ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КОНТАКТОР

Полезная модель относится к электротехнике и может быть реализована при проектировании силовых электропневматических контакторов, используемых в силовых цепях тяговых двигателей постоянного тока электроподвижного состава.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является электропневматический контактор ПК 121 (см. «Электровоз ВЛ11М» Руководство по эксплуатации. г.Москва, «Транспорт», 1994, с.55-58).
Известный контактор состоит из основания, выполненного в виде изолирующего стержня, на котором закреплены кронштейны неподвижного и подвижного силовых контактов, пневматический привод с тягой из изоляционного материала, связанной с кронштейном подвижного силового контакта, и дугогасительная камера. Для гашения дуги применена лабиринтно-щелевая дугогасительная камера и дугогасительная катушка, последовательно включенная в цепь силовых контактов. Пневматический привод выполнен в виде пневматического поршневого двигателя, управление которым осуществляется электромагнитным вентилем серии ВВ-1000.
Недостатком известного контактора является то, что подвижный и неподвижный контакты выполнены в виде полусфер и при контактном нажатии имеют небольшую площадь соприкосновения, что ограничивает величину проходимого тока коммутации силовых электрических цепей до 500 А, кроме того, отмечается повышенная степень обгораемости контактов, что влияет на надежность работы устройства. Использование в известном контакторе пневмопривода поршневого типа при эксплуатации в условиях низких температур обнаруживает склонность к примерзанию уплотнений
поршня к стенке цилиндра, что также сказывается на степени надежности устройства.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности работы пневмоэлектрического контактора за счет увеличения площади контакта и повышения эффективности дугогашения.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном электропневматическом контакторе, включающем основание, на котором с помощью кронштейнов смонтированы неподвижный и подвижный силовые контакты, пневматический привод с тягой и управляющим вентилем, дугогасительная камера и дугогасительная катушка, согласно полезной модели основание выполнено в форме прямоугольного желоба с закрепленными на его боковых сторонах изолирующими стенками, неподвижный силовой контакт выполнен с двумя плоскими контактными площадками, каждая из которых закреплена посредством кронштейна на изолирующей стенке и подключена в разрыв силовой цепи, при этом кронштейн подвижного силового контакта выполнен в виде качающегося рычага, одним концом смонтированным с возможностью поворота в основании контактора и связанным с тягой пневмопривода, выполненного в виде пневмодвигателя мембранного типа, а на верхнем конце качающегося рычага подпружиненно закреплена контактная пластина, мостиком перекрывающая контактные площадки, кроме того, контактор параллельно силовым дополнительно снабжен дугогасительными контактами, в цепь которых последовательно включена дугогасительная катушка, причем в зону размыкания дугогасительных контактов подведен пневмопровод, входной конец которого связан с камерой пневмодвигателя. Подвижный дугогасительный контакт подпружиненно смонтирован на верхнем конце качающегося рычага, а неподвижный дугогасительный контакт закреплен на кронштейне дугогасительной катушки. Дугогасительные контакты выполнены с медно-кадмиевыми накладками, а силовые контакты - с серебросодержащими.
Выполнение неподвижных силовых контактов в виде двух плоских контактных площадок, а подвижного силового контакта в виде пластины с упругим элементом, мостиком перекрывающего плоские контактные площадки, обеспечивает большую площадь соприкосновения и притирание контактов за счет скольжения подвижного контакта относительно неподвижного при контактном нажатии.
Введение дополнительно дугогасительных контактов параллельно силовым и включение последовательно в эту цепь дугогасительной катушки повышают надежность срабатывания и резко уменьшает обгораемость силовых контактов. Это достигается тем, что размыкание силовых контактов происходит раньше, чем размыкание дополнительных дугогасительных контактов.
Наличие пневмопровода с выходным концом в зоне размыкания дугогасительных контактов обеспечивает быстрый сдув дуги в дугогасительную камеру за счет воздушного потока, выходящего с большой скоростью из камеры пневмодвигателя в момент размыкания контактов, и соответственно, быстрое гашение ее.
