Электромагнитное реле с нормированным коэффициентом возврата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 Н 50/24 1)5 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ. ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ%31научно-исследовательнструкторский и технолорелестроенияи Н.А,Башкиров0 ТУ 1 6-523 468-78,ТУ 16-523 455-80,АГНИТНОЕ РЕЛЕ С НОРКОЭФФИЦИЕНТОМ ВОЗие: при создании электро- правления, Сущность изоержит электромагнит , сердечник которого вычастей 2 а, 2 б, подвижные атически связаны с якорем АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Реле серии РНРеле РЭВ 310(54) ЭЛЕКТРОМ МИРОВАННЫМ ВРАТА(57) Использова магнитных реле бретения: - со клапанного типполнен из двух контакты 5 кинем нн.Я 21756969 А 1 магнита, якорь и одна из частей 2 б ка установлены на изоляционной 2, которая установлена на ярме 1 озможность"плавного перемещеощью механизма для регулироватановок срабатывания в нии, параллельном оси сердечниа винта механизма регулирования рабатывания снабжена буртом у я и установлена вгнезде колодки сП-образной скобы, охватываюку винтавнутренними гранями, а нут в резьбовое отверстие скобы, язанной с ярмом. Изоляционная одержит не менее двух удаленных уга участков с С-образным профи- Я 4 электро сердечни колодке 1 и имеет в ния с пом ния ус направле ка, Головк уставок с основани помощью щей галов винт ввер жестко св колодка с друг от др лем, охватывающим ярмо"электромагнита, атакже плоские пружины. соприкасающиесяс ярмом, 2 з,п.ф-лы, 7 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к низковольтным электрическим аппаратам, и может найти применениепри создании электромагнитных реле управления.Известны электромагнитные реле токаи напряжения с выСоким значением коэффициента возврата, содержащие магнитопровод с установленной на них катушкойуправления, якорь, связанный с подвижными контактами и спиральной противодействующей пружиной. Эти реле характеризуются относительно высокой стабильностьюпараметров и находят применение в устройствах противоаварийной защиты и автоматики .Однако они имеют малые тяговые усилия, низкую коммутационную способностьи йзносостойкость, что ограничивает ихприменение в схемах управления электроприводамиНаиболее близким к предлагаемомутехническому решению является электромагнитное реле с нормированным коэффициентом возврата,Реле работает следующим образом.При возрастании тока в катушке до определенной величины электромагнитноеусилие, действующее на якорь, преодолевает усилие возвратной пружины и якорь пе ремещается -в сторону сердечника, чтоприводит к переключению контактов, Контактодержатель неподвижного контакта является жестким, а конструкция релевыполнена так, что после касания подвижного контакта с неподвижным контактоммежду якорем и сердечником остается воздушный зазор, При снижении тока в катушке якорь реле отпадает, подвижный контактвозвращается в исходное состояние, Из-заналиЧия в притянутом положении якоря остаточного воздушного зазора между якореми 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 коэффициентвозврата. Эта регулировка осуществляетсяизменением воздушного зазора между якорем и сердечником (в исходном состоянииреле), хода якоря и натяжения возвратнойпружины. 8 оздушный зазор регулируетсяпутем ввинчивания или вывинчивания контакта в контактодержатель. При его ввинчивании увеличивается воздушный зазормежду 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 не 5 обходимо вывинчивать контакт из контактодержателя, увеличивая величинувоздушного зазора между якорем и сердечником в притянутом положении якоря. Приэтом уменьшается натяжение возвратной10 пружины, что приводит к снижению устойчивости реле и внешним механическим воздействиям. Кроме того, при ввинчивании ивывинчивании подвижного и неподвижногоконтактов нарушается их соосность с по 15 движнымконтактом, что приводит к уменьшению износостойкости реЛе, Длявосстановления соосности контактов в конструкции реле предусмотрена возможностьперемещения изоляционной детали вместе20 с подвижным контактом путем предварительного ослабления затяжки винтов.Таким образом., для регулированимя тока срабатывания реле, при сохранении высокого значения коэффициента возврата, а25 также требуемой устойчивости к внешниммеханическим воздействием (ударам, вибрации) и электрической износостойкости,необходимо воздействие поочередно, нанесколько регулировочных элементов: конЗО такты, гайку, винты. Наличие такого большого количества регулировочных элементовприводит к повышенной трудоемкости процесса регулирования тока срабатывания реле и обусловливает невысокую точность35 регулирования.Для обеспечения возможности изменения начального состояния якоря при регулировке тока срабатывания реле путемперемещения контакта должно быть пре 40 дусмотрено свободное пространство, которое обуславливает повышенныегабаоитные размеры реле,Наличие между якорем и сердечникомреле остаточного воздушного зазора не по 45 зволяет использовать реле с управлениемна переменном токе и ограничиваетего функциональные возможности.