Устройство для управления на расстоянии приемниками электрической энергии Советский патент 1934 года по МПК H02K11/00 G08C19/02 H02P9/02 G08C19/38 

Изобретение относится к устройствам управления на расстоянии.

Предлагаемое изобретение представляет собой комбинацию реле, позвдляющую управлять на расстоянии различными электрическими машинами и аппаратами по рабочим проводам. Например, подобное реле, будучи включено в линию электрического тока, будет в состоянии воздействовать на все включенные в данную линию и снабженные дополнительными устройствами, так называемыми, селекторами, потребители тока, включать и выключать двигатели, зажигать лампы и т. д. Все эти операции могут быть произведены с одного места, одним аппаратом.

В основу изобретения положен принцип совместной передачи по проводам переменного и постоянного тока. Переменный ток является основным и служит в качестве рабочего тока, постоянный же является током вспомогательным и служит лишь для приведения в действие селекторов-выключателей, замыкающих рабочий, переменный. Ток в каждом данном потребителе тока.

Для уничтожения влияния переменного тока на реле и селекторы, последние имеют фильтры, представляющие собой колебательные контуры, настроенные точно на частоту переменного тока и представляющие теоретически бесконечно большое сопротивление для переменного тока.

(333)

Практически же, если переменный ток и пройдет через фильтр, то он будет настолько мал, что не окажет никакого влияния на цепи постоянного тока.

Постоянный ток будет свободно проходить через фильтр, и так как для работы селекторов потребуется малый ток, то, несмотря на могущее быть включенным большое количество потребителей тока, все же окажет воздействие на селектор соответственно с посылаемыми импульсами.

В качестве источника постоянного тока могут служить: в небольших установках меднозакисный выпрямитель или батарея аккумуляторов, а в крупных установках-мотор-генератор.

Вся система реле состоит из вызывного аппарата, источника постоянного тока и группы селекторов, расположенных по линии.

На чертеже фиг. 1-8 изображают схематически предлагаемое устройство.

В предлагаемой конструкции вызывной аппарат представляет собой обычный телефон с автоматическим номеронабирателем. В аппарате, кроме того, расположены два вспомогательных реле; вызывное 7 и отбойное 8, а также фильтр, состоящий из самоиндукции //и конденсатора 10.

Номеронабиратель устроен следующим образом (фиг. 3). Металлический диск /, имеющий десять круглых вырезов, расположенных над циферблатом 40,

насажен наглухо на трубчатой оси и, будучи отведен (введенным в вырез пальцем) до упора 39 по часовой стрелке, вращается вместе с осью в обратную сторону до своего начального положения. На оси неподвижно закреплен хомутик 30, имеющий с обеих сторон по собачке 55, направленные таким образом, что при вращении диска /противчасовой стрелки они Захватывают зубья двух храповиков 5 и 5 и заставляют их, а, вместе с ними, и их парные шестерни 28 и 38, вращаться вместе с диском. При вращении диска / по часовой стрелке, собачки скользят по зубьям храповиков, не вращая их. Диск 7 вращается против часовой стрелки под действием спиральной пружины 57, закрепленной одним концом в укосной рамка 47, а другим-в диске /, и закручиваемой диском при вращении по часовой стрелке.

Шестерня 28 сцеплена с шестерней 29, которая, находясь на одной оси с шестерней 5/, вращает последнюю, передавая таким образом вращение на центробежный регулятор 38 через червяк 32. Шестерня 38 имеет редкие зубья, в промежутки между которыми западает изолированный рычажок контактной пластины 6, размыкающей в таком положении контакт. Колесо 38 при вращении диска / несколько раз замыкает контакт б, соответственно тому, какая цифра циферблата 40 была установлена.

Хомутик 30 имеет выступы, которые при нормальном положении диска / находятся как раз против изолирующего рычажка контактной пластинки 4 и, преодолевая ее усилие, размыкают контакт 4. С другой стороны хомутика 30 имеется контакт 5, одна из пластинок которого, имеющая изолирующий рычажок, расположена так, что через некоторый малый отрезок пути после начала движения диска 7 по часовой стрелке и перед самым возвращением диска / в нормальное положение при вращении против часовой стрелки контакт 5 замь1.кается на короткое время.

