Электромагнитное реле с нормированным коэффициентом возврата

 

Использование: при создании электромагнитных реле управления. Сущность изобретения: содержит электромагнит клапанного типа, сердечник которого выполнен из двух частей 2а, 26, подвижные контакты 5 кинематически связаны с якорем т 6. 1 п 4 электромагнита, якорь и одна из частей 26 сердечника установлены на изоляционной колодке 12, которая установлена на ярме 1 и имеет возможность плавного пер емещения с помощью механизма для регулирования установок срабатывания в направлении, параллельном оси сердечника Головка винта механизма регулирования уставок срабатывания снабжена буртом у основания и установлена в гнезде колодки с помощью П-образной скобы, охватывающей головку винта внутренними гранями, а винт ввернут в резьбовое отверстие скобы, жестко связанной с ярмом. Изоляционная колодка содержит не менее двух удаленных друг от друга участков с С-образным профилем , охватывающим ярмо электромагнита, а также плоские пружины, соприкасающиеся с ярмом 2 з.п.ф-лы, 7 ил. (Л С vj СЛ Os Ю СЬ Ч) TIL,

CQIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 Н 50/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ. ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0» ъ Г (21) 4841542/07 (22) 21.06,90 . (46) 23.08.92.Бюл.¹ 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и техноло. гический институт релестроения (72) Н.М.Михайлов и Н.А.Башкиров (56) Реле серии PH 0 ТУ16-523 468-78, Реле РЭ 8310 ТУ16-523 455-80. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ С HQPМИРОВАННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ВОЗВ РАТА (57) Использование: при создании электромагнитных реле управления. Сущность изобретения: — содержит электромагнит клапанного типа, сердечник которого вы полнен из двух частей 2а, 2б, подвижные

KoHTBKTbI 5 кинематически связаны с якорем

„, ЯЛ ÄÄ 1756969А1

4 электромагнита, якорь и одна из частей 2б сердечника установлены на изоляционной колодке 12, которая установлена на ярме 1 и имеет возможнос ь "плавного перемещения с помощью механизма для регулирования установок срабатывания в направлении, параллельном оси сердечника, Головка винта механизма регулирования уставок срабатывания снабжена буртом у основания и установлена в гнезде колодки с помощью П-образной скобы, охватывающей головку винта внутренними гранями, а винт ввернут в резьбовое отверстие скобы, жестко связайной с ярмом. Изоляционная колодка содержит не менее двух удаленных друг от друга участков с С-образным профилем, охватывающим ярмо электромагнита, а также плоские пружины. соприкасающиеся с ярмом. 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

1756969

Изобретение относится к электротехнике, в частности к низковольтным электрическим аппаратам, и может найти применение при создании электромагнитных реле управления.

Известны электромагнитные реле тока и напряжения с выСоким значением коэффициента возврата, содержащие магнитопровод с установленной на них катушкой управления, якорь, связанный с подвижными контактами и спиральной противодействующей пружиной. Эти реле характеризуются относительно высокой стабильностью параметров и находят применение в устройствах противоаварийной защиты и автоматики.

Однако они имеют малые тяговые усилия, низкую коммутационную способность и йзносостойкость, что ограничивает их применение в схемах управления электроприводами..

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является электромагнитное реле с нормированным коэффициентом возврата, Реле работает следующим образом.

При возрастании тока в катушке до определенной величины электромагнитное усилие, действующее на якорь, преодолевает усилие возвратной пружины и якорь пе ремещается -в сторону сердечника, что приводит к переключению контактов, Контактодержатель неподвижного контакта является жестким, а конструкция реле выполнена так, что после касания подвижного контакта с неподвижным контактом между якорем и сердечником остается воздушный зазор, При снижении тока в катушке якорь реле отпадает, подвижный контакт возвращается в исходное состояние, Из-за наличия в притянутом положении якоря остаточного воздушного зазора между якорем и сердечником, ток отпадания якоря незначительно отличается от тока срабатывания, т,е. обеспечивается высокое значение коэффициента возврата (равного отношению тока отпускания к току срабатывания реле).

