Використання: винахід відноситься до електротехніки, зокрема до області електроапаратобудування і може бути використано в повітряних автоматичних вимикачах, призначених для захисту споживачів електричної енергії від струмових перевантажень і короткого замикання. Електромагнітний расцепитель для автоматичного вимикача містить магнітну систему, що складається з сердечника 1 муздрамтеатру 2, розміщених на осерді 1, гільзу 3 з обмоткою 4, прямоходового немагнітним якорем 5 і магнітною рідиною 6. Гільза 3, обмотка 4 і немагнітний якір 5 встановлені коаксіально. Немагнітний якір 5 підібганий пружиною 7 до магнітопроводу 2 і утворює зазор 8 з сердечником 1 і порожнину 9 в зазорі з гільзою 3. У зазорі 8 між сердечником 1 і немагнітним якорем 5 в порожнині 9 розміщена магнітна рідина 6. Немагнітний якір 5 охоплений магнітною рідиною 6 , а його хвостовик 10 має можливість взаємодіяти зі спусковий засувкою вимикача 11 при спрацьовуванні. 4 мул.
Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до області електроаппапаратостроенія і може бути використано в повітряних автоматичних вимикачах, призначених для захисту споживачів електричної енергії від струмових перевантажень і короткого замикання.
Відомі електромагнітні розчеплювача, службовці розчіплювати пристроями контактних апаратів, наприклад максимальними расцепителями струму в автоматичних вимикачах з високою відключає здатністю серії S 500 (каталог ВВС "Автоматичні вимикачі серії S 500", 1989). Названі електромагнітні розчеплювача широко застосовуються і в вітчизняних серіях автоматичних вимикачів, призначених для захисту електричних ланцюгів і електродвигунів (Вимикачі автоматичні серії ВА 14, Електротехніка СРСР, Інформелектро, 1988). Конструкція відомих максимальних расцепителей струму містить сердечник, муздрамтеатр, прямоходовой пружинний якір з двома хвостовиками, котушку, виконану обмотувальним проводом. Прямоходового якір утворює з сердечником робочий зазор в гільзі і порожнину в зазорі між ним і гільзою для пропуску навколишнього середовища, наприклад повітря, при русі на спрацьовування і повернення в початковий стан якоря. Принцип дії відомої конструкції максимальних расцепителей струму полягає в створенні в магнітному колі струмом перевантаження або короткого замикання магніторушійної сили, що забезпечує проведення магнітного потоку через робочий зазор магнітної ланцюга, достатній для притягання якоря до сердечника. При цьому рухомий якір, вибираючи робочий зазор, одним хвостовиком взаємодіє з рухомим Контактодержателі вимикача, а іншим з засувкою механізму вільного розчеплення. Магнітне поле і магнітний потік в магнітному колі у відомого максимального розчеплювача струму розподілені нерівномірно по перетину і довжині сердечника. Нерівномірність щільності силових ліній зумовлена малою протяжністю сердечника в порівнянні з величиною його діаметра і особливістю форми виконання муздрамтеатру. До недоліків конструкції відомих електромагнітних максимальних расцепителей струму відносяться: складність конструкції, неможливість впливу на засувку механізму вільного розчеплення до покидька головних контактів вимикача, великі втрати енергії в робочому повітряному зазорі магнітного ланцюга, невикористання нерівномірності магнітного потоку в робочому зазорі для поліпшення характеристик спрацьовування. Кілька спростити конструкцію електромагнітних расцепителей максимального струму вдалося в автоматичних вимикачах серії ВА 19, що випускаються за технічними умовами ТУ 16 89, ІГОР. 641233.007 ТУ, винятком одного хвостовика у якоря. Ця відома конструкція електромагнітного максимального розчеплювача струму є найбільш близькою по технічній сутності до пропонованого рішення і прийнята авторами за прототип, який