Селектор представляет собой, выключатель, действующий под влиянием определенной комбинации импульсов постоянного тока (фиг. 2, 4, 5).

Между полюсами П-образного постоянного магнита расположены две катущки

электромагнита /2, 22 и якорь /5 рычага /7.

Сердечники электромагнита, сделанные из мягкого железа, под влиянием магнита, намагничиваются. Якорь также намагничивается, причем полярность его со стороны ближнего полюса постоянного магнита будет противоположной полярности этого полюса, а со стороны полюсных наконечников сердечников, также противоположной полярности последних. Поэтому якорь, исНытывающий одинаковое, притяжение от обоих сердечников, остается в нейтральном положении. При прохождении через обмотки /2 и 22 тока одного направления один сердечник, например 72, приобретает одну полярность, предположим, одноименную с имеющейся у него от постоянного магнита и, следовательно, сила его возрастает, другой же сердечник, наоборот, потеряет часть своего магнетизма. В результате якорь притянется к первому сердечнику. При прекращении подачи тока якорь займет нейтральное положение и при действии тока обратного направления он притянется к другому сердечнику.

Рычаг 17 имеет на конце собачку в, укрепленную подвижно, но ограниченную в своих колебаниях пружинкой и двумя упорами.

Собачка упирается в зубья храпового колеса 24, закрепленного на легком мет-аллическом диске 75.

Диск /5 имеет ось 0 и вместе с ней может вращаться, но удерживается в определенном положении часовой пружиной 25, скрепленной одним концом с осью 0, а другим-с рамой, служащей основанием селектора.

При колебаниях якоря собачка в будет передвигать храповик , а, вместе с ним и диск 75 против часовой стрелки, закручивая пружинку 25- При нейтральном положении якоря 75 и рычага 77 собачка слегка нажимает на сцепленный с ней, при данном положении селектора, зуб храповика. При притягивании к сердечнику катушки 22 собачка, нажав на зуб храповика, повернет последний на один зуб. При притяжении якоря к катушке 72 собачка отойдет от храповика.

Для того, чтобы при колебаниях собачки и передвижении храпового колеса.

последнее не могло „сорваться (под действием пружины) в обратную сторону при возвращениях якОря в нейтральное положение, поставлена тормозящая собачка 18, прижимаемая слабой пружиной к храповику и не дающая ему вращаться под действие пружины 25 в сторону, обратную усилию собачки якоря 77.

По окружности селекторного диска имеются восемнадцать отверстий (может быть и другое четное количество, в зависимости от количества потребителей тока, обслуживаемых данным реле). В четыре из них вставляются штифты, представляющие собой винт, к головке которого прикреплена изогнутая к низу, до прилегания к селекторному диску, плоская пружинка. Штифты служат для настройки селектора на определенный номер, присвоенный данному потребителю, и характеризуют собой порядок импульсов, необходимых для поворота селектора на угол, при котором замкнется цепь переменного тока потребителя. Штифты закрепляются в диске так, чтобы наклонные пружинки приходились позади щтифта, считая при движении диска против часовой стрелки.

Сбоку над диском 15, на расстоянии немного меньше шага селектора впереди первого отверстия диска, при спокойном его положении, находится двухколенная задерживаюШ|ая собачка 23, служащая для задерживания диска в определенном положении при прекращении импульсов и йтходе тормозной и передвигающей собачек 18 и в.

Задерживание диска произойдет лищь в том случае, если при остановке движения диска какой-либо из штифтов окажется около собачки 23 и впереди нее.

Задерживающее колено собачки 23 удерживается в нормальном положении плоской пружинкой и может отклоняться лишь вперед под действием штифтов при их движении против часовой стрелки; при обратном движении собачка будет удерживать щтифтьт, не давая диску вращаться по часовой стрелке. Удерживание диска произойдет лишь в том случае, если собачка в момент остановки диска будет находиться за штифтом под его наклонной пружинкой, ибо, если под действием импульсов тока, диск пройдет дальше, то собачка 23, приподняв наклонную пружинку штифта, выйдет изпод нее и при остановке диска и его стремлении вернуться назад не удержит штифт диска, а свободно поднимется по наклонной пружинке, слегка отклонившись кверху на своем основном шарнире, и пройдет над штифтом, не задев его. Диск 15 несет на себе контактный ползунок 16, при первых восьми шагах селектора скользящий на дуге 79, а после девятого шага перескакивающий на контактную дугу 20 и замыкающий этим цепь потребителя тока.

