; на фіг. 6 - принципова електрична схема виконання приводу з окремими джерелами постійного струму при вмиканні приводу; на фіг. 7 - теж при вимиканні приводу.
Бістабільний електромагнітний привід комутаційного пристрою містить (фіг. 1) бістабільний електромагніт 1, що складається з нерухомої частини магнітопроводу 2 з розташованими в ній співвісно котушками вмикання 3 і вимикання 4 і двома постійними магнітами 5 і рухомої частини магнітопроводу б, і пристрій 7 для керування бістабільним електромагнітом, виконаний з можливістю підмикання обмоток згаданих котушок З і 4 до джерела постійного або випрямленого струму 8. Рухома частина магнітопроводу б виконана у вигляді якоря, розміщеного в згаданій нерухомій частині 2 3 можливістю поворотно-поступального переміщення уздовж осі котушок. Довжина якоря менше висоти нерухомої частини магнітопроводу 2 на задану величину його ходу. Якір за допомогою проміжного механічного пристрою з'єднаний з рухомими контактами комутаційного пристрою (не показані). Бістабільний електромагніт 1 виконаний з одним немагнітним повітряним зазором (не позначений), який утворюється між нерухомою частиною магнітопроводу 2 і торцем якоря в кожному із стабільних положень - вмикання або вимикання.
Пристрій 7 для керування бістабільним електромагнітом містить принаймні один елемент для формування заданого значення струму 9 в обмотках котушок і виконаний з можливістю одночасного підмикання обмоток котушок вмикання З і вимикання 4 до джерела постійного або випрямленого струму 8 при вмиканні і вимиканні електромагнітного приводу. Постійні магніти 5 намагнічені зустрічно один одному, при цьому поверхні однієї пари однойменних полюсів М прилягають до якоря, а іншої пари однойменних полюсів 5 - до нерухомої частини 2 магнітопроводу бістабільного електромагніту 1 (фіг. 2). При знеструмлених обмотках котушок вмикання З і вимикання 4 і напрямах намагнічування постійних магнітів 5, що відповідають позначенням М ії 5, створювані ними магнітні потоки Фі і Фо направлені зустрічно (позначені стрілками). При вказаних напрямах намагнічування постійних магнітів 5 після з'єднання обмоток котушок вмикання З і вимикання 4 з джерелом постійного або випрямленого струму 8 (фіг. З) в згаданих обмотках проходять струми в зустрічному напрямі (позначені стрілками), внаслідок чого в магнітній системі одночасно з магнітними потоками Фі; і Фо створюються магнітні потоки
Фз і Фі, напрям яких співпадає з напрямом магнітного потоку Фо і протилежний до напряму магнітного потоку фі.
В даних прикладах виконання бістабільного електромагнітного приводу пристрій 7 для керування бістабільним електромагнітом виконаний з утворенням замкненого контуру між елементом для формування заданого значення струму 9 та обмотками котушок вмикання 3 і вимикання 4. При цьому, у разі використовування для роботи бістабільного електромагнітного приводу одного джерела постійного або випрямленого струму 8 згаданий пристрій 7 виконано таким чином, що при вмиканні приводу обмотка котушки вмикання З з'єднана з джерелом бо постійного або випрямленого струму 8 безпосередньо, а обмотка котушки вимикання 4 з'єднана зі згаданим джерелом струму через елемент для формування заданого значення струму 9 (фіг. 4). При вимиканні приводу обмотка котушки вимикання 4 з'єднана з джерелом постійного або випрямленого струму 8 безпосередньо, а обмотка котушки вмикання 3 з'єднана зі згаданим джерелом струму через елемент для формування заданого значення струму 9 (фіг. 5). При використовуванні для роботи бістабільного електромагнітного приводу двох джерел постійного або випрямленого струму 10 і 11 згаданий пристрій 7 виконано таким чином, що при вмиканні приводу обмотка котушки вмикання З з'єднана з джерелом постійного або випрямленого струму безпосередньо, а обмотка котушки вимикання 4 - через елемент для формування значення струму 9 (фіг. 6), при вимиканні приводу обмотка котушки вимикання 4 з'єднана з джерелом 10 постійного або випрямленого струму 11 безпосередньо, а обмотка котушки вмикання З - через елемент для формування значення струму 9 (фіг. 7). В обох прикладах виконання елемент для формування заданого значення струму 9 може бути виконаний, наприклад, у вигляді резистора.
Описане в прикладах і представлене на кресленнях технічне рішення може бути реалізовано в бістабільних електромагнітних приводах різного конструктивного виконання, які містять сукупність істотних ознак, включених у формулу винаходу. Наприклад, бістабільний електромагніт може бути виконаний з двома або більш немагнітними повітряними зазорами в магнітній системі. Наприклад, рухома частина магнітопроводу може бути виконана у вигляді штока з немагнітного матеріалу, розташованого усередині нерухомої частини магнітопроводу, і двох якорів, закріплених на протилежних кінцях штока із зовнішньої сторони згаданої нерухомої частини. Наприклад, котушки вмикання і/або вимикання можуть бути виконані з декількома обмотками. Наприклад, бістабільний електромагніт може бути виконаний не з поворотно- поступальним переміщенням його рухомої частини щодо нерухомої частини магнітопроводу, а з поворотно-обертальним переміщенням на заданий кут. Наприклад, нерухома частина магнітопроводу може бути виконана круглої або іншої форми. Наприклад, пристрій для керування бістабільним електромагнітом може містити елементи для формування заданого значення струму іншого конструктивного виконання, зокрема, у вигляді комбінацій пасивних (резистори, конденсатори, індуктори) і активних (транзистори, тиристори і ін.) елементів електричних кіл, що забезпечують отримання вищезгаданого технічного результату.