Целью изобретения является сохранение высокого значения коэффициента воз 50 врата в широком диапазоне регулированиятока срабатывания, плавное регулированиеэтого тока, снижение трудоемкости регулирования, расширение функциональных возможностей, повышение стабильности55 параметров срабатывания и снижения габаритных размеров,Обеспечение высокого значения коэффициента возврата в широком диапазонерегулирования тока срабатывания, снижение трудоемкости регулирования и расширение функциональных возможностей реле скими пружинами, установленными с натядостигается тем, что в электромагнитном гом между ярмом"иучаСтками с С-образнымреле, содержащем электромагйит клапан- профилем, Такое выполнение конструкЦииного типа, включающий в себя ярмо с уголь- предотвращает появление люфтов междуником и отверстием, сердечник, ось 5 подвижным и неподвижным частями магкоторого параллельна оси ярма, подпружи- нитной системы, дестабилизирующих магненный поворотный якорь, намагничиваЮ- нитноесопротивлениемагнитнойсистемы ищую катушку, подвижные контакты, параметры реле,связанные с подпружиненным поворотным На фиг.1 изображено реле, главный вид;якорем, неподвижные контакты. располо на фиг.2 - фрагмент главного вида с увелиженные на электроизоляционной колодке, а ченными зазорами в магнитной системе; натакже винтовой механизм для регулирова- фиг,3 - разрез А-А на фиг,1; на фиг,4 - видния тока срабатывания, содержащий винт с на участки электроизоляционной колодки сголовкой, установленный в отверстие уголь- С-образным профилем; на фиг.5 и 6 - разрезника ярма, сердечник выполнен из двух ча Б-Б на фиг,4; на фиг,7 - элементы установкистей, 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 двухчастей (2 а и 2 б), наонной колодке, при этом электроизоляцион магничивающей катушки 3, подпружиненная колодка установлена на ярме сного поваротного" якоря 4. Подвижныйвозможностью перемещения в направле- контакт реле 5 установлен на якоре 4 с понии, параллельном оси сердечника с по- мощью изоляционнойдетали 6 икрепежныхмощью винтового механизма для деталей(винтов или заклепок) 7. Неподвижрегулирования тока срабатывания.25 ные контакты 8 и 9 установлены на злек роПлектрори таком выполнении реле резко сни- изоляционной колодке 10. Между якорем 4жается количество регулировочных элемен- и элементом электройзоляционной колодкитов, что снижает трудоемкость 10 размещена возвратная пружина 11. Винтрегулирования. При регулировании, тока 12 механизма для регулирования установкисрабатывания воздушный зазор изменяет реле ввинчен в скобу 13, жестко закрепленся сразу на двух участках магнитной систе- ную на ярме 1, Скоба 14, являющаяся осьюмы, что обуславливает эффективность якоря 4, и часть сердечника 2 б установленырегулирования 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 лодке 10,Для установки колодки 10 на ярмоякорем позволяет выполнять на базе 1 на нейпредусмотреныдваудаленныхдругпредлагаемой конструкции реле с нормиро- от друга участка 10 а и 10 б с С=образнымиванным коэффициентом возврата как пбсто- профилями (фиг.4-6), На этих участках преянного, так и переменного тока. дусмотрены йлоские пружины 10 в, На фиг.5Плавное регулирование тока срабать 1- 40 данный участок колодки показан для случаявания как в сторону его увеличения; так и в установки на ярмо 1, а на фиг.6 - в исходномсторону уменьшения достигается тем; что положении,релеснабжено П-образной скобой,электро- Винт 12 механизма для регулированияизоляционная колодка выполнена с гнез- тока срабать 1 вания содержит участок 12 а вдом с отверстием и пазами, головка"вййта 45 виде бурта, расположенного у основанияснабжена цилиндрическим буртом, вотвер- его головки (подробно показан на фиг.7).стии угольника выполнена резьба, цилинд- Этот бурт одной плоскостью упирается нарический бурт винта размещен в гнезде выступы Ог,предусмотренныевгнездекоэлектроизоляционной 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 10 д этой колодки,Такое сочленение подвижной. и непод- Реле работает следующим образом.вижной частей обеспечивает плавное изме- При подачена катушку напряжения (тонение воздушных зазоров в магйитной ка) в магнитной системе, состоящей из сесистеме. 55 дечника 2, якоря 4, ярма 1, наводитсяи 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 11жинынымп ор еи мере двумя участками с С-образ- притягивается к части сердечни 2 бр филем, охватывающими ярмо и пло- ключая подвижный контакт 5. Снижение то15 20 30 лирования тока срабатывания не изменяется 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.2 а и 26 минимален (фиг.1), и максимальную уставку, когда этот зазор максимален 1 фиг,2), Наличие на минимальной уставке реле воздушного зазора между якорем и торцом ярма 1; а также между частями 2 а и 26 сердечника обеспечивает высокие значения тока опускания и коэффициента возврата.При повороте винта 12 против часовой стрелки усилие через бурт 12 а и пластину 15 передается на колодку 10, Эта колодка с установленными на ней деталями перемещается по ярму 1, увеличивая воздушные зазоры между частями сердечника 2 а 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 12 а и выступы 10 г паза в колодке 10 передается на эту колодку и приводит к ее перемещению, уменьшая воздушный зазор между частями сердечника 2 а 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 2 а 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 5 10 45 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 сердец- ником и якорем, Таким образом, предложенная конструкция позволяет выполнять реле с высоким значением коэффициента возврата как постоянного, так и переменного тока, т,е. имеет расширенные функцио-. нальные 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 10 в, установленных в выполненных нэ удаленных друг от друга участках 10 а и 10 б 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 РЭ 13 и РЭ 15, предназначенных для замены реле типов РЭВЗ 10 и РЭ 571 Т, При этом достигнута унификация исполнений реле РЭ 13 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 9гулирования 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 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 электроизо" ляционная колодка выполнена с гнездом с отверстием и пазами,головка укаэанного винта снабжена цилиндрическим буртом, в отверстии угольникавыполнена резьба, цилиндрический бурт винта размещен в гнезде указанной электроизоляционной колодки, при этом паз П-образной скобы охватывает головку винта. 3, Реле попп.1 и 2,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,,П роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3093 ВНИИПИ Гос Составитель Ю. РомановТехред М.Моргентал Корр Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5