Термомагнитное реле времени Советский патент 1993 года по МПК H01H37/58 

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к приборам измерения времени, преимущественно для систем автоматического контроля управления.

Сущность изобретения заключается в том, что в центре перевернутого стакана, выполненного из магнитомягкого материала установлен постоянный магнит так, что продольные оси стакана и магнита соосны, а на внутренних стенках стакана по его образующей через 90° смонтированы герконы, при этом внешние концы их контактов выходят через изоляционные втулки в стенке стакана во внутрикорпусное пространство. Между герконами и постоянным магнитом установлен трубчатой формы элемент, состоящий из, например, четырех сегментов, выполненных из термомагнитного материала, имеющих различную величину точек Кюри. Их нижние торцы запрессованы в теплоноситель, а продольные оси геркона, сегмента и постоянного магнита параллельны и расположены в одной плоскости, причем за сегментом с наибольшей точкой Кюри установлен геркон, имеющий нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты, а за остальными сегментами размещены герконы с нормально разомкнутыми контактами. В дне стакана по его центральной оси смонтирован упор из немагнитного материала, сам же стакан установлен в ограничительном кольце, закрепленном в днище корпуса в заданном положении, для чего в буртике на торце стакана, выполнен выступ, а в ограничительном кольце - паз. В электрической схеме реле времени цепь электроподогрева включена через автотрансформатор или последовательно с потенциометром, а нормально замкнутый контакт одного из герконов шунтирует цепь пусковой кнопки, питающей обмотку электромагнитного реле, будучи включенным после замыкания нормально разомкнутого контакта этого реле, а параллельно цепи его обмотки включен конденсатор, о чем информирует включенная сигнальная лампа на

00

Ј о

протяжении полного цикла работы реле времени.

На фиг.1 показан его вид сверху; на фиг.2 - вид фиг.1 по А-А; на фиг.З - вид фиг.2 по Б-Б; на фиг.4 представлена электрическая схема устройства.

Термомагнитное реле времени с различными задаваемыми интервалами срабатывания состоит из корпуса, включающего днище 1 и крышку 2, установленную на днище 1. На верхней плоскости крышки 2 размещается кнопка 3, ручка 4 потенциометра {на фиг.1 не показан) со шкалой 5, таблица 6 выдержек времени в зависимости от положения ручки 4 и сигнальная лампа 7, информирующая о включении реле времени. На одной из боковых стенок крышки 2 смонтирован разъем 8 для соединения реле времени с электропитанием и другими внешними связями. Кроме того на боковых стенках крышки 2 имеются щели (на чертежах показаны), предназначенные для вентиляции полости корпуса (внутри корпусного пространства).

На днище 1 устанавливается электромагнитное реле 9 с контактной парой 10, конденсатор 11 и ограничительное кольцо 12 с пазом 13.

Основное место (его объем) внутрикор- пусного пространства 14 занимает, защищающий от влияния внешних магнитных полей, экранирующий стакан 15, выполненный из магнито-мягкого материала, устанзв- лиеаемый в перевернутом состоянии в бграничительном кольце 12 так, что его буртик 1 б контактирует с внутренней поверхностью кольца 12. На этом буртике имеется выступ 17, который при установке стакана 15 входит в паз 13. Внутри стакана 15 к днищу 1 винтом 18 крепится подставка 19, имеющая в верхней своей части нишу 20, Эта подставка выполнена из нетеплопроводного и немагнитного материала. Одновременно винтом 18 прикрепляется к днищу 1 теплоноситель 21, изготовленный из теплопроводного немагнитного материала и подкладка 22 из нётеплопроводного материала. По плоскостям соприкосновения теплоносителя 21 и подкладки 22 имеется соосно выполненная кольцевая проточка 23, сечение которой показано на фиг.2. В нее закладывается спираль электроподогрева (на фиг.2 не показана). В верхней части теплоносителя 21 выполнен кольцевой вырез (проточка) 24, в который запрессовываются сегменты 25. 26, 27 и 28 из термомагнитного материала с различной точкой Кюри у каждого. Упомянутые сегменты образуют чувствительный элемент трубчатого сечения, окружающий на некотором

