Устройство для коммутации электрической цепи

 

Использование: для переключения чередования фаз. Сущность изобретения: устройство состоит из четырех неподвижных контактов 7 - 10, двух групп подвижных контактов по три контакта 1 - 3 и 4 - 6, попарно расположенных с разных сторон от неподвижных контактов с возможностью их перемещения в противоположные стороны один относительно другого. Устройство снабжено приводом (31 - 33) и механизмом переключения, который содержит четыре тяги 15 - 18, соединенные с якорем 31 электромагнитного привода, с возможностью качания на осях 23, 24, два рычага 19, 20, соединенных с основанием устройства, с возможностью качания на осях, и упоры 27 - 30. Для уменьшения габаритов и экономии дефицитных металлов одна пара тяг расположена по концам одного рычага, а другая пара тяг - по концам другого рычага, тяги в паре соединены между собой посредством пружин 21, 22, а расстояние между осями, на которых закреплены тяги, меньше или равно длине рычага. Упоры для тяг, связанные с основанием, расположены так, что одна из тяг каждой пары расположена между двумя упорами и сцеплена с рычагом, а другая тяга этой пары располагается с внешней стороны упора. Каждый рычаг имеет два боковых выступа, которые расположены над траверсами обеих групп, причем выступы одного рычага расположены над первыми траверсами обеих групп подвижных контактов, а выступы второго рычага над вторыми траверсами обеих групп подвижных контактов, причем боковые выступы расположены с зазором относительно траверс. Рычаги и тяги имеют направляющие, причем направляющие рычагов служат направляющими для тяг и наоборот. 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для переключения чередования фаз.

Известно устройство для коммутации электрической цепи, имеющее две группы подвижных контактов, которые с пружинами размещены на отдельных тягах, соединенных с приводом, а один подвижный контакт выполнен с возможностью мгновенного переключения [1].

Недостатком данного устройства является значительное число неподвижных контактов и соединений между ними, значительное число пружин, связанное с необходимостью иметь пружину возле каждого подвижного контактам, и наличие двух электромагнитных приводов, что ведет к увеличению расхода дефицитного цветного металла и габаритов. Кроме того, при применении устройства во взрывобезопасных пускателях необходимы дополнительные провода из меди для управления устройством из-за наличия двух приводов.

Известно также устройство для коммутации электрической цепи, содержащее две группы подвижных контактов, имеющих по три контакта, попарно расположенных с разных сторон от неподвижных контактов с возможностью перемещения в противоположные стороны относительно друг друга, два электромагнитных привода, механизм переключения, содержащий две тяги, соединенные с электромагнитным приводом, четыре траверсы, взаимодействующие с тягами, и два поворотных рычага, взаимодействующих с траверсами [2].

Недостатком данного устройства является также наличие двух электромагнитных приводов, что ведет к увеличению расхода дефицитного цветного металла и габаритов.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и экономия дефицитных металлов.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в исходном положении; на фиг. 2 - взаимное расположение траверс, рычагов и тяг после включения электромагнита (якорь притянут к сердечнику); на фиг. 3 - взаимное расположение при отключенном электромагните (якорь опущен); на фиг. 4 - взаимное расположение при повторном включении электромагнита (якорь притянут); на фиг. 5 - тяга с направляющей; на фиг. 6 - расположение траверсы, рычагов и тяг, вид сверху.

Устройство для коммутации электрической цепи содержит подвижные контакты 1-6, неподвижные контакты 7-10, траверсы - 11-14, тяги 15-18, рычаги 19 и 20, 25 и 26, пружины 21 и 22, оси 23 и 24; упоры 27-30, якорь электромагнита 31; сердечник 32, катушку 33, направляющие 34-36 тяг и рычагов.

Устройство работает следующим образом.

В качестве исходного принято положение, показанное на фиг. 1, которое соответствует прямому чередованию фаз, т.е. движению управляемого механизма "вперед". В этом положении подвижные контакты мостикового типа 2, 3 первой группы с двух сторон примыкают к неподвижным контактам 7, 9, а подвижные контакты 4, 5 второй группы примыкают к неподвижным контактам 8, 10. Подвижные контакты 1, 6 в этом положении находятся в отключенном состоянии. Ток I_А (фазы А источника питания) от неподвижного контакта 7 через параллельные подвижные контакты 2, 3 и неподвижный контакт 9 течет к нагрузке, а ток I_B (фазы В источника питания) от неподвижного контакта 8 через параллельные подвижные контакты 4, 5 и неподвижный контакт 10 тоже течет к нагрузке. При этом детали механизма переключения находятся в следующем положении. Рычаг 19 с боковыми выступами и направляющей 35 расположен над траверсами 11, 13 с зазором, а рычаг 20 с боковыми выступами и направляющей 36 - над траверсой 12, 14 с зазором. Тяги 15, 18 установлены с внешней стороны упоров 27, 30, а тяги 16, 17 - между упорами 28, 29, причем тяга 16 находится в зацеплении с рычагом 19, а тяга 17 - с рычагом 20. Усилие сцепления между рычагами и тягами создается пружинами 21, 22.

