РЕЛЕ ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОЕ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к электротепловым реле, преимущественно используемым для защиты асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором от перегрузок недопустимой продолжительности, в том числе возникающих при выпадении одной из фаз, а также от перекоса фаз.
Уровень техники
Из описания полезной модели к патенту RU 42354, опубликованного 27.11.2004 [1], известно реле электротепловое, содержащее корпус, имеющий в верхней и нижней частях n+1 ячейки (n - число полюсов реле), где в n ячейках верхней части корпуса расположены узлы термоэлементов, причем свободные концы узлов термоэлементов связаны с подвижными планками, соединенными между собой посредством рычага выделения разности ходов свободных концов термоэлементов, в отдельной ячейке - исполнительный механизм, включающий в себя контактный механизм, узел регулировки тока несрабатывания, узел температурной компенсации, кнопку «Возврат», указатель срабатывания и рычаг изменения способа возврата, отличающееся тем, что оно снабжено устройством контроля реле, установленным в ячейке исполнительного механизма, каждый узел термоэлемента состоит из термобиметаллической пластины с держателем, выводной ламели и нагревательного элемента, одна сторона которого соединена с выводной ламелью, а другая сторона соединена с корпусом и имеет отогнутую вертикальную полку, выполняющую функцию выводной ламели для подсоединения внешних проводников, при этом нагревательный элемент связан с термобиметаллической пластиной гибким соединением, а держатель выполнен в виде угольника, одна сторона которого соединена с термобиметаллической пластиной, а другая сторона соединена с корпусом, причем элементы фиксации в корпусе узлов термоэлементов выполнены в виде отверстий и направляющего паза, расположенного, по крайней мере, под углом 2-10°, в ячейках нижней части корпуса расположены зажимы для втычного подсоединения внешних проводников, каждый из которых выполнен, по крайней мере, в виде хомута с винтом, элементом фиксации и плоской пружины, позволяющей увеличить зажимные усилия при подсоединении внешнего проводника, элемент фиксации выполнен в виде пластины, имеющей выступы по боковым сторонам и примыкающей к отогнутой вертикальной части нагревательного элемента, при этом ячейки в основании верхней части корпуса соединены общим пазом, в котором размещены упомянутые подвижные планки из изоляционного материала, по количеству соответствующие числу полюсов реле, и соединенные между собой рычагом выделения разности ходов свободных концов термоэлементов, контактный механизм состоит из пары неподвижных контактов, выполненных из ламелей и угольников с контактами, и перекидного мостика, состоящего из колодки с закрепленными на ней с противоположных сторон двух пластин с контактами и установленными в пазах двух других ламелей, при этом указатель срабатывания расположен на колодке перекидного мостика и выполнен в виде флажка, кнопка "Возврат" состоит из двух элементов - кнопочного ползуна и рычага передачи перемещения, выполненного, по крайней мере, в виде трехпалого рычага, расположенного между перекидным мостиком и основанием ячейки, что позволяет расширить функцию кнопки "Возврат", добавив функцию останова реле, причем ячейка исполнительного механизма реле содержит защитную крышку с выступом, фиксирующим положение рычага изменения способа возврата.
Недостатком данного технического решения [1] является сложность конструкции, обусловленная наличием рычага выделения разности ходов свободных концов термоэлементов, а также использование пружины сжатия для поджатая коромысла с винтом и плоской пружиной к регулятору уставки, которая требует дополнительного пространства и средств фиксации ее концов.
С признаками устройства [1] совпадают следующие существенные признаки полезной модели: реле электротепловое, содержащее корпус с четырьмя отсеками, в трех из которых установлены выводы для внешних проводников силовой цепи, соединенные между собой посредством нагревательных элементов и биметаллические пластины, а в четвертом - расположены выводы для внешних проводников вспомогательной цепи и связанный с концами расположенных в трех отсеках корпуса биметаллических пластин посредством подвижных планок механизм коммутационной части реле, содержащий подвижные электрические контактные элементы, закрепленные на выводах для внешних проводников вспомогательной цепи неподвижные электрические контакты с контактными элементами, коромысло, несущее температурный компенсатор в виде биметаллической пластины, регулятор уставки, на биметаллической пластине температурного компенсатора расположена плоская пружина, один конец которой закреплен на биметаллической пластине температурного компенсатора, а другой предназначен для взаимодействия с регулятором уставки и калибровочным винтом, установленным в резьбовом отверстии на конце биметаллической пластины температурного компенсатора, регулятор уставки выполнен в виде установленного с возможностью взаимодействия с концом плоской пружины эксцентрика.
Из описания изобретения к патенту RU 2313153, опубликованного 20.12.2007 [2], известно реле электротепловое, содержащее корпус, имеющий в верхней и нижней частях n+1 ячейки (n - число полюсов реле), где в n ячейках верхней части корпуса расположены узлы термоэлементов, причем свободные концы узлов термоэлементов связаны с подвижными планками, соединенными между собой посредством рычага выделения разности ходов свободных концов термоэлементов, в отдельной ячейке - исполнительный механизм, включающий в себя контактный механизм, узел регулировки тока несрабатывания, узел температурной компенсации, кнопку «Возврат», указатель срабатывания и рычаг изменения способа возврата, снабженное устройством контроля реле, установленным в ячейке исполнительного механизма, каждый узел термоэлемента состоит из термобиметаллической пластины с держателем, выводной ламели и нагревательного элемента, одна сторона которого соединена с выводной ламелью, а другая сторона соединена с корпусом и имеет отогнутую вертикальную полку, выполняющую функцию выводной ламели для подсоединения внешних проводников, при этом нагревательный элемент связан с термобиметаллической пластиной гибким соединением, а держатель выполнен в виде угольника, одна сторона которого соединена с термобиметаллической пластиной, а другая сторона соединена с корпусом, причем элементы фиксации в корпусе узлов термоэлементов выполнены в виде отверстий и направляющего паза, расположенного, по крайней мере, под углом 2-10°, в ячейках нижней части корпуса расположены зажимы для втычного подсоединения внешних проводников, каждый из которых выполнен, по крайней мере, в виде хомута с винтом, элементом фиксации и плоской пружины, позволяющей увеличить зажимные усилия при подсоединении внешнего проводника, элемент фиксации выполнен в виде пластины, имеющей выступы по боковым сторонам и примыкающей к отогнутой вертикальной части нагревательного элемента, при этом ячейки в основании верхней части корпуса соединены общим пазом, в котором размещены упомянутые подвижные планки из изоляционного материала, по количеству соответствующие числу полюсов реле, и соединенные между собой рычагом выделения разности ходов свободных концов термоэлементов, контактный механизм состоит из пары неподвижных контактов, выполненных из ламелей и угольников с контактами, и перекидного мостика, состоящего из колодки с закрепленными на ней с противоположных сторон двух пластин с контактами и установленными в пазах двух других ламелей, при этом указатель срабатывания расположен на колодке перекидного мостика и выполнен в виде флажка, кнопка "Возврат" состоит из двух элементов - кнопочного ползуна и рычага передачи перемещения, выполненного, по крайней мере, в виде трехпалого рычага, расположенного между перекидным мостиком и основанием ячейки, что позволяет расширить функцию кнопки "Возврат", добавив функцию останова реле, причем ячейка исполнительного механизма реле содержит защитную крышку с выступом, фиксирующим положение рычага изменения способа возврата.
