Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5442
.pdf
потенциальной обмоткой. В любом случае при нормальных условиях крутящий момент, создаваемый
токовыми обмотками, должен быть меньше, чем W1, и противоположен по направлению крутящему моменту,
создаваемому потенциальными обмотками.
-Падение напряжения на заданном участке защищаемой линии составляет IZ, где 6I — ток, протекающий
через нее, а Z — ее полное сопротивление. Реле настроено таким образом, что обычно оно остается
неработоспособным, так что I ≈ 6, поскольку приложенное напряжение V превышает падение напряжения Z.
-Однако, если в какой-либо точке между местом установки реле и концом фидера произойдет повреждение, V
будет меньше IZ, и реле сработает.
Для того чтобы гарантировать, что первым сработает только то реле, которое находится ближе всего к месту
неисправности, подвижному элементу этих реле любым желаемым образом придается небольшая инверсия
временной характеристики.
Для особых типов сбалансированных и дифференциальных реле может быть целесообразно предусмотреть
отводы в средней точке некоторых или всех обмоток, так что обычно соответствующие токи делятся поровну,
но текут в противоположных направлениях через две половины обмоток и, следовательно, не оказывают
влияния на подвижный элемент, но при возникновении неисправности небалансный или дифференциальный
ток, ЭДС или мощность, в зависимости от ситуации, заставят реле сработать в таком направлении, чтобы
устранить неисправность.
97 На рис. 12 показана модифицированная форма амперметра, практически не подверженная ошибкам,
вызванным изменениями температуры.
На фиг. 13 представлена модификация изобретения, примененная к реле защиты от перегрузки по току или
пониженного напряжения; на фиг. 14-20 — к реле направленного или обратного тока; на фиг. 21 — к
импедансному реле; на фиг. 22 — к реле обратной мощности, а на фиг. 23 — к дифференциальному
сбалансированному токовому реле.
На фиг. 1 и 2 показаны клеммы обмотки напряжения V однофазного ваттметра; обмотки намотаны на бобину
А, расположенную на ярме В ламинированного магнитного сердечника В, В', В2 электромагнита. Ярмо В
выполнено отдельно от плеч В', В2, так что ярмо с бобиной может быть вставлено между этими плечами. А —
полый цилиндрический барабан D, предпочтительно из тонкого алюминия или меди.
Он установлен на шарнирном шпинделе, показанном на рисунке в разрезе d, и предназначен для вращения
между полюсами El, F 2 электромагнита. Магнитная цепь замыкается внутренним сердечником F, который в
приведенном примере имеет крестообразную форму, расположен симметрично относительно полюсов B', E 2
электромагнита и соосно с барабаном D.
В представленной конструкции ось двух полярных проекций F3, F4 совпадает с центральными частями
внешних полюсов E', E2, обеспечивая таким образом магнитный путь с пониженным магнитным
сопротивлением для основного потока.
Катушки G, G2, показанные в разрезе на рис. 2, размещены на полюсах F', -F2 сердечника F и содержат
несколько витков проволоки C', O2, подключенных к токовым клеммам MV, L цепи нагрузки. Катушки G1, G2
можно опустить, если катушки C', O? надлежащим образом обернуты изоляционным материалом.
Обмотки O', O2 могут быть соединены последовательно, параллельно или в противоположных направлениях,
а в некоторых случаях одна из этих обмоток может быть опущена. Сердечник F изготовлен из
ламинированных пластин магнитного материала; полярные выступы могут иметь любую требуемую форму, а
поперечное сечение частей F', F2, на которых установлены токовые обмотки, предпочтительно значительно
меньше, чем поперечное сечение частей F3, F4, которые расположены на одной линии с полюсами E', E2.
Основная намагничивающая обмотка V создает поток, показанный пунктирными линиями, а обмотки C', O2
создают поток, показанный пунктирными линиями; эти два потока перпендикулярны друг другу в месте их
прохождения через барабан D.
Поскольку потенциальная обмотка V состоит из большого числа витков, а магнитное сопротивление ее цепи
очень мало, в этой цепи наблюдается значительная индуктивность и фазовый сдвиг, тогда как в цепи токовых
обмоток Cl, O2, из-за малого числа витков, уменьшенного сечения частей сердечника, на которые они
намотаны, и сравнительно больших воздушных зазоров между полюсами F', F2 и полюсами BA', B2,
индуктивность мала, и, следовательно, поток, создаваемый токовыми катушками, практически находится в
фазе с током, его создающим.