В случае необходимости изменить порядок следования фаз в нагрузке на обратный подают управляющий сигнал в обмотку 33. Якорь 31 притягивается к сердечнику 32 и через тяги 16, 17 поворачивает рычаги 19, 20 с направляющими 35, 36 вокруг осей 23, 24, которые своими вторыми концами давят на траверсы 11, 14, которые в свою очередь через рычаги 25, 26 толкают траверсы 12, 13 в верхнее положение, т.е. происходит переключение подвижных контактов. Положение рычагов, тяг и траверс во включенном положении электромагнита показано на фиг. 2. При этом подвижные контакты 1, 2 первой группы с двух сторон примыкают к неподвижным контактам 7, 10, а подвижные контакты 5, 6 второй группы с двух сторон примыкают к неподвижным контактам 8, 9. Подвижные контакты 3, 4 находятся в отключенном положении. Теперь ток I_A от неподвижного контакта 7 через параллельные подвижные контакты 1, 2 потечет через неподвижный контакт 10, а ток I_B от неподвижного контакта 8 через параллельные подвижные контакты 5, 6 потечет через неподвижный контакт 9, т. е. порядок чередования фаз в нагрузке меняется на обратный. После переключения электромагнит отключается, якорь перемещается вниз, при этом траверсы остаются на месте, направляющая 35 рычага 19, взаимодействуя с направляющей 34 тяги 16, отжимает тягу по штриховой линии (фиг. 2) на внешнюю сторону упора 29, а тяга 15 перемещается по штриховой линии с внутренней стороны упора 27. Положение тяг, рычага и траверс после отключения электромагнита показано на фиг. 3. Теперь тяга 15 и соответственно тяга 18 находятся в зацеплении с рычагами 19, 20, т.е. в положении, готовом к новому переключению.

Для возвращения устройства в первое положение подают управляющий сигнал в обмотку 33, якорь 31 притягивается к сердечнику 32, тяги 15, 18 поворачивают рычаги 19, 20, которые другими концами толкают траверсы 12, 13 и через рычаги 25, 26 передают усилие на траверсы 11, 14, в результате чего устройство занимает положение, показанное на фиг. 4. После переключения электромагнит отключается, якорь опускается, направляющая 35 рычага 19, взаимодействуя с направляющей 34 тяги 15, отжимает тягу по штриховой линии на внешнюю сторону упора 27, а тяга 16 перемещается по штриховой линии с внутренней стороны упора 29, т.е. в исходное положение, показанное на фиг. 1.

Упоры 27-30 необходимы для того, чтобы при включении, в момент расположения рычагов 19, 20 в горизонтальном положении, тяги, расположенные по внешнюю сторону от упоров, не вошли в зацепление с рычагами.

Преимуществом предлагаемого изобретения является то, что вместо одного электромагнитного привода, состоящего из шихтованных сердечника и якоря и катушки, изготовленной из дефицитного цветного материала (меди), использованы простые детали (четыре тяги, два рычага, две пружины), изготовленные из стали, что привело к уменьшению габаритов самого коммутационного устройства.

Другим преимуществом является также то, что упрощается схема управления при применении данного коммутационного устройства во взрывобезопасных пускателях или комплектных распределительных устройствах, так как для управления токоприемником достаточно иметь только два провода вместо трех (как минимум) при наличии двух электромагнитных приводов и, кроме того, требуется только одна кнопка управления вместо двух по прототипу.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ, содержащее основание, четыре неподвижных контакта и две группы подвижных контактов, имеющих по три контакта, попарно расположенных с разных сторон от неподвижных контактов с возможностью перемещения в противоположные стороны относительно друг друга, электромагнитный привод и механизм переключения, содержащий тяги, соединенные с электромагнитным приводом и установленные с возможностью перемещения, четыре траверсы, взаимодействующие с тягами и установленные параллельно одна другой с возможностью перемещения для переключения контактов, и два поворотных рычага, соединенных с основанием и установленных с возможностью взаимодействия с траверсами, при этом один из поворотных рычагов одним концом расположен под первой траверсой одной группы подвижных контактов, а вторым концом - под первой траверсой другой группы подвижных контактов, а другой поворотный рычаг своими концами расположен соответственно под вторыми траверсами каждой из групп подвижных контактов, причем концы поворотных рычагов и концы траверсы установлены между собой с зазором, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов и экономии дефицитных металлов, механизм переключения снабжен двумя дополнительными тягами, осями, двумя дополнительными поворотными рычагами, пружинами и упорами, дополнительные тяги соединены с электромагнитным приводом, при этом каждая тяга установлена с возможностью поворота на оси, два дополнительных поворотных рычага соединены с основанием и установлены с возможностью взаимодействия с траверсами и тягами, при этом одна пара тяг расположена по концам одного дополнительного поворотного рычага, а другая пара тяг - по концам другого дополнительного поворотного рычага, тяги в каждой паре соединены между собой пружиной, расстояние между осями тяг меньше или равно длине дополнительного поворотного рычага, упоры связаны с основанием и расположены так, что одна из тяг каждой пары находится между двумя упорами и сцеплена с дополнительным поворотным рычагом, а вторая тяга этой пары находится с внешней стороны упора, каждый дополнительный поворотный рычаг имеет два боковых выступа, которые расположены над траверсами с зазором относительно них, при этом боковые выступы одного дополнительного поворотного рычага расположены над первыми траверсами обеих групп подвижных контактов, а боковые выступы второго дополнительного поворотного рычага - над вторыми траверсами обеих групп подвижных контактов, дополнительные поворотные рычаги и тяги снабжены направляющими, причем направляющие дополнительных поворотных рычагов служат направляющими для тяг, и наоборот.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6