С признаками устройства [2] совпадают следующие существенные признаки полезной модели: реле электротепловое, содержащее корпус с четырьмя отсеками, в трех из которых установлены выводы для внешних проводников силовой цепи, соединенные между собой посредством нагревательных элементов и биметаллические пластины, а в четвертом - расположены выводы для внешних проводников вспомогательной цепи и связанный с концами расположенных в трех отсеках корпуса биметаллических пластин посредством подвижных планок механизм коммутационной части реле, содержащий подвижные электрические контактные элементы, закрепленные на выводах для внешних проводников вспомогательной цепи неподвижные электрические контакты с контактными элементами, коромысло, несущее температурный компенсатор в виде биметаллической пластины, регулятор уставки, на биметаллической пластине температурного компенсатора расположена плоская пружина, один конец которой закреплен на биметаллической пластине температурного компенсатора, а другой предназначен для взаимодействия с регулятором уставки и калибровочным винтом, установленным в резьбовом отверстии на конце биметаллической пластины температурного компенсатора, регулятор уставки выполнен в виде установленного с возможностью взаимодействия с концом плоской пружины эксцентрика.
Недостатком данных технических решений [1] и [2] является сложность конструкции, обусловленная наличием рычага выделения разности ходов свободных концов термоэлементов, требующего дополнительного пространства, а также использование пружины сжатия для поджатая биметаллической пластины температурного компенсатора с винтом и плоской пружиной в регулятору уставки, которая также требует дополнительного пространства и средств фиксации ее двух концов.
Устройство [2] является наиболее близким аналогом полезной модели по совокупности существенных признаков.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании реле электротеплового простой технологичной конструкции с минимальными габаритами, а также в расширении арсенала технических средств, предназначенных для защиты асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором от перегрузок недопустимой продолжительности.
Технический результат заключается в упрощении конструкции, уменьшении габаритов и в реализации этого назначения - расширения арсенала технических средств.
Сущность полезной модели как технического решения выражается в совокупности существенных признаков: реле электротепловое, включающее корпус с четырьмя отсеками, в трех из которых установлены выводы для внешних проводников силовой цепи, соединенные между собой посредством нагревательных элементов и биметаллические пластины, а в четвертом - расположены выводы для внешних проводников вспомогательной цепи и связанный с концами расположенных в трех отсеках корпуса биметаллических пластин посредством подвижных планок механизм коммутационной части реле, содержащий коромыслово-ползунный механизм, выполненное из токопроводящего материала коромысло с подвижными электрическими контактами с контактными элементами, закрепленные на выводах для внешних проводников вспомогательной цепи неподвижные электрические контакты с контактными элементами, коромысло с температурным компенсатором в виде биметаллической пластины, коромысло, ось которого установлена на коромысле с температурным компенсатором, регулятор уставки и выполненный из проволоки рычаг, при этом коромыслово-ползунный механизм содержит выполненное из электроизоляционного материала коромысло, одно плечо которого снабжено продольным пазом, в котором установлен цилиндрический выступ выполненного из электроизоляционного материала ползуна, снабженного возвратной пружиной сжатия, размещенной между поверхностями продольного паза, выполненного в ползуне, донной и боковой поверхностями корпуса и выступом, выполненным в корпусе, а другое плечо снабжено выступом, установленным с возможностью взаимодействия с отогнутой частью плеча коромысла с подвижными электрическими контактами, несущего нормально замкнутый подвижный электрический контакт, после размыкания нормально замкнутых электрических контактов выступом плеча коромысла коромыслово-ползунного механизма, при этом нормально разомкнутый подвижный электрический контакт находится в контакте с концом проволочной пружины изгиба, установленной на оси коромысла коромыслово-ползунного механизма, другой конец которой находится в контакте с боковой поверхностью перегородки, контактные элементы неподвижных электрических контактов закреплены неподвижно на токопроводящих упругих стойках, установленных на выводах для внешних проводников вспомогательной цепи, коромысло коромыслово-ползунного механизма установлено на одной оси с коромыслом, несущим подвижные электрические контакты, и коромыслом с температурным компенсатором в виде биметаллической пластины, на которой закреплен один конец плоской пружины, другой конец которой установлен с возможностью взаимодействия с регулятором уставки и регулировочным винтом, установленным в резьбовом отверстии на конце биметаллической пластины температурного компенсатора, один конец коромысла, ось которого установлена на коромысле с температурным компенсатором, установлен в пазах подвижных планок вместе с концом коромысла, несущего температурный компенсатор, а другой - установлен с возможностью взаимодействия с концом выполненного из проволоки рычага, осью которого является другой его конец, установленный в отверстии донной части отсека корпуса, средняя часть рычага выполнена в виде зигзагообразного участка с отогнутым под прямым углом и расположенным параллельно его оси участком, установленным с возможностью взаимодействия с поверхностями уступа, выполненного в коромысле, несущем подвижные электрические контакты, концевая часть рычага выполнена в виде отогнутого под прямым углом расположенного перпендикулярно его оси опорного участка и отогнутого под прямым углом к опорному участку расположенного параллельно оси рычага конца, контактирующего с концом проволочной пружины изгиба, другой конец которой закреплен на расположенном в пазах подвижных планок плече коромысла с температурным компенсатором, коромысло, несущее подвижные электрические контакты, электрически связано с выводом для внешнего проводника вспомогательной цепи посредством торцевой поверхности утолщенного участка оси, на которой оно установлено и которая закреплена неподвижно на этом выводе, а регулятор уставки выполнен в виде установленного с возможностью взаимодействия с концом плоской пружины эксцентрика или кулачка, выполненного из электроизоляционного материала, хвостовик которого установлен с возможностью вращения в отверстии конца вывода для внешнего проводника вспомогательной цепи, несущего нормально замкнутый неподвижный электрический контакт.
