Вопрос1

МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ МАСЛЯНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ. ПРИВОДЫ

Масляные, электромагнитные и некоторые другие выключатели (но не воздушные) снабжены мощными отключающими пружинами. В по­ложении «включено» отключающие пружины напряжены и подвижная часть выключателя с контактной системой удерживается в этом поло­жении запирающим устройством с защелкой. В процессе отключения защелка отжимается с помощью не­большого электромагнита. Подвиж­ная часть освобождается, и отклю­чающие пружины перемещают кон­тактную систему с необходимой ско­ростью в положение «отключено». Для включения выключателя необ­ходимо израсходовать некоторую энергию. При этом должны быть преодолены силы упругого сопро­тивления отключающих пружин и пружин контактной системы, силы трения и силы инерции движущихся частей. При включении на к. з. к пе­речисленным силам добавляются значительные электродинамические силы, также противодействующие включению.

Работу включения совершает двигатель, а именно: электромагнит постоянного тока, пневматическое или гидропневматическое поршне­вое устройство, в пружинных при­водах— предварительно напряжен­ные пружины. Двигатель вместе с устройством для запирания подвижной части выключателя в положе­нии «включено» и освобождения ее в процессе отключения составляют привод выключателя. Источни­ком энергии, необходимой для вклю­чения выключателя, является элек­трическая система. Однако энергия из системы не поступает непосред­ственно в двигатель, а предвари­тельно преобразуется и аккумули­руется в том или ином виде, напри­мер, в аккумуляторных батареях для электромагнитных приводов, в ресиверах сжатого воздуха для пневматических приводов, в напря­женных приводных пружинах в пру­жинных приводах. Аккумуляторы энергии любого вида обеспечивают работу привода в аварийных усло­виях при отсутствии энергии в рас­сматриваемой части системы.

Механизм для передачи движе­ния от двигателя к контактной сис­теме в процессе включения состоит из ряда плоских шарнирных четырехзвенников, валов, тяг и других элементов. В качестве примера на рис. 11-7 приведена схема переда­точного механизма бакового масля­ного выключателя, в составе которо­го имеются следующие элементы: 1) плоские четырехзвенники 3, 4, 5, 6 и 6, 7, 8, 9, с помощью которых движение от двигателя привода 1 передается валу 9; 2) четырехзвеиник 9, 10, 11, 12, с помощью которо­го движение передается валу 12 по­люса Л, а также аналогичные четы­рехзвенники для передачи движения валам полюсов В и С; они связаны общей тягой 19; 3) устройства полюсов помощью которых движение переда­ется изоляционным штангам 17 и контактным траверсам 18. Выпрям­ляющее устройство каждого полюса имеет неподвижные шарниры 12 и 16, рычаги 12—14, 15—16 и коро­мысло 13—14—15. При вращении рычагов 12—14 и 15—16 шарнир 13 перемещается по траектории, близ­кой к вертикальной прямой.

При включении подвижный ор­ган двигателя (на схеме не показан) давит на ролик 4 снизу вверх и по­ворачивает рычаг 3—4 по часовой стрелке приблизительно на угол 90°..

Движение передается валам 6, 9 и -12. Коромысла полюсов поднимают штанги с контактными траверсами. Когда двигатель доведет механизм до положения «включено», подача мощности к двигателю автоматичес­ки прерывается и механизм запира­ется; реакцию пружин воспринима­ет упор 2, на который садится ролик

4. Стрелки на чертеже указывают направление сил реакции пружин 20, 21, 22.

Свойства передаточного меха­низма выключателя можно частич­но уяснить с помощью статических характеристик, каждая из которых представляет собой зависимость рав­нодействующей сил сопротивления, отнесенных к какой-либо точке ме­ханизма, от рабочего хода этой точные характеристики, из которых первая Р_к(Н) отнесена к контактной траверсе, а вторая Р_Д(h)—к подвижному органу двигателя. По оси абсцисс отложены ход контакт­ной траверсы И и соответственно ход двигателя h в долях от полного рабочего хода. Как видно из рисун­ка, характеристика Рк(Н) пред­ставляет собой ломаную линию. В начале хода сила сопротивления от­носительно мала и резко увеличи­вается при подходе к положению «включено». Точки 1 и 2 (1' и 2') соответствуют замыканию дугогася-щих и главных контактов выключа­теля; при этом сила сопротивления увеличивается скачком. Статичес­кая характеристика Рд(А), отнесен­ная к валу привода, значительно ровнее, что достигается соответству­ющим выбором размеров рычагов и положения опор. Таким образом, механизм выключателя преобразует силы и моменты и тем самым облег­чает работу двигателя.

При проектировании механизма выключателя должны быть также учтены силы инерции. Последние за­висят от массы движущихся частей и характера изменения скорости в процессе включения. В начале дви­жения скорость этих частей быстро увеличивается и сила инерции мак­симальна. Далее она уменьшается,