расстоянии постоянный магнит 29. например, цилиндрической формы, установленный в нише 20 подставки 19. Четыре геркона 30, 31, 32 и 33 закрепляются на внутренней

стенке через 90° друг от друга с удалением корпусов герконов от стенки стакана 15. Герконы 30, 31, 32 и 33 крепятся внешними частями своих контактов 34, 35. 36, 37 через изоляционные втулки (на чертежах не пока0 заны) в стенке стакана 15, а их концы выходят во внутрикорпусное пространство 14,

Устанавливаются взаимодействующие между собой геркон, сегмент и магнит так, что их продольные оси должны быть парал5 лельны между собой и располагаться вертикально в одной плоскости. Необходимым условием является и то, что длина каждого сегмента должна перекрывать по длине гер- коны и постоянный магнит с обеих сторон.

0 За сегментом 28, материал которого обладает самой высокой точкой Кюри, монтируется переключающийся геркон 33 с нормально замкнутым и нормально разомкнутым контактом, а герконы 30, 31, 32

5 имеют только нормально разомкнутые контакты.

Стакан 15 со смонтированными в нем герконами 30, 31, 32 и 33 размещается в кольце 12 так, что выступ 17 на его буртике

0 16 совпадает с пазом 13 (иначе стакан 15 в кольцо 12 не войдет), чем обеспечивается соответствующее противостояние этих герконов и сегментов.

В центре дна стакана 15, с внутренней

5 его стороны монтируется упор 38, при посредстве которого постоянный магнит 29 удерживается в нише 20 подставки 19, Стакан 15 после того, как собрана электрическая схема реле, прижимается крышкой 2 к

0 днищу 1 и удерживается в этом положении соответствующим замком.

Электрическая схема, показанная на фиг.4, обеспечивает работу реле времени в режиме, определенном целью предполагае5 мого изобретения.

Через контакты 39 и 40 питание подается на один из контактов кнопки 3 и контактов 10 реле 9. Со второго контакта кнопки 3 цепь разветвляется на обмотку 41 электро0 магнитного реле 9, на один из контактов конденсатора 11 и на нормально замкнутый контакт геркона 33. Со второго контакта 10 цепь также разветвляется на параллельно соединенные между собой подвижные кон5 такты герконов 30, 31, 32 и 33, причем подвижный контакт геркона 33 находится во включенном состоянии со своим нормально замкнутым контактом. Далее, к цепи второго контакта контактной пары 10 присоединены электроподогрев 42 и последовательно соединенный с ним {для данной схемы) потенциометр 43, а также лампа 7. Контакты 44, 45, 46 и 47, к которым подсоединены нормально разомкнутые контакты герконов 30, 31, 32 и 33, в свою очередь, соединяются с потребителями командных сигналов реле времени.

Работает реле следующим образом.

Включение реле в сеть осуществляется путем стыковки разъема 8 с его ответной частью (на чертеже не показано).

При этом с контакта 39 разъема 8 одна фаза (или плюс) подойдет к одному из контактов кнопки 3 и контактной паре нормально разомкнутого контакта 10 электромагнитного реле 9. а с контакта 41 (разъема 8) вторая фаза (или минус) подается на реле 9, конденсатор 11, потенциометр 43 и на лампу 7.

Запуск реле осуществляется нажатием на кнопку 3, При этом замыкается цепь обмотки реле 9, конденсатора 11, причем сработает реле, замкнутся контакты 10, после чего будет подано питание на контакты гер1 конов 30, 31, 32 и 33. Если герконы 30, 31 и 32 некоторое время будут находиться в режиме ожидания, то через нормально замкнутые контакты геркона 33 шунтируется цепь кнопки 3, чем обеспечивается питание сетей после отпускания названной кнопки, которая включила не только контакты 10 реле 9, но и обеспечила питание электрообогрева 42, свечение сигнальной лампы 7, информирующей о работе реле и зарядке конденсатора 11.