Существенным недостатком рассматриваемого реле является сложность регулирования тока (напряжения) срабатывания, сохраняя при этом высокий коэффициент возврата. Эта регулировка осуществляется изменением воздушного зазора между якорем и сердечником (в исходном состоянии реле), хода якоря и натяжения возвратной пружины. 8оздушный зазор регулируется путем ввинчивания или вывинчивания контакта в контэктодержатель. При его ввинчивании увеличивается воздушный зазор между сердечником и якорем, в связи с чем ток срабатывания реле возрастает. Ток отпадания при этом остается прежним, а значение коэффициента возврата снижается, Для сохранения коэффициента возврата не5 обходимо вывинчивать контакт из контактодержателя, увеличивая величину воздушного зазора между якорем и сердечником в притянутом положении якоря. При этом уменьшается натяжение возвратной

10 пружины, что приводит к снижению устойчивости реле и внешним механическим воздействиям. Кроме того, при ввинчивании и вывинчивании подвижного и неподвижного контактов нарушается их соосность с по15 движным контактом, что приводит к уменьшению износостойкости релe. Для восстановления соосности контактов в конструкции реле предусмотрена возможность перемещения изоляционной детали вместе

20 с подвижным контактом путем предварительного ослабления затяжки винтов.

Таким образом., для.регулированимя тока срабатывания реле, при сохранении высокого значения коэффициента возврата, а

25 также требуемой устойчивости к внешним механическим воздействием (ударам, вибрации) и электрической износостойкости, необходимо воздействие поочередно, на несколько регулировочных элементов: конЗО такты, гайку, винты. Наличие такого большого количества регулировочных элементов приводит к повышенной трудоемкости процесса регулирования тока срабатывания реле и обусловливает невысокую точность

35 регулирования.

Для обеспечения возможности изменения начального состояния якоря при регулировке тока срабатывания реле путем перемещения контакта должно быть пре40 дусмотрено свободное пространство, которое обуславливает повышенные габаритные размеры реле, Наличие между якорем и сердечником реле остаточного воздушного зазора не по45 зволяет использовать реле с управлением на переменном токе и ограничивает его функциональные возможности.

Целью изобретения является сохранение высокого значения коэффициента воз50 врата в широком диапазоне регулирования тока срабатывания, плавное регулирование этого тока, снижение трудоемкости регулирования, расширение функциональных возможностей, повышение стабильности

55 параметров срабатывания и снижения габаритных размеров.

Обеспечение высокого значения коэффициента возврата в широком диапазоне регулирования тока срабатывания, снижение трудоемкости регулирования и расши1756969 рение функциональных возможностей реле скими пружинами, установленными с натядостигается тем, что в электромагнитном гом между ярмом иучаСтками с С-образным реле, содержащем электромагйит клапан- профилем. Такое выполнение конструкЦии ного типа, включающий в себя ярмо с уголь- предотвращает появление люфтов между ником и отверстием, сердечник, ось 5 подвижным и неподвижным частями магкоторого параллельна оси ярма, подпружи- нитной системы, дестабилизирующих магненный поворотный якорь, намагничиваю- нитное сопротивление магнитной системы и щую катушку, подвижные контакты, параметры реле, связанные с подпружиненным поворотным На фиг.1 изображено реле, главный вид; якорем, неподвижные контакты. располо- 10 на фиг.2 — фрагмент главного вида с увели. женные на электроизоляционной колодке, а ченными зазорами в магнитной системе; на также винтовой механизм для регулирова- фиг,3 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,4 — вид ния тока срабатывания, содержащий винт с на участки электроизоляционной колодки с головкой, установленный в отверстие уголь- С-образным профилем; на фиг.5 и 6 — разрез ника ярма, сердечник выполнен из двух ча- 15 Б-Б на фиг,4; на фиг,7 — элементы установки стей, разделенных зазором, одна из винта. которых установлена на электроизоляцион- Реле содержит электромагнитный кланой колодке, подпружиненный поворотный пан, который состоит из ярма 1, сердечника, якорьтакже установлен на электроизоляци- выполненного из двух частей (2а и 26), наонной колодке, при этом электроизоляцион- 20 магничивающей катушки 3, подпружиненная колодка установлена на ярме с ного поворотного якоря" 4. Подвижный возможностью перемещения в направле- контакт реле 5 установлен на якоре 4 с понии, параллельном оси сердечника с по- мощью изоляционнойдетали6икрепежных мощью винтового механизма для деталей(винтов или заклепок) 7. Неподвижрегулирования тока срабатывания. 25 ные контакты 8 и 9 установлены на злек роП лектрори таком выполнении реле резко сни- изоляционной колодке 10. Между якорем 4 жается количество регулировочных элемен- и элементом электроизоляционной колодки тов. что снижает трудоемкость 10 размещена возвратная пружина 11. Винт регулирования. При регулировании. тока 12 механизма для регулирования установки срабатывания воздушный зазор изменяет- 30 репе ввинчен в скобу 13, жестко закрепленся сразу на двух участках магнитной систе- ную на ярме 1, Скоба 14, являющаяся осью мы, что обуславливает эффективность якоря 4, и часть сердечника 26 установлены регулирования и малые габариты реле. Воз- с натягом в соответствующих отверстиях, можность выполнения реле с весьма малым выполненных на электроизоляционной ковоздушным зазором между сердечником и 35 лодке10.Для установки колодки 10 на ярмо якорем позволяет выполнять на базе 1 на ней предусмотреныдваудаленныхдруг предлагаемой конструкции реле с нормиро- от друга участка 10а и 106 с С=образными ванным коэффициентом возврата как пбсто- профилями (фиг.4-6), На этих участках преянного, так и переменного тока. дусмотрены йлоские пружины 10в, На фиг.5

