ПРЯМОХОДОВОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД
DIRECT-TRAVEL ELECTROMAGNETIC ACTUATOR

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам, и может применяться для защиты от перегрузок и коротких замыканий электроустановок и линий постоянного и переменного тока.
Электромагнитные приводы, удерживающиеся во включенном положении за счет магнитного потока в рабочем зазоре якоря, создаваемого током удерживающей катушки, и отключающиеся при уменьшении указанного магнитного потока, известны из следующих источников: 1. А.И. Голубев. Быстродействующие автоматические выключатели. - М. - Л.: Энергия, 1964, стр.74-93; 2. Патент на полезную модель RU №33261, 2003 г.; 3. Баталов Н.М., Петров Б.П. Тяговые электрические аппараты, издание второе, переработанное и дополненное. - М.: «Энергия», 1969, стр.139.
Наиболее близким к патентуемому изобретению является электромагнитный привод выключателя по третьему источнику (Приложение 1). Этот привод состоит из магнитопровода, якоря, катушек управления.
Недостатком этого привода является оснащение привода дополнительным оборудованием для создания необходимого давления воздуха с целью притяжения якоря к магнитопроводу во включенном положении, что усложняет технологический процесс изготовления выключателя в целом и увеличивает массу подвижных частей.
Кроме того, при отключении выключателя подвижный контакт должен выполнить прямоходовое движение по вертикали вверх. При этом масса движущихся частей препятствует силам отключения и соответственно замедляет процесс отключения выключателя.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание электромагнитного привода с меньшими габаритами, высоким быстродействием и технологичной конструкцией.
Технический результат изобретения заключается в повышении быстродействия при отключении привода.
Это достигается тем, что основной якорь установлен с возможностью прямоходового движения с наружной стороны магнитопровода, а якорь свободного расцепления расположен в окне магнитопровода с возможностью прямоходового движения в сторону магнитопровода, соосную и противоположную движению основного якоря, причем основной якорь при отключении осуществляет вертикальное движение вниз. Сокращение количества деталей (отсутствие дополнительного устройства для обеспечения давления сжатого воздуха) свидетельствует об уменьшении массы привода, в результате чего обеспечена технологичность конструкции. Уменьшение массы подвижных частей и их движение при отключении строго вертикально вниз способствует повышению быстродействия при отключении.
Изобретение поясняется примером выполнения выключателя с электромагнитным приводом.
На фиг.1 схематично изображен электромагнитный привод в отключенном положении, на фиг.2 - то же в предвключенном положении; на фиг.3 - то же при аварийном отключении.
Выключатель с прямоходовым электромагнитным приводом содержит магнитопровод 1, катушку управления 2, основной якорь 3 и якорь 4 свободного расцепления. Якорь 4 свободного расцепления установлен внутри окна магнитопровода 1 и связан с основным якорем 3 пружиной 5 свободного расцепления. Якорь 4 свободного расцепления с помощью изоляционной тяги 6 соединен с подвижным контактом 7. На подвижном контакте 7 закреплена пружина отключения 8. Неподвижный контакт 9 выключателя неподвижно закреплен на основании 10 (фиг.1).
Включение выключателя осуществляется следующим образом.
При подаче на катушку управления 2 включающего тока основной якорь 3 и якорь 4 свободного расцепления, преодолевая усилие пружин 5 и 8, притягиваются электромагнитными силами к магнитопроводу 1. При этом подвижный контакт 7 переходит в предвключенное положение (между контактами остается зазор δ), как показано на фиг.2. После этого включающий ток в катушке 2 спадает до удерживающего тока, значительно меньшей величины. Якорь 4 свободного расцепления не может удерживаться в притянутом к магнитопроводу 1 положении магнитным потоком, создаваемым удерживающим током, и отпадает от магнитопровода 1. При этом подвижный контакт 7 замыкается с неподвижным контактом 9 с обеспечением необходимого контактного нажатия пружинами 5 и 8. Выключатель переходит во включенное положение (фиг.3).
При аварийном отключении ток в катушке управления 2 прерывается, основной якорь 3 под действием усилий своего веса и отключающей пружины отпадает, совершая прямоходовое движение от магнитопровода. При этом размыкаются контакты выключателя (фиг.1).
Для включения выключателя после аварийного отключения необходимо восстановить ток в катушке управления 5.
Таким образом, за счет отсутствия вращательного движения подвижных частей и исключения из противодействующих отключению сил массы подвижных частей достигнуто увеличение быстродействия выключателя. Отсутствие оборудования для обеспечения давления сжатого воздуха выключателя уменьшает количество деталей привода, ускоряет и упрощает процесс изготовления и сборки, что соответствует повышению технологичности конструкции.