Сущность работы реле заключается в том, что электрообогрев 43 нагревает сегменты 25, 26, 27 и 28. До достижения материалом этих сегментов точки Кюри они являются экраном, замыкающим на себя магнитный поток магнита 29, чем исключает его воздействие на герконы 30. 31, 32 и 33, которые находятся в режиме ожидания. По мере дальнейшего нагрева сегментов и достижения ими точки Кюри последние теряют свои экранирующие свойства, магнитный поток достигает геркона, стоящего за этим сегментом, срабатывают (замыкаются) его контакты и сигнал через соответствующий контакт разъема (44, 45, 46 и 47) подается на исполнительный механизм. После достижения сегментом 28 точки Кюри срабатывает геркон 33. При этом размыкаются его замкнутые контакты, но цепь электромагнитного реле 9 будет удерживаться некоторое время за счет разряда конденсатора через обмотку 41 реле 9. За это время сигнал проходит через замкнувшиеся нормально разомкнутые контакты геркона 33 на исполнительный механизм После разряда конденсатора 11 реле 9 отключает сигнальную лампу 7, электрообогрев 42 и прекращает питание исполнительных механизмов через герконы. После остывания теплоносителя 19 и сегментов, в него запрессованных, реле времени снова будет готово к работе.

Следует отметить, что руководствуясь

вышеизложенным описанием работы реле времени, ему должен предшествовать подготовительный процесс, заключающийся в следующем: перед работой в системе измерения времени и автоматического

контроля проверяемых устройств производится калибровка временных интервалов в зависимости от заданной программы. Эти действия выполняются путем подбора с помощью потенциометра 43 (при перемещении его ручки 4) мощности электрообогрева 42 (Дж/сек).

Для удобства объяснения технического решения авторы в данной заявке взяли реле времени с четырьмя ступенями включений.

При разработке реле времени количество термомагнитных сегментов, а следовательно герконов, практически можно обеспечить установку от двух до двенадцати пар, что может расширить их применение. Все

остальные элементы ничем не отличаются друг от друга. Дальнейшее увеличение количества упомянутых пар (сегмент -геркон) потребует для устранения взаимовлияния некоторого усложнения конструкции реле,

но принцип останется без изменений. Только кольцевой экран вокруг одного магнита, собранный из сегментов, материал которых имеет различную точку Кюри, позволяет расширить количество пар: сегмент - геркон, чем расширяются возможности предлагаемого реле аремени.

, Простота конструкции заявляемого технического решения позволяет изготавливать его в любой мастерской с элементарным оборудованием и инструментом. Формула изобретения Термомагнитное реле времени, содержащее постоянный магнит, герконы, электронагреватель и термочувствительный

элемент из термомагнитного материала, отличающееся тем, что, с целью обеспечения различных интервалов срабатывания и повышения надежности, оно снабжено стаканом, выполненным из мэгнитомягкого материала, постоянный магнит установлен в центре стакана, термочувствительный элемент состоит из сегментов, каждый из которых имеет различную точку Кюри, указанный термочувствительный элемент установлен вблизи постоянного магнита, а герконы расположены на внутренней стенке стакана по его образующей так, что за сегментом с наибольшей точкой Кюри установлен переключающий геркон. при

этом продольные оси стакана и постоянного магнита соосны, а продольные оси сегментов и герконов параллельны между собой и осью постоянного магнита.

Изобретение относится к устройствам для измерения времени для систем автоматического контроля. Цель изобретения - различные интервалы срабатывания и повышенная надежность срабатывания. Термомагнитное реле времени содержит стакан из магни- томягкого материала, на внутренних стенках которого установлены герконы, а в центре постоянный магнит, термочувствительный элемент (ГЭ) состоит из сегментов, каждый из которых имеет различную точку Кюри. 4 ил.

«Г

/

/

Z.

т

Редактор Л. Пигина

Заказ 1828

Составитель А. Стругацкий

Техред М.МоргенталКорректор М. Керецман

Тираж

пиммпм г Подписное нниипи Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„ 4/5