КОНТАКТОР (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к контакторам, работающим на постоянном и переменном токе с использованием постоянного магнита, выдувающего электрическую дугу.
По патенту RU 2235381 известно контактно-дугогасительное устройство, содержащее дугогасительную камеру, токоведущие шины, продольные оси симметрии которых лежат в одной плоскости, мостиковую контактную систему, подвижные контакты которой размещены в окнах траверсы вдоль продольной оси симметрии токоведущих шин, по крайней мере, один постоянный магнит, где постоянный магнит установлен непосредственно на траверсе под мостиком подвижных контактов так, что результирующий вектор намагниченности постоянного магнита ориентирован перпендикулярно продольной оси симметрии токоведущих шин и мостика подвижных контактов.
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и сильный нагрев при больших токах.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является известный по патенту RU 2417475 контактор, работающий на постоянном и переменном токе и содержащий по меньшей мере одну контакт-деталь с неподвижным контактом и подвижным контактом, по меньшей мере один постоянный магнит, размещенный возле контакт-детали и предназначенный для создания постоянного магнитного дугогасящего поля, и по меньшей мере одну катушку, размещенную возле контакт-детали и предназначенную для создания электромагнитного дугогасящего поля для втягивания дуги, возникающей при размыкании контакт-детали, по меньшей мере в одну дугогасительную камеру, который снабжен по меньшей мере двумя контакт-деталями, подвижные контакты которых размещены на контактном мостике, и по меньшей мере одним постоянным магнитом, размещенным возле каждой контакт-детали, причем постоянные магниты, относящиеся к двум контакт-деталям, поляризованы в противоположных направлениях.
Недостатками известного устройства являются:
- низкие эксплуатационные качества вследствие того, что наличие постоянных магнитов, размещенных возле каждой контакт-детали и пары спаренных полюсных пластин, образуют два независимых друг от друга магнитных контура, что обуславливает отличия в величине магнитного поля в области контакт-деталей по причине невозможности изготовления абсолютно идентичных постоянных магнитов и как следствие вызывает различия в поведении электрической дуги при размыкании неподвижных и подвижных контактов;
- сложность сборки и ремонта, поскольку для работы контактора постоянные магниты, относящиеся к разным контакт-деталям, должны быть не только ориентированы определенным образом относительно дугогасительных катушек, но и поляризованы в противоположные стороны относительно друг друга, что при нарушении любого из вышеописанных условий на этапе сборки или ремонта приведет к неработоспособности контактора.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение эксплуатационных качеств устройства и упрощение процессов сборки и ремонта.
Технический результат достигается тем, что в контакторе, содержащем по меньшей мере две контакт-детали, образованные неподвижными и подвижными контактами, постоянный магнит, по меньшей мере две катушки, по меньшей мере одну дугогасительную камеру и полюсные пластины, согласно первого варианта полезной модели, по меньшей мере один постоянный магнит закреплен на торцевых частях по меньшей мере пары полюсных пластин и поляризован параллельно продольной оси контактора, с противоположной стороны от контакт-деталей расположена по меньшей мере одна полюсная пластина, выполненная как единая деталь.
Технический результат достигается тем, что в контакторе, содержащем по меньшей мере две контакт-детали, образованные неподвижными и подвижными контактами, постоянный магнит, по меньшей мере две катушки, по меньшей мере одну дугогасительную камеру и полюсные пластины согласно второго варианта полезной модели, по меньшей мере один постоянный магнит закреплен на торцевых частях по меньшей мере пары полюсных пластин и поляризован параллельно продольной оси контактора, с противоположной стороны от контакт-деталей расположен по меньшей мере один второй постоянный магнит, закрепленный на торцевых частях по меньшей мере второй пары полюсных пластин и поляризованный параллельно продольной оси контактора, при этом полюса второго магнита ориентированы в направлениях, противоположных полюсам первого магнита.
Путем усложнения конфигурации полюсных пластин имеется возможность обеспечить работоспособность контактора и при прочих вариантах поляризации постоянных магнитов, но именно поляризация параллельно продольной оси контактора обеспечивает наибольшую технологичность изготовления и сборки деталей контактора. Работоспособность контактора может быть так же обеспечена путем полного или частичного отказа от использования полюсным пластин и их замены на постоянные магниты, однако, в таком случае усложняется конфигурация постоянных магнитов и увеличивается стоимость устройства по причине повышенного использования материала постоянных магнитов.
Постоянный магнит, закрепленный на торцевых частях полюсных пластин и поляризованный параллельно продольной оси контактора, согласно первого варианта полезной модели, в комплексе с полюсной пластиной, выполненной как единая деталь, расположенной с противоположной стороны от контакт-деталей, или, согласно второго варианта полезной модели, в комплексе со вторым постоянным магнитом с противоположно ориентированными относительно первого магнита полюсами, закрепленным на торцевых частях второй пары полюсных пластин, позволяет образовать общий для контакт-деталей магнитный поток, создающий в воздушных промежутках возле контакт-деталей однородное, постоянное магнитное поле, что дает возможность исключить различия в поведении электрической дуги при размыкании неподвижного и подвижного контактов, что значительно улучшает эксплуатационные качества устройства.
