ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КОНТАКТОР

Полезная модель относится к устройствам для управления двигателем с единственным положением покоя. Полезная модель может использоваться в области электротехники, в устройствах для управления двигателем, в том числе в пускателях и контакторах.
Наиболее близким по технической сущности является устройство электромагнитного контактора (RU 2231159, опубл.: 20.06.2004 Бюл. № 17), предназначенного для использования с пусковым переключателем со звезды на треугольник, выполненным с возможностью пуска трехфазного электродвигателя, чтобы в течение короткого времени обеспечить последующую работу двигателя на его полной скорости. Находящееся в корпусе реле времени выполнено вместе с корпусом. Устройство электромагнитного контактора выполнено с возможностью включения и выключения основного источника питания за счет электронных переключающих операций, осуществляемых электромагнитом главной цепи и вертикально-подвижным элементом главной цепи. Устройство электромагнитного контактора также выполнено с возможностью избирательного осуществления соединения звездой или соединения треугольником согласно переключающей операции электромагнита соединения звезда-треугольник и вертикально-подвижного элемента.
Недостатком данного технического решения является недостаточная мощность электромагнитного привода.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка контактора, обеспечивающего управление двигателем.
Данная задача решается за счет того, что электромагнитный контактор снабжен подвижными и неподвижными контактами, в диэлектрическом корпусе контактора размещен электромагнитный привод, содержащий покрытые слоем диэлектрика пластины с выемками для короткозамкнутых витков и со сквозными отверстиями для соединения этих пластин между собой посредством жестких крепежных деталей.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение мощности электромагнитного привода.
Полезная модель может использоваться в области электротехники, в устройствах для управления двигателем, в том числе в контакторах и пускателях.
Термин «электромагнитный привод» означает что сила, необходимая для замыкания главных контактов, обеспечивается электромагнитом. Электромагнитный привод представляет собой совокупность деталей прямо или косвенно задействованных для перемещения главных подвижных контактов, в числе прочих деталей. Электромагнитный привод содержит подвижную и неподвижную части магнитопровода (в том числе их составляющие), катушки (одну или несколько) (в том числе составляющие катушки), траверсу для перемещения контактов, детали для подачи напряжения на электромагнитный привод, элементы крепления и т.д.
Термин «короткозамкнутый виток» означает элемент электромагнитного привода коммутационного аппарата, создающий магнитный поток, отстающий от основного потока. Благодаря этому удерживается подвижная часть магнита электромагнитного привода в замкнутом состоянии при прохождении переменного напряжения через нуль.
Термин «катушка» означает совокупность витков эмальпровода на каркасе. Катушка электромагнитного привода согласно данной полезной модели обозначает катушку, входящую в состав электромагнита, работа которого приводит к замыканию главных контактов.
Термин «пластина» означает тело, ограниченное двумя параллельными плоскостями, расстояние между которыми, называемое толщиной пластины, мало по сравнению с его другими размерами.
«Диэлектрик» (изолятор) - вещество (материал), относительно плохо проводящее электрический ток или не проводящее электрический ток.
Полезная модель поясняется фигурой, на которой изображена пластина электромагнитного привода.
Электромагнитный привод контактора, размещенный в диэлектрическом корпусе и управляющий тремя главными подвижными контактами, содержит пластины 1, покрытые слоем диэлектрика, содержащие сквозные отверстия 2 и выемки 3 для размещения в них короткозамкнутых витков. Для достижения увеличения мощности магнита электромагнитный привод содержит не менее десяти покрытых слоем диэлектрика пластин, содержащих сквозные отверстия 2 и выемки 3 для размещения в них короткозамкнутых витков. Суммарный магнитный поток состоит из магнитных потоков каждой из пластин, таким образом, использование не менее десяти пластин в составе электромагнитного привода увеличивает мощность магнитного привода путем увеличения магнитный потока. Для достижения увеличения мощности магнита электромагнитный привод размещается в диэлектрическом корпусе, например, из реактопластов или АБС-пластика, это необходимо, чтобы не было потерь магнитного потока. В случае размещения электромагнитного привода в токопроводящем корпусе часть магнитного потока будет переходить на корпус, и будут возникать магнитные потери и потеря мощности. Потери снижают мощность электромагнитного привода.