Вспомогательная обмотка K, закороченная сама на себя или через сопротивление R, может быть размещена
известным способом в любой части магнитного пути B, B', B2 или, согласно изобретению, на внутренних
полюсах F3, F4 таким образом, чтобы угол между двумя потоками был точно равен 90°, обеспечивая тем
самым идеально однородное результирующее вращающееся поле, которое стремится повернуть барабан D в
заданном направлении против противодействующего момента, такого как момент пружины.
Для измерения суммарной электрической мощности многофазной системы с несбалансированной нагрузкой
два или три таких элемента могут быть установлены соосно, при этом барабаны закреплены на общем
поворотном стержне с указателем. В многофазных приборах согласно изобретению крутящий момент,
создаваемый различными элементами, может быть простым способом уравновешен с помощью магнитного
шунта, состоящего из полосы магнитного материала подходящих размеров, расположенной поперек полюсов
El, E2 электромагнита более мощного элемента, чтобы отклонить часть линий магнитной силы. На фиг. 3,
которая иллюстрирует прибор, сконструированный в простейшем виде как вольтметр, катушка Cl выполнена
из тонкой проволоки и соединена последовательно с высоким неиндуктивным сопротивлением R и
параллельно с высокоиндуктивной обмоткой V между клеммами V', V2 прибора.
Аналогичная конструкция может использоваться в качестве реле защиты от перенапряжения или пониженного
напряжения с добавлением соответствующих контактов и тому подобного. На фиг. 4 показан вид сбоку
цилиндрического ротора, который используется в сочетании с большинством приборов и реле согласно
изобретению.
На рис. 5 показан барабан, разработанный 120. На рис. 6 изображен дифференциальный вольтметр,
предназначенный, например, для индикации того, равно ли напряжение одной части многофазной системы
напряжению другой части той же системы, или оно выше или ниже него. 125. Масла H1, H3, H4 расположены
на стационарных выводах или полюсах, показанных на выводах E', B2, подключенных к барабану и
регенерированных через неиндуктивное сопротивление R' от вторичной обмотки S трансформаторного
устройства, первичная обмотка которого V. Катушка V подключена к клеммам V1, V2, которые подключены к
одной части или фазе многофазной системы либо напрямую, либо через трансформатор напряжения.
Электрические соединения таковы, что результирующее вращающееся поле, создаваемое обмотками V и H',
H3, H4, создает крутящий момент в заданное направление движения системы, например, против часовой
стрелки.
Катушки Cl, O2, установленные на полюсах F', F2 внутреннего сердечника, соединены последовательно с
соответствующим импедансом R2, подключенным к клеммам III, M2, которые подключены к другой части
многофазной системы, напряжение которой необходимо сравнить с напряжением между V' и V2.
Электрические соединения выполнены таким образом, что результирующее вращательное поле,
создаваемое катушками V и C', 02, оказывает крутящий момент на барабан в направлении, противоположном
направлению поля, создаваемого катушками V и H', H 2.
H 3, H 4.
Очевидно, что при одновременном включении всех обмоток стрелка, подключенная к барабану D, будет
показывать показания, пропорциональные разности напряжений между двумя источниками напряжения.
Предпочтительно, подвижная система управляется волосковой пружиной, которая расположена таким
образом, чтобы показывать нулевое значение в центре шкалы.
Электрические цепи можно отрегулировать таким образом, чтобы при подаче одинакового напряжения на
клеммы V', V2 и M', M2 соответственно, противоположные магнитные поля также стремились установить
стрелку в центре шкалы.
На рисунке 6 обмотки V и S показаны рядом, но на практике их предпочтительно наматывать концентрически.
Для обеспечения идеальной глухости инструмента выступы F3, F4 сердечника F могут быть продолжены в
плоскости под прямым углом к плоскости чертежа и полюсам постоянного магнита, расположенного в
непосредственной близости от барабана.
Следует понимать, что в рамках изобретения допускается использование дополнительных обмоток и их
размещение на концах F3, F4 сердечника F, а также настройка электрических постоянных их цепи таким
образом, чтобы создавать магнитный поток, биящийся в любом желаемом соотношении фаз и времени по
отношению к потоку, создаваемому остальными обмотками.
Кроме того, ядро может представлять собой участок, отличный от показанного на рисунке. Например, оно
может иметь форму треугольной, шестиугольной или восьмиугольной звезды с тремя, шестью и восемью
полюсами или выступами соответственно.
