Коммутирующее устройство реле времени Советский патент 1975 года по МПК H01H36/00 

созданных магнитных сил смещения позволяет выбирать люфты перед срабатывани- ем й Ьтпусканиём 1казкдого магнитоуправляемого контакта против движения одного из элементов а в моменты срабатывания и отпускания с большой скоростью выбирать их в сторону движения этого элемента. Такая выборка люфтов между элементами, формирующими управляющий магнитный поток в моменты срабатывания и отпускания магнитоуправляемых контактов, позволяет значительно снизить влияние разброса параметров магнитоуправляемых контактов на точность коммутаций во времени, так как участки пути роторов, соответствующие координатам срабатывания и отпускания, преодолёвакутся ими с большой скоростью. Созданные магнитные силы смещения исключают появление нестабильности коммутации при воздействии механических нагрузок ввиду определенной направленности действия этих сил в различные периоды срабатывания - отпускания, магнитоуправляемых контактов. На фиг. 1 изображено реле времени, в котором формирование управляющего магнитного потока осуществляется вращающимися с разными угловыми скоростями вокруг общей оси кинематически связанны ми магнитом и экраном с вырезом, общий вид,- да фиг. 2 - узел создания Дополнительных сил смещения со стороны магнитоуправляемых контактов; на фиг. 3 - характер изменения дополнительных Магнитных сил смещения, причем знаком ( + ) ука заны силы, совпадающие с направлением, движения ведомого звена - постоянного магнита, а знаком (-) - силы, не совпадающие с направлением движения, ведомог звена; на фиг.4 - постоянный магнит над Iкраем выреза в экране (стрелками показа 1направление их движения); на фиг. 5 - I. . .. .....- -: V . --- 1;.. ..- -. .. (примерный вид зависимости магнитного потока в рабочем зазоре магнито,управлнемых контактов при перемещеНИИ около них выреза в экране и магнита, ™ ср.иакб Ф, - максимальный и минимальный потоки, Соответствующие крайнй(Г зйаченйямн амагнйчйвающёй сйлы срабатывания магнитоуправляемых контак ° отп.макс (ПП.Мин - максимальный :И минимальный потоки, соответствующие крайгшм значениям намагничивающей сйльГ отпускания магнитоуправляемых контактов Д И До - погрещности устройств, выз ванные разбросом намагничивающей силы срабатывания и намагничивающей силы отпускания магннтоуправляемых контактов в линейной величине перемещения экрана относительно магнита. Коммутирующее устройство реле времени состоит из платы (статора) 1 ,связанн61го с корпусом 2,и программного вала (pOToij. pa),установленного в корпусе на подшипни-. ках качения.На плате (статоре) 1 установле-,: ны магнитоуправляемые контакты 4, а на программном валу (роторе) 3 закреплен ферромагнитный экран 5 с вырезом в виде сектора и установлен на подшипниках качения поводок (ротор) 6 с постоянным магнитом 7. Ферромагнитный экран 5 и поводок 6 с постоянным магнитом 7 приводят ся во вращение двигателем 8 через редуктор 9 и зубчатые колеса 10 и 11 на программном валу (роторе 3. Передаточное отнощение между поводком 6 с магнитом 7 и экраном 5, формирующими равляющий магнитный поток, вы-1 бирается таким, чтобы за время поворота поводка 6 с магнитом 7 на угол 0( , равный угловому щагу расположения магнитоуправляемых контактов 4 на плате 1, экран 5 повернулся навстречу ему на угол Збо- (К . Величина центрального угла секторного выреза .JS в экране 5 и угловая скорость вращения экрана относительно поводка 6 с магнитом 7 определяют длительносгь замыкания магнитоуправляемых контактов 4. Дня создания дополнительных Магнитных си,л смещения между поводксж 6 с магнитом 7 и экраном 5 применен специальный магнитный узел, которь1й сосггоит из стержне-, вого магнита 12, установленного на валу (роторе) 3 диаметрально управляющему магниту 7, и четьгрех стержневых магнитов 13-16, распопрженных на поводке 6с чередованием полярности так, что первый из них по направлению вращения поэодка 6 обращен к магниту 12 одноименным полюсом. Магниты 13 и 14, обращенные одноименными полюсами к магниту 12, расположены %. примерно диаметрально боковым краям секторного выреза в экране 5. Синхронизация моментов срабатывания - отпускания магнитоу-правдяемых контактов с этапами выборки люфтов, достигается смещением каждого из магнитов 13, 14 вместе с прилегающим магнитом 15 при регулировке реле в направлении вращения поводка 6 и экрана 5. При формиров.ании управляющего, магнит -. ного потока двумя магнитными узлами, сме щенными в разные стороны от рабочих aaaoj ров магнитоуправляемых контактов, также

как и при других конструктивных вариантах выполнения эпементов, формирующих управляющий магнитный поток, магниты 12, 13 -16 располагаютя. по отношению к магиитоуправляемым контактам так, чтобы не

вызывать их ложных срабатываний. При радиальном расположении магнитоуправляемых контактов это обеспечивается просто установкой их на противоположных управлящим магнитам концах роторов так, чтобы продольные оси магнитов 12, 13-16 были перпендикулярны продольным осям магнтоуправляемых контактов и проходили чере их рабочие зазоры.

I В исходном положении (см. фиг. 1) магнитоуправляемый контакт 4, вырез в экране 5 и магнит 7 находятся на одном уровне, и магнитоуправляемый контакт под действием потока магнита 7 замкнут.