Выполнение пневмодвигателя мембранным обуславливает отсутствие скольжения исполнительного органа внутри пневмокамеры, необходимость наличия смазки, отсутствие утечек воздуха через уплотнения, что позволяет эксплуатацию контактора в условиях низких температур.
Выполнение дугогасительных контактов с медно-кадмиевыми накладками, а силовых контактов с серебросодержащими, увеличивает срок службы контактора.
Все эти признаки в указанной совокупности обеспечивают повышение надежности работы пневмоэлектрического контактора.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежом, где:
На фиг.1 - общий вид пневмоэлектрического контактора с частичным вырезом изолирующей стенки.
На фиг.2 - вид пневмоэлектрического контактора сверху.
На фиг.3 - вид качающегося рычага с пневмосистемой.
Электропневматический контактор содержит основание 1, которое выполнено из листового металла в форме прямоугольного желоба. На боковых сторонах основания 1 закреплены изолирующие стенки 2 из диэлектрического материала, на каждой из которых посредством кронштейнов 3 закреплены контактные площадки 4 неподвижных силовых контактов, при этом кронштейны 3 являются клеммами силовой цепи. На основании 1 посредством втулочного соединения 5 смонтирован качающийся рычаг 6, который в точке, смещенной от оси поворота, посредством шарнирного соединения снабжен охватывающей скобой 7, связанной с тягой (штоком) 8 пневмодвигателя 9 мембранного типа, управляемого электромагнитным вентилем 10. На верхней части качающегося рычага 6 посредством пружины сжатия 11 и скобы (на чертеже не показана) смонтирована контактная пластина 12, выполняющая роль подвижного контакта. На этой же верхней части качающегося рычага 6 подпружиненно смонтирован подвижный дугогасительный контакт 13, который гибким токовводом 14 связан с кронштейном 3. Неподвижный дугогасительный контакт 15 смонтирован на электропроводном кронштейне 16 дугогасительной катушки 17, которая закреплена на изолирующей стенке 2, причем выходной конец дугогасительной катушки 17 токовводом 18 связан со вторым кронштейном 3. В зоне размыкания дугогасительных контактов 13 и 15 размещена дугогасительная камера 19 лабиринтно-щелевого типа, а также выходной конец пневмопровода 20, входной конец которого соединен с камерой пневмодвигателя 9. Качающийся рычаг 6 снабжен двумя симметрично расположенными возвратными пружинами 21.
Электропневматический контактор работает следующим образом. При подаче питания на катушку электромагнитного вентиля 10 сжатый воздух поступает в пневмодвигатель 9. Тяга (шток) 8 перемещает качающийся рычаг 6, при этом контактная пластина 12 мостиком замыкает контактные площадки 4. В процессе контактного нажатия контактная пластина 12 самоустанавливается
относительно контактных площадок 4 и за счет скользящего движения контактных поверхностей относительно друг друга происходит их зачистка, обеспечивающая качественный контакт. Одновременно с небольшим опережением происходит подключение цепи дугогасительных контактов. Силовая цепь замкнута. При размыкании силовой цепи катушка электромагнитного вентиля 10 выключается, при этом сжатый воздух из камеры пневмодвигателя 9 выпускается и под воздействием возвратных пружин 21 качающийся рычаг 6 возвращается в исходное положение. Силовые контакты размыкаются, затем с некоторой задержкой времени размыкаются дугогасительные контакты, при этом сжатый воздух из камеры пневмодвигателя 9 по пневмопроводу 20 с большой скоростью поступает в зону размыкания дугогасительных контактов, сдувая дугу воздушным потоком в дугогасительную камеру 19.
Заявляемый электропневматический контактор прошел полупромышленные испытания на Уральском заводе железнодорожного машиностроения (г.Верхняя Пышма, Свердловской обл.)при испытании электровоза ВЛ11М. Результаты этих испытаний показали работоспособность и надежность его работы.