Робота бістабільного електромагнітного приводу, що заявляється, пояснюється на прикладі його виконання з бістабільним електромагнітом, виконаним з одним немагнітним повітряним зазором.
Робота бістабільного електромагнітного приводу здійснюється в такий спосіб.
В початковому (вимкненому) положенні бістабільного електромагнітного приводу при знеструмлених обмотках котушок вмикання З і вимикання 4 (фіг. 2) зустрічно намагнічені постійні магніти 5 створюють в бістабільному електромагніті 1 магнітні потоки Ф: і Ф» і відповідні їм сили тяжіння якоря до верхньої і нижньої горизонтальних ділянок нерухомої частини магнітопроводу 2. Наявність немагнітного повітряного зазору між торцем якоря і нижньою горизонтальною ділянкою нерухомої частини магнітопроводу 2 істотно зменшує магнітний потік
Фо у порівнянні з магнітним потоком Фі, внаслідок чого сила тяжіння якоря до верхньої горизонтальної ділянки значно перевищує силу його тяжіння до протилежної нижньої ділянки.
За рахунок різниці вказаних сил якір знаходитиметься у верхньому стабільному положенні, яке відповідає вимкненому положенню бістабільного електромагнітного приводу.
Вмикання приводу здійснюють за допомогою пристрою 7 для керування бістабільним електромагнітом шляхом одночасного з'єднання обмоток котушок вмикання З і вимикання 4 з джерелом постійного або випрямленого струму 8 (фіг. 3, 4). При напрямах намагнічення постійних магнітів 5, що відповідають позначенням М і 5, і з'єднанні обмоток котушок вмикання З і вимикання 4 з джерелом постійного або випрямленого струму 8 в згаданих обмотках проходять струми в зустрічному напрямі. В цьому випадку обмотка котушки вмикання 3, яка підключена до джерела постійного або випрямленого струму 8 безпосередньо, створить магнітний потік Фз, направлений зустрічно до потоку Фі у верхній частині якоря і згідно з потоком Фо в нижній частині якоря, внаслідок чого сила тяжіння останнього до верхньої горизонтальної ділянки нерухомої частини магнітопроводу 2 зменшиться, а сила тяжіння якоря до нижньої горизонтальної ділянки нерухомої частини магнітопроводу 2 збільшиться. Для того, щоб сила тяжіння якоря до нижньої горизонтальної ділянки нерухомої частини магнітопроводу 2 перевищила силу його тяжіння до верхньої ділянки і якір почав переміщуватися в протилежне стабільне положення, через обмотку котушки вмикання З необхідно пропустити відносно великий струм. Проте, в результаті одночасного підмикання до джерела постійного або випрямленого струму 8 обмотки котушки вимикання 4 через елемент 9 для формування заданого значення струму при заданому напрями протікання в ній струму в магнітній системі бо створюється магнітний потік Фа, направлений зустрічно до потоку Фі у верхній частині якоря, що додатково зменшує силу його тяжіння до верхньої горизонтальної ділянки нерухомої частини магнітопроводу 2. При цьому сумарне значення струму в обмотках котушок вмикання 3 і вимикання 4, необхідне для початку переміщення якоря бістабільного електромагніту 1 з одного (вимкненого) стабільного положення в протилежне (увімкнене), виявляється істотно меншим, ніж струм при підмиканні однієї обмотки котушки вмикання 3, що працює без «допомоги» обмотки котушки вимикання 4. Після переміщення якоря в увімкнене стабільне положення обмотки обох котушок 3 і 4 знеструмлюють, а утримання якоря в цьому положенні забезпечується за рахунок сил, створюваних постійними магнітами 5.
Для вимикання бістабільного електромагнітного приводу в пристрої 7 для керування бістабільним електромагнітом котушка вимикання 4 з'єднується з джерелом постійного або випрямленого струму 8 безпосередньо, а обмотка котушки вмикання 3 з'єднується із згаданим джерелом через елемент 9 для формування заданого значення струму. В результаті сила тяжіння якоря до верхньої горизонтальної ділянки нерухомої частини магнітопроводу 2 стає більше сили його тяжіння до нижньої горизонтальної ділянки і починається рух якоря в протилежне - вимкнене стабільне положення. Після переміщення якоря у вимкнене стабільне положення пристрій 7 для керування бістабільним електромагнітом знеструмлює обмотки обох котушок З і 4, а утримання якоря в цьому положенні забезпечується за рахунок сил, створюваних постійними магнітами 5.
Результати експериментальних досліджень, виконаних на дослідних зразках, спроектованих і виготовлених на основі технічного рішення, що заявляється, підтвердили працездатність запропонованого бістабільного електромагнітного приводу у складі комутаційних пристроїв і отримання заданого технічного результату. Зокрема, використовування приводу конструкції, що заявляється, дозволяє забезпечити необхідну тягову силу електромагніту при зниженні на 20-30
Фо сумарного струму в обмотках котушок вмикання та вимикання у порівнянні з електромагнітними приводами, виконаними з поперемінним підмиканням обмоток. Приблизно на стільки ж зменшується і час спрацьовування електромагнітного приводу при вмиканні і вимиканні комутаційного пристрою. Вказаний технічний результат досягається при одночасному забезпеченні надійності і безпеки експлуатації комутаційного пристрою.
Коо)