містить сердечник, муздрамтеатр і встановлені коаксіально гільзу з обмоткою і прямоходового підпружиненим якорем з хвостовиком. Якір утворює робочий зазор з сердечником і зазор з гільзою. У зазорах якоря з сердечником і гільзою утворена порожнина для проходження навколишнього середовища при його русі і можливості здійснення взаємодії хвостовиком з засувкою вимикача при спрацьовуванні. До недоліків відомого расцепителя максимального струму, обраного за прототип, відносяться: 1. Великі втрати магніторушійної сили на проведення магнітного потоку через повітряний зазор магнітної ланцюга. 2. У конструкції не використовується притаманна їй нерівномірність магнітного поля при забезпеченні переміщення якоря на спрацьовування. 3. Висока металоємність, обумовлена витратою стали. Неможливість зменшення металоємності конструкції без погіршення характеристик спрацьовування. 4. Сила удару якоря по засувці при спрацьовуванні надмірно велика, що знижує ресурс і надійність апарату. Зайва енергія удару пов'язана із залежністю зростання магнітного потоку не тільки від струму, а й від положення якоря при його русі до сердечника. Мета винаходу полягає в усуненні названих недоліків, а саме, в удосконаленні конструкції електромагнітного розчеплювача, збільшенні провідності магнітної ланцюга, отримання та використання додаткової неоднорідності магнітного поля для руху якоря. Поставлена мета досягається тим, що в електромагнітному розчеплювача для автоматичного вимикача, що містить магнітну систему, що складається з сердечника, муздрамтеатру і встановлених коаксіально обмотку з гільзою і прямоходового підпружиненим якорем, в зазорах якого з сердечником і гільзою утворена порожнина для проходу навколишнього середовища і можливості взаємодії хвостовиком з клямкою вимикача при спрацьовуванні, магнітна система виконана у вигляді замкнутої магнітної ланцюга, що містить муздрамтеатр, сердечник і магніт ву рідину, а якір виконаний з немагнітного матеріалу, при цьому магнітна рідина розміщена в порожнині гільзи так, що займає робочий зазор між сердечником і якорем і охоплює якір. Специфіка магнітних рідин пов'язана з наявністю в них в неоднорідному магнітному полі об'ємної механічної сили F, що діє на занурене немагнітне тіло і по величині пропорційній намагніченості магнітної рідини. Немагнітне тіло, занурене в магнітну рідину, буде "спливати" при певній намагніченості рідини і "тонути" з її падінням (Магнітні рідини /Б.М. Берковський, В.Ф. Медведєв, М.С. Краків М. Хімія, 1989. 240 с). Отже, сутність пропонованого технічного рішення полягає у використанні магнітної рідини для проведення магнітного потоку в магнітному колі електромагнітного розчеплювача і забезпечення "виштовхування" (спрацьовування) якоря при достатній намагніченості магнітної рідини, що наступає з досягненням струмом навантаження величини, що дорівнює величині уставки по струму спрацьовування. Зазначене досягається тим, що в електромагнітному розчеплювача для автоматичного вимикача, що містить сердечник, муздрамтеатр і встановлені коаксіально гільзу з обмоткою і прямоходового підпружиненим якорем з хвостовиком, в зазорах якого з сердечником і гільзою утворена порожнина для проходу середовища, що оточує якір, відповідно до винаходом якір виконаний з немагнітного матеріалу, а сам електромагнітний расцепитель забезпечений магнітною рідиною. При цьому магнітна рідина розміщена в порожнині гільзи так, що займає зазор між сердечником і якорем, порожнину в зазорі між якорем і гільзою і охоплює якір. На фіг. 1 зображений пропонований електромагнітний расцепитель для автоматичного вимикача в розрізі в початковому положенні без струму в ланцюзі обмотки; на фіг. 2 він же, при струмі навантаження в ланцюзі обмотки не