Аналогично, главный электромагнит может быть снабжен четырьмя или менее выступающими полюсными
наконечниками, окружающими барабан и расположенными в любом желаемом геометрическом и магнитном
соотношении друг к другу и относительно полюсов внутреннего сердечника. В каждом случае составляющие
потоки стремятся в совокупности создать результирующее вращающееся поле или поля, воздействующие на
ротор.
На рис. 7, иллюстрирующем конструкцию вольтметра, практически не зависящего от погрешностей,
вызванных колебаниями температуры, катушки Cl, O2, соединенные последовательно с сопротивлением W2,
подключены к вторичной обмотке S, к которой также подключены катушки H', I12, H13, H4 и сопротивление R1.
Действие обмоток дифференциальное и аналогично описанному со ссылкой на рис. 6, за исключением того,
что общее количество витков компенсационных катушек H1, H2, H3, H4 составляет лишь небольшой процент
от количества витков основных катушек 0', 02, и что прибор снабжен нулем на одном конце шкалы 900 и
только двумя клеммами.
Для того чтобы исключить влияние температуры на работу прибора, вызванное как внешними, так и
внутренними факторами, материалы, используемые для намотки двух параллельных цепей 95 IR', H', 1:121, H
3, H 4 и R 2, Cl, 02, подобраны и пропорционированы таким образом, чтобы эти обмотки одинаково
реагировали на изменения температуры независимо от природы и характеристик измеряемого напряжения
100 или тока.
Обмотки катушек 11'-H4 и C1-C2 могут быть, как обычно, из меди, а сопротивление R' полностью или частично
из меди или другого материала, сопротивление которого относительно сильно зависит от температуры;
сопротивление R2, с другой стороны, состоит из материала, например, эврики, имеющего очень малый или
пренебрежимо малый температурный коэффициент сопротивления.
Действие катушек H1-H4 противоположно, но значительно меньше, чем действие катушек Cl, O2, так что
любое снижение прочности цепи в последней из-за повышения температуры будет компенсировано
уменьшением противодействующего действия катушек IH'-H, если изменение сопротивления из-за повышения
температуры пропорционально больше в компенсирующей цепи.
На фиг. 8, представляющей собой упрощенную конструкцию амперметра, катушка 02 на полюсе F2
внутреннего сердечника F соединена со вторичной обмоткой S125 главного электромагнита либо напрямую,
либо последовательно с резистором R2. Первичная обмотка P подключена к цепи внешней нагрузки либо
напрямую, либо через трансформатор тока 130 276,080 'i 9 il lustrates an alternitive con 7, cqeffticxiet, mnma may
also be placed in shunt struictionl of an ammeter -,yb-ich i gmi lr with the primary winding P.
Как показано на рис. 8, как и на рис. 7, две системы вспомогательных катушек H12, H4, добавленные к
вспомогательным обмоткам, действуют в противоположных направлениях. Нижний полюс, E2, и полюса E12,
E2, взаимодействуют друг с другом, а крутящий момент, обусловленный полярностью катушек C12, H2, H2,
H3, H4, H4, H5, H5, H5, H5, H6 ... Влияние на обе системы одинаково эффективно при совместном
использовании, тем самым нейтрализуя любые ошибки, возникающие при использовании подходящего
оборудования, независимо от схемы измерения тока.
Неравномерная шкала отклонений на входе, на рис. 13, которая в целом аналогична SO:
На фиг. 9 предусмотрен дополнительный переключатель или штекер, пропорциональный квадратному или
другому силовому генератору T, благодаря которому любое количество, которое необходимо получить, может
быть запитано от обмотки S.
Q с рис. r указывают на tcci rately. С помощью этого большое количество 85:i независимо от -й продуктивности
этих линий может быть удобно обеспечено на альтернативных _uyone реле. Подходящие регулируемые
сопротивления, поскольку -крутящий момент на барабане DI является pro r 1-r 6 -могут быть включены для
калибровки pputr,onal к pro O продукту. Трубопровод mag proesete i eie ri -параллельный сетевой поток,
частота и ток в wt ahwidn 9 > вторичная цепь в катушке -02 или cqils. Схема, показанная на рис. 14, is02, 12
114, -сила, действующая на адаптированный для работы в качестве обратного дуплекса с любым заданным
-током через дифференциальный тип, который обычно -P -остается постоянным для любой fre
компенсируется любое падение напряжения на частоте, поскольку к потенциальным обмоткам будет
приложена огромная частота 4 Ом, изменяя основной магнитный поток в обратном соотношении. Конструкция
аналогична той, что показана на рис. 6. Вторичная обмотка практически показана на рис. 6, за исключением
того, что катушки одинаковы на всех частотах для заданного O', O на полюсах F', F2 сердечника, F, ток
первичного тока и 4 Ience, подключенные к клеммам нагрузки M, L трех величин, а основной
намагничивающий поток обусловлен 100. На рис. 10 показана в проекции предварительная обмотка P,
подключенная к напряжению, передаваемому от драм-импеданса для использования Ap V 1 jne'is W -T 2
Te-wnig 'H tio h ametersas dsrbd-aoe-o h полюсные наконечники соединены через a с 1 ref-erepice,to -Figs $ 8 и
9 сопротивлением R катушки S.
