УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
DEVICE FOR SWITCHING OF ELECTRIC CIRCUITS

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве переключателя чередования фаз для управления реверсивными механизмами или как устройство управления двухскоростными электродвигателями.
Известно устройство для коммутации электрических цепей, которое содержит основу, на которой установлены вакуумные дугогасительные камеры и электромагнитный привод, подвижной якорь которого соединен с рычагом, установленным на оси и взаимодействующим с пружиной, механически соединенной с подвижными контактами упомянутых камер [см. описание к авторскому свидетельству СССР 454600 A, H01H 33/66, 09.02.1975].
Недостатком такого устройства является то, что оно может управлять только одним электроприемником. Для управления двумя электроприемниками или одним двухскоростным электродвигателем с двумя обмотками статора нужны два таких устройства с механическим и электрическим блокированием между ними. Это увеличивает габариты устройства и снижает его эксплуатационную надежность.
Известно также устройство для коммутации электрических цепей, совпадающее с предложенным изобретением по большинству основных признаков, такое, которое содержит основу, на которой установлены вакуумные дугогасительные камеры и электромагнитный привод, подвижный якорь которого неподвижно соединен с установленным на оси и взаимодействующим с пружиной рычагом, механически соединенным с подвижными контактами вакуумных дугогасительных камер, таким образом, что при разомкнутых контактах первой дугогасительной камеры контакты второй вакуумной дугогасительной камеры замкнуты, а при замкнутых контактах первой дугогасительной камеры контакты второй вакуумной дугогасительной камеры разомкнуты, причем указаные подвижные контакты вакуумных дугогасительных камер закреплены на указанном рычаге на расстояниях от оси, прямо пропорциональных величине заданного зазора между неподвижным и подвижным контактами каждой вакуумной дугогасительной камеры в отключенном их состоянии. Этим достигается возможность использовать в одном устройстве вакуумные дугогасительные камеры на два разных тока [см. описание к патенту Российской Федерации N2302682 C2, H01H 9/26 «Устройство для коммутации электрических цепей» Бюл №19.2007].
Это устройство имеет ряд недостатков.
Жесткое соединение подвижных контактов и якоря электромагнита с рычагом приводит к необходимости введения воздушного зазора между ярмом и якорем электромагнита в его включенном положении. Иначе невозможно гарантировать уверенное замыкание контактов вакуумных дугогасительных камер. По мере износа указанных контактов нужно регулирование указанного зазора для их парного замыкания. Наличие зазора в электромагните ведет к увеличению его габаритов, а возможность того, что контакты не замкнутся при включенном электромагните, резко снижает надежность работы устройства.
Недостатком данного устройства является также необходимость размещения вакуумных дугогасительных камер и привода их контактов на одной основе. Это увеличивает площадь, занимаемую изделием, и, соответственно, габариты места его установки.
Конструкцией данного устройства предусматривается присоединение подвижного контакта каждой вакуумной дугогасительной камеры к собственной клемме для соединения с электроприемником или источником питания, которое усложняет устройство, увеличивает его габариты и снижает надежность работы.
Задачей данного изобретения является упрощение конструкции, уменьшение габаритов и повышение надежности работы устройства коммутации электрических цепей.
Для этого в известном устройстве для коммутации электрических цепей, которое содержит вакуумные дугогасительные камеры и электромагнитный привод, подвижный якорь которого неподвижно соединен с рычагом, механически соединенным с подвижными контактами вакуумных дугогасительных камер таким образом, что при разомкнутых контактах первой вакуумной дугогасительной камеры контакты второй вакуумной дугогасительной камеры замкнуты, а при замкнутых контактах первой вакуумной дугогасительной камеры контакты второй вакуумной дугогасительной камеры разомкнуты, предлагается неподвижные контакты каждой пары вакуумных дугогасительных камер закреплять неподвижно на токоведущих шинах с разных сторон изоляционной панели, а подвижные контакты вышеприведенных вакуумных дугогасительных камер механически соединить с рычагом привода с возможностью их перемещения относительно рычага в сторону замыкания с неподвижными контактами при включенном положении электромагнита, а электрически все одновременно включенные подвижные контакты соединить с одной токоведущей шиной с клеммой, которая соединена с одной фазой источника питания, а все одновременно разомкнутые подвижные контакты соединить со второй токоведущей шиной с клеммой, которая соединена со второй фазой источника питания, а вышеприведенную изоляционную панель механически соединить с основой, на которой закреплен электромагнит привода.
Перечисленные выше существенные признаки изобретения, отличающиеся от прототипа, необходимые и достаточные во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны изобретения.
Закрепление токоведущих шин с клеммами со смонтированными на них вакуумными дугогасительными камерами с разных сторон изоляционной панели позволяет существенно снизить габариты устройства и упростить его конструкцию. Этому же способствует соединение подвижных контактов одной половины вакуумных дугогасительных камер с одной токоведущей шиной с клеммой для присоединения к источнику питания, смонтированной с одной стороны указанной изоляционной панели, и соединение подвижных контактов другой половины вакуумных дугогасительных камер с другой токоведущей шиной с клеммой для присоединения к источнику питания, смонтированной с другой стороны указанной изоляционной панели.
Механическое соединение подвижных контактов вакуумных дугогасительных камер с рычагом привода с возможностью их перемещения в замкнутое состояние с неподвижными контактами при включенном электромагните гарантирует надежное включение вакуумных дугогасительных камер, которое повышает надежность работы всего устройства.
Предлагаемое изобретение объясняется чертежами, где:
- на рис.1 показано устройство для коммутации электрических цепей со стороны одной фазы;
- на рис.2 устройство со стороны замкнутых контактов вакуумных дугогасительных камер.
Устройство для коммутации электрических цепей состоит из изоляционной панели 1, на которой с разных сторон закреплены токоведущие шины 2 и закрепленные на них неподвижные контакты 3 вакуумных дугогасительных камер 4, подвижные контакты 5 которых соединены с головками болтов 6 и с шинами 7, закрепленными также на изоляционной панели 1. Изоляционная панель 1 смонтирована на основании 8, на котором размещена неподвижная часть электромагнита 9. Якорь 10 электромагнита установлен неподвижно на рычаге 11, который подвижно закреплен на оси 12. Подвижные контакты 5 вакуумных дугогасительных камер механически соединены с рычагом 11 с помощью винтов 6, что проходят через отверстия в рычаге 11 так, что между головками этих винтов и рычагом есть зазор в замкнутом состоянии магнитной системы и контактов вакуумных дугогасительных камер. Это обеспечивает возможность перемещения указанных подвижных контактов в таком положении до полного соприкосновения с неподвижными контактами.
Устройство для коммутации электрических цепей работает таким образом.
При подаче рабочего напряжения на устройство (шины 7) первый электроприемник получает питание через замкнутые контакты 6 вакуумных дугогасительных камер. В качестве этого электроприемника может быть одна из обмоток двухскоростного электродвигателя. Для подключения второго электроприемника (второй обмотки двухскоростного электродвигателя) подается питание на электромагнитный привод 9, подвижной якорь 10 которого, перемещаясь во включенное положение, перемещает рычаг 11. При этом контакты 6 вакуумных дугогасительных камер размыкаются и отключают первый электроприемник, а контакты других вакуумных дугогасительных камер замыкаются, включая второй электроприемник.