Claims (2)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Бістабільний електромагнітний привід комутаційного пристрою, який містить бістабільний електромагніт, що складається з нерухомої частини магнітопроводу з розташованими в ній котушками вмикання та вимикання та принаймні одним постійним магнітом та рухомої частини 35 магнітопроводу, виконаної з можливістю з'єднання з виконавчим механізмом комутаційного пристрою, та пристрій для керування бістабільним електромагнітом, виконаний з можливістю підмикання обмоток котушок вмикання і вимикання принаймні до одного джерела постійного або випрямленого струму, який відрізняється тим, що пристрій для керування бістабільним електромагнітом містить принаймні один елемент для формування заданого значення струму в 40 обмотках котушок і виконаний з можливістю одночасного підмикання обмоток котушок вмикання та вимикання до джерела постійного або випрямленого струму при вмиканні та вимиканні електромагнітного приводу, при цьому при вмиканні електромагнітного приводу обмотка котушки вмикання з'єднана з джерелом постійного або випрямленого струму безпосередньо, а обмотка котушки вимикання з'єднана із згаданим джерелом струму через елемент для 45 формування заданого значення струму в обмотках котушок, при вимиканні електромагнітного приводу обмотка котушки вимикання з'єднана з джерелом постійного або випрямленого струму безпосередньо, а обмотка котушки вмикання з'єднана із згаданим джерелом струму через елемент для формування заданого значення струму в обмотках котушок.
2. Бістабільний електромагнітний привід за п. 1, який відрізняється тим, що пристрій для 50 керування бістабільним електромагнітом виконаний з можливістю одночасного підмикання обмоток котушок вмикання та вимикання до спільного або до окремих джерел постійного або випрямленого струму.
UAA201104815A 2011-04-19 2011-04-19 Бістабільний електромагнітний привід комутаційного пристрою UA97914C2 (uk)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201104815A UA97914C2 (uk) 2011-04-19 2011-04-19 Бістабільний електромагнітний привід комутаційного пристрою
PCT/UA2011/000053 WO2012144965A1 (ru) 2011-04-19 2011-07-11 Бистабильный электромагнитный привод коммутационного устройства