4 Q,Fg 1 — это развитие edr U в нормальных условиях, потоки, 1051 Конструкции, показанные на рис. S и:a,
обусловлены обмотками H 1-H 4 на полюсе 9 иллюстрируют, а также 'tlhe Anyention as -applie shos, a t with the
current windigs to an over, or 3 Amder current nt;elay cl, O and both these fluxs are substantIs ig 12 stae an ammeer
which tially at x right angles -in space direction is co Pqysated lagainst crrqrs due -to and time -phase to the main
magnaising ho 1changes in temperature Rnd 1 i similar in flux due to the winding -P The drum D its mode of action to
that thawn in is therefore rotated against a limiting Fig 7: step -Should the direction of -the current -The prinqipal
Система состоит из катушки, которую следует перевернуть, то есть, если ее фазовое соотношение C 2 на
полюсе F 2, который запитывается от напряжения, направленного относительно приложенного напряжения в
любой точке 1157, вторичная обмотка S либо непосредственно изменяется приблизительно на , либо
последовательно с сопротивлением 1 R 2 T Jhe 1800, поток, обусловленный током катушек, компенсирующих
систему, в одном месте C' O будет противодействовать, а не помогать, как показано на рисунке. Система
состоит из катушки 112 h из-за катушек на внешнем полюсе 55-нижний -левый - имел несколько катушек,
соединенных последовательно < с частью S, в результате чего барабан D -21 подходящее последовательное
сопротивление A 1 -Кор будет вращаться в противоположном направлении. Система показана на рис. 12.
когда обратный ток достигает заданного значения в обмотках.
На внутреннем сердечнике, попеременно, катушка K, расположенная на электромагните W O, также может
быть запитана непосредственно от резистора R-4 и подключена к нему. Резистор служит для регулировки
фазового сдвига между первичной катушкой электромагнита и магнитными потоками.
В некоторых случаях дополнительная катушка C Pnat. Устройство работает независимо от любого
сопротивления R 3, материал катушки C Pnat 130, при котором происходит падение напряжения на клеммах V'
V 2, имеет требуемую температуру (сопротивление), поскольку влияние напряжения на катушку C Pnat 130
обмотки S может быть опущено, а катушки H'1-H 4 соединены последовательно с катушкой V.
На фиг. 21 показана простая конструкция импедансного реле согласно изобретению 70. Основная
намагничивающая катушка P является последовательно включенной катушкой и действует как первичная
обмотка трансформатора, вторичной обмоткой которого является обмотка S. Дополнительная катушка C' на
полюсе F' питается 75 от обмотки S.
Катушка напряжения V размещена на полюсе F2 внутреннего сердечника и соединена последовательно с
соответствующим сопротивлением IR' параллельно клеммам напряжения V', V'. 80 эстафеты.
В нормальных условиях крутящий момент, создаваемый результирующим вращающимся полем,
создаваемым обмотками P и C', меньше и противоположен по направлению 85 крутящему моменту,
создаваемому катушками P и V, и реле остается неработоспособным.
Однако, если неисправность возникнет в любой точке между местом установки реле и концом фидера, то
крутящий момент, создаваемый токовыми обмотками, превысит крутящий момент, создаваемый обмоткой
напряжения, и реле сработает. Подвижный элемент реле этого типа предпочтительно оснащается
устройством обратной задержки времени любым желаемым способом, чтобы гарантировать, что реле,
расположенное ближе всего к месту неисправности, сработает первым.
На рис. 22 изображено реле обратной мощности, которое не является дифференциальным, а относится к типу
обычных ваттметров на 100 Вт.
Токовая катушка 02 расположена на вертикальном полюсе F2 внутреннего сердечника, а катушки напряжения
— на горизонтальных выступающих полюсах J3, J4 внешнего сердечника электромагнита 105. Барабан D)
будет вращаться до упора в нерабочем направлении или будет приводить в действие контакты реле в
рабочем направлении независимо от относительного фазового соотношения 110 между током и напряжением.