Плавное регулирование тока срабаты- 40 данный участок колодки показан для случая вания как в сторону его увеличения, так и в установки на ярмо 1, а на фиг.6 — в исходном сторону уменьшения достигается тем; что положении, реле снабжено П-образной скобой, электро- Винт 12 механизма для регулирования изоляционная колодка выполнена с гнез- тока срабатывания содержит участок 12а в дом с отверстием и пазами, головой" вййта 45 виде бурта, расположенного у основания снабжена цилиндрическим буртом, вотвер- его головки (подробно показан на фиг.7). стии угольника выполнена резьба, цилинд- Этот бурт одной плоскостью упирается на рический бурт винта размещен в гнезде выступы 0г,предусмотренные в гнезде коэлектроизоляционной колодки, при этом лодки 10, а второй поверхностью — на попаз П-образной скобы охватывает головку 50 верхность П-образной скобы 15, винта. установленной в пазах 10д этой колодки, Такое сочленение подвижной. и непод- Реле работает следующим образом. вижной частей обеспечивает плавное изме- При подаче на катушку напряжения (тонение воздушных зазоров в магйитной ка) в магнитной системе, состоящей из сесистеме. 55 дечника 2, якоря 4, ярма 1, наводится и серПовышение стабильности параметров магнитный поток. В случае достаточной весрабатывания реле достигается тем; что личины напряжения (тока), якорь 4, преодоэлектроизоляционная колодка снабжена по левая усилие возвратной пру 11 жины нымп о р еи мере двумя участками с С-образ- притягивается к части сердечни 2б р филем, охватывающими ярмо и пло- ключая подвижный контакт 5. Снижение то1756969

25

30 лирования тока срабатывания не изменяет- 35 ся ни натяжение возвратной пружины, ни

40 ка в катушке до определенной величины приводит к возврату якоря 4 и контакта 5 в исходное состояние, Реле имеет минимальную установку тока срабатывания в положении, когда воздушный зазор между частями сердечника 2а и 26 минимален (фиг.1), и максимальную уставку, когда этот зазор максимален (фиг,2), Наличие на минимальной уставке реле воздушного зазора между якорем и торцом ярма 1; а также между частями 2а и 26 сердечника обеспечивает высокие значения тока опускания и коэффициента возврата.

При повороте винта 12 против часовой стрелки усилие через бурт 12а и пластину 15 передается на колодку 10, Эта колодка с установленными на ней деталями перемещается по ярму 1, увеличивая воздушные зазоры между частями сердечника 2а и 26, а также между якорем 5 и рабочим торцом ярма 1. Магнитное сопротивление системы возрастает, что приводит к одновременному увеличению как тока срабатывания, так и тока отпускания реле. В связи с этим высокое значение коэффициента возврата сохраняется в широком диапазоне токов срабатывания реле. В случае вращения винта 12 по часовой стрелке, усилие через диск

12а и выступы 10г паза в колодке 10 передается на эту колодку и приводит к ее перемещению, уменьшая воздушный зазор между частями сердечника 2а и 26. Так срабатывание реле уменьшается..

В предложенном реле в процессе регусоосность контактов, Поэтому какой-либо другой регулировки, кроме вращения винта

12, не требуется. Отсутствие дополнительных регулировочных элементов упрощает процесс регулирования реле при повышении точности регулирования.. В данной конструкции при движении колодки 10 в магнитной системе воздушный зазор изменяется одновременно с двух местах: между частями сердечников 2а и 26, а также между торцом ярма 1 и якорем 4, чем достигается изменение тока срабатывания реле в широких пределах при сравнительно небольших перемещениях колодки 10, т.е. для перемещения колодки 10 требуется незначительное дополнительное пространство, что приводит к снижению габаритных размеров реле.

