ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД
ELECTROMAGNETIC DRIVE

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитным приводам, которые могут применяться в составе быстродействующих автоматических выключателей.
Электромагнитные приводы известны из следующих источников.
1. Патент на изобретение RU №2195732, 2002 г.
2. Патент на изобретение RU №2343580, 2007 г.
3. Патент на полезную модель RU №68764, 2007 г.
Наиболее близким аналогом служит электромагнитный привод по второму источнику. Привод по этому источнику содержит источник питания, катушку электромагнита, электронный ключ, диод, электромеханическое реле.
Для включения привода подается отпирающий ток на вывод управления электронного ключа. По катушке электромагнита начинает протекать включающий ток. Затем, через время 20…40 мс подается сигнал на вход управления электромеханического реле. Контакты электромеханического реле замыкаются и шунтируют электронный ключ. После включения привода или по истечению времени не более 1 секунды включающий ток должен отключиться и перейти на удерживающий ток, достаточный для удерживания привода во включенном положении. Для этого сначала отключается сигнал с входа управления электромеханического реле, затем через собственное время отключения реле, составляющее от 15 мс до 40 мс, и дополнительное время 20…40 мс отключается сигнал с входа управления электронного ключа.
Недостатком такого привода является ненадежная работа при пониженном напряжении питания. Пониженное напряжение питания появляется при питании привода от аккумуляторных источников питания, что повсеместно встречается на подвижном составе электротранспорта. Включение автоматического выключателя всегда происходит от аккумуляторных батарей, а не от преобразователей, питающихся от контактной сети. Для обеспечения номинального напряжения питания цепей управления 12, 24 или 36 В преобразователи должны быть подключены к контактной сети, а это осуществляется непосредственно защитным автоматическим выключателем. Кроме того, дополнительные потери напряжения проявляются в виде падения напряжения на проводниках от источника питания до электромагнитного привода.
По нормам государственных и отраслевых стандартов ГОСТ 9219-88 напряжение, при котором привод автоматического выключателя должен надежно работать, составляет 70% от номинального напряжения питания. При номинальном напряжении 24 В минимальное рабочее напряжение составляет 16,8 В. При этом в реальных условиях работы часто аккумуляторные батареи сильно разряжены, что обеспечивает просадку напряжения источника питания до более низких значений. А это приводит к тому, что выключатель не будет удерживаться во включенном положении, что приведет к обесточиванию защищаемого электрооборудования.
Технический результат, который может быть достигнут при использовании изобретения, состоит в исключении влияния падения напряжения источника питания на требуемый порядок работы в эксплуатации защищаемого электрооборудования.
Для достижения заявленного результата патентуемый электромагнитный привод дополнительно содержит первый и второй резисторы и переключатель с одним нормально замкнутым и одним нормально разомкнутым контактами, при этом первый резистор последовательно включен с нормально замкнутым контактом, а второй резистор последовательно - с нормально разомкнутым контактом переключателя, резисторы включены параллельно между собой и последовательно с катушкой управления.
Сущность изобретения состоит в использовании соответствующего резистора для задания величины удерживающего тока катушки управления, что обеспечит стабильную работу привода и всего защищаемого электрооборудования.
Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена схема патентуемого электромагнитного привода.
Патентуемый электромагнитный привод содержит источник питания 1, катушку электромагнита 2, электронный ключ 3, включенный последовательно с катушкой электромагнита, диод 4, включенный параллельно катушке электромагнита, и электромеханическое реле 5, контакты которого подключены параллельно электронному ключу. Последовательно с катушкой 2 и параллельно между собой включены первый 6 и второй 7 резисторы и переключатель с одним нормально замкнутым 8 и одним нормально разомкнутым 9 контактами, причем первый резистор 6 последовательно соединен с нормально замкнутым контактом 8, а второй резистор 7 последовательно - с нормально разомкнутым контактом 9 переключателя.
Привод работает следующим образом.
Для включения привода подается постоянный сигнал на вход управления электронного ключа 3. По катушке 2 электромагнита начинает протекать включающий ток. Затем, через время 20…40 мс подается сигнал на вход управления электромеханического реле 5. Контакты электромеханического реле замыкаются и шунтируют электронный ключ 3. После включения привода или по истечению времени не более 1 секунды включающий ток должен отключиться и перейти на удерживающий ток, достаточный для удерживания привода во включенном положении. Для этого сначала отключается сигнал с входа управления электромеханического реле 5, затем, через собственное время отключения реле 5, составляющее от 15 мс до 40 мс, и дополнительное время 20…40 мс отключается сигнал с входа управления электронного ключа 3. Далее, величина удерживающего тока в катушке задается цепью состоящего из источника питания 1 - нормально замкнутого контакта 6 - первого резистора 8. При этом, если падение напряжения на источнике питания ниже минимального рабочего, то сигнал со входа управления переключает контакты 6 и 7 переключателя. И величина удерживающего тока в катушке управления задается цепью источник питания 1 - контакт 7 переключателя - второй резистор 9.
В качестве переключателя с нормально замкнутым и нормально разомкнутым контактами возможно применение двух ключей, электрически соединенных. При этом каждый ключ устанавливается в схеме последовательно с одним из резисторов.
Таким образом, за счет применения электромеханического привода с первым и вторым резисторами и переключателем с одним нормально замкнутым и одним нормально разомкнутым контактами, достигнуто исключение влияния падения напряжения источника питания на требуемый порядок работы защитного оборудования.