Электромагнитный привод содержит пластины 1, покрытые с двух сторон слоем диэлектрика, содержащие сквозные отверстия 2. Покрытие каждой пластины магнитопровода с двух сторон слоем диэлектрика меняет направление движение магнитного потока, магнитный поток не переходит на соседние пластины и движется направленно по каждой изолированной пластине. В качестве диэлектрика может использоваться, например, лак, эмаль или любые другие известные науке диэлектрики, изоляционные покрытия. Выполнение с двух сторон изолированными пластинами создает много направленных потоков, компенсируя вихревые потери, возникающие для переменного тока. Вихревыми токами называются электрические токи, возникающие вследствие электромагнитной индукции в проводящей среде (обычно в металле) при изменении пронизывающего ее магнитного потока. Вихревые токи порождают свои собственные магнитные потоки, которые по правилу Ленца противодействуют магнитному потоку катушки и ослабляют его. Кроме того, вихревые токи вызывают нагрев магнитопровода, что является бесполезной тратой энергии и ведёт к ослаблению магнитного потока и снижению мощности электромагнитного привода. Для исключения вихревых токов, магнитопровод электромагнитного привода выполняют из тонких пластин, изолированных друг от друга, за счет покрытия этих пластин слоем диэлектрика. При таком конструктивном решении магнитопровода вихревые токи существенно ослабляются, так как уменьшаются магнитные потоки, которыми сцепляются контуры вихревых токов, а, следовательно, снижаются потери магнитного потока, увеличивается мощность электромагнитного привода.
Пластины содержат сквозные отверстия 2. Через сквозные отверстия пластины стягиваются между собой в единую конструкцию. Увеличивается мощность магнитного привода, так как общее магнитное поле при таком конструктивном исполнении состоит из множества магнитных полей каждой из пластин. Пластины жестко стягиваются через сквозные отверстия жесткими крепежными деталями, что исключает зазоры между пластинами. Зазоры между пластинами также создают ослабление магнитного поля за счет потерь магнитного тока. Жесткое соединение пластин посредством жестких крепежных деталей в отличии, например, от склеивания пластин, увеличивает магнитное поле и, соответственно, мощность магнитного привода.
Пластина содержит четыре выемки 3, создающие пазы для размещения в них двух короткозамкнутых витков. Наличие четырех выемок для короткозамкнутых витков позволяют короткозамкнутым виткам, размещенным в пазах магнитопровода электромагнитного привода, создавать магнитный поток в момент перехода переменного тока через ноль. Четыре выемки необходимо, чтобы обеспечить нишу для двух короткозамкнутых витков. Наличие двух короткозамкнутых витков обеспечивают достаточный отстающий магнитный поток в момент перехода переменного тока через ноль, увеличивают отстающее магнитное поле и увеличивают мощность привода в момент перехода через ноль.
Устройство работает следующим образом.
При подаче питания на катушку магнита электромагнитного привода подвижная часть электромагнитного привода приходит в движение. Под действием электромагнитного привода приходят в движения подвижные контакты, связанные с подвижной частью электромагнитного привода. Подвижные контакты двигаются до замыкания с неподвижными контактами, снабженными контакт-деталями. В замкнутом положении контактов ток поступает от источника к потребителю по токоведущим частям устройства для управления двигателем. Благодаря наличию двух короткозамкнутых витков подвижная часть остается замкнутой с неподвижной частью электромагнитного привода до тех пор, пока подано питание на катушку магнита электромагнитного привода. Это позволяет усилить электромагнитное поле и обеспечить требуемое электромагнитное поле для удержания подвижной и неподвижной частей магнита в замкнутом состоянии при переходе через ноль переменного тока. В момент перехода переменного тока через ноль переменного тока мощность электромагнитного привода и увеличение магнитного потока обеспечивается за счет снабжения электромагнитного привода двумя короткозамкнутыми витками.