В отличие от ближайшего аналога [2] механизм коммутационной части реле электротеплового снабжен коромыслово-ползунным механизмом, коромыслом, выполненным из токопроводящего материала, подвижные электрические контакты закреплены на концах коромысла, выполненного из токопроводящего материала, ось которого установлена на коромысле с температурным компенсатором, несущем ось коромысла, контактирующего с выполненным из проволоки концом рычага, коромыслово-ползунный механизм содержит выполненное из электроизоляционного материала коромысло, одно плечо которого снабжено продольным пазом, в котором установлен цилиндрический выступ ползуна, снабженного возвратной пружиной сжатия, размещенной между поверхностями продольного паза, выполненного в ползуне, донной и боковой поверхностями корпуса и выступом, выполненным в корпусе, при этом, другое плечо снабжено выступом, установленным с возможностью взаимодействия с отогнутой частью плеча коромысла с подвижными электрическими контактами, несущего нормально замкнутый подвижный электрический контакт, после размыкания нормально замкнутых электрических контактов выступом плеча коромысла коромыслово-ползунного механизма, при этом нормально разомкнутый подвижный электрический контакт находится в контакте с концом проволочной пружины изгиба, установленной на оси коромысла коромыслово-ползунного механизма, другой конец которой находится в контакте с боковой поверхностью перегородки, контактные элементы неподвижных электрических контактов закреплены неподвижно на токопроводящих упругих стойках, установленных на выводах для внешних проводников вспомогательной цепи, коромысло коромыслово-ползунного механизма установлено на одной оси с коромыслом, несущим подвижные электрические контакты, и коромыслом с температурным компенсатором в виде биметаллической пластины, один конец коромысла, ось которого установлена на коромысле с температурным компенсатором, установлен в пазах подвижных планок вместе с концом коромысла, несущего температурный компенсатор, а другой - установлен с возможностью взаимодействия с концом выполненного из проволоки рычага, осью которого является другой его конец, установленный в отверстии донной части отсека корпуса, средняя часть рычага выполнена в виде зигзагообразного участка с отогнутым под прямым углом и расположенным параллельно его оси участком, установленным с возможностью взаимодействия с поверхностями уступа, выполненного в коромысле, несущем подвижные электрические контакты, концевая часть рычага выполнена в виде отогнутого под прямым углом расположенного перпендикулярно его оси опорного участка и отогнутого под прямым углом к опорному участку расположенного параллельно оси рычага конца, контактирующего с концом проволочной пружины изгиба, другой конец которой закреплен на расположенном в пазах подвижных планок плече коромысла с температурным компенсатором, коромысло, несущее подвижные электрические контакты, электрически связано с выводом для внешнего проводника вспомогательной цепи посредством торцевой поверхности утолщенного участка оси, на которой оно установлено и которая закреплена неподвижно на этом выводе, кулачок или эксцентрик выполнен из электроизоляционного материала с хвостовиком, установленным с возможностью поворота отверстии конца вывода для внешнего проводника вспомогательной цепи, несущего нормально замкнутый неподвижный электрический контакт.
По сравнению с аналогом [1] прототипом [2] предложенное устройство имеет более простую конструкцию и меньшие габариты, за счет отсутствия рычага выделения разности ходов свободных концов термоэлементов, также использования проволочной пружины изгиба, взаимодействующей с подвижным электрическим контактом, имеющей более простую конструкция, и проволочной пружины изгиба закрепленной на коромысле с температурным компенсатором, контактирующей с концом проволочного рычага, выполняющей две функции: поджатие конца рычага к токопроводящему коромыслу и поджатие конца плеча коромысла с температурным компенсатором к боковым поверхностям паза подвижных пластин.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлена конструкция реле электротеплового со снятой крышкой и отсутствующей коммутационной частью.
На Фиг. 2 представлена принципиальная кинематическая схема механизма коммутационной части реле.
Осуществление полезной модели
Полезная модель может быть осуществлена в следующем конструктивном исполнении.
Реле электротепловое (Фиг. 1) содержит корпус 1, выполненный из электроизоляционного материала и содержащий четыре отсека 2, 3, 4 и 5, разделенные перегородками 6. В каждом из трех отсеков 2, 3 и 4 расположены выводы 7 и 8 для внешних проводников силовой цепи, соединенные между собой посредством изогнутого нагревательного элемента 9, биметаллическая пластина 10, неподвижно соединенная с одним из выводов 7 для внешнего проводника силовой цепи посредством металлического уголка 11. В отсеке 5 расположены механизм коммутационной части реле и выводы 12, 13 и 14 для внешних проводников вспомогательной цепи.
Отсеки соединены между собой посредством прямоугольного паза, предназначенного для перемещения в них трех подвижных планок 15, выполненных из электроизоляционного материала. В каждой подвижной планке 15 выполнены два выступа. В одном из выступов выполнен паз под конец соответствующей биметаллической пластины 10 для обеспечения их кинематической связи между собой, а в другом, расположенном в отсеке 5, выполнен паз для размещения звеньев механизма коммутационной части реле.
Вдоль внутренних боковых стенок корпуса 1 выполнены уступы 16, предназначенные для опоры на них крышки. На боковой стенке, расположенной в отсеке 5, выполнены пазы 17 и 18.
