УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

Полезная модель относится к устройствам для управления двигателем с единственным положением покоя. Полезная модель может использоваться в области электротехники, в устройствах для управления двигателем.
Наиболее близким по технической сущности является устройство электромагнитного контактора для соединений звезда-треугольник (RU 2231159, опубл.: 20.06.2004 Бюл. №17), содержащее корпус; силовые выводы с первого по третий, выполненные на одной стороне корпуса на его верхней поверхности и соответственно соединенные с трехфазными питающими линиями; основные выводы с первого по третий, выполненные в промежуточной части корпуса на его верхней поверхности и соответственно соединенные с выводами одной стороны трехфазного электродвигателя; электромагнит для главной цепи, имеющий неподвижный сердечник и обмотку, собранные внутри корпуса, при этом электромагнит избирательно намагничивают в результате взаимодействия его неподвижного сердечника и обмотки; переключающий блок главной цепи, установленный в верхней части корпуса на одной его стороне и, таким образом, выполненный вместе с корпусом, при этом указанный переключающий блок главной цепи выполнен с возможностью избирательного соединения силовых выводов с первого по третий с основными выводами с первого по третий соответственно согласно намагничиванию электромагнита главной цепи.
Недостатком указанного прототипа является относительно короткий срок службы без ремонта, в том числе из-за относительно плохого контакта подвижного и неподвижного контактов. Эксплуатация контакторов показала, что наибольшему износу подвержена средняя группа контактов, так как при эксплуатации она нагревается больше всего. При этом крайние группы контактов работают достаточно долго без износа контактных площадок, обеспечивая хороший контакт подвижного и неподвижного контактов.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка устройства для управления двигателем с увеличенным сроком службы без ремонта, обеспечение хорошего контакта подвижных и не подвижных контактов.
Данная задача решается за счет того, что устройство для управления двигателем содержит размещенные в корпусе подвижные и неподвижные контакты, электромагнитный привод. Отличается тем, что электромагнитный привод содержит подвижный якорь, снабженный траверсой, в которой с помощью пружин сжатия зафиксированы подвижные контакты. При этом устройство выполнено с возможностью прижатия каждого подвижного контакта пружиной сжатия к паре неподвижных контактов при включении электромагнитного привода. Количество неподвижных контактов равно восьми, а количество подвижных контактов равно четырем. При этом электромагнитный привод снабжен деталями с замкнутым контуром, размещенными в пазах, выполненных в магнитопроводе электромагнита электромагнитного привода.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью вышеупомянутых существенных признаков, является увеличение срока службы устройства без ремонта, в том числе за счет обеспечения хорошего контакта подвижных и неподвижных контактов.
Полезная модель может использоваться в области электротехники, в коммутационных аппаратах, в том числе пускателях и контакторах. Термин «замыкание» контактов означает срабатывание, в результате которого контакты устройства переводятся из разомкнутого положения в замкнутое, при этом неподвижный контакт устройства для управления двигателем остается неподвижным в положении «включено» устройства для управления двигателем. Подвижный контакт перемещается относительно неподвижного контакта до соприкосновения с парой неподвижных контактов (в положении «включено» коммутационного аппарата). Замкнутое положение (устройства для управления двигателем) - это положение, при котором обеспечена предусмотренная непрерывность главной цепи устройства для управления двигателем.
Термин «подпружиненный» означает оснащенный пружиной.
Термин «пружина сжатия» означает пружину, нагружаемую сжимающими продольно-осевыми силами. Пружина сжатия изначально имеет просвет между витками, приложение внешней силы приводит к деформации, характеризующейся уменьшением длины изделия, и ограничивается тем моментом, когда витки соприкасаются. При отмене воздействия пружина должна восстановить свою форму и геометрические размеры, какими они были до приложения нагрузки.
Термин «паз» означает узкую выемку.
Термин «Деталь с замкнутым контуром» означает деталь, у которой контур хотя бы одного сечения замкнут.
