Расцепитель максимального тока автоматического выключателя

 

Изобретение используется в автоматических выключателях для защиты от токов короткого замыкания. Изобретение позволяет повысить надежность и точность срабатывания расцепителя. Расцепитель содержит П-образный магнитопровод, намагничивающую обмотку и якорь, свободно установленный на стопе. Якорь, приходя в движение, перемещает стоп и толкатель, который достигает рейки механизма свободного расцепления, встречает противодействие пружинного компенсатора , тормозится и разворачивает рейку. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 Н 73/36

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4890264/07 (22) 10.12.90 (46) 15.12.92. Бюл. N 46 (71) Курское производственное объединение "Электроаппарат" . (72) В,M.Êîííèêîâ, В.А.Бунцев и B.È,Øàìàновский (73) Курское производственное объединение "Электроаппарат" (56) Выключатели автоматические

АП50.ТУ16-522.066-75.

Выключатели автоматические

АП50Б.ТУ16-522.139-78, Авторское свидетельство СССР

¹ 1677730, кл, Н 01 Н 73/36, 31.10.89.

Изобретение относится к электротехнике, к области низковольтного аппаратостроения, в частности к автоматическим выключателям, используемым для защиты от токов короткого замыкания.

Известны электромагнитные расцепители, содержащие магнитопровод, намагничивающую обмотку, якорь, ограничитель хода якоря — стоп толкатель, воздействующий на рейку механизма свободного расцепления.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является расцепитель максимального тока автоматического выключателя, содержащий

П-образный магнитопровод с намагничивающей обмоткой, расположенной на каркасе между сердечниками, подпружиненный якорь с регулировочным элементом и ограничивающий ход якоря стоп, который тесно связан или выполнен заодно с толкателем, так что имеет возможность осевсго переме„„ Ж„„1782327 А3 (54) РАСЦЕПИТЕЛЬ МАКСИМАЛЬНОГО

ТОКА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ (57) Изобретение используется в автоматических выключателях для защйты от токов короткого замыкания. Изобретение позволяет повысить надежность и точность срабатывания расцепителя. Расцепитель содержит П-образный магнитопровод, намагничивающую обмотку и якорь, свободно установленный на стопе, Якорь, приходя в движение, перемещаетстоп и толкатель, который достигает рейки механизма свободного расцепления, встречает противодействие пружинного компенсато- ра, тормозится и разворачивает рейку. 3 ил, щения и подпружинен относительно сердечника, в отверстии которого с возможностью воздействия на рейку механизма свободного расцепления, установлен толкатель, Недостатком известйых электромагнитных расцепителей максимального тока является вероятность поломки рейки механизма свободного расцепления при разрушающем воздействии со стороны якоря и толкателя во время срабатывания расцепителя на токах короткого замыкания, близких или равных токам предельной коммутационной способности автоматических выключателей и невысокая точность срабатывания в диапазоне токов уставки.

При этом вероятность поломки рейки при срабатывании расцепителей значительно ниже.

Целью изобретения является повышение надежности и точности срабатывания

1782327 сцепителя максимального тока автомати- рактеризуемое импульсом силы уравненичтл ем: ра ческого выклю а е я.

Указанная цель достигается тем, что в расцепителе максимального тока автоматического выключателя, содержащем П-образный магнитопровод с намагничивающей обмоткой, расположенной на каркасе между сердечниками, якорь и ограничивающий ход якоря стоп. который жестко связан или выполнен заодно с тол кателем так, что имеет возможность осевого перемещения и подпружинен относительно сердечника, в отверстии которого, с возможностью воздействия на рейку механизма свободного расцепления, установлен толкатель, якорь свободно установлен на стопе, а рейка механизма свободного расцепления снабжена йружинным противоударным компенсатором;

В предлагаемой конструкции в рабочем (mq + гп2) У1 = — / Fd>< Ь11 — К1х! ЛС1 (1)

С момента соприкосновения толкателя и рейки движения якоря противодействует упругая сила компенсационной пружины

Kz(xz-х1), характеризуемая импульсом силы, уравнением (2) и согласно закону сохранения импульса его количество движения составляет

20 (п 1 + п 2)ч2 (— х Рох) Щ2

1 — K1(><2 — X1) и — IC2(><2 — ><1) й2 (2) поло>кении якорь и стоп за счет сил тяжести устанавливаются с наклоном относительно осй симметрии каркаса катушки и находятся в таком поло>кении вплоть до токов 0,8— трения между якорем и катушкой, толкателем и магнитопроводом и противодействующей силы со стороны пружины, подпружинивающей стоп, обеспечивается уверенное несрэбатывание расцепителя на

30 указанных токах.