забезпечує магнітного потоку, здатного викликати рух якоря на спрацьовування. Напрямок струму вказано в перетині витків обмотки і стрілкою в підвідному дроті; на фіг. 3 запропонований електромагнітний расцепитель для автоматичного вимикача в розрізі в положенні "спрацьовування". Хвостовик рухомого якоря скидає спускову засувку вимикача. Тонкими лініями зі стрілками позначені силові лінії магнітного поля. На фіг. 4 запропонований електромагнітний расцепитель для автоматичного вимикача, що функціонує в автоматичному вимикачі ВА-19. Запропонований електромагнітний расцепитель для автоматичного вимикача містить магнітну систему, що складається з сердечника 1, муздрамтеатру 2, розміщених на осерді 1 гільзу 3 з обмоткою 4, прямоходового немагнітним якорем 5 і магнітною рідиною 6. Гільза 3, обмотка 4 і немагнітний якір 5 встановлені коаксіально. Немагнітний якір 5 підібганий пружиною 7 до магнітопроводу 2 і утворює зазор 8 з сердечником 1 і порожнину 9 в зазорі з гільзою 3. У зазорі 8 між сердечником 1 і немагнітним якорем 5 в порожнині 9 розміщена магнітна рідина 6. Немагнітний якір 5 охоплений магнітною рідиною 6 , а його хвостовик 10 має можливість взаємодіяти зі спусковий засувкою вимикача 11 при спрацьовуванні (фіг. 1, 4). Запропонований електромагнітний максимальний расцепитель струму працює таким чином: При номінальній струмового навантаження і технологічної навантаженні ланцюга обмотки Iном 
Iнагр Iтн У вихідному положенні при відсутності струму в витках обмотки 4 на якір 5 електромагнітного розчеплювача, охоплений магнітною рідиною 6, діють сили: ваги якоря 5 -Pя, стиснуті пружини 7 Fпр, спрямовані до сердечника 1, і сила Архімеда f, їхні супротивники. Сила Архімеда f по величині менше суми сил підтискання і ваги якоря f + Fпр. Тому якір 5 знаходиться в спокої на відстані зазору 8 від сердечника 1 (фіг. 1). При проходженні в головній ланцюга автоматичного вимикача і по витків обмотки 4 номінального струму, або струму технологічного навантаження магнитодвижущая сила розвиває в осерді 1 нерівномірний по його довжині магнітний потік, що йде через магнітну рідину 6, що охоплює немагнітний якір 5 до магнітопроводу 2. Найбільша щільність силових ліній магнітного поля до поверхні сердечника 1 в зазорі з немагнітним якорем 5 (під якорем), найменша над немагнітним якорем 5 біля поверхні муздрамтеатру 2 (на фіг. 2 щільність силових ліній магнітно го поля умовно не показана). Ефективна щільність магнітної рідини 6 в нерівномірному магнітному полі збільшується пропорційно намагніченості, щільності силових ліній магнітного поля. Тому об'ємна механічна сили F, викликана різницею щільності немагнітного якоря 5 і магнітної рідини 6, впливаючи на немагнітний якір 5, прагне підняти його від сердечника 1 і виштовхнути з магнітної рідини 6. Однак, величина сили F, яка викидає немагнітний якір 5 при названих токах в головного ланцюга автоматичного вимикача ще недостатня, щоб подолати сумарне зусилля пружини 7, підтискає хвостовик 10 і вага немагнітного якоря 5, F <Fпр + Pя. Всі рухомі елементи електромагнітного розчеплювача знаходяться в початковому стані (фіг. 2). II. При протіканні струмів короткого замикання, рівних або перевершують по величині уставку по току спрацьовування Iкз 
Iср Наростаючий струм короткого замикання, проходячи по витків обмотки 4, викликає в осерді 1 магніторушійних силу, що забезпечує проведення в магнітному колі наростаючого за величиною і нерівномірності магнітного потоку, що збільшує намагніченість магнітної рідини 6. Так як електромагнітний расцепитель забезпечений магнітною рідиною 6, що має більш високу магнітну проникність, ніж повітря (наприклад 
