ES2316090T3 - Contacto mecanico de conexion. - Google Patents
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Abstract
Contacto mecánico de conexión para conmutar, en especial, en un conmutador escalonado bajo carga, habiéndose previsto un soporte (1) de material aislante, en el que se han dispuesto contactos (4, 5, 6) fijos, conectables; habiéndose apoyado de modo pivotante una palanca (2) conmutadora en el soporte (1) de material aislante, palanca (2) que presenta por uno de sus dos extremos libres un brazo (22) giratorio y, por el otro extremo libre, un contorno (25) de maniobra, y pudiéndose pivotar bruscamente la palanca (2) conmutadora por acción de la fuerza sobre el contorno (25) de maniobra de uno de sus dos estados estacionarios respectivamente al otro respectivamente, caracterizado porque en el soporte (1) de material aislante se ha apoyado adicionalmente una carcasa (3) de contactos pivotante alrededor de un cojinete (34) separado, porque la carcasa (3) de cojinetes lleva dos dedos (9, 10) de contacto paralelos, unidos eléctricamente uno con otro, que envuelven por ambos lados los contactos (4, 5, 6) fijos respectivamente conectados, y porque la carcasa (3) de contactos está unida mecánicamente con la palanca (2) conmutadora y puede ser accionada por ella.
Description
Contacto mecánico de conexión.
El invento se refiere a un contacto mecánico de
conexión para conmutar un conmutador escalonado en un conmutador de
regulación en carga.
Un contacto mecánico de conexión para la
interrupción bipolar de un conmutador escalonado se conoce por el
documento DE-PS 100 50 821 C1. El conocido contacto
mecánico de conexión presenta un soporte de material aislante,
sobre el que se han dispuesto contactos fijos, que tienen zonas de
contacto conformadas abombadamente. Se ha colocado además
giratoriamente en dicho soporte de material aislante un soporte de
contactos, que está unido con un brazo pivotante que puede pivotar
un ángulo determinado. En el extremo libre del brazo pivotante se
ha fijado una pieza de contacto, que presenta, a su vez, poleas de
contacto en sus dos extremos. Por medio de estas poleas de
contacto, se pueden conmutar discrecionalmente los contactos fijos.
Según la posición del brazo pivotante, las poleas de contacto se
juntan con la superficie abombada superior de los contactos fijos
correspondientes, dispuestos opuestamente, y los conectan
eléctricamente unos con otros.
Este contacto mecánico de conexión se ha
acreditado con el uso práctico, sin embargo, en la interrupción
bipolar de corrientes muy elevadas, presenta inconvenientes. Por un
lado, se puede presentar, en la configuración constructiva descrita
de los contactos fijos configurados abombadamente y de las poleas de
contacto giratorias, una indeseada vibración del contacto; por otra
parte, en esta construcción interruptora bipolar se dan elevadas
intensidades de corriente, que reducen la presión del apriete de las
poleas de contacto sobre el contacto fijo correspondiente. Esto se
basa en el efecto físico de que se presentan fuerzas levantadoras a
consecuencia de la estricción de la corriente en los puntos
estrechos de un contacto superficial.
Otro ejemplo de contacto mecánico de conexión se
conoce por el documento
WO-A-0231846.
Según ello, es misión del invento proporcionar
un contacto mecánico de conexión, que incluso con elevadas
corrientes permita una conmutación o bien una toma de contacto
fiable, libre de vibraciones y de salto de chispas.
Este problema se resuelve por medio de un
contacto mecánico de conexión con las características de la primera
reivindicación. Las reivindicaciones subordinadas afectan a
perfeccionamientos especialmente ventajosos.
Gracias a la configuración según el invento de
los contactos móviles como dedos de contacto, que envuelven por
ambos lados los correspondientes contactos fijos, se reduce de una
vez, primero, la vibración del contacto. Resulta además una presión
de contacto elevada y constante con la solución según el
invento.
Se explicará, a continuación, aún más
detalladamente el invento a base de dibujos modo de ejemplo.