Компенсирующие катушки коэффициента мощности K', K2, закороченные сами на себя через сопротивление
R4, размещены на полюсах F3, F4 внутреннего сердечника и выполняют ту же функцию, что и катушка K на
рис. 14.
На рис. 23 изображено дифференциальное реле сбалансированного тока. Главный электромагнит имеет две
первичные обмотки P1 и P2 и общую вторичную обмотку S, которая подает напряжение на обмотку C' на
полюсе F' внутреннего сердечника.
Количество ампер-витков и полярность первичных обмоток расположены таким образом, что в нормальных
условиях они нейтрализуют друг друга и, следовательно, не оказывают влияния на вращающийся элемент D,
но при возникновении неисправности возникает дисбаланс или дифференциальный ток, который затем
изменяется пропорционально напряжению на катушках H'l-H 4.
Следует также отметить, что реле становится более стабильным, если напряжение на S V'1, V 2 превышает
нормальный уровень.
На рис. 15 положение обмоток компенсации напряжения и токовых обмоток поменяно местами; токовые
обмотки в каждом случае обозначены толстыми линиями.
Рисунок 16 аналогичен рисунку 14, но на полюсах El E 2 предусмотрены дополнительные токовые обмотки I'-,
Jl 2 для увеличения магнитного потока, создаваемого обмотками на внутреннем сердечнике F. Эти
дополнительные обмотки могут быть 1,5 поменяны по полярности или полностью отключены в любое время с
помощью соответствующих переключателей для изменения диапазона прибора.
На фиг. 17, представляющей собой еще одну модификацию конструкции, показанной на фиг. 16, токовые
катушки C3 и C4 размещены на одной паре полюсных наконечников полюсов E1, E2, а катушки компенсации
напряжения H1, H3 — на другой паре. Катушки компенсации коэффициента мощности K'-, K2, которые
закорочены сами на себя через резистор WR, могут быть установлены на полюсах F3, F4 внутреннего
сердечника.
На фиг. 18 показана упрощенная конструкция реле направленного или обратного тока, обмотка которого
состоит из катушки C2, расположенной на полюсе F2, а система компенсации напряжения состоит из катушки
H', установленной на противоположном полюсе Fl внутреннего сердечника.
Компенсирующие катушки коэффициента мощности K', K2 могут быть размещены на плечах B1, B2
электромагнита.
На фиг. 19 показано реле обратного тока, в котором ламинированный электромагнит имеет форму 4G,
предпочтительно круглой, и снабжен равноудаленными выступающими полюсами J', J2, J3, J4, из которых J' и
J2, расположенные напротив F', F2, снабжены токовыми катушками L', L2, а J3, J4 снабжены катушками N1,
N2, подключенными параллельно клеммам напряжения V', Y2, при этом обмотки C1-, O2 на F', F2 также
подключены через неиндуктивное сопротивление R к клеммам V', V2.
Действие этой модификации в целом такое же, как и в предыдущих конструкциях.
В модификации, показанной на рис. 20, токовые катушки I', 12 намотаны так же, как на рис.
15, На полюсах E, E 2, но не на полюсах F', F' обмотки H'-1-4 соединены через сопротивление R
последовательно с катушкой S, как показано на рис. 15, но обмотки C 3, C 4 расположены на полюсах F', F 4
сердечника F и соединены через клеммы Y 1, Y 2 с независимым источником переменного или постоянного
тока, и для увеличения или уменьшения чувствительности реле эти обмотки могут воздействовать на поток,
создаваемый основной обмоткой V, или противодействовать ему. В одном из вариантов модификации поток
вторичного тока 276080 через одну первичную обмотку, превышающий поток через другую, вызовет
срабатывание реле.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_276081.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=276081&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB276081A
[]
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ. Усовершенствования электромагнитных реле, в частности, для
систем железнодорожной сигнализации.
Мы, компания AUTOMATIC TELEPHONE MANU FACTURING COMPANY LIMITEZ, Милтон-роуд, Эдж-лейн,
Ливерпуль, Telegraph, Telephone and Signalling Engineers, британская компания, и РУБЕН УИЛЬЯМ ТАББАНТ,
86, Шелл-роуд, Фэрфилд, Ливерпуль, британский подданный, настоящим заявляем, что данное изобретение
имеет следующий характер: данное изобретение относится к электромагнитным реле и, в частности, к реле
путевых цепей для железнодорожных сигнальных систем.