В донной части отсеков 2, 3, 4 и 5 выполнены отверстия 19 прямоугольной формы.
Каждый вывод 7 для внешнего проводника силовой цепи имеет выполненную в виде -образной пластины с резьбовым отверстием на широком участке внешнюю часть, установленную в боковой стенке корпуса 1, в которой выполнены прямоугольные пазы с уступами, образующими соответствующие посадочные места для прямоугольных пластин внешней части выводов 7 для внешних проводников силовой цепи.
Внутренняя часть 20 каждого вывода 7 для внешнего проводника силовой цепи выполнена меньшей шириной, чем внешняя. При этом она отогнута под прямым углом к внешней части, а также содержит отогнутую под прямым углом к внутренней части 20 концевую часть 21, которая припаяна или приварена к концу нагревательного элемента 9. Для размещения внутренних частей выводов 7 для внешних проводников силовой цепи, примыкающих к внешним частям выводов 7, в боковой стенке корпуса 1 выполнены соответствующие -образные пазы, донная часть которых выполнена заподлицо с донной поверхностью отсеков 2, 3 и 4 корпуса 1.
Каждый вывод 7 для внешнего проводника силовой цепи крепиться к донной поверхности корпуса 1 винтом 22, вставляемым в соответствующее отверстие в днище корпуса с наружной стороны.
Каждый металлический уголок 11 крепится к внутренней части 20 каждого вывода 7 для внешнего проводника силовой цепи посредством винта 23.
Внутренняя часть 24 каждого вывода 8 для внешнего проводника силовой цепи отогнута под прямым углом к имеющей -образную форму и резьбовое отверстие на широком участке внешней части, которая расположена в соответствующем отверстии днища корпуса 1, имеющем -образный профиль, и с наружной стороны корпуса 1 под его днищем.
Внутренняя часть 24 каждого вывода 8 содержит отогнутую под прямым углом к ней концевую часть 25, которая припаяна или приварена к другому концу нагревательного элемента 9.
Каждый вывод 8 для внешнего проводника силовой цепи крепиться к донной поверхности корпуса 1 винтом 22 аналогично креплению вывода 7 для внешнего проводника силовой цепи. Аналогично крепятся выводы 12, 13 и 14 для внешних проводников вспомогательной цепи.
В перегородках 6 между отсеками 2 и 3 и отсеками 3 и 4 выполнены утолщения цилиндрической формы. В утолщения цилиндрической формы выполнены сквозные отверстия 26. В отверстиях 26 расположены винты для крепления крышки и металлической пластины. Винты вставляют в отверстия наружной стороны днища корпуса 1 и ввинчивают в металлическую пластину с зигзагообразным под прямым углом ответвлением и пазом. При этом, между корпусом 1 и металлической пластиной размещается крышка.
Резьбовые отверстия в металлической пластине с зигзагообразным ответвлением и наружных частях выводов 7, 8, 12, 13 и 14, предназначенные для винтов, с помощью которых к выводам присоединяются внешние проводники, могут быть снабжены кольцевыми бортами, выполненными путем внутренней отбортовки отверстий под нарезания в них резьбы.
Механизм коммутационной части реле (Фиг. 2) содержит коромысло 27, несущее биметаллическую пластину 28, выполняющую функцию температурного компенсатора. Механизм коммутационной части реле также содержит коромыслово-ползунный механизм, в состав которого входит выполненные из электроизоляционного материла коромысло 29 и ползун 30.
Кроме того, механизм коммутационной части реле содержит коромысло 31,, ось которого установлена в коромысле 27, неподвижные электрические контактные элементы 32 и 33, подвижные электрические контакты с контактными элементами 34 и 35, закрепленными на отогнутых под прямым углом концах выполненного из токопроводящего материала коромысла 36 с плоской средней частью, рычаг 37 и эксцентрик 38 или кулачок 38 с двумя хвостовиками -регулятор уставки.
Каждый неподвижный электрический контактный элемент 32 и 33 имеет цилиндрическую форму с цилиндрическим хвостовиком и закреплен на токопроводящей упругой стойке 39 с отверстием. В отверстие упругой стойки 39 вставляют хвостовик и расклепывают его конец, образую неподвижный электрический контакт, при этом основание стойки 39, отогнутое под прямым углом к ней, закрепляется заклепочным соединением на соответствующем выводе 12 и 13 для внешнего проводника вспомогательной цепи - на его части, расположенной в отсеке 5 корпуса 1.
Стойка 39, несущая электрический контактный элемент 33, у основания имеет дугообразный профиль. Стойка 39, ее основание и неподвижный контактный элемент 32 или 33 образуют неподвижный электрический контакт.
Неподвижный электрический контакт с контактным элементом 32 закреплен на внутренней части вывода 12 для внешнего проводника вспомогательной цепи. Внутренняя часть вывода 12 посредством винта 22 закреплена на поверхности дна отсека 5 корпуса 1, при этом внешняя часть вывода 12 для внешнего проводника вспомогательной цепи расположена в прямоугольном сквозном отверстии 19 снаружи днища отсека 5.
Неподвижный электрический контакт с контактным элементом 33 закреплен на конце 40 вывода 13 для внешнего проводника вспомогательной цепи. Вывод 13 выполнен в виде зигзагообразно под прямым углом изогнутой пластины, средняя часть которой закреплена посредством винта 22 на донной поверхности отсека 5 корпуса 1, а внешняя часть расположена в прямоугольном сквозном отверстии 19 и снаружи днища отсека 5.
В конце 40 вывода 13 для внешнего проводника вспомогательной цепи выполнено отверстие. Эксцентрик 38 выполнен из пластмассы. Хвостовик эксцентрика 38 может быть установлен в отверстии конца 40 вывода 13 с натягом. Натяг обеспечивает возможность его поворота и фиксации за счет сил трения между поверхностями отверстия и хвостовика. Торец эксцентрика 38 прижат к плоской поверхности конца 40 вывода 13 для внешнего проводника вспомогательной цепи плоской изогнутой пружиной 46, обеспечивающей дополнительную фиксацию эксцентрика 38 на торцевой поверхности конца вывода для внешних проводников вспомогательной цепи за счет сил трения.
