Электромагнитное реле времени Советский патент 1988 года по МПК H01H37/10 

W- fj(Л

It

00

О5 00

оо

113

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитным реле времени.

Цель изобретения - повышение точности срабатывания реле.

На фиг. 1 изображено реле времени на фиг. 2 - термобиметаллический компенсатор температурной погрешности реле при деформации мембран вследствие нагрева (якорь реле в притянутом положении).

Реле содержит электромагнитную систему клапанного типа и контактную систему мостикового типа.

Электромагнитная система состоит из и-образного магнитопровода с цилиндрическим керном 1, якоря 2 и включающей катушки 3. В пластмассовый каркас включающей катушки 3 запрессована массивная медная дешиферная гильза 4. Магнитопровод своей изогнутой частью залит в силуминовое основание 5, которое служит одновременно

Ступенчатая регулировка выдержки времени осуществлена немагнитными прокладками 18 разной толщины, а плавная - изменением натяжения возвратной пружины 17. Обычно выдержка времени устанавливается заводом-изготовителем при температуре окружающей среды 20±5°С.

Реле работает следующим образом.

При подаче питания на включающую катушку 3 якорь 2, преодолевая усилие возвратной пружины 17, притягивается к наконечнику 12 керна 1 на рас- стояние, ограничиваемое толщиной

немагнитной прокладки 18, и утапливает толкатель 11 (фиг. 2), сжимая дополнительную пружину 10. При этом связанная с якорем 2 скобой 16 тя- га 15, перемещаясь, размыкает контакты 13 и 14.

В притянутом положении электромагнитная сила притяжения превьшает суммарное отрывное усилие, создавае

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитным реле времени. Цель изобретения - повьшение точности срабатывания. В отверстии магнитопровода размещен набор из элементов 8 и термочувствительных мембран 7. При нагреве мембраны 7 прогибаются, и увеличивается длина пружины 10, что уменьшает усилие отрыва якоря 2 от полюсного наконечника 12. При охлаждении происходит обратный процесс. Изменение усилия пружины компенсирует изменение сопротивления демпферной гильзы 4. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с

дополнительным демпфером электромаг- 25мое возвратной пружиной 17, дополнинитной системы. В керне 1 магнитопро-тельной пружиной 10 и контактными

вода выполнено глухое продольное от-пружинами.

верстие 6, в котором размещен набор. При отключении катушки 3 магнитсостоящий из круглых термочувстви- .ный поток в магнитопроводе реле спательных мембран 7, которые могут быть 30дает замедленно из-за возникновения

выполнены из термобиметалла, и элементов 8 с выемкой на одном из тор- (цов и с выступом 9 на другом торце. Мембраны 7 активным слоем биметалла лежат на краях выемок элементов 8, а выступы 9 упираются в центры мембран 7 со стороны пассивного слоя. Этот набор одним концом опирается на дно отверстия 6 и через

верхний элемент 8 поджат дополнитель- 40 водит к замыканию контактов 13 и 14. ной пружиной 10, связанной с толкате- Толкатель 11 под действием пружины 10 лем 11, свободно перемещающимся в центральном отверстии полюсного наконечника 12, навернутого на керн 1. Конец толкателя 11 в исходном положе- 45 наконечника 12. НИИ выступает за рабочую поверхность Компенсация температурной погрештакже возвращается в исходное положение, вновь выступающая своим концом за рабочую поверхностью полюсного

наконечника 12 (примерно - 7 рабочего зазора между якорем 2 и полюсным

наконечником 12). Толкатель 11 и эле- 50 ратуры окружающей среды соответственменты 8 выполнены из немагнитньк материалов .

Контактная система состоит из неподвижных контактов 13 и подвижных мостиковых контактов 14, связанных через тягу 15 и скобу 16 с якорем 2, который удерживается в исходном положении регулируемой возвратной пружиной 17.

в гильзе 4 и основании 5 вихревых токов, стремящихся поддержать спадающий поток. Поэтому якорь 2 реле отпадает только после определенной вы- 2g держки времени тогда, когда электромагнитная сила притяжения станет меньше суммарного отрывного усилия. Возврат якоря 2 вместе со скобой 16 и тягой 15 в исходное положение приводит к замыканию контактов 13 и 14. Толкатель 11 под действием пружины 10 наконечника 12. Компенсация температурной погрештакже возвращается в исходное положение, вновь выступающая своим концом за рабочую поверхностью полюсного

ности реле происходит следующим образом.

