ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО
AUTOMATIC FAST-OPERATION CIRCUIT BREAKER ELECTROMAGNETIC DRIVE

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитным приводам коммутационных аппаратов.
Электромагнитные приводы в составе выключателей быстродействующих автоматических известны из следующих источников:
1. Патент на изобретение № 2334299 RU, 2007 г.
2. Силовое оборудование тяговых подстанций железных дорог (сборник справочных материалов). ОАО «Российские железные дороги», филиал «Проектно-конструкторское бюро по электрификации железных дорог». - М.: «ТРАНСИЗДАТ», 2004, с.238-242.
3. Справочник по наладке электрооборудования промышленных предприятий. Под ред. М.Г.Зименкова, Г.В.Розенберга, Е.М.Феськова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.236-238.
Наиболее близким к патентуемому следует считать электромагнитный привод по первому источнику. Он содержит магнитопровод с катушкой управления, размещенной на его центральном сердечнике, главный якорь и якорь свободного расцепления.
При включении электромагнитного привода по катушке управления протекает включающий ток, при этом главный якорь и якорь свободного расцепления притягиваются к магнитопроводу (предвключенное положение). Для обеспечения свободного расцепления выключателя предусмотрено предвключенное положение, обеспечиваемое якорем свободного расцепления. Затем включающий ток катушки переводится на удерживающий, гораздо меньшей величины. При этом якорь свободного расцепления отпадает от магнитопровода, а главный якорь остается в притянутом положении.
При отключении выключателя ток в катушке прекращается. Магнитный поток в магнитопроводе постепенно спадает и достигает той величины, при которой главный якорь не может удерживаться в притянутом положении. Привод переходит в отключенное положение.
Недостатком этого электромагнитного привода является достаточно большое время при отпадании главного якоря от магнитопровода в момент отключения выключателем короткого замыкания из-за длительного спадания магнитного потока в магнитопроводе, что крайне нежелательно при гашении больших аварийных токов.
Задачей изобретения является создание электромагнитного привода выключателя автоматического быстродействующего надежного в эксплуатации.
Технический результат, достигаемый в заявленном изобретении, заключается в повышении быстродействия за счет уменьшения времени на спадание остаточного магнитного потока магнитопровода.
Указанный технический результат достигается тем, что электромагнитный привод, состоящий из магнитопровода, якоря и катушки управления, имеет дополнительную катушку, соединенную последовательно с конденсатором и форсировочным ключом, причем электрическая цепь дополнительной катушки разделена переключателем, имеющим один нормально разомкнутый и один нормально замкнутый контакты, с электрической цепью последовательно соединенных конденсатора и форсировочного контакта.
При таком выполнении электромагнитного привода появляется возможность управления остаточным магнитным потоком магнитопровода в процессе отключения, а именно уменьшать время на размагничивание магнитопровода. Таким образом достигается быстродействие электромагнитного привода.
Изобретение поясняется примером выполнения. На фиг.1 схематично изображен электромагнитный привод выключателя автоматического быстродействующего при включении, на фиг.2 - то же, в момент при отключении.
Электромагнитный привод выключателя автоматического быстродействующего содержит магнитопровод 1, якорь 2, катушку управления 3. На магнитопроводе 1 закреплена дополнительная катушка 4. К выводам дополнительной катушки 4 последовательно присоединены конденсатор 5 и форсировочный контакт 6. Электрическая цепь последовательно соединенных конденсатора 5 и форсировочного контакта 6 связана с электрической цепью дополнительной катушки 4 переключателем, имеющим один нормально замкнутый контакт 7 и один нормально разомкнутый контакт 8.
Электромагнитный привод выключателя автоматического быстродействующего работает следующим образом.
При включении электромагнитного привода на катушку управления 3 подается включающий ток. В этот момент форсировочный контакт 6 разомкнут (фиг.1). Под действием тока катушки управления 3 в магнитопроводе 1 создается магнитный поток, который развивает достаточную электромагнитную силу для приведения в движение якоря 2. Якорь 2 притягивается к магнитопроводу 1. Через некоторый промежуток времени (обычно 0,5 секунд) ток в катушке управления 3 переключается с включающего на удерживающий, гораздо меньший по величине. Одновременно с переключением тока форсировочный контакт 6 переводится во включенное положение. В магнитной цепи: дополнительная катушка-нормально замкнутый контакт 8 переключателя - форсировочный ключ - конденсатор (4-8-6-5) возникает ЭДС самоиндукции и конденсатор 5 заряжается. При этом якорь 2 остается притянутым к магнитопроводу 1. При возникновении аварийного режима (тока короткого замыкания) ток в катушке управления 3 снижается до нуля. Так как в магнитной системе магнитный поток не прекращается мгновенно, следовательно, якорь 2 не сразу отпадет от магнитопровода 1, а только через некоторый промежуток времени, который необходим для размагничивания системы. Для быстрого отключения необходимо разрядить конденсатор 5 на дополнительную катушку 4. Для этого контакты 7 и 8 переключателя переводят соответственно во включенное (для контакта 8) и отключенное (для контакта 7) положения. При этом конденсатор разряжается на дополнительную катушку 4, чем создает в магнитопроводе 1 магнитный поток, направленный в противоположную сторону остаточному магнитному потоку. Магнитопровод 1 незамедлительно размагнитится, а следовательно якорь 2 отпадет от магнитопровода 1 с достаточно высоким быстродействием.
Таким образом, за счет применения в устройстве электромагнитного привода дополнительной катушки, конденсатора, форсировочного ключа и переключателя достигнуто быстродействие работы электромагнитного привода при отключении, а следовательно, обеспечена высокая надежность работы как привода, так и выключателя, в конструкцию которого он встроен.