Биметаллическая пластина 28 температурного компенсатора снабжена установленным в резьбовом отверстии на ее свободном конце регулировочным винтом 41 и плоской пружиной 42.
Плоская пружина 42 одним концом закреплена на биметаллической пластине 28 температурного компенсатора, а на другом конце установлен регулировочный винт 41 и находится изогнутая по дуге часть, имеющая возможность взаимодействовать с эксцентриком 38, при этом головка регулировочного винта 41 расположена напротив паза 18 (Фиг. 1). Регулировочный винт 41 выполняет функцию регулятора положения изогнутой части конца плоской пружины 42 относительно конца биметаллической пластины 28 температурного компенсатора*.
Плечо коромысла 27 снабжено отогнутой от него полкой 43 и скобой 44 для фиксации конца проволочной пружины изгиба 45.
Коромысла 27 изготовлено путем штамповки из листового материала с одновременной вырубкой поперечных ответвлений 47 c отверстиями для оси коромысла 31 и последующей их гибкой под прямым углом, а также гибкой полки 43 и просечки с гибкой скобы 44, предназначенной для фиксации конца проволочной пружины изгиба 45.
Для фиксации конец проволочной пружины изгиба 45 прислоняют к скобе 44 и прижимают его этой скобой. В средней части коромысла 27 также выполнены поперечные ответвления с отверстиями с последующей гибкой их до формы скобы, в отверстиях которой располагается общая ось коромысел 27, 29 и 36.
Эксцентрик 38 снабжен надетой на его хвостовик плоской изогнутой пружиной 46 прямоугольной формы с отверстием, обеспечивающей упругое поджатие торцевой поверхности эксцентрика 38 к плоской поверхности конца 40 вывода 13 для внешнего проводника вспомогательной цепи.
Коромысло 29 изготовлено вырубкой из листового материала. Его плечо 48 несет выступ, предназначенный для взаимодействия с токопроводящей упругой стойкой 39 электрического контактного элемента 33 неподвижного контакта в зоне, предпочтительно расположенной под или над электрическим контактным элементом 33 неподвижного контакта. Указанный выступ расположен под отогнутым под прямым углом концом коромысла 36, несущим подвижный электрический контакт 34. Для размещения выступа плеча 48 коромысла 29 расстояние между плоскостью, лежащей на наружной поверхности средней части коромысла 36, и нижней поверхностью его отогнутого под прямым углом конца 49 превышает толщину коромысла 29. Выступ плеча 48 коромысла 29 расположен под неподвижным и подвижным контактными элементами 33 и 34. Для минимизации вертикального габарита устройства такое расположение выступа плеча 48 коромысла 29 является оптимальным. При этом стойка 39 неподвижного контактного элемента 33 имеет Г-образную форму, направленную короткой частью, предназначенной для взаимодействия с выступом плеча 48 коромысла 29, вниз.
На коромысле 36 имеется уступ 50, предназначенный для вхождения в него отогнутого под прямым углом участка средней части рычага 37, расположенного параллельно его оси. Коромысло 36 выполнено из токопроводящего материала путем вырубки с последующей гибкой концов. Подвижные электрические контакты с контактными элементами 34 и 35 закреплены на концах коромысла 36. Коромысло 36 электрически связано с выводом 14 для внешнего проводника вспомогательной цепи посредством токопроводящей оси, на которой оно установлено. При этом контакт образован между торцом утолщенного участка оси и плоской, прилегающей к нему поверхностью коромысла 36.
Рычаг 37 выполнен из проволоки. Осью рычага 37 является отогнутый под прямым углом конец проволоки. Ось рычага 37 установлена в отверстии донной части отсека 5 корпуса 1. Средняя часть рычага 37 выполнена в виде зигзагообразного участка с отогнутым под прямым углом и расположенным параллельно оси рычага 37 участком. Указанный участок установлен с возможностью взаимодействия с поверхностями уступа 50, который выполнен в коромысле 36. Концевая часть рычага 37 выполнена в виде отогнутого под прямым углом и расположенного перпендикулярно оси рычага 37 опорного участка и отогнутого под прямым углом к опорному участку и расположенного параллельно оси рычага 37 конца.
Проволочная пружина изгиба 45 выполнена из пружинной проволоки с отогнутым под прямым углом концом, зафиксированным с помощью скобы 44, и проведена под коромыслом 27 с опорой на отогнутую полку 43, а затем конец проволочной пружины изгиба 45 заведен за конец рычага 37.
Проволочная пружина изгиба 51 также выполнена из пружинной проволоки. Один ее конец заведен за отогнутый конец с подвижным контактом с контактным элементом 35 коромысла 36. Средняя часть огибает общую ось коромысел 27, 29 и 36 между коромыслами 27 и 29 не менее одного оборота и заводится под проволочную пружину изгиба 45 до упора в боковую поверхность перегородки 6, расположенную между отсеками 4 и 5.
Пружина 42 выполнена из листовой пружиной стали путем вырубки и гибки по дуге ее конца, предназначенного для взаимодействия с эксцентриком 38. Ширина пружины 42 соответствует ширине биметаллической пластины 28 температурного компенсатора. В месте крепления пружины 42 к биметаллической пластине 28 температурного компенсатора в них выполнены пазы под проволочную скобу 52, которой они скрепляются между собой.
Токопроводящие упругие стойки 39 неподвижных контактов с основанием могут быть выполнены из меди, пружинной латуни, например марки ЛАНКМц75-2- 2,5- 0,5- 0,5 и Л63 - пружинно-твердой или из бериллиевых бронз Бр. Б-2, Бр. Б2б и БИТ.
