РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель реле времени относится к области электроэнергетики и предназначена для применения в схемах релейной защиты и противоаварийной автоматики на оперативном постоянном токе для получения регулируемой выдержки времени.
Уровень техники
Известны реле времени серии РВ100, описанные в ТУ 16-523.158-79 «Реле времени серии ЭВ100, ЭВ200, РВ100, РВ200».
Ближайшим аналогом (прототипом) заявляемой полезной модели является реле времени ЭВ100, описанное в издании «Реле защиты», М., «Энергия», 1976, B.C. Алексеев, стр. 84-91, состоящее из: часового механизма, который обеспечивает выдержку времени с момента поступления управляющего сигнала; исполнительного органа в виде контактного узла, который замыкает или размыкает управляющую цепь по истечению установленной выдержки времени; электромагнитного привода, осуществляющего подзавод рабочей пружины часового механизма при поступлении управляющего сигнала.
Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются характеристики электромагнита подзавода, диапазоны уставок выдержек времени, передаточное отношение зубчатых передач, рабочая пружина часового механизма, коммутируемая мощность, возможность установки проскальзывающего контакта в контактном узле.
По результатам эксплуатации реле выявлены слабые стороны конструкции, устранение которых возможно лишь при разработке новой конструкции.
Причины, препятствующие получению технического результата при использовании данного аналога, обусловлены конструкцией часового механизма. Недостаточны: вращающий момент на выходном валу и наличие радиального биения; виброустойчивость фрикционный муфты; механическая износостойкость несвободного спускового регулятора; коммутационная износостойкость контактного узла.
Раскрытие сущности полезной модели. В основу полезной модели положена задача по повышению надежности реле времени. Надежность реле по п. 1.3.20 ТУ 16.523.158-79 оценивается ресурсом, который определяется числом циклов, коммутационной и механической износостойкостью.
Для решения поставленных задач предложено реле времени, содержащее, как в прототипе, часовой механизм, контактный узел и электромагнитный привод.
Изменения коснулись конструкции часового механизма и контактного узла и состоят в следующем. В часовом механизме использована новая компоновка. Введены: единый выходной вал; встроенный контактный узел типа «рычажный контакт» с микропереключателем; храповая муфта вместо фрикционной муфты; второй подшипник анкерной скобы.
Таким образом, за счет проведения модернизации часового механизма достигнуты следующие результаты:
- единый выходной вал позволяет использовать полный вращающий момент рабочей пружины 3,3 Н⋅см и устранить радиальное биение (максимальный вращающий момент выходного вала прототипа составляет 0,55 Н⋅см с радиальным биением ±3 градуса).
- повышен запас механической износостойкости за счет снижения износа зуба анкерного колеса и отверстия платины механизма с 5 до 10 тыс. циклов;
- повышен запас коммутационной износостойкости с 1,6 до 10 тыс. циклов за счет использования в контактном узле стандартного микропереключателя;
- введение храповой муфты обеспечило виброустойчивость механизма
Краткое описание чертежей
Для пояснения сущности полезной модели приведена одна фигура - кинематическая схема реле времени в одноцепном исполнении контактной системы.
Осуществление полезной модели
Поставленная техническая задача решается тем, что конструкция реле времени оснащена новым часовым механизмом с собственным контактным узлом. Кинематическая схема представлена на чертеже и состоит из часового механизма (1) и электромагнитного привода (2). Центральный узел часового механизма состоит из колесной передачи и храповой муфты (3). Временные характеристики механизма задаются передаточным отношением сменной колесной пары (4) и параметрами несвободного спускового регулятора, состоящего из узла анкерного колеса (5) и узла анкерной скобы и балансира (6). Глубина зацепления анкерного колеса и анкерной скобы спускового регулятора осуществляется синхронным поворотом двух эксцентриковых подшипников (7). Часовой механизм имеет единый выходной вал (12), на котором установлены: зубчатый сектор (13) подзавода рабочей пружины с натяжным устройством (14), рычажный контакт с роликом (10) выполняющий роль исполнительного элемента контактного узла, включающую подвижную траверзу (9) с фиксатором и микропереключателем (11), рычаг подзавода (15) обеспечивает поворот вала часового механизма электромагнитным приводом. Установка требуемой величины временной уставки обеспечивается угловым перемещением траверзы закрепленной на фланце выходного вала относительно профильной шкалы (8) и последующей фиксацией положения. Конструкция электромагнитного привода (2) состоит из магнитопровода с обмоткой (19), имеет цилиндрический якорь (16) с возвратной пружиной (17), контактную группу (18). Реле работает следующим образом:
- при отсутствии возбуждения обмотки электромагнитного привода якорь (16) поднят до упора вместе с заводным рычагом (15) часового механизма под действием возвратной пружины (17). Подъем заводного рычага в режиме холостого хода храповой муфты (3) сопровождается поворотом зубчатого сектора (13) выходного вала (12) на угол 45 градусов с подзаводом рабочей пружины (14). При этом рычажный контакт (10) устанавливается на начальную позицию отсчета временной уставки;
- при возбуждении обмотки электромагнитного привода якорь (16) втягивается, сжимая возвратную пружину (17) и освобождая рычаг подзавода (15) выходного вала. Под воздействием вращающего момента рабочей пружины начинает работать часовой механизм (направление рабочего хода храповой муфты). Угловое перемещение рычажного контакта происходит до момента встречи ролика (10) с толкателем микропереключателя (11) подвижной траверзы - происходит замыкание цепи микропереключателя по установленной временной уставки.
В результате предложенных изменений конструкции обеспечен вращающий момент на выходном валу достаточный для обеспечения надежной работы контактного узла в рабочем диапазоне. Заявленная полезная модель осуществима в условиях современного производства.