Se muestra en las figuras:
Figura 1 un contacto mecánico de conexión según
el invento en representación en perspectiva, completamente,
Figura 2 este contacto mecánico de conexión con
la parte superior retirada del soporte de material aislante aún por
explicar,
Figura 3 el soporte de material aislante solo
sin otros componentes constructivos montados,
Figura 4 una palanca conmutadora del contacto de
conexión sola,
Figura 5 una carcasa del contacto de
conexión,
Figura 6 una representación esquemática de la
acción conjunta de la palanca conmutadora, la carcasa del contacto
así como del contacto de conexión según el invento,
Figura 7 una combinación de dos contactos de
conexión según el invento, de acuerdo con la figura 1, como grupo
constructivo monofásico unitario para el contacto de conexión
principal y el contacto de conexión resistivo de un conmutador
escalonado, y
Figura 8 un circuito de un conmutador de
regulación bajo carga, tal como se puede realizar por medio de
contactos mecánicos de conexión según el invento.
En primer lugar, debe explicarse más
detalladamente el contacto mecánico de conexión según el invento
representado en las figuras 1 y 2. Presenta dicho contacto un
soporte 1 de material aislante de dos piezas, que aloja los otros
componente constructivos, descritos a continuación, y envuelve la
disposición conjunta. En la figura 2, se ha suprimido la parte
superior del soporte 1 de material aislante de dos piezas para poder
representar mejor los componentes constructivos que se encuentran
en el interior. El soporte 1 de material aislante está provisto de
perforaciones 11...14 longitudinales que discurren respectivamente
en una caja, que forma parte integral, y sobre las que se entrará
en mayor detalle más adelante. En la zona de otra perforación 15
longitudinal, se ha previsto un cojinete 16, en el que se ha
apoyado giratoriamente una palanca conmutadora mediante un bulón de
cojinete, que no se ha representado aquí. Se ha dispuesto otro
cojinete 17 lateralmente, que recibe una carcasa 3 de contacto, que
se describirá aún con mayor detalle más abajo. Finalmente, aún se
han previsto en el soporte 1 de material aislante unos alojamientos
18 en forma de casquete, en los que se apoyan muelles 8 de
compresión, que asimismo se describirán con mayor detalle más abajo.
Se han dispuesto en el soporte 1 de material aislante dos contactos
4, 5 fijos opuestos así como una barra 6 de contacto.
En la figura 3, se ha representado otra vez
separadamente el soporte de material aislante descrito.
La palanca 2 conmutadora, que se ha mostrado
otra vez sola en la figura 4, se ha fijado giratoriamente por medio
de un cojinete 21 en el cojinete 16 del soporte 1 de material
aislante. La palanca 2 conmutadora presenta un brazo 22 pivotante,
que se puede girar alrededor del cojinete 21 y que tiene, a su vez,
un arrastrador 23 por su extremo libre. Lateralmente en el brazo 22
pivotante, se han previsto dos alojamientos 24 contrasoporte, que
se han configurado en forma de casquete y que asimismo sirven para
el apoyo de los muelles 8 de compresión aún por explicar. Por su
otro extremo libre opuesto, la palanca 2 conmutadora presenta un
contorno 25 de maniobra en forma de horquilla.
La carcasa 3 de contactos, que se muestra otra
vez sola en la figura 5, tiene un orificio 31 de arrastre, en el
que engancha el arrastrador 23 de la palanca 2 conmutadora. La
carcasa 3 de contactos presenta además un alojamiento 32 de
contactos con guía 33 de muelles, en donde se han fijado dedos 9, 10
de contacto dispuestos paralelamente, que están sujetos por un
bulón 35 de cojinete. La carcasa 3 de contactos se apoya de modo
pivotante en el cojinete 17 del soporte 1 de material aislante por
medio de un cojinete 34 y del bulón 35 de cojinete.
