Быстродействующий привод коммутационного аппарата

О П И С А Н И Е (i!) 51436

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сиса Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 27.12.74 (21) 2088548/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.76. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 23,06.76 (51) Ч К ) - "Н 01Н 1(54

Государственнык комитат

Совета Министров СССР по делам иаобретений и открытий (53) УДК 621.316.542 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. Овнорал, В. А. Тюткина и E И. Чернов

f (71) Заявитель (1

1 т (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ П Р И ВОД

КОММУТАЦИОННОГО АП ПАРАТА

Привод относится к области, например, выключателей высокого напряжения.

В современном аппаратостроении для получения малых времен срабатывания выключателей (4р(10 — с) используют быстродействующий электродинамический привод, обеспечивающий перемещение контактов выключателя со скоростью в несколько десятков метров в секунду При таких высоких скоростях перемещения на отдельные детали и узлы аппарата могут действовать большие ударные нагрузки. Поэтому в аппаратах устанавливают специальные тормозные (буферные) устройства, которые поглощают кинетическую энергию, запасенную подвижными частями выключателя при его включении или отключении. Такие тормозные устройства не позволяют до конца избавиться от ударной нагрузки и обладают нестабильностью тормозных характеристик из-за быстрого износа конической части штока и отверстия, что может привести к преждевременному выходу аппарата из строя, снижает надежность и общий ресурс работы выключателя в целом.

Кроме того, описанный выше привод имеет низкий КПД, что связано с безвозвратной потерей кинетической энергии в тормозных устройствах.

Предлагаемый привод в целях устранения ударных нагрузок, имеющих место при включении и отключении аппарата, повышения его надежности, срока службы и КПД снабжен вторым диском пз хорошо проводящего материала, установленным по другую сторону

5 тинд1 ктора и жестко 1 креплснным на штоке.

Торможение подвижных частей этого привода осуществляется за с;ет давления магнитного поля, а кннет исская энергия за вычетом потерь возвращается в конденсатор.

1р На фиг. 1 изображен предлагаемый бысгродействующий привод; на фпг. 2 и 3 поясняется принцип его работы.

Привод содержпт корпус 1, внутри которого на кронштейнах 2 с помощью болтов 3

15 закреплен неподвижна плоский однослойный многовитковый индуктор 4, выполненный из хорошо проводящего материала, например меди, и залитый эпоксидным компаундом 5.

По одну сторону индуктора на штоке 6 распо20 ложен диск 7, а по другую — диск 8, жестко укрепленный на штоке. Диски выполнены из хорошо проводящего материала (алюминий, медь) .

Во включенном положении привод удержи25 вается с помощью пружины 9, которая служ гг одновременно для плотного прижатия диска 8 к нндуктору 4. Отключение нр.(вода происходит при разряде конденсатора на индуктор. Прн прохождении через нндуктор

ЗО тока значительной величины создается силь514362 ное магнитное поле. В результате в диске 8 индуцируются вихревые токи. Направление этих токов противоположно току в индукторе, поэтому диск 8, а следовательно, и вся подвижная система 10 отталкивается от индуктора. При этом подвижная система может быть соединена с контактом выключателя с помощью штока 6, осуществляя коммутацию электрической цепи.

В первый момент времени (фиг. 2 а) вви- 1о ду эффекта близости эквивалентная индуктивность L4Ik системы индуктор 4 — диск 8 много меньше индуктивности L4, системы индуктор 4 — диск 7 и токи протекают по торцовой поверхности. СД индуктора и внут- 15 ренней поверхности диска 8 на некоторой глубине Л. Электродинамическая сила, воздействующая на диск 8, в сотни раз больше силы, воздействующей на диск 7, вследствие чего происходит перемещение системы в направлении, указанном стрелкой.

По мере перемещения (фиг. 2 б) диск 8 удаляется от индуктора 4, а диск 7 приближается к нему, поэтому эквивалентная индуктивность Lgg увеличивается, а индуктив- 25 ность L4 уменьшается, и в некоторый момент времени они оказываются равными, так что токи протекают по торцовы м поверхностям

ЛВ и СД индуктора и внутренним поверхностям дисков 7 и 8. Ускоряющие и тормозя- зО щие силы сравниваются. Обладая запасом кинетической энергии, подвижная система 10 продолжает движение в направлении, показанном стрелкой.

С момента времени t> (фиг. 2в и г) эквива- 55 лентная индуктивность L4, уменьшается, а индуктивность L.ц увеличивается, в результате токи протекают по торцовой поверхности АВ индуктора 4 и внутренней позерхности диска

7, поэтому диск 7 испытывает отталкивающее 40 усилие от индуктора, ускоряющая сила существенно уменьшается, происходит плавное торможение подвижной системы 10 до полной ее остановки. В этот момент цепь индуктора размыкается (фиг. 2 г). В процессе торможешгя кинетическая энергия подвижной системы за вычетом потерь возвращается в конденсатор. В результате КПД привода увеличивается.

На фиг. 3 приведены кривые тока в индукторе, результирующей силы, действующей на подвижную систему, скорости и перемещения, поясняющие принцип работы привода.

Как следует из фиг. 3, сила торможения увеличивается с уменьшением зазора между диском 7 и индуктором 4, осуществляя плавное безударное торможение путем создания так назыгаемой «магнитной подушки».

В отключенном положении подвижная система 10 удерживается с помощью механизма защелки, состоящсго из собственно защелки 11 и конуса 12. Для обеспечения минимального зазора между диском 7 и ипдуктором 4, а также необходимой свободы перемещения для срабатывания защелки 11 на штоке 6 установлена пружина 13, упирающаяся одним концом в кольцевой выступ 14, а другим в диск 7. Включение привода производится в обратной последовательности.

Формула изобретения

Быстродействующий привод коммутационного аппарата, содержащий индуктор, по одну сторону которого укреплен на штоке, соединеняом с подвижным контактом, диск из хорошо проводящего материала, о т л и ч а ющий ся тем, что, с целью устранения ударных нагрузок при включении и отключении аппарата, повышения его надежности, срока

;.лужбы kk КПД, Okl CHBO>KeH BTOpbk ik gkICKOiW, установленным по другую сторочу индикатора, выполненным пз проводящего материала и жестко укрепленным на штоке.

534362

Составитель В. Филистович

Тсхред Е. Подурущина Корректор Е. Хмелева

Редактор Т. Юрчикова

Типография, пр. С" ïуновз, 2

Заказ 1370/3 Изд. № 1345 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5