Надежное срабатывание на токах больших 0,85-0,91уст обеспечивается самоустановкой якоря и толкателя в магнитном поле симметрично относительно оси симметрии, 40

0,851у,, при этом за счет возникающих сил 25 при этом толкатель беспрепятственно воздействует на работу расцепляющего механизма.

Пружинный противоударный компенсатор позволяет повысить надежность при разрушающем воздействии со стороны якоря и толкателя на рейку механизма свободного расцепления в зоне токов короткого замыкания, близких или равных току предельной коммутационной способности, Одновременно пружинный противоударный компенсатор выполйяет роЪь йгулировочного элемента, определяющего противодействующее усилие нэ рейке расцепляющего механизма и, как следствие;ток срабатывания расцепителя в диапэзойе токов уставки, влияющего на точность срабатывания, Так, в результате воздействия силы (фиг, 3), изменяющейся по закону —, ) Fdx до соприкосновения толкателя

;< о с рейкой расцепляющего механизма, якорь и стоп получают количество движения, хагде F — электромагнитная сила (тяговое усилие); х1 — ход якоря до соударения толкателя с рейкой; х2 — ход якоря после соударения толкателя с рейкой; дх — приращение перемещения якоря;

m> — масса якоря; гпг — масса стопа и толкателя;

Ьц — длительность до соударения;

Ьс — длительность после соударения;

v> — скорость якоря до соударения с рейкой; ч2 — скорость якоря после соударения с рейкой.

Из уравнений (1) и (2) видно, что разрушающее воздействие импульса силы ослабляется.

На фиг, 1 изображен общий вид рэсцепителя; на фиг. 2, 3 — схема работы устройства, Расцепитель максимального тока содержит П-образный магнитопровод 1, намагничивающую обмотку 2, расположенную на каркасе 3, между сердечниками 4 и 5, якорь 6, ограничитель хода якоря — стоп 7, подпружиненный пружиной 8 относительно сердечника 5, жестко связанный и выполненный заодно с толкателем 9, проходящим через сердечник 5, толкатель 9 установлен с возмох<ностью взаимодействия с рейкой 10 механизма свободного расцепления, снабженной пружинным противоударным компенсатором 11.

Устройство работает следующим образом.

При токах короткого замыкания, в защищаемой выключателем цепи ток быстро достигает значения тока уставки расцепителя, который обычно составляет от 3 до 15 номин.

1782327

Составитель В.Конников

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Филь

Редактор

Заказ 4292 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Якорь б, приходя в движение, перемещает стоп 7 и толкатель 9. преодолевая усилие пружины 8. Толкатель 9, достигая рейки

10, встречает противодействие со стороны пружинного компенсатора 11, тормозится и, преодолевая это усилие, разворачивает рейку 10, происходит срабатывание механизма свободного расцепления.

Пружина 8 возвращает якорь 6. стоп 7 и толкатель 9,в исходное положение, Пружинный компенсатор 11 самопроизвольно, а рейка 10 под воздействием возвратной пружины расцепляющего механизма также приходят в исходное состояние.

Предлагаемая конструкция по сравнению с известной. принятой за прототип, позволяет повысить надежность и точность при срабатывании расцепителя максимального тока выключателя.

Кроме того, в предлагаемой конструкции якорь не нуждается в дополнительном подпружинивании. а расцепитель в регулировке, что, как следствие, ведет к уменьшению расхода материалов и электроэнергии при изготовлении выключателя.

Формула изобретения

5 Расцепитель максимального тока автоматического выключателя. содержащий llобразный магнитопровод с намагничивающей обмоткой, расположенной на каркасе между сердечниками, якорь

10 и ограничивающий ход якоря стоп, жестко связанный или выполненный заодно с толкателем так, что имеет возможность осевого перемещения и подпружинен относительно сердечника, а толкатель установлен в отвер15 стии сердечника с возможностью воздействия на рейку механизма свободного расцепления, о т л и ч à ю шийся тем. что, с целью повышения надежности и точности срабатывания, якорь установлен на стопе

20 свободно, а рейка механизма свободного расцепления снабжена пружинным противоударным компенсатором.