En la figura 6 se muestra de nuevo la acción
conjunta de la palanca 2 conmutadora, la carcasa 3 de contactos,
así como de los dedos 9, 10 de contacto. En esta representación, se
ha configurado continuamente la barra 6 de contactos, es decir, de
una pieza. Esto resulta ventajoso en el marco del invento, pero no
es una característica necesaria; igualmente bien se pueden
configurar, en vez de semejante barra de contactos, unos contactos
separados, igual que los contactos 4 y 5, como piezas de contacto
separadas. Debe explicarse, a base de esta figura, el modo de
funcionamiento del contacto mecánico de conexión según el invento:
Si se mueve una polea o similar con el accionamiento del conmutador
de regulación bajo carga en el contorno 25 de maniobra de la palanca
2 conmutadora y marcha sobre él, entonces se pivota toda la palanca
2 conmutadora alrededor de su cojinete 21. Su arrastrador 23, que
es conducido en unión positiva de forma en el orificio 31 de
arrastrador de la carcasa 3 de contactos, pivota dicha carcasa 3 de
contactos alrededor de su cojinete 34. Con ello, los dedos 9, 10 de
contacto paralelos fijados en ella conectan los respectivos
contactos 4, 5 fijos o bien deslizan sobre la barra 6 de contacto
configurada aquí de una pieza. Debe observarse que los dos dedos 9,
10 de contacto envuelven por los dos lados el respectivo contacto
fijo. Los muelles de contacto, previstos en semejantes dedos de
contacto paralelos para generar la necesaria presión de contacto, se
han omitido aquí en arras de una mayor claridad. Los componentes
constructivos explicados actúan según el invento como un engranaje
espacial tridimensional.
Al mismo tiempo, se aprovecha el efecto físico
de la acción de las intensidades de corriente: si dos conductores
descansan paralelamente y son recorridos simultáneamente por la
corriente en sentidos contrarios, entonces se repelen mutuamente;
en el caso del mismo sentido de corriente, por el contrario, se
atraen. Este efecto físico de atraerse se realiza aquí por los dos
dedos 9, 10 de contacto paralelos, que envuelven el respectivo
contacto fijo por ambos lados y son recorridos en el mismo sentido
de corriente, en combinación con el descrito engranaje espacial
tridimensional para su accionamiento. Esto representa una ventaja
esencial del invento con respecto al estado actual de la
técnica.
En la figura 7 se muestran dos de estos
contactos de conexión según el invento, que se han combinado en una
unidad de conmutación mecánica completa para una fase de un
conmutador de regulación bajo carga. En este caso, una de los
contactos I de conexión actúa como conmutador de regulación bajo
carga y el otro contacto II de conexión, como contacto de conexión
resistivo. Piezas iguales se han provisto de los mismos signos de
referencia, y debe observarse que ambos módulos se han construido
totalmente idénticos. Por razones de claridad, no se han provisto
de signos de referencia, en esta representación, todos los detalles
explicados; adicionalmente a los componentes constructivos ya
explicados se ha aludido aquí también a conductores 7 eléctricos de
conexión. En esta figura, se pueden reconocer bien los muelles 8 de
compresión, que se encuentran respectivamente entre un alojamiento
18 en forma de casquete del soporte 1 de material aislante y el
contrasoporte 24 en forma de casquete de la palanca 2 conmutadora.
Por medio de dichos muelles 8 de compresión se consigue una acción
rápida; la respectiva palanca 2 conmutadora es pivotada contra la
fuerza del muelle 8 de compresión precargado elásticamente y llega
con seguridad, tras sobrepasar el punto muerto, a la otra posición
final. Ambos módulos son básicamente idénticos, como ya se ha
explicado, aunque es posible, y en muchos casos tiene sentido,
configurar diferentemente los contornos 25 de maniobra de las dos
palancas 2 conmutadoras para variar la secuencia de conmutación y
la velocidad de conmutación.
En la figura 8, se muestra el circuito eléctrico
de un conmutador escalonado, que se puede realizar con la
disposición explicada en la figura 7 de dos contactos de conexión.