Ползун 30 снабжен цилиндрическим выступом 53 и возвратной пружиной сжатия, выполненной из пружинной стали. Для минимизации габаритов устройства возвратная пружина расположена в пазу 54 ползуна 30 между его поверхностями, донной поверхностью отсека 5 корпуса 1 и расположенной со стороны паза 17 боковой поверхностью отсека 5 корпуса 1. Боковая поверхность 55 паза 54 ползуна 30 предназначена для взаимодействия с торцом возвратной пружины. Боковые поверхности 56 и 57 вместе с указанными выше донной и боковой поверхностями отсека 5 корпуса 1 предназначены для ограничения перемещения возвратной пружины в поперечном направлении и обеспечивают ее устойчивость. Другой торец возвратной пружины упирается в выступ 58 (Фиг. 1). Высота выступа 58 над донной поверхностью отсека 5 корпуса 1 не превышает расстояние между боковой поверхностью 57 паза 54 и наружной боковой поверхностью 59 ползуна 30 (Фиг. 3 и Фиг. 4). Ширина выступа 58, измеренная от боковой поверхности отсека 5 корпуса 1, не превышает расстояние между боковой поверхностью 56 паза 54 и наружной боковой поверхностью 60 (Фиг. 3 и Фиг. 4) ползуна 30.
В отсеке 5 корпуса 1 выполнен выступ 61, который расположен относительно донной поверхностью отсека 5 корпуса 1 с зазором, равным или незначительно превышающем размер между наружными боковыми поверхностями 59 и 62 ползуна 30.
В боковой стенке и в дне отсека 5 корпуса 1 выполнено прямоугольное отверстие 63. Размер этого отверстия в боковой стенке корпуса 1 от донной поверхности корпуса 1 до верхней поверхности отверстия в боковой стенке корпуса 1 превышает размер между наружными боковыми поверхностями 59 и 62 ползуна 30. Размер этого же отверстия между боковыми поверхностями отверстия 63 превышает размер между наружными боковыми поверхностями 60 и 64 ползуна 30. При этом одна боковая поверхность отверстия 63, расположенная в боковой стенке и дне отсека 5 корпуса 1, выполнена заподлицо с внутренней боковой поверхностью отсека 5 или немного выступает над ней.
Ползун 30 содержит торцевые поверхности 65 и 66, уступ с поверхностями 67 и 68, кнопку 69 (На Фиг. 1 кнопка изображена пунктиром) и прямоугольную выемку 70 для уменьшения материалоемкости.
В отсеке 5 корпус 1 на донной поверхности выполнен удлиненный прямоугольный выступ 71, боковая поверхность которого вместе с поверхностью стенки отсека 5 корпуса 1, в которой выполнен паз 17, выполняют функцию направляющей ползуна 30.
Остальными направляющими ползуна 30 являются боковые поверхности прямоугольного отверстия 63, расположенные в боковой стенке отсека 5 корпуса 1, в которой выполнен паз 18, донная поверхность отсека 5 корпуса 1 по месту расположения и движения ползуна 30 и поверхность выступа 61, расположенная напротив дна отсека 5 корпуса 1. Зазоры между поверхностями ползуна 30 и направляющими поверхностями выбираются минимальными, исходя из необходимости свободного перемещения ползуна 30.
Ползун 30 предназначен для ручного взвода в рабочее положение механизма коммутационной части реле после срабатывания в результате перегрузок недопустимой продолжительности.
На донной поверхности корпуса 1 на всей ее длине выполнен выступ 72, прилегающий к боковой длинной стенке корпуса 1, в котором выполнен продольный паз 73, выполняющий роль направляющей для подвижных планок 15.
Участок донной поверхности 74 отсека 5 корпуса 1 расположен ниже соседнего участка 75. На участке 74 выполнено отверстие 76 (сквозное или глухое), предназначенное для установки в него оси рычага 37. Для ограничения перемещения рычага 37 в направлении от донной поверхности отсека 5 корпуса 1 между поверхностью участка 75 и опорной поверхностью вывода 12 для внешнего проводника вспомогательной цепи зажата пластина 77 (на Фиг. 1 - изображена пунктирной линией), выполненная из электроизоляционного материала с отверстием для свободного прохождения винта 22.
Основания стоек 39 неподвижных контактов крепятся к выводам 12 и 13 для внешних проводников вспомогательной цепи посредством заклепок, установленных в отверстии вывода 12 для внешнего проводника вспомогательной цепи и отверстии конца 40 вывода 13 для внешнего проводника вспомогательной цепи.
Для предотвращения смещения стойки 39 с электрическим контактным элементом 32 основание стойки 39 загибают за край уступа 78 вывода 12. Аналогично выполнена и закреплена на конце 40 вывода 13 для внешнего проводника вспомогательной цепи несущая электрический контактный элемент 33 стойка 39, основание которой загибают за край паза, выполненного на конце 40 вывода 13 для внешнего проводника вспомогательной цепи на боковой его поверхности, расположенной со стороны перегородки 6.
Дно паза 18 выполнено в виде цилиндрической поверхности, соответствующей цилиндрической поверхности хвостовика эксцентрика 38. Эксцентрик 38 имеет два хвостовика цилиндрической формы, образующих его ось. Один хвостовик установлен в отверстии конца 40 вывода 13 для внешнего проводника вспомогательной цепи, а другой - в отверстии закрепленной в соответствующем гнезде стенки корпуса 1 пластины 79, с наружной стороны которой нанесены радиально расположенные штрихи и цифры. Хвостовик, расположенный в отверстии пластины 79, на торцевой поверхности имеет диаметрально расположенный паз.
На боковой стенке каждого паза 80 в подвижных планках 15, предназначенного для размещения звеньев механизма коммутационной части реле, со стороны плеча коромысла 31 выполнен выступ в форме дуги окружности для локализации зоны контакта подвижных планок 15 с коромыслом 31. Желательно, чтобы зоны контакта находились на равном удалении от краев плеча коромысла 31, расположенного в пазах подвижных планок 15.
Общая ось для коромысел 27, 29 и 36 выполнена из токопроводящего материла с утолщенным цилиндрическим участком со стороны нижнего конца, установлена нижним концом в отверстии 81 внутренней части вывода 14 для внешнего проводника вспомогательной цепи и закреплена путем расклепывания нижнего конца. Над наружной поверхностью вывода 14 внешнего проводника вспомогательной цепи на торцевую часть цилиндрического утолщения опирается коромысло 36, выполненное из токопроводящего материала. Таким образом, между данной осью и коромыслом обеспечивается электрический контакт.
