ВАКУУМНЫЙ КОНТАКТОР
VACUUM CONTACTOR

Изобретение относится к низковольтным и высоковольтным электрическим аппаратам и может найти применение в электрических цепях для дистанционного управления электрическими приводами и сетями.
Известно техническое решение, в котором низковольтный и высоковольтный контактор содержит дугогасительные камеры, электромагнит, изоляционный корпус и изоляционные рычаги с якорем электромагнита, связанные с осью, которая крепится к изоляционному корпусу. (Патент РФ № 2040816, МПК Н01Н 33/66, приоритет от 19.04.93 г.) В известном техническом решении каждый рычаг шарнирно связан с осью и концы рычагов соединены через уголок с якорем. Шарнирная связь рычагов с осью осуществляется установкой каждого рычага непосредственно на оси с возможностью поворота. Ось установлена непосредственно в корпусе, который выполнен составным.
Недостатками известного решения являются установка оси непосредственно в корпусе и изоляционных рычагах и отсутствие радиальной фиксации оси и в корпусе, и в рычагах. В процессе работы контактора его ось будет проворачиваться в корпусе и в рычагах и истираться, а посадочные отверстия под ось будут прослабляться, тем более, что площадь опоры оси в корпусе ограничена небольшой шириной боковой стенки изоляционного корпуса. Это не влияет на работу высоковольтных контакторов с большим ходом подвижных контактов вакуумных камер, но отрицательно отражается на работе низковольтных контакторов, в которых ход подвижных контактов мал. Ход подвижных контактов вакуумных камер низковольтных контакторов имеет величину порядка 2-3 мм и зазоры, образующиеся в сопряжении ось-корпус, несмотря на малую величину, оказываются вполне соизмеримыми с ходом подвижных контактов и способны отрицательно влиять на работу контактора. Это выражается в изменении хода подвижных контактов вакуумных камер, причем в процессе работы, как только появляется небольшой зазор, износ вышеуказанных деталей и изменение хода подвижных контактов начинают быстро прогрессировать. Работа контактора становится нестабильной, его надежность и долговечность снижаются. Недостатком известного решения является также нетехнологичная конструкция его корпуса, который состоит из нескольких деталей, жестко связанных между собой, что также приводит к снижению надежности и долговечности контактора.
Предлагаемое техническое решение повышает надежность и долговечность контактора. Это достигается путем защиты оси рычага и посадочных отверстий корпуса от износа.
Для этого в известном вакуумном контакторе, содержащем преимущественно три вакуумные дугогасительные камеры, электромагнит, корпус, изоляционный рычаг с якорем электромагнита, ось изоляционного рычага, ярмо, отключающую пружину, ограничитель хода рычага и блок вспомогательных контактов, снабженный кнопкой, корпус выполнен с выступами на боковых стенках, и концы оси рычага установлены в этих выступах, один из концов оси жестко зафиксирован от проворота в выступе боковой стенки корпуса, изоляционный рычаг снабжен антифрикционными втулками, жестко зафиксированными в нем запрессовкой, изоляционный рычаг установлен на оси с возможностью поворота на этих втулках.
На фиг.1 изображен контактор во включенном положении, видны отключающая пружина и упор изоляционного рычага.
На фиг.2 - то же в отключенном положении контактора.
На фиг.3 показано крепление оси изоляционного рычага.
Вакуумный контактор содержит дугогасительные камеры 1, размещенные в корпусе 2, подвижные контакты камер связаны со штоками 3 и при включенной главной цепи поджимаются пружинами 4. На корпусе 2 установлен электромагнит 7, якорь электромагнита 8 крепится к изоляционному рычагу 5, металлическая планка 9 жестко крепится к изоляционному рычагу 5 винтами (не показаны). Ярмо 10 электромагнита 7 крепится к корпусу. Отключающая пружина 11 центрируется деталью 12, снабженной стержнем 13, и деталью 14 с отверстием, в которое входит стержень 13. Деталь 12 с коническим гнездом на торце упирается в сферический торец упора 15, ввинченного в металлическую планку 9, а сферический конец детали 14 упирается в коническое гнездо на ярме 10. Упор рычага размещен как можно ближе к оси вращения 6 рычага 5, но за изоляционной перегородкой 16 корпуса 2 и состоит из стержня 17 с головкой 18, зажатой между выступом изоляционного корпуса 2 и ярмом электромагнита 10, и резьбового упора 19 с контргайкой 20. Стержень 17 пропущен с зазором сквозь отверстия в рычаге 5 и в металлической планке 9. Изоляционный рычаг 5 установлен с возможностью поворота на оси 6, при этом используются промежуточные втулки 21, запрессованные в рычаг и изготовленные из антифрикционного износостойкого материала, например полиамида. На боковых стенках корпуса имеются внутренние выступы со сквозными отверстиями, в которых размещены концы оси 6. На одном конце, установленном в выступе корпуса, ось 6 выполнена с рифтами 22, что позволяет фиксировать ось от проворачивания относительно корпуса 2, что предотвращает износ как оси в посадочных местах, так и отверстий в корпусе.
Контактор работает следующим образом.
Для включения главной цепи включается электромагнит 7, притягивающий якорь 8. Связанный с якорем изоляционный рычаг 5 поворачивается вокруг оси 6, освобождая подвижные контакты главной цепи дугогасительной камеры 1. Под действием атмосферного давления контакты камер замыкаются и дополнительно прижимаются пружинами 4. При отключении электромагнита отключающая пружина 11 поворачивает изоляционный рычаг 5, ход которого ограничивается упором рычага 19. При этом изоляционный рычаг 5 воздействует на шток 3, связанный с подвижным контактом дугогасительной камеры 1, и контакты дугогасительной камеры размыкаются. Ход рычага регулируется вращением упора 19, и это положение упора фиксируется контргайкой 20. Усилие отключающей пружины 11 регулируется вращением упора 15.
Ось 6, вокруг которой поворачивается изоляционный рычаг 5, фиксируется относительно корпуса от проворачивания в посадочных отверстиях с помощью нанесенных с одной стороны на оси рифтов 22, что предотвращает износ как оси в посадочных местах, так и отверстий в корпусе. В свою очередь, рычаг поворачивается вокруг оси во втулках 21, запрессованных в рычаг и изготовленных из антифрикционного износостойкого материала. Внутренние выступы боковых поверхностей корпуса обеспечивают увеличение площади опоры оси, предотвращают деформацию посадочного отверстия и обеспечивают возможность надежной радиальной фиксации оси рифтами. Таким образом, выполнение корпуса с внутренними выступами на боковых стенках, введение втулок 21, радиальная фиксация оси с помощью рифтов 22 и увеличение площади опоры оси приводят к положительному эффекту, выражающемуся в том, что взаимное перемещение имеет место только в паре ось - антифрикционная втулка, а все остальные сочленения узла крепления рычага на оси являются неподвижными. При числе срабатывания контактора ≈2 млн. и времени срабатывания ≈0,024 с предложенное техническое решение обеспечивает защиту оси и посадочных отверстий от износа и предотвращает появление зазоров между осью и сопрягающимися с ней деталями, что делает стабильным ход подвижных контактов вакуумных камер контактора в течение всего срока службы, то есть приводит к повышению надежности и долговечности контактора.
Выполнение корпуса с выступами на боковых стенках, введение антифрикционных втулок и фиксация в посадочных отверстиях корпуса одного из концов оси рычага рифтами необходимы для защиты оси и посадочных отверстий корпуса от износа.
Все это позволяет повысить надежность и долговечность контактора, а также удобство его обслуживания.