КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к коммутационным аппаратам с единственным положением покоя, с электромагнитной системой управления. Полезная модель может использоваться в области электротехники, в контакторах и пускателях.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является электромагнитный коммутационный аппарат (RU 80062, опубл. 20.01.2009), содержащий корпус, в котором установлен прямоходовой электромагнит с Ш-образными якорем и сердечником, на среднем керне которого расположена катушка, колодку с неподвижными контактами, крышку, закрепленную на колодке, амортизаторы, соединенные с сердечником, траверсу с подвижными контактами, связанную с якорем, возвратные пружины. При этом в якоре выполнено прямоугольное отверстие, в котором установлена изогнутая пластина, зафиксированная своими концами в траверсе, в сердечнике выполнено прямоугольное отверстие, в котором установлена пластина, концы которой соединены с амортизаторами, зафиксированными между двумя выступами, выполненными по боковым сторонам основания корпуса. Сердечник дополнительно установлен на пластинчатый амортизатор в основании корпуса. Недостатком известного решения является то, что подвижные контакты недостаточно хорошо прижимаются к неподвижным, вследствие чего возможно проявление плохого контакта между подвижным и неподвижным контактом и как следствие быстрый износ контакт деталей и короткий срок службы коммутационного аппарата без ремонта.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка коммутационного аппарата с увеличенным сроком службы.
Данная задача решается тем, что коммутационный аппарат с подвижными и неподвижными контактами, с единственным положением покоя снабжен электромагнитным приводом, обмотка катушки которого выполнена обмоточным эмалированным проводом, имеющим круглое сечение, коммутационный аппарат содержит главные подвижные контакты, при этом одна из сторон каждого главного подвижного контакта снабжена двумя контактными площадками, подвижную часть магнита электромагнитного привода и пружины сжатия, размещенные над каждым главным подвижным контактом и поджимающие подвижные контакты к неподвижным в замкнутом положении контактов, при этом устройство также снабжено крышкой, размещенной над главными подвижными контактами.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является долговечность конструкции, увеличение срока работы коммутационного аппарата без ремонта благодаря уменьшению износа контактов и увеличению силы прижатия.
Полезная модель может использоваться в области электротехники в контакторах и пускателях.
Термин «коммутационный аппарат» означает что аппарат предназначен для включения и отключения в одной или нескольких электрический цепей.
Термин «с единственным положением покоя» означает, что коммутационный аппарат имеет одно положение «выключено».
Термин «контакт» означает токопроводящие части, предназначенные для установления непрерывности цепи при их соприкосновении и в результате их движения относительно друг друга в процессе оперирования размыкающие или замыкающие цепь.
Неподвижный контакт коммутационного аппарата остается неподвижным в положении «включено». Подвижный контакт перемещается относительно неподвижного контакта до соприкосновения с контакт-деталью неподвижного контакта (в положении «включено» коммутационным аппаратам).
Термин «главный контакт» означает контакт (подвижный или неподвижный), включенный в главную цепь коммутационного аппарата, предназначенный для проведения в замкнутом положении тока главной цепи. Ток главной цепи обозначается в маркировке коммутационного аппарата как номинальный рабочий ток Ie (и/или номинальный ток In).
Термин «размыкание» контактов означает срабатывание, в результате которого контакты устройства переводятся из замкнутого положения в разомкнутое, при этом неподвижный контакт коммутационного аппарата остается неподвижным. Подвижный контакт перемещается относительно неподвижного контакта, в разомкнутом положении между подвижным и неподвижным контактами образуется зазор.
Термин «полюс» означает часть коммутационного аппарата, связанную исключительно с одним электрически независимым токопроводящим путем электрической цепи, за исключением элементов, обеспечивающих крепление и совместное функционирование полюсов.
Термин «электромагнитный привод» означает что сила, необходимая для замыкания главных контактов коммутационным аппаратам, обеспечивается электромагнитом.
Термин «обмотка катушки» означает совокупность витков эмальпровода.
Термин «обмоточным провод» означает провод, используемый для намотки катушки, создающей электромагнитное поле.
Термин «эмалированный провод» означает провод с эмалевой изоляцией. Значения понятий, применяемых к обмоточному эмалированному проводу, имеющему круглое сечение, используется согласно ГОСТ 26615-85.
Термин «подвижная часть магнита» означает часть магнита, изменяющую свое положение относительно неподвижной части магнита, в замкнутом и разомкнутом положении главных контактов.
Термин «пружина сжатия» эта пружина, нагружаемая 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 «контактная площадка» означает токопроводящие части, образующие контакт.
Термин «траверса» означает деталь сложной формы, осуществляющая подъем подвижных контактов в процессе размыкания контактов и опускание подвижных контактов в процессе замыкания контактов (при этом подвижные контакты зафиксированы на этой детали).
Коммутационный аппарат снабжен электромагнитным приводом, благодаря этому обеспечивается хорошее усилие, прижимающее главный подвижный контакт к главному неподвижному контакту в каждом полюсе. Мощный электромагнитный привод синхронно (все полюса соединены деталями, обеспечивающими их совместную работу) приводит в движение подвижные контакты в каждом полюсе, таким образом, обеспечивается хороший контакт и, как следствие, снижается износ главного подвижного контакта и главного неподвижного контакта, увеличивая таким образом срок работы коммутационного аппарата без ремонта.