Устройство управления двигателем снабжено электромагнитным приводом, содержащим неподвижную часть электромагнита (сердечник с обмоткой) и якорь, изменяющий свое положение при включении электромагнита.
Устройство управления двигателем имеет восемь неподвижных контактов, расположенных в два ряда, и четыре подвижных контакта. Таким образом, устройство имеет по два места контакта подвижных и неподвижных контактов для каждой из трех фаз сетевого трехфазного напряжения и одну резервную группу контактов, таким образом обеспечивается хороший контакт подвижных и неподвижных контактов за счет наличия двух мест контакта подвижных и неподвижных контактов. Подвижные контакты размещены на траверсе, соединенной с подвижной частью (якорем) электромагнитного привода и электрически изолированы друг от друга. Каждый из четырех подвижных контактов подпружинен своей пружиной сжатия, фиксирующей подвижный контакт на траверсе, таким образом обеспечивается верное позиционирование подвижного контакта относительно неподвижного и хороший контакт подвижных и неподвижных контактов при замыкании контактов. Устройство для управления двигателем выполнено с возможностью попарного синхронного замыкания неподвижных контактов подвижными контактами при включении электромагнитного привода. При этом каждый подвижный контакт замыкает два неподвижных контакта. Таким образом обеспечивается хороший контакт подвижных и неподвижных контактов.
Пружины сжатия прижимают подвижные контакты к неподвижным контактам в замкнутом положении. Таким образом улучшается контакт подвижного и неподвижного контактов, исключается потеря контакта и, как следствие, снижается износ контакт-деталей и увеличивается срок работы устройства без ремонта.
Устройство содержит подвижный якорь, управляющий траверсой, в которой с помощью пружин сжатия зафиксированы подвижные контакты.
Управление подвижными контактами с помощью подвижного якоря электромагнитного привода позволяет надежно прижимать подвижные контакты к неподвижным контактам. Таким образом обеспечивается контакт подвижного и неподвижного контактов, сила прижатия обеспечивается мощным электромагнитным приводом, исключается потеря контакта и, как следствие, снижается износ контакт-деталей и увеличивается срок работы устройства без ремонта.
Крепление подвижных контактов на траверсе и фиксация их на траверсе с помощью пружин сжатия обеспечивает позиционирование подвижных контактов относительно неподвижных контактов, так как электромагнитный привод (подвижная его часть-якорь) двигает траверсу, это позволяет прижимать подвижные контакты к неподвижным контактам и обеспечивает хороший контакт подвижных и неподвижных контактов. Таким образом обеспечивается контакт подвижного и неподвижного контактов, исключается потеря контакта и, как следствие, снижается износ контакт-деталей и увеличивается срок работы устройства без ремонта.
Синхронное замыкание контактов устройства позволяет улучшить прилегание подвижных контактов к неподвижным контактам (обеспечение хорошего контакта подвижных и неподвижных контактов) и, как следствие, снизить износ контакт-деталей, увеличить срок работы устройства для управления двигателем без ремонта.
Фиксация пружинами сжатия положения каждого из четырех подвижных контактов, размещенных на траверсе позволяет обеспечить позиционирование подвижного контакта относительно неподвижного контакта при замыкании контактов, пружина сжатия размещена над подвижным контактом и она прижимает подвижный контакт к траверсе. А при замыкании подвижных и неподвижных контактов фиксация пружинами сжатия подвижных контактов обеспечивает хорошее позиционирование подвижного контакта относительно неподвижного контакта и обеспечивается хорошее прилегание подвижного контакта к паре неподвижных контактов и, как следствие, обеспечение хорошего контакта подвижных и неподвижных контактов.
Вид пружины (пружина «сжатия») позволяет надежно зафиксировать подвижные контакты и исключить их выпадание при работе устройства, так как пружина сжатия, находясь в поджатом состоянии, стремится всегда разжаться, таким образом, пружина сжатия, размещенная над каждым из четырех главных подвижных контактов, поджимает подвижный контакт к неподвижному в замкнутом положении контактов, благодаря этому достигается хороший контакт между подвижным и неподвижным контактом, это способствует увеличению срока работы устройства без ремонта.