Выполнение, согласно первого варианта полезной модели, с противоположной стороны от контакт-деталей полюсной пластины как единой детали позволяет замкнуть магнитный контур и создать направленный магнитный поток.
Выполнение, согласно второго варианта полезной модели, с противоположной стороны от контакт-деталей второго постоянного магнита с противоположно ориентированными относительно первого магнита полюсами, закрепленного на торцевых частях второй пары полюсных пластин, позволяет наряду с замыканием магнитного контура и созданием направленного магнитного потока так же значительно усилить магнитное поле и, следовательно, увеличить скорость втягивания дуги в дугогасительную камеру и уменьшить износ контакт-деталей.
Заявленная компоновка устройства позволяет упростить процесс сборки и ремонта устройства, в частности установку и замену магнитов, поскольку в первом варианте устройства используется всего один постоянный магнит, который необходимо ориентировать относительно дугогасительных катушек, а во втором варианте устройства влияние сил магнитного взаимодействия делает практически невозможным неверную установку второго постоянного магнита, так как оба постоянных магнита образуют общий магнитный контур.
Сущность заявленной полезной модели поясняется рисунками:
На рис.1 изображен общий вид контактора.
На рис.2 изображена схема выполнения контактора по первому варианту полезной модели.
На рис.3 изображена схема выполнения контактора по второму варианту полезной модели.
Контактор, содержащий по меньшей мере две контакт-детали 1 и 2, образованные неподвижными 3, 4 и подвижными 5, 6 контактами, постоянный магнит 7, по меньшей мере две катушки 8 и 9, по меньшей мере одну дугогасительную камеру 10 и полюсные пластины 11 и 12, согласно первого варианта полезной модели, по меньшей мере один постоянный магнит 7 закреплен на торцевых частях по меньшей мере пары полюсных пластин 11 и 12 и поляризован параллельно продольной оси контактора, с противоположной стороны от контакт-деталей 1 и 2 расположена по меньшей мере одна полюсная пластина 13, выполненная как единая деталь.
Контактор, содержащий по меньшей мере две контакт-детали 1 и 2, образованные неподвижными 3, 4 и подвижными 5, 6 контактами, постоянный магнит 7, по меньшей мере две катушки 8 и 9, по меньшей мере одну дугогасительную камеру 10 и полюсные пластины 11 и 12, согласно второго варианта полезной модели, по меньшей мере один постоянный магнит 7 закреплен на торцевых частях по меньшей мере пары полюсных пластин 11 и 12 и поляризован параллельно продольной оси контактора, с противоположной стороны от контакт-деталей 1 и 2 расположен по меньшей мере один второй постоянный магнит 13, закрепленный на торцевых частях по меньшей мере второй пары полюсных пластин 14 и 15 и поляризованный параллельно продольной оси контактора, при этом полюса N и S второго магнита 13 ориентированы в направлениях, противоположных полюсам N и S первого магнита 7.
Устройство работает следующим образом: при размыкании неподвижных и подвижных контактов, которые могут быть перемещены с помощью привода с электромагнитной муфтой, между ними возникает две высокотемпературные электрические дуги. Постоянный магнит создает в области двух контакт-деталей постоянный общий магнитный контур, охватывающий обе контакт-детали и, следовательно, создающий разнонаправленное магнитное поле, которое непосредственно воздействует на две дуги, образующиеся при размыкании контакт-деталей. Поскольку направление тока дуги в первой контакт-детали противоположно направлению тока дуги во второй контакт-детали, а постоянный общий магнитный контур создает в области контакт-деталей постоянное разнонаправленное магнитное поле, то обе дуги смещаются в одном и том же направлении. По мере смещения одна из электрических дуг приближается к дугогасительной камере, а вторая отдаляется. Приближающаяся к дугогасительной камере электрическая дуга «перепрыгивает» воздушный зазор на ближайшую направляющую дугогасительной камеры и приводит в действие дугогасительную катушку, которая своим электромагнитным полем, образованным совместно с парой дугогасительных полюсных пластин, продолжает втягивать электрическую дугу в дугогасительную камеру (направляющие дугогасительной камеры и неподвижные контакты электрически связаны через соответствующие дугогасительные катушки), в следующий момент электрическая дуга «перепрыгивает» на вторую направляющую дугогасительной камеры, таким образом, обе катушки включены в цепь и с соответствующей парой дугогасительных полюсных пластин создают выдувающее электромагнитное поле. В этот момент вторая отдаляющаяся от дугогасительной камеры электрическая дуга гаснет, так как больше не задействована в электрической цепи. Единственная оставшаяся электрическая дуга продолжает выдуваться и по мере отдаления направляющих дугогасительной камеры друг от друга растягивается, охлаждается и в конечном итоге, попадая на дугогасительные элементы дугогасительной камеры, гаснет.
Контактор может также работать на переменном токе, потому что постоянный магнит выбирается так, чтобы при работе на переменном токе одна из электрических дуг смещалась в течение полупериода на соответствующую направляющую дугогасительной камеры, приводя в действие соответствующую дугогасительную катушку. В следующий полупериод при изменении направления тока направление дугогасительного электромагнитного поля также меняется, и дуга продолжает втягиваться в направлении дугогасительной камеры и там гаснет.