Коммутационный аппарат снабжен крышкой, размещенной над главными подвижными контактами, которая закрывает главные контакты, это позволяет защитить от пыли и от образования нагара, вызванного пригоранием пыли на контактах, благодаря этому снижается износ главных контактов и увеличивается срок службы коммутационного аппарата без ремонта.
Коммутационный аппарат содержит главные подвижные контакты, пружины сжатия и подвижную часть магнита электромагнитного привода.
Подвижная часть магнита электромагнитного привода, связанная через траверсу и крепежные элементы с подвижными контактами, позволяет размыкать контакты под действием электромагнитного привода в короткий промежуток времени, благодаря этому сокращается время схода дуги и как следствие уменьшается износ контактов и увеличивается срок работы коммутационного аппарата без ремонта, при этом такая конструкция может обеспечить отсутствие дуги при размыкании контактов.
Пружина сжатия размещена над каждым главным подвижным контактом, фиксируя таким образом положение подвижного контакта, что позволяет зафиксировать подвижный контакт в определённом положении, пружины сжатия всегда стремятся восстановить свою форму (распрямиться) и таким образом поджимает подвижные контакты к неподвижным в замкнутом положении контактов. Благодаря этому обеспечивается надёжный контакт между подвижным и неподвижным контактом во включенном положении коммутационного аппарата, исключается плохой контакт и как следствие уменьшается износ контактов, увеличивается срок работы коммутационного аппарата без ремонта.
Коммутационный аппарат содержит главные подвижные контакты, снабженные контактными площадками. Каждый главный подвижный контакт содержит по две контактные площадки это обеспечивает хороший контакт между подвижным и не подвижным контактами, а также позволяет уменьшить дугу в местах размыкания контактов каждой из контактных площадок, уменьшая износ контактов и увеличивая срок работы коммутационного аппарата без ремонта.
Коммутационный аппарат выполнен с единственным положением покоя, что позволяет разместить контактные площадки только с одной стороны подвижного контакта, при этом другая сторона остается свободной и используется для того, чтобы усилить прижатие подвижного контакта к неподвижному при помощи пружин, благодаря этому улучшается контакт между подвижными и неподвижными контактами, исключается потеря контакта и как следствие уменьшается износ контактов, увеличивается срок работы коммутационного аппарата.
Одна из сторон каждого главного подвижного контакта снабжена двумя контактными площадками, при этом контактные площадки размещаются только с одной стороны подвижного контакта, а другая сторона остается свободной и используются для того, чтобы усилить прижатие подвижного контакта к неподвижному посредством других элементов, благодаря этому улучшается контакт между подвижными и неподвижными контактами, исключается потеря контакта и, как следствие, уменьшается износ контактов, увеличивает срок работы коммутационного аппарата. Наличие двух контактных площадок позволяет уменьшить дугу в местах размыкания контактов каждой из контактных площадок, уменьшая износ контактов и увеличивая срок работы коммутационного аппарата без ремонта.
Обмотка катушки электромагнитного привода выполнена обмоточным эмалированным проводом, имеющим круглое сечение, это позволяет выполнить обмотку катушки электромагнитного привода плотной, без петель, механических повреждений, перепутывания и слипания витков. Благодаря этому увеличивается мощность электромагнитного привода, улучшается сила прижатия подвижного контакта к неподвижному контакту, исключаются потери контакта и, как следствие, уменьшается износ контактов и увеличивается срок работы коммутационного аппарата без ремонта. Обмоточный эмалированный провод имеет круглое сечение, такая форма позволяет создать более сильное электромагнитное поле по сравнению с электромагнитным полем, создаваемым проводами другого сечения. При этом диаметр провода мал и витки провода плотно прилегают друг к другу без зазоров, такая форма позволяет уложить витки с нахлестом и добиться требуемого электромагнитного поля при таком же расходе материала, что и для провода другого сечения. Благодаря применению провода круглого сечения удается получиться лучшие показатели электромагнитного поля и как следствие увеличивается мощность электромагнитного привода, что позволяет размыкать контакты под действием электромагнитного привода в короткий промежуток времени, благодаря этому сокращается время схода дуги и как следствие уменьшается износ контактов и увеличивается срок работы коммутационного аппарата без ремонта.
Устройство работает следующим образом.
При подаче питания на электромагнитный привод ток, проходя по обмотке катушки электромагнитного привода (выполненной из обмоточным эмалированным проводом, имеющего круглое сечение), создает электромагнитное поле, притягивающее подвижную часть электромагнита электромагнитного привода, связанную с главными подвижными контактами устройства при помощи траверсы и крепежных элементов, подвижные контакты приходят в движение и двигаются до соприкосновения с неподвижными контактами, главные контакты замыкаются, в результате электрический ток с неподвижных контактов (электрически связанных с источником тока) передается на подвижные контакты через контактные площадки, а затем снова на неподвижный контакт также через контактные площадки, связанные электрически с потребителем, ток протекает от источника к потребителю. При отключении питания с электромагнитного привода подвижные контакты возвращаются в исходное положение, цепь разрывается и возникает дуга (в каждом полюсе), однако благодаря заявленной конструкции аппарата возникающая дуга не значительна и быстро гаснет, не повреждая другие элементы коммутационного аппарата.