Первые девять отверстий диска и первые три штифта служат для вращения диска при включении тока, а последние девять отверстий и три штифта при выключении его. Третий штифт во всех селекторах закреплен в девятом отверстии (если номеронабиратель вызывного аппарата имеет десять цифр) и не имеет наклонной пружинки. Шестой штифт во всех дисках закреплен в предпоследнем, семнадцатом, отверстии и имеет за собой упирающуюся в диск наклонную пружинку, поднимающуюся на высоту, вдвое большую высоты всех штифтов и проходящую в виде дуги над всеми тринадцатью отверстиями диска. Действие всей системы заключается в следующем. Каждому потребителю, снабженному селектором и включенному в данную систему реле, присваивается определенный , состоящий из трех цифр. При 10-значном номеронабирателе этих номеров будет восемнадцать и, очевидно, они будут следующие: 2-1-6 3-1-5 4-1-4 5-1-3 2-2-5 3-2-4 4-2-3 5-2-2 2-3-4 3-3-3 4-3-2 5-3-1 2-4-3 3-4-2 4-4-1 2-5-2 3-5-1 2-6-1

Предположим, мы хотим включить потребителя 2-4-3.

Для этого вставляем палец в отверстие, приходящееся над цифрой 2, и поворачиваем диск 7 по часовой стрелке до упора, закручивая спиральную пружину 37. Вь1дернув палеи, отпускаем диск и даем ему возвратиться на свое исходное положение. При обратном вращении диск посредством собачек 35 хомутика 30 повернет с собой шестеренки 28 и 38. Первая приведет Б действие центробежный регулятор 33, вторая, повернувшись на два зубца, два раза замкнет контакты б.

Когда диск / был только что „сдвинут со своего места, зуб хомутика 30 освооодил пластинку контакта 4, которая замкнула этот контакт и оставалась в таком положении до возвращения диска, а следовательно, и зуба хомутика на свое место. Тотчас же после замыкания контакта 4, зуб хомутика, проходя мимо пластинки контакта 5, „толкнет ее и кратковременно замкнет контакт 5. При возвращении диска, этот зуб опять замкнет на мгновение контакт 5, перед своей остановкой в исходном положении. Вторичное замыкание контакта 5 происходит во время последнего замыкания контакта 6.

И гак, сначала замкнулся контакт 4, включающий на все время движения диска / генератор 9 в цепь. Затем на мгновение замкнулся контакт 5, вследствие чего сработало „отбойное реле , переключившее линейные провода во время замыкания контакта 5. Так как контакты 6 разомкнуты, и в линию ток не поступает, то эта работа реле 8 оказалась бесполезной. Как только диск /, будучи отпущен, начнет вращаться обратно, колесо 38 начнет также вращаться против часовой стрелки, замыкая контакты б и посылая в линию через вызывное реле 7 импульсы тока одного направления и один последний имульс противопрложного направления, ибо замкнувшиеся во время последнего импульса контакты 5 переключили линейные провода через реле 8. Затем диск остановится, все контакты разомкнутся, и ток в цепи будет выключен. Как только появятся в линии импульсы тока, электромагниты всех селектров выведут якоря /5 из нейтрального положения столько раз, сколько было послано импульсов одного направления. В результате этого храповик 24, а вместе с ним и селекторный диск /5 передвинутся на несколько шагов, в данном примере на два, вперед, затем в линию будет послан последний противоположный импульс тока,- вследствие чего якорь 73 притянется к сердечнику /2, собачка в отойдет от храповика 24 вправо, и собачка 8 также отойдет под действием рычага 77, освободив диск /5, который получит возможность вращаться под действием пружины в обратном направлении.