Поверх коромысла 36 установлено коромысло 29, затем проволочная пружина изгиба 51, а выше коромысло 27. Верхняя часть общей оси имеет резьбу, на которую навернут и зафиксирован лаком диск 82 с резьбовым отверстием.
Наружная часть вывода 12 для внешнего проводника вспомогательной цепи расположена под острым углом к его внутренней части, а наружная часть вывода 14 для внешнего проводника вспомогательной цепи расположена под тупым углом к его внутренней части.
Проволочная пружина изгиба 45 выполняет две функции: поджимает рычаг 37 за его конец участком средней части, расположенным параллельно его оси, к коромыслу 36, и поджимает конец плеча коромысла 27 с биметаллической пластиной 28 к боковым поверхностям пазов 80 подвижных планок 15.
Сборку звеньев механизма коммутационной части реле осуществляют в следующем порядке.
Приклеивают пластину 79 к донной поверхности гнезда.
Закрепляют основание стойки 39 заклепочным соединением на конце 40 вывода 13. Вставляют один хвостовик эксцентрика 38 в отверстие конца 40 вывода 13 и надевают на другой хвостовик эксцентрика 38 с другой стороны плоскую изогнутую пружину 46. Вставляют вывод 13 в отверстие 19, одновременно вводят один хвостовик эксцентрика 38 в отверстие пластины 79, а второй - в отверстие конца 40 вывода 13 и закрепляют вывод 13 винтом, вставляемым с наружной стороны дна корпуса 1.
Устанавливают ось рычага 37 в отверстие, выполненное в дне корпусу 1, затем вставляю винт 22 снаружи дна корпуса 1, на него надевают пластину 77 из электроизоляционного материала и привинчивают вывод 12 с предварительно закрепленным на нем заклепочным соединением основанием токопроводящей упругой стойки 39 неподвижного электрического контакта с контактным элементом 32.
Устанавливают ползун 30 в корпус 1 путем введения его кнопочной части из отсека 5 корпуса 1 в отверстие 63 под углом к донной поверхности отсека 5 корпуса. Возможность такого ввода обеспечивается соответствующей шириной отверстия 63 от наружной поверхности боковой стенки отсека 5 с пазом 18 корпуса 1 до края отверстия, расположенного в отсеке 5 корпуса 1 на расстоянии от внутренней поверхности боковой стенки отсека 5 корпуса 1 с пазом 18.
После прохождения выступа 61 ползун опускают на донную поверхность и вставляют его до упора цилиндрическим выступом 53 в боковую стенку отсека 5 с корпуса 1 с пазом 18. Затем в паз 54 с наружной стороны корпуса 1 вставляют возвратную пружину и перемещают ползун 30 вместе с возвратной пружиной до упора торца возвратной пружины в выступ 58.
После этого поворачивают рычаг 37 в крайнее положение против часовой стрелки, устанавливают вывод 14 для внешнего проводника вспомогательной цепи с предварительно закрепленной на нем осью с цилиндрическим утолщением в отверстие 19 и закрепляют его винтом, вставленным с наружной стороны дна корпуса 1.
Надевают на ось коромысло 36, поворачивают рычаг 37 по часовой стрелке в крайнее положение, надевают на ось коромысло 29, вводя цилиндрический выступ 53 ползуна 30 при его перемещении с преодолением сопротивления возвратной пружины в продольный паз плеча коромысла 29.
Вставляют подвижные планки 15 в продольный паз 73.
Надевают на ось проволочную пружину изгиба 51, заводят один конец проволочной пружины изгиба 51 за подвижный электрический контакт с контактным элементом 35, а другой конец - за поверхность перегородки 6. Надевают на ось коромысло 27 в сборе с коромыслом 31, проволочной пружиной изгиба 45, биметаллической пластиной 28 температурного компенсатора с регулировочным винтом 41 и плоской пружиной 42, вводя плечи коромысел 27 и 31 в пазы 80 подвижных планок 15 и заводя конец проволочной пружины изгиба 45 за конец рычага 37.
После этого на верхнюю резьбовую часть оси навинчивают диск 82 с резьбовым отверстием и фиксируют его лаком.
К расположенным снаружи внешним частям выводов 7 и 8 для внешних проводников силовой цепи присоединяются проводники силовой трехфазной цепи питания асинхронного электродвигателя.
К внешним частям выводов 13 и 14 вспомогательной электрической цепи присоединяются внешние проводники вспомогательной цепи электромагнитного пускателя асинхронного электродвигателя, отключающего электродвигатель при размыкании контактов вспомогательной цепи. К внешним частям выводов 12 и 14 вспомогательной электрической цепи присоединяются внешние проводники вспомогательной цепи электромагнитного пускателя асинхронного электродвигателя, отключающего электродвигатель при замыкании контактов вспомогательной цепи, а также могут быть присоединены внешние проводники вспомогательной цепи сигнализации.
Затем осуществляют сбору остальные элементов реле электротеплового.
Регулировка тока несрабатывания производится регулятором уставки - эксцентриком 38. Каждое деление шкалы регулятора на внешней стороне пластины 79 соответствует 5% величины номинального тока несрабатывания.
В исходном рабочем положении между эксцентриком 38 и наружной поверхностью дугообразного участка плоской пружины 42 может быть зазор, электрические контакты с контактными элементами 33 и 34 замкнуты, а электрические контакты с контактными элементами 32 и 35 разомкнуты. Таким образом, электрические контакты с контактными элементами 33 и 34 являются нормально замкнутыми, а электрические контакты с контактными элементами 32 и 35 - нормально разомкнутыми.
Электродвигатель подключен к силовой цепи через реле электротепловое, электромагнитный пускатель электродвигателя подключен к вспомогательной цепи реле электротеплового. В первый момент времени работы электродвигателя через нагревательные элементы 9 течет номинальный ток нагрузки, нагревательные элементы 9 нагреваются до номинальной рабочей температуры.
