Устройство для управления на расстоянии приемниками электрической энергии

 

М 38220

Класс 21 с, бб

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСЯНИЕ устройства для управления на расстоянии приемниками электрической энергии.

К авторскому свидетельству l0. Il. Волчкова, заявленному 23 апреля

1932 года (спр. о перв. № 108014).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1934 года. (ззз1

Изобретение относится к устройствам управления на расстоянии.

Предлагаемое изобретение представляет собой комбинацию реле, позволяющую управлять на расстоянии различными электрическими машинами я 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 патребителе 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.

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 11 и конденсатора 70.

Номеронабиратель устроен следующим образом (фиг. 3). Металлический диск 1, 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 35, направленные таким образом, что при вращении диска 7 против часовой стрелки они захватывают зубья двух храповиков

34 и Зб и заставляют их, а, вместе с ними, и их парные шестерни 28 и 38, вращаться вместе с диском. При вращении диска 1 по часовой стрелке, собачки скользят по зубьям храповиков, не вращая их.

Диск 1 вращается против часовой стрелки под действием спиральной пружины 37, закрепленной одним концом в укосной рамке 41, а другим — в диске 1, и закручиваемой диском при вращении по часовой стрелке.

Шестерня 28 сцеплена с шестерней 29, которая, находясь на одной оси с шестерней 31, вращает последнюю, пере- давая таким образом вращение на центробежный регулятор 38 через червяк 32.

Шестерня 38 имеет редкие зубья, в промежутки между которыми западает изолированный рычажок контактной пластины б, размыкающей в таком положении контакт. Колесо 38 при вращении диска 1 несколько раз замыкает контакт б, соответственно тому, какая цифра циферблата 40 была установлена.

Хомутик 30 имеет выступы, которые при нормальном положении диска 1 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 1 по часовой стрелке и перед самым возвращением диска 1 I в нормальное положение при вращении! против часовой стрелки контакт 5 замы- i .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 катушки,, электромагнита 72, 22 и якорь 13 рычага 17.

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, испытывающий одинаковое, притяжение от обоих сердечников, остается в нейтральном положении. При прохождении через обмотки 12 и 22 тока одного направления один сердечник, например 12, 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 металлическом диске 15.

Диск 15 имеет ось 03 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 24, а, вместе с ним и диск 75 против часовой стрелки, закручивая пружинку25. При нейтральном положении якоря 13 и рычага 17 собачка слегка нажимает на сцепленный с ной, 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 12 собачка отойдет от храповика.

Для того, чтобы при колебаниях собачки и передвижении храпового колеса, с 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 17.

Па 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 за- крепляются в диске так, чтобы наклонные пружинки приходилчсь позади штифта, считая при движении диска против ча- савой стрелки.

Сбоку над диском 15, на расстоянии немного меньше шага селектора впереди первого отверстия диска, при спокойном его положении, находится двухколенная задерживающая собачка 23, служащая для задерживания диска в определенном положении при прекращении импульсов и Отходе тормозной и передвигающей собачек 18 и 8.

Задерживание диска произойдет лишь 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; йри обратном движении собачка будет удерживать штифты, 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 1б, при первых восьми шагах селектора скользящий на дуге 19, 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 номер, состоящий из трех цифр. При

10-значном номеронабирателе этих номеров будет восемнадцать и, очевидно, они будут следующие:

2 — l — б 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 в

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

Для этого вставляем палец в отверстие, приходящееся над цифрой 2, и поворачиваем диск 1 по часовой стрелке до упора, закручивая спиральную пру- жину 37. Выдернув палец, 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 в действие центробекный регулятор 33, вторая, повернувшись на два зубца, два раза замкнет контакты б.

Когда диск 1 был только что „сдвинут" со своего места, зуб хомутика 30 освободил пластинку контакта 4, которая замкнула этот контакт и оставалась в таком поло>кении 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 б.

Итак, сначала замкнулся контакт 4, вкл>очающий на все время движения диска 1 генератор 9 в цепь. Затем на мгновение замкнулся контакт 5, вследствие чего сработало „отбойное реле" 8, 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 1, будучи отпущен, начнет вращаться обратно, колесо 38 начнет также вращаться против часовой стрелки, замыкая контакты б и посылая в линию через вызыв- ное реле 7 импульсы тока одного направления и один последний имульс противоположного 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 13 из нейтрального положения столько раз, сколько было послано импульсов одного направления. В результате этого храповик 24, а вместе с ним и селекторный диск 15 передвинутся на несколько шагов, в данном примере на два, вперед, затем в линию будет послан последний противоположный импульс тока, ° вследствие чего якорь 13 притянется к сердечнику 12, собачка в отойдет от храповика 24 вправо, и собачка 18 также отойдет под действием рычага 17, освобэцив диск 15, который получит возможность вращаться под действием пружины в обратном направлении.

Р

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 15 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 1б, включив по-. требителя в сеть. Все остальные селекторы, в том числе и остановившиеся при прецыдущей посылке на четвертом отверстии, вернутся на свое место за исключением тех, у которых какэй-лиоо штифт стоит на седьмом ме:те, а прецыдущий стоял на четвертом, т. е. только один диск. После этого включен в цепь будет только оцин селектор, а именно имеющий настройку 2 — 4 — 3. Кроме этого, на седьмом отверстии будет задержан один селектор. Чтобы вернуть этот селектор посла полного вызова какого либэ 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 вь ключить 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 дает возможность . включать до восемнадцати селекторов, т . е. минимум четырнадцать потребите1 леи тока, так как, соединяя их в параллельные группы, можно одним селектором включить несколько потребителей.

В случае необходимости иметь большее количество селекторов, достаточно лишь соответствующим образом увеличить число отверстий в селекторных дисках и изменить номеронабиратель.

Предмет изобретения.

1. Устройство для уп равления 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, 2б, за исключением одного штифта 43, снабжены пружинками 42, 42, образующими наклонные к поверхности диска 1э плоскости, а собачка 23, имеющая головку, поворотную в плоскости диска 15, сделана поворотной в перпендикулярной к диску плоскости, с той целью, чтобы собачка 23 запирала диск 15 лишь атом случае, если ее головка попадет в промежуток между штифтом 2б и наклоненным к диску концом пружинки 42, соразмеренной и установленной так, чтобы собачка 23 могла свободно проходить под пружинкой 42 при вращении диска 15 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. и., простирающейся над всеми отверстиями диска 15, с той целью, чтобы при возвращении диска из конечного положения в исходное собачка 23 могла скользить поверх этой дуги, не задевая штифтов 26, 2б и 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.

Б авторскому свидетельству Ю. П. Волчкова ¹ 38220

Юиг.С

Фи г3

Эисперт П. П. Гурьянов

Редактор А. П. Селезнев

Леип1.омпсчатьсо:оз. Тип..Печ. Труд . Зак. 811 — АВЭО