Целью изобретения является создание реле, обладающего всеми преимуществами неполяризованного реле
в отношении тока, необходимого для удержания и размыкания, и одновременно обладающего
преимуществами поляризованного реле в отношении его первоначального включения.
В частности, величина тока, необходимого для срабатывания реле, и величина тока, позволяющего
обесточить реле, значительно различаются.
Реле согласно настоящему изобретению можно назвать составным реле, поскольку оно включает в себя
неполяризованный электромагнит и поляризованный электромагнит. Якорь реле расположен между
полюсами обоих электромагнитов и в нормальном положении соприкасается с полярным продолжением
поляризованного электромагнита, благодаря чему магнитно зафиксирован в своем нормальном положении.
Обмотки обоих электромагнитов могут быть соединены последовательно, и, следовательно, ток возбуждения
должен иметь такую силу и направление, чтобы сначала нейтрализовать поляризующий эффект
поляризованного электромагнита, чтобы позволить неполяризованному электромагниту оказывать
притяжение на якорь.
Предпочтительно использовать поляризованный электромагнит! с помощью постоянного магнита.
Когда якорь реле срабатывает, сравнительно слабый ток в неполяризованном электромагните будет
поддерживать притяжение якоря. При обесточивании поляризующее поле постоянного магнита способствует
возвращению якоря в его нормальное положение.
В качестве примера будет описано одно из применений реле на примере системы сигнализации на
железнодорожных путях.
Для этой цели будет принято предположение, что локальные контакты реле управляют сигнальным
двигателем и что обмотки неполяризованных и поляризованных электромагнитов соединены
последовательно и параллельно рельсовой цепи. Источник электродвижущей силы соединен с рельсовой
цепью посредством сигнального рычага, который предназначен для кратковременного подключения полного
напряжения батареи к линии рельсовой цепи, а затем к батарее через сопротивление.
Для перевода сигнала в положение «свободно» рычаг сигнала переворачивается.
Перемещение сигнального рычага из нормального положения в обратное приводит к прохождению тока,
который передает ток (положительный полюс батареи) через цепь пути, обмотки реле и обратный рельс на
другую сторону батареи.
Этот ток нейтрализует поляризованный электромагнит и освобождает якорь реле, который теперь реагирует
на тот же ток в неполяризованном электромагните.
Когда рычаг полностью перевернут, в цепь батареи вставляется сопротивление, которое, хотя и значительно
уменьшает ток, достаточно для поддержания реле в рабочем положении после его срабатывания. При
включении реле замыкает местную цепь двигателя, который переводит сигнальный рычаг в положение
«свободно». Предположим, что поезд проезжает по рельсовой цепи. В этом случае обмотки реле будут
зашунтированы, их якорь отсоединится, разомкнется местная сигнальная цепь, и сигнальный рычаг вернется
в положение «опасность».
Сигнал не сможет снова занять положение «свободно», пока рычаг сигнала не будет установлен на место и
снова перевернут, поскольку сопротивление в цепи питания уменьшает ток до значения, значительно
меньшего, чем требуется для срабатывания якоря реле. Следовательно, рычаг необходимо установить на
место и снова перевернуть, чтобы перевести сигнал в положение «свободно».
Рычажный переключатель устроен таким образом, что он замыкает цепь питания только при своем движении
вперед.
Из вышеизложенного видно, что было разработано реле, для срабатывания которого требуется значительный
ток в нужном направлении через обмотки, а для удержания якоря реле в рабочем положении — сравнительно
слабый ток. При этом реле, срабатывая при шунтировании обмоток резистором 10 Ом, не срабатывает снова,
когда шунт удаляется в момент протекания удерживающего тока через его обмотки.
Кроме того, поскольку магнитное отталкивание не помогает якорю занять положение срабатывания, следует
понимать, что для преодоления нормального магнитного притяжения, направленного вниз, прежде чем реле
сможет сработать, через его обмотки должен проходить фиксированный минимальный ток.
Обмотки каждого электромагнита предпочтительно состоят из двух катушек, а постоянный магнит
поляризованного электромагнита может иметь U-образную форму, так что якорь может выступать в качестве
удерживающего элемента.
Полная спецификация. Усовершенствования электромагнитных реле, особенно для систем железнодорожной
сигнализации.