15) і вона розміщена в порожнині 9 гільзи 3 і між сердечником 1 і магнітопроводом 2, то втрати магніторушійної сили на проведення магнітного потоку зменшені у порівнянні з витратами в прототипі. Щільність силових ліній під якорем не залежить від його положення і завжди перевершує щільність силових ліній над якорем. Нерівномірність магнітного поля в магнітному колі, притаманна електромагнітного розчеплювача з протяжністю сердечників незначно перевищують їх діаметр, збільшена тим, що прямоходового якір 5, що знаходиться на шляху магнітного потоку, виконаний з немагнітного матеріалу, наприклад з амінопластів МФВ1 Гост 9359-80, з малої магнітної проникністю і охоплений магнітною рідиною 6. В нерівномірному магнітному полі при струмі короткого замикання, який перевищує уставку по току спрацьовування, ефективна щільність магнітної рідини 6, охоплює емагнітний якір 5, набагато перевершує щільність немагнітного якоря, що і забезпечує миттєвий зростання зусилля, що виштовхує якір 5 (F> Fпр + Pя). Якір 5 моментно спливає, йде з сердечника 1 і хвостовиком 10 зриває спускову засувку 11 вимикача. Від положення немагнітного якоря 5 при русі на спрацьовування не залежить величина магнітного потоку, тому енергія удару хвостовика 10 по спусковий клямці 11 обмежена в порівнянні з прототипом, що підвищує ресурс і надійність апарату. З відключенням автоматичним вимикачем після зриву спусковий засувки струму короткого замикання разом з магнітним потоком падає ефективна щільність магнітної рідини 6 і виштовхує сила F. Під дією зусилля пружини 7 і ваги Pя немагнітний якір 5 повертається в початковий стан і охоплюється магнітною рідиною 6. У разі повільного монотонного наростання струму навантаження і наближення до величини уставки по струму спрацьовування зусилля виштовхування F може перевершити протидію пружини 7 до досягнення струмом величини уставки і. Якір 5 висуне хвостовик 10 до клямці 11, але не забезпечить спрацьовування. Скидання засувки і спрацьовування вимикача відбудеться тільки при досягненні струмом навантаження уставки по струму спрацьовування. Істотність кожного з характерних ознак запропонованого технічного рішення наступним чином визначає досягнення заявляється позитивного ефекту. Запропонований електромагнітний расцепитель для автоматичного вимикача досконаліше прототипу, так як використовує додаткову неоднорідність магнітного поля для руху якоря і в порівнянні з прототипом має переваги: менші втрати магніторушійної сили на проведення магнітного потоку (в зазорі магнітна рідина, а не повітря); меншу металоємність конструкції (якір виконаний з пластмаси, а не зі сталі); меншу, раціональну за величиною (зберігає ресурси і надійність) енергію удару при моментном спрацьовуванні, що забезпечується магнітним потоком, не залежних від положення рухомого якоря. Виконано дослідний зразок пропонованого електромагнітного розчеплювача для автоматичного вимикача, вбудований в автоматичний вимикач ВА 19, який при стендовій перевірці забезпечив його спрацьовування при токах короткого замикання.
формула винаходу
Електромагнітний расцепитель для автоматичного вимикача, що містить магнітну систему, що складається з сердечника, муздрамтеатру і встановлених коаксіально обмотку з гільзою і прямоходового підпружиненим якорем, в зазорах між якорем, сердечником і гільзою утворена порожнина для проходження навколишнього середовища, хвостовик якоря розташований з можливістю взаємодії з засувкою вимикача при спрацьовуванні, що відрізняється тим, що якір виконаний з немагнітного матеріалу, в порожнині гільзи розміщена магнітна рідина так, що вона АНІМАЛ робочий зазор між сердечником і якорем і охоплює якір з утворенням замкнутої магнітної ланцюга, що складається з магнітопровода, сердечника і магнітної рідини.
МАЛЮНКИ
Малюнок 1 , малюнок 2 , малюнок 3 , малюнок 4