При включении реле экран 5, прикасаясь своим вырезом к магниту 7, шунтирует его, и магнитоуправляемый контакт отпускает. Следующее срабатывание одного из магнитоуправляемых контактов может произойти только в позиции I, в которой встречаются магнит 7 и вырез в аЖране 5. Такое положение соответствует поворо, ту поводка с магнитом на угол (У и на угол 36О - Of экрана. Между магнитом и I экраном возникает сила, действующая на каждый из них и стремящаяся сместить 1 эти элементы так, чтобы они заняли симметричное один относительно другого положение.

При подходе экрана 5 к магниту 7 своим правым краем секторного выреза (см. фиг. 4) эти силы действуют в направлении против движения поводка 6 с магни- том 7. Но так как люфты в зубчатой передаче выбраны против направления дви.гжения ведомого звена-поводка 6 с магнито 7, то перемещение и экрана 5 и магнита 7 происходит синхронно.

I-,

При дальнейшем перемещении экрана 5

между левым краем секторного выреза в нем и магнитом 7 возникают магнитные силы смещения, действующие в направлении движения магнита 7, вследствие чего люфты в зубчатой передаче между ними выбираются в сторону движения последнего.

Отпускание магнИтоуправляемого контакта 4 происходит при дальнейшем переме- щении экрана 5 после выборки люфтов в сторону движения магнита 7.

Разбросы параметров магнитоуправляемых контактов в таком устройстве будут вносить погрешность в его работу. 1

Суммарная погрешность ( Д1 ) может быть определена из выражения

л

i

R Со

эм

где К - радиус окружности, на котором установлены рабочие зазоры магнитоуправляемых контактов;

Со... - угловая скорость вращения экрана относительно магнита

Как видно из уравнения ., погрешность реле времени может быть уменьшена или з счет увеличения радиуса Р окружности или |за счет увеличения угловой скорости (ОзМ

Увеличение радиуса R ведет к увелиЕнию габаритов реле, не вызывая существенного уменьшения суммарной погрешности At

В рассматриваемом реле времени погреность At существенно уменьшена за счет увеличения угловой скорости Wg. в моменты срабатывания и отпускания каждого магнИтоуправляемого контакта.

Увеличение угловой скорости СО., достигается за счет использования люфтов в зубчатой передаче между ведущим звеномэкраном и ведомым звеном - поводком с магнитом 7, которые перед срабатыванием и отпусканием каждого магнитоуправляемого контакта выбираются против направления движения поводка с магнитом 7, а в моменты срабатывания и отпускания с большой скоростью выбираются в направлении его движения.

Выборка люфтов в зубчатой передаче против и по направлению движения магнита осуществляется с помощью результирующей от имеющихся и дополнительно созданных магнитных сил смещения.

Как видно на фиг. 3 до совпадения продольных осей магнитов 12 и 13, 14 обращенных друг к другу одноим.енными полюсами, между экраном 5 и поводком 6 с магнитом 7 появляются дополнительные магнитные силь1 смещения, которые тормозят движениеМагнита 7 и не позволяют ему выбрать люфты в зубчатой передаче по направлению своего движения.

При малейшем -смещении продольных осей магнитов 12 и 13, 14 дополнительные магнитные силы смещения меняют направление своего действия и, преодолев силы смещения между магнитом 7 и правым краем секторного выреза в экране 5 (см. фиг. 4), выбирают люфт в зубчатой передаче в направлении движения магнита 7. Так как при взаимном смещении

- 7 .ГI продольных осей магнитов 12 .и 13, 14 j усилия возрастают I (см. фиг. З), то выборка люфтов производится с большой скоростью, почти мгновенно. В момент выборки люфтов происходит срабатывание соответствующего магнитоуправляемого контакта.

При совпадении продольных осей магнитов 12 и 15, 16 силы смещения между ними отсутствуют, и люфт в зубчатой передаче выбирается против направления движения ведомого звена. При смещении продольных осей магнитов 12 и 1S-, 16 дополнительные магнитные силы смещения меняют направление своего действия и, компенсирун , магнитные силы смещения между левым краем секторного выреза в; экране 5 и магнитом 7 (см, фиг. 4), не : позволяют выбрать люфты по направлению его движения.

При смещении продольных осей магнитов 12 и 14 дополнительные магнитные силы смещения вновь действуют в направп лении движения магнита 7 и, суммируясь с имеющейся магнитной силой смещения меж ду левым краем секторного выреза в 1экра- не 5 и магнитом 7 (сы, фиг. 4), с большой скоростью выбирают люфт в зубчатой передаче в направлении движения последнего.

В момент выборки люфтов происходит

:; -8- ,

отпускание ранее замкнутого магнитоупра&.пяемрго контакта.

Анадогйчн6 пронёх6дйт последовательное срабатывание и отпускание остальных магнитоуправдяемЫх контактов (позиции ;1-ХШ на фиг. 1). Для увеличения скорости выборки люфтов может быть установлено несколько узлов для создания дополнительных магнитных СИЛ смещения между экраном 5 и поводком 6 с магнитом 7.

П р е д м е т из о б р е т е н и я

Коммутирующее устройство реле времени, содержащее статор с магнитоуправляе-. мыми контактами и два кинематически связанные между собой зубчатой переда-гчей ротора с элементами, формирующими , управляющий магнитный поток, о т л и чающееся тем, что.с целью пО рышения точности и стабильности коммутации во времени, один из роторов снабжен по крайней мере одним дополнительным

магнитом, а другой - четырьмя магнитами на каждый дополнительный магнит первого ротора, установленными с чередованием полярности, причем дополнительные магнИты обоих роторов размещены вне зоны влияния их полей на магнитоуправляемые контакты.

8

16

Фиг. 2

4-f