В процессе нагрева нагревательных элементов 9 биметаллические пластины 10 изгибаются, а их концы перемещаются в направлении отсека 5 корпуса 1 и перемещают в том же направлении подвижные планки 15. В процессе перемещения подвижных планок 15 перемещаются также их выступы с пазами 80, расположенными в отсеке 5 корпуса 1. Под действием проволочной пружины изгиба 45 коромысло 27 поворачивается по часовой стрелке, а конец его плеча, расположенный в пазах 80, перемещается вместе с подвижными планками 15, прижимаясь к боковым поверхностям пазов 80. Зазор между эксцентриком 38 и наружной поверхностью дугообразного участка плоской пружины 42 уменьшается. При этом вместе с коромыслом 27 перемещается ось коромысла 31, которое поворачивается также по часовой стрелке, опираясь концом плеча на конец рычага 37. В результате конец коромысла 31, расположенный в пазах 80 выступов подвижный планок 15, перемещается вместе с концом коромысла 27 в одном направлении практически на одинаковую величину.
При достижении номинальной нагрузки величина тока рабочая температура нагревательных элементов 9 постепенно стабилизируется, биметаллические пластины 10 перестают изгибаться, а механизм коммутационной части реле переходит в статическое состояние. При колебаниях тока нагрузки, соответственного происходит колебательные перемещение указанных элементов реле.
Если ток нагрузки электродвигателя начинает увеличиваться и через нагревательные элементы 9 течет ток выше тока уставки, то нагревательные элементы 9 нагреваются также выше рабочей температуры.
Коромысло 31 поворачивается по часовой стрелке до упора дугообразного конца плоской пружины 42 в поверхность эксцентрика 38. Коромысло 31 останавливается. При этом подвижные планки 15, продолжая перемещаться, своими дугообразными выступами, расположенными в пазах 80, надавливают на конец коромысла 31, поворачивая его по часовой стрелке. Конец коромысла 31 начинает давить на конец рычага 37.
Рычага 37, преодолевая сопротивление проволочной пружины изгиба 45, перемещается вокруг собственной оси по часовой стрелке и вертикальным участком его средней части в уступе 50 коромысла 36 до тех пор, пока вертикальный участок его средней части не выйдет на край поверхности уступа. После этого вертикальный участок средней части рычага 37 срывается с края поверхности уступа и коромысло 36 под давлением проволочной пружины изгиба 51 мгновенно поворачивается по часовой стрелке. При этом электрические контакты с контактными элементами 33 и 34 размыкаются, а электрические контакты с контактными элементами 32 и 35 замыкаются, электромагнитный пускатель обесточивается силовую цепь, электродвигатель отключается.
Включить электродвигатель возможно только после остывания биметаллических пластин 10 до рабочего состояния. Включение производится путем перемещения ползуна 30 кнопкой 69. В процессе перемещения ползуна 30, сжимается возвратная пружина сжатия, цилиндрический выступ 53 поворачивает коромысло 29 против часовой стрелки, перемещаясь в продольном пазе его плеча. В процессе поворота коромысла 29, выступ его плеча вступает в контакт с упругой стойкой 39 и изгибает ее. Далее плечо 48 коромысла 29 захватывает подвижный электрический контакт с контактным элементом 34 за отогнутую часть 49 плеча коромысла 36 и поворачивает его против часовой стрелки, выводя контактный элемент 35 из контакта с контактным элементом 32. В процессе этого совместного поворота коромысел 29 и 36 вертикальный участок средней части рычага 37 под действием проволочной пружины изгиба 45 западает в уступ коромысла 36, фиксируя коромысла 31 и 36 в исходное положение. После освобождения кнопки 69 ползун 30 под действием возвратной пружины сжатия резко поворачивает коромысло 29 по часовой стрелке, при этом упругая стойка 39 неподвижного контакта, выпрямляясь, замыкает контактные элемент 33 и 34 между собой.
Биметаллическая пластина 28 температурного компенсатора служит для компенсации перемещения концов биметаллических пластин 10, вызванных изменением температуры окружающего воздуха. При повышении температуры воздуха биметаллические пластины 10 изгибаются в туже сторону, что и при нагреве от нагревательных элементов 9. При этом подвижные планки 15 перемежаются в направлении отсека 5. Одновременно изгибается биметаллическая пластина 28 температурного компенсатора, поворачивая плечо коромысла 27, несущее ось коромысла 31 по часовой стрелке. В результате концы коромысел 27 и 31 перемещаются в том же направлении, что и концы биметаллических пластин 10 вместе с подвижными планками 15. Таким образом, положение конца коромысла 31 относительно подвижных планок 15 практически не меняется.
При обрыве одной из фаз силовой цепи, если это происходит во время включения электродвигателя, подвижная планка 15 на отключенной фазе, останется неподвижной и будет удерживать коромысло 27 в исходном положении. Остальные планки 15 быстро перемещаются концами биметаллических пластин 10 в направлении отсека 5 корпуса 1. При этом подвижные планки надавят на конец плеча коромысла 31, поворачивая его по часовой стрелке на угол, достаточный, чтобы рычаг 37 вышел из зацепления с уступом 50 коромысла 36, после чего коромысло 36 резко повернется по часовой стрелки, нормально замкнутые контакты разомкнутся, а нормально разомкнутые контакты сомкнуться.
Если одна из фаз оборвется в процессе работы электродвигателя, то нагревательные элементы 9 работающих фаз начнут быстро нагреваться, нагревая биметаллические пластины 10, а нагревательный элемент 9 на неработающей фазе начнет охлаждаться, при этом биметаллическая пластина 10 этого нагревательного элемента начнет разгибаться. В результате коромысло 27 начнет поворачиваться против часовой стрелки, перемещая ось коромысла 31 в сторону биметаллических пластин 10. Конец коромысла 31, расположенный в пазах 80 подвижных планок 15 начнет перемещаться в ту же сторону с большей скоростью, чем его ось, и коснувшись дугообразных выступов на боковых стенках пазов 80, начнет поворачивать коромысла 31 по часовой стрелке, перемещая контактирующий с ним конец рычага 37, и достаточно быстро выводит рычаг 37 из зацепления с уступом 50 коромысла 36, мгновенно размыкаются нормально замкнутые контакты и замыкаются нормально разомкнутые контакты, обесточивая силовую цепь электродвигателя с помощью электромагнитного пускателя.