Мы, компания ATITOMATIC TELEPHONE MANU-FACTURING COMPANY LIMITED, Милтон Роуд, Эдж Лейн,
Ливерпуль, инженеры по телеграфу, телефонии и сигнализации, британская компания, и РУБЕН УЛУДЖАМ
ТАБ. БАНТ, 86, Шелл Роуд, Фэрфилд, Ливерпуль, британский подданный, настоящим заявляем о характере
данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: — Настоящее изобретение относится к электромагнитным релейным устройствам и, в
частности, к реле, используемым в связи с путевыми цепями в железнодорожных системах сигнализации.
Целью изобретения является создание реле, обладающего характеристиками, имеющими особые
преимущества при работе таких систем, и, в частности, большим запасом между током, необходимым для его
работы, и током, необходимым для поддержания его в рабочем состоянии.
Согласно изобретению, в реле, имеющем якорь, приспособленный в нормальном положении для
взаимодействия с набором полюсных наконечников, имеющих одну или несколько связанных с ним катушек, и
в рабочем положении для взаимодействия с другим набором полюсных наконечников, также имеющих одну
или несколько связанных с ним катушек, первый набор полюсных наконечников пересекается постоянным
магнитным потоком, который должен быть в значительной степени нейтрализован соответствующим током,
протекающим через катушки, связанные с первым набором полюсных наконечников, прежде чем якорь
сможет быть приведен в действие за счет тока, протекающего через катушки, связанные со вторым набором
полюсных наконечников, в то время как, когда якорь таким образом перемещен в рабочее положение, он
удерживается в рабочем состоянии меньшим током, что возможно благодаря уменьшению постоянного
магнитного потока вследствие перемещения якоря от первого набора полюсных наконечников.
Изобретение будет лучше понято из приведенного ниже описания предпочтительной формы, которое следует
рассматривать в сочетании с прилагаемыми чертежами. На рисунке 1 показана фактическая конструкция
усовершенствованного реле, а на рисунке 2 схематически изображена рельсовая цепь, в которой оно может
найти полезное применение. Следует, однако, понимать, что описанная конструкция приведена лишь в
качестве примера, и в детали могут быть внесены различные изменения, не выходящие за рамки
изобретения.
Обращаясь теперь к рисунку 1, реле состоит, по сути, из основных катушек питания 1 и 2, которые
установлены соответственно на сердечниках 3 и 4. Эти жилы скреплены между собой ярмом 5, а реле удобно
установлено на деревянном или подобном основании, которое не показано на рисунке. Якорь 6
поворачивается сзади, фиксируется винтами 7 и несет контактные элементы управления, которые не
показаны на чертеже для большей наглядности. Однако данная схема может быть в значительной степени
аналогична той, что показана в нашей параллельно рассматриваемой заявке № 25730/26, в которой
описывается реле аналогичного общего типа, предназначенное для работы в качестве нейтрального реле
постоянного тока. Преобразование реле такого типа в поляризованное реле постоянного тока, имеющее
большой запас между начальным током включения и током удержания, осуществляется способом, который
будет описан далее. Основание слегка утоплено для размещения постоянного магнита 8, который закреплен
на месте с помощью ракеток 9, к которым прикреплены сердечники из мягкого железа 10, несущие
нейтрализующие обмотки 11.
Каждый сердечник 10 снабжен полюсным наконечником 12, который крепится к нему винтом 13, причем
полюсные наконечники предпочтительно просверлены эксцентрично, так что путем соответствующей
регулировки винтов можно изменять ход якоря 6 и в некоторой степени характеристики реле.
Нейтрализующие катушки 11 и основные катушки 1 и 2 предпочтительно соединять последовательно, но это
не обязательно, и при желании они могут питаться от отдельных источников. Размеры и расположение частей
реле таковы, что в данном случае якорь не может приводиться в действие током, протекающим только через
катушки, связанные со вторым комплектом полюсных наконечников.
Следует отметить, что в полюсных наконечниках 12 генерируются магнитные полюса противоположного
знака, и, соответственно, когда реле находится в своем нормальном или незаряженном положении, как
показано на рисунке, то есть без протекания тока, на якорь 6 действует магнитное притяжение, стремящееся
удерживать его в этом положении. При срабатывании реле действие тока Row, проходящего через
нейтрализующие обмотки 11, нейтрализует притяжение, создаваемое постоянным магнитом, так что в этом
случае на якорь не действует никакая удерживающая сила, кроме силы тяжести или соответствующего
пружинного управления, и якорь может быть притянут основными обмотками 1 и 2. Таким образом, станет
ясно, что если через катушки пропустить ток в обратном направлении, поле, создаваемое постоянным
магнитом, усилится, следовательно, якорь будет прижат к полюсным наконечникам, и реле не сможет
сработать. Следует также отметить, что после притяжения якоря его можно удерживать в рабочем положении
с помощью тока значительно меньшего размера, чем требуется для его первоначальной работы, поскольку
для начала работы необходимо, чтобы поляризующее поле, создаваемое постоянным магнитом, было в
значительной степени нейтрализовано.