Использование цилиндрических пружин «сжатия» позволяет надежно зафиксировать подвижные контакты на траверсе, а также не препятствует возврату подвижных контактов в исходное положение при отключении электромагнитного привода. Таким образом улучшается контакт подвижного и неподвижного контактов, исключается потеря контакта и, как следствие, снижается износ контакт-деталей и увеличивается срок работы устройства без ремонта.
При этом электромагнитный привод снабжен деталями с замкнутым контуром, размещенными в пазах, выполненных в магнитопроводе электромагнита. Деталь с замкнутым контуром является короткозамкнутым витком. Детали с замкнутым контуром, размещенные в пазах, выполненных в магнитопроводе (короткозамкнутые витки), вызывают изменение магнитного потока. Короткозамкнутый виток создает магнитный поток, отстающий от основного потока, благодаря этому удерживается якорь при прохождении переменного напряжения через нуль, обеспечивая таким образом хороший контакт подвижных и неподвижных контактов во время работы устройства и увеличивая срок работы коммутационного аппарата без ремонта.
Детали с замкнутым контуром размещены в пазах, выполненных в магнитопроводе. Узкие пазы в виде узких выемок чуть больше или равные ширине детали с замкнутым контуром позволяют надежно зафиксировать детали с замкнутым контуром в пазах магнитопровода, исключить их выпадение и исключить помехи в работе, вызванные ненадлежащим креплением деталей с замкнутым контуром. Как следствие, обеспечивается создание магнитного потока, отстающего от основного потока, благодаря которому удерживается якорь при прохождении переменного напряжения через нуль, обеспечивая таким образом хороший контакт подвижных и неподвижных контактов во время работы устройства и увеличивая срок работы коммутационного аппарата без ремонта.
Устройство работает следующим образом.
При подключении устройства управления двигателем две фазы электропитания подключают к крайним токоведущим выводам, а третью фазу подключают к одному из средних токоведущие выводов. Соответствующие им парные токоведущие выводы подключают к электродвигателю.
При подаче электропитания на электромагнитный привод якорь притягивается к электромагниту, подвижные контакты приходят в движение, меняют свое положение, двигаются до соприкосновения с неподвижными контактами. Пружины сжатия являются достаточно жесткими, чтобы не менять свою форму (длину) под действием силы электромагнита. При этом якорь, приводя в движение траверсу, на которой закреплены подвижные контакты, поджимает подвижные контакты к неподвижным контактам, улучшая прилегание подвижного контакта к неподвижному. Каждая пружина сжатия выполнена винтовой цилиндрической из стали круглого сечения, Диаметр каждой пружины сжатия желательно меньше толщины контакта который она подпружинивает. Благодаря этому она надежно прижимает подвижный контакт к неподвижному. Как следствие, исключается плохой контакт и уменьшается износ контактных поверхностей подвижного и неподвижного контакта и увеличивается срок работы устройства для управления двигателем без ремонта.
При эксплуатации устройства средняя группа контактов, к которой подключена одна из фаз, изнашивается быстрее крайних групп контактов. По мере указанного износа фаза, подключенная к одной средней группе контактов, переключается на другую среднюю группу контактов, и эксплуатация устройства продолжается без необходимости ремонта, таким образом обеспечивается хороший контакт подвижных и неподвижных контактов в каждой из трех фаз.
Вместо попеременного подключения одной из фаз сначала к одному среднему токоведущему выводу, а затем к другому, возможен вариант использования устройства, при котором одна из фаз подключается одновременно к обоим средним токоведущим выводам (параллельно). Такая конструкция позволяет задействовать одновременно восемь неподвижных контактов и четыре подвижных контакта с двумя контактными площадками, обеспечив таким образом хороший контакт за счет увеличения контактных площадок до восьми. Наличие восьми неподвижных контактов также позволяет задействовать одновременно два средних полюса, уменьшив токовую нагрузку приходящуюся на центральный полюс.