При постепенном увеличении темпено растет и температура всех деталей и узлов реле, в том числе демпферной гильзы 4 и основания 5, сопротивление которых при этом возрастает. Вы- 5g держка времени по сравнению с первоначально установленной (при 20°С) должна уменьшиться из-за более быстрого затухания вихревых токов и, следовательно, более быстрого спадания

магнитного потока до величины, при которой происходит отпадание якоря реле и которая однозначно зависит от суммарного отрывного усилия пружин 17 и 10 и контактных пружин. Но термочувствительные мембраны 7 также приобретают повышенную температуру окружающей среды и прогибаются внутрь элементов 8, выступы 9 которых при этом входят в вогнутости смежных термочувствительных мембран 7, вследствие чего длина всего набора сокращается по сравнению с исходной (при 20°С) на величину , где f - прогиб каждой мембраны 7 при данной температуре; п - число мембран 7 в наборе.

На эту величину 1 увеличивается длина пружины 10 и, следовательно, уменьшается ее отрывное усилие, приложенное через толкатель 11 к якорю 2, на величину , где с - жесткость дополнительной пружины 10. Поэтому отрыв якоря 2 произойдет при меньшем значении спадающего магнитного потока и выдержка времени возрастает. Компенсация будет полной в том случае, если увеличение вьщерж- ки времени из-за снижения отрывного усилия дополнительной пружины 10 будет равно уменьшению вьщержки времени вследствие возрастания сопротивления демпферной гильзы 4 и основания 5

При постепенном понижении темпера- туры окружающей среды (ниже 20°С) соответственно снижается сопротивление демпферной гильзы 4 и основания 5 что должно быпо бы привести к увеличению выдержки времени по сравнению с первоначально установленным значением (при 20 С). Однако термочувствительные мембраны 7 выгибаются при пониженных температурах в противоположную сторону, т.е. над элементами 8, выступы 9 которых при этом опираются на выпуклости смежных мембран. Длина всего набора увеличивается, что приводит к возрастанию отрьшного усилия пружины 10, приложенного к якорю 2

через толкатель 11, и, следовательно, к уменьшению вьщержки времени до первоначально установленного значения.

Аналогично -компенсируется и уменьшение вьщер Жки времени, связанное с нагревом демпферной гильзы 4 и основания 5 длительно включенной катушкой 3 реле. Поток тепла из катушки

5

0

5

с

0

0

5

0

5

через демпферную гильзу 4 проникает в керн 1 и вызывает нагрев термочувствительных мембран 7, прогиб которых внутрь элементов 8 приводит к снижению отрывного усилия дополнительной пружины 10 и, следовательно, к возрастанию выдержки времени до первоначально установленного значения.

Таким образом, работа компенсирующих элементов реле сводится к такому изменению отрьшного усилия, приложенного к якорю, которое во всем диапазоне рабочих температур реле .соответствовало бы необходимому изменению выдержки времени на величину, противоположную температурной погрешности реле. Исходя из этого и рассчитьшает- ся рабочая характеристика компенсирующего устройства и жесткость дополнительной пружины.

Формула изобретения

с целью повышения точности срабатывания, оно снабжено набором элементов с выемкой на одном торце и с выступом на другом торце и термочувстйи- тельных мембран, дополнительной пружиной и толкателем, цилиндрический керн магнитопровода выполнен с глухим отверстием, в котором размещен набор элементов и термочувствительных мембран так, что термочувствительные мембраны лежат на краях выемок элементов, а выступы элементов упираются в центры термочувствительных мембран, при этом дополнительная пружина размещена между верхним элементом и толкателем так, что во включенном положении реле толкатель прижат дополнительной пружиной к якорю.

2.Реле времени по п. 1, отличающееся тем, что, термочувствительные мембраны выполнены из термобиметалла и установлены так, что активный слой термобиметалла лежит на краях выемок элементов.