На рисунке 2 в качестве примера показана возможная схема рельсовой цепи, в которой реле может
использоваться для автоматического восстановления сигнала опасности при прохождении поезда и для
обеспечения невозможности его повторного перевода в положение «свободно» до тех пор, пока управляющий
рычаг не будет возвращен в нормальное положение и снова переключен в обратное. В данной конфигурации
рельс 21 является сплошным, в то время как рельс 22 имеет секцию 23, примыкающую к сигналу и
изолированную изоляторами 24 и 25. Реле, схематически показанное под номером 33, обычно находится в
обесточенном положении, и в данный момент нормальный ток отсутствует. Когда поезд должен быть допущен
на этот участок, дежурный по станции, как обычно, управляет сигнальным рычагом, снабженным контактом
27, и во время движения этого контакта вперед он замыкает неподвижный контакт 28. Затем цепь замыкается
от положительного полюса батареи 29 через контакты 28 и 27 к одному концу изолированной шины 23, далее
через две обмотки реле 33, соединенные последовательно, и по шине 21 к отрицательному полюсу батареи.
Теперь ток, протекающий в этой цепи, направлен в нужном направлении и имеет достаточную силу для
срабатывания реле, которое, соответственно, замыкает контакты 30 и, таким образом, замыкает цепь для
двигателя 26, связанного с сигналом, так что он перемещается в свободное положение. Контакт 27
взаимодействует с контактом 28 только во время его перемещения, а при достижении крайнего положения он
взаимодействует с неподвижным контактом 31. В этом положении цепь замыкается, за исключением того, что
теперь она включает сопротивление 32, и, как следствие, протекающий ток значительно уменьшается, но все
еще имеет достаточную величину для поддержания срабатывания реле. Теперь поезд продвинется в этот
участок, и когда он достигнет изолированного рельса 23? Реле будет закорочено и, соответственно,
разомкнется, после чего контакт 30 разомкнет цепь сигнального двигателя, так что сигнал вернется в
состояние опасности для защиты участка. Когда поезд проезжает мимо изолированного участка, через реле
проходит тот же ток, что и до прибытия поезда, но, как указано в связи с рисунком 1, теперь этот ток не может
повлиять на работу реле из-за поляризации, создаваемой постоянным магнитом; следовательно, нет
опасности, что сигнал снова переместится в свободное положение, когда последний вагон поезда проедет
изолятор 24.
Таким образом, становится очевидным, что крайне важно вернуть рычаг сигнала в нормальное положение и
снова перевернуть его, прежде чем сигнал можно будет опустить, чтобы пропустить следующий поезд на
участок. Следует отметить, что проходящий контакт 28 задействуется контактом 27 только при перемещении
сигнального рычага вперед.
Таким образом, следует понимать, что согласно изобретению было предусмотрено реле, для срабатывания
которого требуется сильный ток в нужном направлении, а для поддержания прижатой обмотки якоря —
сравнительно слабый ток, и которое, кроме того, при размыкании обмотки при шунтировании её низким
сопротивлением не срабатывает снова после удаления шунта и возобновления протекания удерживающего
тока.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, на что мы претендуем, это: 1. Электромагнитное реле для использования в железнодорожных системах
сигнализации или аналогичных системах, имеющее якорь, приспособленный в нормальном положении для
взаимодействия с набором полюсных наконечников, содержащих 9 или более связанных с ним катушек, и в
рабочем положении для взаимодействия с другим набором полюсных наконечников. Также имеющее одну или
более связанных с ним катушек, в которых первый набор полюсных наконечников пересекается постоянным
магнитным потоком, который должен быть существенно нейтрализован соответствующим током через
катушки, связанные с первым набором полюсных наконечников, прежде чем якорь сможет быть сведен к
действию из-за тока, проходящего через катушки, связанные со вторым набором полюсных наконечников.
После того, как якорь перемещен в рабочее положение, он удерживается в рабочем состоянии меньшим
током, что возможно благодаря уменьшению постоянного магнитного потока вследствие перемещения якоря
от первого набора полюсных наконечников.
Соседние файлы в папке патенты