Быстродействующее индукционно-динамическое управляющее устройство

 

Союз Советскмк

Соцкалистнческик

Республик

ОП ИСАНИЕ»853685

ИЗЬВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.12.79 (21) 2849958/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К..

H01 Н 1/54

Гасударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316..54 (088.8) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 17.08.81

В. Н. Бондалетов, В. Е. Лапшин, А. П. Однорал, А. И. Орлов и В. А. Тютькин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ ИНДУКЦИОННО-ДИНАМИЧЕСКОЕ

УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЛСТВО

0,5 о)т/Р,Р =0,1

Изобретение относится к электроаппара тостроению и может быть использовано для управления силовыми пневмоприводами высоковольтных коммутационных аппаратов.

Известен пусковой элемент с индукционно-динамическим силовым механизмом пневматического привода для воздушных выключателей, содержащий катушку, расположенную в металлической крышке корпуса и присос, выполненный из электропроводного материала и выполняющий функцию подвижного якоря (1).

Наиболее близким к заявленному является индукционно-динамическое устройство, используемое в качестве привода короткозамыкателя, содержащее плоскую катушку (индуктор), подключенную к емкостному накопителю энергии (ЕНЭ), размещенную в массивном металлическом корпусе и изолированную от него на номинальное напряжение ЕНЭ эпоксидным компаундом, якорь, выполненный в форме диска из электропроводного материала и шток (2).

Недостатком описанных устройств яв.ляется сравнительно невысокий КПД преобразования энергии накопителя вследствие активных потерь от вихревых токов, наводимых в металлическом корпусе. Индуктирование вихревых токов в корпусе данного устройства имеет место, так как толщина изоляционного зазора, выбранная по условию обеспеченния электрической прочности, невелика (1 — 3 мм), поскольку напряжение ЕНЭ, как правило, не превышает 3 — 5 кВ. Кроме того, наведенные в корпусе вихревые токи взаимодействуют с магнитным полем катушки, в результате чего возникают электромагнитные тп усилия, выталкивающие катушку из корпуса. Это приводит к постепенному разрушению катушки и уменьшению срока службы устройства в целом.

Целью изобретения является повышение

IS КПД и срока службы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что изоляционный зазор между основанием корпуса и нерабочей торцовой поверхностью катушки выполнен по величине h больше, 20 чем требуется по условию электрической прочности, и определяется из отношения

853685 где Ь.— толщина изоляционного зазора, м;

Р— средний диаметр катушки, м, а цилиндрическая часть корпуса выполнена с прорезью по образующей, причем через указанную прорезь осуществляется токоподвод к катушке.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1.

Устройство имеет габаритные и установочные размеры такие же как и у электромагнитов В — 400 — 15, В — 400 — 15А. Оно содержит металлический корпус 1, якорь 2, расположенный в непосредственной близости от рабочей торцовой поверхности, катушки 3 отделенной от корпуса 1 изоляционным зазором, и шток 4. В цилиндрической части корпуса 1 по ее образующей выполнена прорезь 5, через которую катушка 3 выводами

6 подключена к ЕНЭ (на фиг. не показан).

При разряде ЕНЭ на катушку 3 вокруг нее возникает импульсное магнитное поле, под действием которого якорь 2 ускоряется, приводя в движение пусковой элемент силового пневмопривода, связанный с якорем штоком 4.

Теоретически и экспериментально установлено, что на расстоянии 0,5 %/Р р о0,1 от торцовой нерабочей поверхности катушки импульсное магнитное поле практически затухает, и в проводящих материалах, расположенных на указанном расстоянии от нерабочей поверхности катушки, вихревые токи не индуктируются. Поэтому, выполнение изоляционного зазора между основанием корпуса и нерабочей торцовой поверхностью по величине 0,5 D п =0,1 D p позволяет увеличить КПД преобразования энергии емкостного накопителя. за счет уменьшения активных потерь, а также увеличить срок службы устройства благодаря уменьшению величины электромагнитных усилий, выталкивающих катушку из корпуса практически до нуля. Наличие прорези в корпусе препятствует возникновению вихревых токов в его цилиндрической части, что также способствует уменьшению активных потерь энер4 гии. После совершения основной (рабочей) операции возврат якоря к рабочей торцовой поверхности катушки происходит либо при возвращении в исходное положение пускового элемента, либо с помощью пружины 7.

Таким образом, данная конструкция индукционно-динамического управляющего устройства позволяет увеличить КПД преобразования энергии емкостного накопителя и повысить срок службы устройства по сравнению с известными.

Использование устройства вместо электромагнитов дает возможность уменьшить собственное время срабатывания пусковых элементов силовых пневмоприводов с 0,01—

0,015 с до 0,001 — 0,0015 с, а следовательно повысить быстродействие коммутационного аппарата.

Формула изобретения

20 Быстродействующее индукционно-динамическое управляющее устройство, содержащее металлический корпус, якорь, шток и плоскую катушку, отделенную от корпуса изоляционным зазором, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД и срока службы устройства, изоляционный зазор между основанием корпуса и нерабочей торцовой поверхностью катушки выполнен по величине h, определяемой из отношения

0,5 -Ь/Dcp 0,1

30 где h — толщина изоляционного зазора, м;

D

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР, 40 № 479167, кл. Н 01 Н 33/32, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 274179, кл. Н 01 К 33/66, 1968

853685

Составитель В. Попова

Редактор Т. Морозова Техред A. Бойкас Корректор М. Шароши

Заказ 5683 27 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, ж — 35, Рау шская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4