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201104815A UA97914C2 (uk) 2011-04-19 2011-04-19 Бістабільний електромагнітний привід комутаційного пристрою

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA97914C2 true UA97914C2 (uk) 2012-03-26

Family

ID=47041834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201104815A UA97914C2 (uk) 2011-04-19 2011-04-19 Бістабільний електромагнітний привід комутаційного пристрою

Country Status (2)

Country Link
UA (1) UA97914C2 (uk)
WO (1) WO2012144965A1 (uk)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2305560B (en) * 1995-09-19 2000-01-19 Gec Alsthom Ltd Switch circuit for a bistable magnetic actuator
DE19726562A1 (de) * 1997-06-23 1998-12-24 Abb Research Ltd Schaltungsanordnung zur Steuerung eines bistabilen magnetischen Aktuators
CN201417683Y (zh) * 2009-06-19 2010-03-03 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 一种双稳态永磁操动机构控制电路

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012144965A1 (ru) 2012-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100968462B1 (ko) 영구자석을 이용한 조작기 및 그것을 구비하는 구동 장치
KR100899432B1 (ko) 절전형 전자 접촉기
KR101068155B1 (ko) 조작기를 제어하는 구동 디바이스를 구비한 전자 접촉기
US9966215B2 (en) Permanent magnet operating device
KR101247121B1 (ko) 전자접촉기
CN104303251A (zh) 线路保护开关
KR20090115950A (ko) 하이브리드 전기자기적 액추에이터
KR101496434B1 (ko) 컨버터의 바이패스 스위치 장치
RU112499U1 (ru) Бистабильный электромагнитный привод коммутационного устройства
JP2010092746A (ja) 電磁操作機構の駆動回路
KR20110012272A (ko) 영구자석을 사용한 전자석 조작기 및 그것을 구비하는 구동 장치
CN108550503A (zh) 一种直流接触器
UA97914C2 (uk) Бістабільний електромагнітний привід комутаційного пристрою
JP4722601B2 (ja) 電磁操作機構およびこれを使用する電力用開閉器、電力用開閉装置
JP4158876B2 (ja) 電力用開閉装置の操作装置
CN105140065B (zh) 开闭装置
CN108172470A (zh) 一种简单高效的双稳态继电器和双稳态接触器及控制方法
RU2310941C1 (ru) Электромагнитный привод вакуумного высоковольтного выключателя
KR101288627B1 (ko) 전자접촉기
JP6252448B2 (ja) 開閉器および電力変換装置
CN104885179A (zh) 开关组件
RU82929U1 (ru) Электромагнитный привод вакуумного выключателя
RU196563U1 (ru) Бездуговой электронно-механический контактор
JP2012190702A (ja) 一体型可逆接触器
KR20000056768A (ko) 영구자석 여자 횡자속형 선형 액츄에이터