En la zona superior del circuito, se ha representado
esquemáticamente el selector del conmutador escalonado, que realiza
una preselección sin carga de la nueva toma n+1 de la bobina a la
que se ha de conmutar, mientras la precedente toma n de bobina aún
está eléctricamente conectada. Debajo, se muestran los dos lados A y
B del conmutador de regulación bajo carga, entre los cuales debe
tener lugar seguidamente una conmutación sin interrupción bajo
carga. Los contactos MCA y MCB son los respectivos contactos
permanentes principales, de los cuales uno está en funcionamiento
estacionario y, por consiguiente, sin conducir corriente. MSV indica
una celda de conmutación en vacío en la rama de conmutación
principal, TTV, una célula de conmutación en vacío de la derivación
resistiva, que presenta la resistencia R de paso adicional. Las
líneas de trazos muestran la parte del circuito, que es realizada
técnicamente por los dos contactos I o bien II mecánicos de conexión
según el invento. El contacto II de conex, que actúa como contacto
de conexión principal, se ha identificado como MTF, el contacto I
mecánico de conexión, que actúa como contacto de conexión
resistiva, se ha indicado como TTF. Y indica la derivación de
carga.
- 1
- Soporte aislante
- 11
- perforación longitudinal
- 12
- perforación longitudinal
- 13
- perforación longitudinal
- 14
- perforación longitudinal
- 15
- perforación longitudinal
- 16
- Cojinete
- 17
- Cojinete adicional
- 18
- Alojamiento en forma de casquete
- 2
- Palanca conmutadora
- 21
- Cojinete
- 22
- Brazo pivotante
- 23
- Arrastrador
- 24
- Cojinete de resistencia en forma de casquete
- 25
- Contorno de maniobra, en forma de horquilla
- 3
- Carcasa de contactos
- 31
- Orificio de arrastrador
- 32
- Alojamiento de contacto
- 33
- Guía de muelle
- 34
- Cojinete
- 35
- Bulón de cojinete
- 4
- Contacto fijo
- 5
- Contacto fijo
- 6
- Barra de contacto
- 7
- Conductor de conexión
- 8
- Muelle de compresión
- 9
- Dedos de contacto
- 10
- Dedo de contacto
Claims (3)
1. Contacto mecánico de conexión para conmutar,
en especial, en un conmutador escalonado bajo carga, habiéndose
previsto un soporte (1) de material aislante, en el que se han
dispuesto contactos (4, 5, 6) fijos, conectables; habiéndose
apoyado de modo pivotante una palanca (2) conmutadora en el soporte
(1) de material aislante, palanca (2) que presenta por uno de sus
dos extremos libres un brazo (22) giratorio y, por el otro extremo
libre, un contorno (25) de maniobra, y pudiéndose pivotar
bruscamente la palanca (2) conmutadora por acción de la fuerza
sobre el contorno (25) de maniobra de uno de sus dos estados
estacionarios respectivamente al otro respectivamente,
caracterizado porque en el soporte (1) de material aislante
se ha apoyado adicionalmente una carcasa (3) de contactos pivotante
alrededor de un cojinete (34) separado, porque la carcasa (3) de
cojinetes lleva dos dedos (9, 10) de contacto paralelos, unidos
eléctricamente uno con otro, que envuelven por ambos lados los
contactos (4, 5, 6) fijos respectivamente conectados, y porque la
carcasa (3) de contactos está unida mecánicamente con la palanca
(2) conmutadora y puede ser accionada por ella.
2. Contacto mecánico de conexión según la
reivindicación 1, caracterizado porque la palanca (2)
conmutadora presenta un arrastrador (23), que engancha en unión
positiva de forma en un orificio (31) de arrastrador de la carcasa
(31) de contactos.
3. Contacto mecánico de conexión según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque uno de los
contactos fijos se ha configurado como barra (6) de contacto, sobre
la que deslizan los dedos (9, 10) de contacto al moverse la carcasa
(3) de contactos.
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