Но, так как мы вызвали номер данного селектора, следовательно штифты этого селектора находятся во втором и шестом отверстиях, первый через два импульса, второй через четыре импульса после первого, и третий через три иммульса после второго (2-4-3). Поэтому после двух импульсов, первый штифт диска J5 селектора окажется как раз за собачкой 23 и удержится в таком положении, все же остальные селекторы, у которых первый штифт расположен иначе, вернутся на свои места. Произведя посылку второй цифры номера селектора-4, мы, сообщаем диску еще четыре шага, после которых его вновь удержит собачка 23 за второй штифт; все остальные селекторы опять вернутся на свои места, за исключением тех, у которых какой-либо штифт будет стоять на четвертом отверстии. При третьей посылке тока, состоящей из трех импульсов, поворачивают селектор еще на три шага, а всего на девять т. е. замыкают контакт 20 с ползунком /б, включив по требителя в сеть. Все остальные селекторы, в том числе и остановившиеся при предыдущей посылке на четвертом отверстии, вернутся на свое место за исключением тех, у которых какой-либо штифт стоит на седьмом месте, а предыдущий стоял на- четвертом, т. е. только один диск. После этого включен в цепь будет только один сзлектор, а иманно имеющий настройку 2-4-3. Кроме этого, на седьмом отверстии будет задержан один селектор. Чтобы вернуть этот селектор посла полного вызова какого либо номера, дается цифра 1, являющаяся отбойным сигналом. Таким образом к каждому номеру нужно прибавить еще цифру 1.

Следовательно, данный номер будет такой: 2-4-3-1. Для того, чтобы вьгключить селектор, нужно опять набрать его комбинацию, благодаря чему диск включенного селектора продвинется за семнадцатое отверстие, и собачка 23, оказавшись за шестым штифтом, поднимется по его наклонной пружине и дуге и даст диску возможность вернуться в исходное положение.

Приведенный в описании десятизначный номеронабиратель возможность включать до восемнадцати селекторов, f. е. минимум четырнадцать потребителей тока, так как, соединяя их в параллельные группы, можно одним селектором включить несколько потребителей. В случае необходимости иметь большее количество селекторов, достаточно лишЬ соотзетствующим образом увеличить число отверстий в селекторных дисках и изменить номеронабиратель.

Предмет изобретения.

1. Устройство для управления на расстоянии приемниками электрической энергии с применением на станции управления вызывного прибора, посредством которого в линию посылается та или иная серия импульсов, и установленных на приемных станциях селекторов, состоящих каждый из кодового диска, приводимого.во вращение поляризованными электромагнитами, возбуждаемыми упомянутыми импульсами, и снабженного рядом отверстий для вставления в определенном порядке комбинационных штифтов, назначенных, в момент окончания каждой серии импульсов, запирать с помощью собачки диск селектора в случае, если в названный момент какой-либо из штифов находится во взаимодействии с собачкой, отличающееся тем, что примененный в качестве вызывного прибора телефонный номеронабиратель снабжен вспомогательным контактом 5, служащим для кратковременного включения переключающего

полюса линии отбойного реле 8 в конце каждой серии импульсов с тем, чтобы освобождать диски 15 селекторов от сцепления с передачей от электромагнитов 12, 22, а в каждом из селекторов все комбинационные штифты 26, 26, за исключением одного штифта 43, снабжены пружинками 42, 42, образующими накпонные к поверхности диска /5 плоскости, а собачка 23, имеющая головку, поворотную в плоскости диска J5, сделана поворртной в перпендикулярной к диску плоскости, с той целью, чтобы собачка 23 запирала диск 75 лишь в том случае, если ее головка попадет в промежуток между штифтом 26 и наклоненным к диску концом пружинки 42, соразмеренной и установленной так, чтобы собачка 23 могла свободно проходить под пружинкой 42 при вращении диска /5 электромагнитами и скользить поверх пружинки при возвращении его в исходное положение, не задерживая диск в обоих этих случаях.

2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что пружинка последнего штифта выполнена в виде дуги или т. п., простирающейся над всеми отверстиями диска /5, с той целью, чтобы при возвращении диска из конечного положения в исходное собачка 23 могла скользить поверх этой дуги, не задевая штифтов 26, 26 л 43 и не задерживая диска.

3.В устройстве по пп. 1 и 2 применение в номеронабирателе вспомогательного контакта 4, служащего для предварительного включения источника 9 постоянного тока в цепь управления.

jy

Шип

го

ФигЗ