Кроме того, в предложенном реле воздушный зазор между сердечником 26 и якорем 4 в притянутом положении якоря 4 может быть весьма малой величины (вызывается только технологическими погрешностями}. В связи с этим, с использованием данной конструкции может быть выполнено

10

50 реле переменного тока с нормированным коэффициентом возврата. Для этого достаточно на сердечнике 26 предусмотреть короткозамкнутый виток, В известной конструкции реле такой короткозамкнутый виток будет неэффективен из-за наличия большого воздушного зазора между сердечником и якорем, Таким образом. предложенная конструкция позволяет выполнять реле с высоким значением коэффициента возврата как постоянного, так и переменного тока, т,е. имеет расширенные функциональные возможности.

Упомянутое выше соединение колодки

10 с винтом 12 и угольником 13, жестко закрепленным на ярме 1, обеспечивает плавное изменение воздушного зазора в магнитной системе при вращении винта 12, а тем самым — йлавное регулирование тока срабатывания реле в широких пределах как в сторону его увеличения, так и в сторону уменьшения. Сочленение колодки 10 с ярмом 1 посредством плоских пружин 10в, установленных в выполненных нэ удаленных друг от друга участках 10а и 106 с С-образными профилями, устраняют люфты колодки 10 относительно ярма 1, а тем самым самопроизвольные изменения воздушных зазоров магнитной системы, что обеспечивает стабильность параметров срабатыва-. ния реле.

Предлагаемое техническое решение используется ВНИИРом при разработке реле с нормированным коэффициентом возврата, типов РЭ13 и РЭ15, предназначенных для замены реле типов РЭВ310 и РЭ571Т, При этом достигнута унификация исполнений реле РЭ13 с управлением на постоянном и переменном токе. Коэффициент возврата в рабочем диапазоне уставок сра,батывания указанных реле не менее 0,65 для исполнений переменного тока и не менее 0,7 для исполнений постоянного тока сохраняется в широком диапазоне (более трехкратном} регулирования параметров срабатывания, а сама регулировка параметров срабатывания предельно упрощена.

Формула изобретения

1. Электромагнитное реле с нормированным коэффициентом возврата, содержащее электромагнит клапэнного типа, включающий в себя ярмо с угольником и отверстием, сердечник, ось которого параллельна оси ярма, подп ружиненный поворотный якорь, намагничивающую катушку, подвижные контакты, связанные с указанным подпружиненным поворотным якорем, неподвижные контакты, расположенные на электроизоляционной колодке, а также винтовой механизм, предназначенный для ре10

1756969

9 гулирования тока срабатывания, содержащий винт с головкой, установленный в отверстии угольника ярма, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью сохранения высокого значения коэффициента возврата в широ- 5 ком диапазоне регулирования тока сраба- тывания, снижения трудоемкости регулирования, расширения функциональных воэможностей, повышения стабильности параметров срабатывания и снижения 10 габаритных размеров, сердечник выполнен из двух частей, разделенных зазором, одна из которых установлена на указанной электроизоляционной колодке, указанный подпружиненный поворотный якорь также 15 установлен на электроизоляционной колодке, при этом электроизоляционная колодка установлена на ярме с возможностью перемещения в направлении, параллельном оси указанных частей сердечнике, с помощью 20 упомянутого винтового механизма для регулирования тока срабатывания, 2. Реле поп.1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения плавного регулирования тока срабатывания, оно снабжено

П-образной скобой, указанная электроизоляционная колодка выполнена с гнездом с отверстием и пазами, головка укаэанного винта снабжена цилиндрическим буртом, в отверстии угольника выполнена резьба, цилиндрический бурт винта размещен в гнезде указанной электроизоляционной колодки, при этом паз П-образной скобы охватывает головку винта.

3, Реле попп.1 и2,отл ича ющее— с я тем, что, с целью повышения стабильности параметров срабатывания, указанная электроизоляционная колодка снабжена по крайней мере двумя участками с С-образным профилем, охватывающими ярмо, и плоскими пружинами, установленными с натягом между ярмом и указанными участками с С-образным профилем.

1756969

Б-6

10 f08

4ЬГ б

Составитель l0. Романов

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Е,Папп

Редактор Г.Гербер

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3093 Тираж Подписное

ВНИИПИ Го. ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5