Реле времени с часовым механизмом.

Для получения выдержки времени могут применяться часовые механизмы двух типов: спусковые механизмы анкерного типа и механизмы с маятником.

Для получения выдержки времени порядка нескольких секунд обычно применяются спусковые устройства анкерного типа.

Спусковой механизм состоит из анкерной шестерни 1 и анкерной скобы 4 (рис.3). Период колебаний анкерной скобы 4 зависит от величины усилия, приложенного к анкерной шестерне 1, и от момента инерции анкера. Такие системы не имеют собственных определенных колебаний, поэтому они не могут дать высокой точности. Число колебаний в них определяется в основном силой удара зуба шестерни об анкер.

Реле времени со спусковым механизмом широко применяются в СССР в схемах релейной защиты.

На рис.3 показано устройство часового механизма реле времени ЭВ-180. на рисунке изображен момент, когда палец анкерной скобы 7а вошел между зубьями анкерной шестерни 1 и остановил её. При этом палец 7а сам получает удар, благодаря чему анкерная скоба 4 поворачивается вокруг своей оси, выводя палец 7а из зубьев анкерной шестерни. Во время поворота анкера шестерня 1 и связанный с ней механизм свободно поворачивается до тех пор, пока палец 76 анкерной скобы не войдет между зубьями шестерни 1 и не остановит её. При этом анкер 4 снова получает удар и снова поворачивается в обратную сторону.

Рис.3. Реле с часовым механизмом

Таким образом, движение анкерной шестерни 1 будет происходить с остановками. Скорость её движения можно регулировать изменением положения грузиков 5 на коромысле 8 анкерной скобы. При удалении грузиков от оси вращения анкера скорость вращения шестерни 1 уменьшается (выдержка времени увеличивается).

Рис. 4 . Устройство часового механизма к реле времени ЭВ-100, ЭВ-200

Для того чтобы обеспечить быстрый возврат ведущего механизма в исходное положение, анкерная шестерня 1 связана с ведущей шестерней, не жестко, а посредством храпового устройства. При рабочем ходе ведущая шестерня вращается в направлении, указанном на рис.3 стрелкой. Её вращение передается на трубку 8, с которой жестко связана храповая шестерня 2 косыми зубьями. При рабочем ходе зубья храповой шестерни зацепляют за выступ храповой пружины 3, укрепленной на анкерной шестерне 1 и шестерня 1 вращается.

При возврате механизма в исходное положение ведущая шестерня, трубка 8 и храповая шестерня 2 в боратном направлении. Так как храповая шестерня 2 свободно сидит на своей оси, а зубья её скользят скошенной поверхностью по выступу храповой пружины 3, не зацепляясь за него, то анкерная шестерня 1 остается неподвижной и не препятствует быстрому возврату ведущего механизма в исходном положение.

Ведущий механизм состоит обычно из электромагнита, взводящего пружину, и набора шестерен. Одна из осей ведущего механизма связана с подвижным исполнительным контактом. Второй контакт укрепляется не подвижно. Изменением положения контакта осуществляют регулировку выдержки времени.

В реле времени с часовыми механизмами, от которых требуется повышенная стабильность выдержки времени, часто имеется собственная ведущая пружина и роль электромагнита сводиться лишь к её" освобождению при включении реле и взведению при отключении реле. В качестве примера такой системы рассмотрим устройство реле времени ЭВ-200.

На рис.4 реле времени ЭВ-200 изображено в выключенном состоянии. Ведущая пружина 11 при этом растянута (заведена) и удерживается в этом положении тем, что палец 21 упирается в верхнюю часть якоря 2 электромагнита.

При появлении тока в обмотке электромагнита 4 якорь 2 втягивается, сжимая возвратную пружину 1 и переключая рычагом 23 подвижный контакт 22, который при этом размыкается с неподвижным контактом 25 (без выдержки времени). При втягивании якоря убирается препятствие на пути движения пальца 21 и жестко связанного с ним сектора 17. Под действием ведущей пружины 11 часовой механизм приходит в движение. Благодаря такой конструкции изменения напряжения питания не влияют на период колебания анкерного механизма. Вращение зубчатого сектора 17 через шестерню 16 передается на валик с укрепленным на нем подвижным контактом 15. одновременно при начале движения валика происходит его сцепление с шестерней 8. Посредством функционального механизма, устройство и работа которого показана на рис. 46, от шестерни 7; 5; 20 на анкерный механизм, изображенному на рис.3, и отличается лишь отсутствием храпового устройства, роль которого в данном реле выполняет фрикционное сцепление. При опускании якоря электромагнита возвратная пружина I растягивает ведущую пружину часового механизма, возвращая при этом подвижный контакт в исходное положение. Фрикционное устройство при этом проскальзывает. Выдержка времени при этом зависит от расстояния между начальным положением подвижного и неподвижного контактов и регулируется изменением положения неподвижного контакта 14. который можно перемещать относительно шкалы 13,

Кроме спусковых механизмов анкерного типа для получения выдержки могут применяться механизмы с маятником, имеющим собственные колебания. Эти механизмы представляют собой обычный часы, снабженные электромагнитным устройством для завода ведущей пружины; контактами, положение которых определяет выдержку времени; устройством, пускающим часы в ход при получении управляющего сигнала.

Точность хода таких механизмов обычно выше, чем механизмов с анкерным спуском.

Системы с маятником применяются обычно для получения значительных выдержек времени.

Электромагнитные реле времени с магнитным демпфированием.

Для притяжения или отпускания якоря электромагнитного реле необходимо наличие определенного магнитного потока, значение которого достигается не сразу в момент включения или выключения, а через определенного время. Замедляя нарастание или спад магнитного потока (осуществляется магнитное демпфирование), можно регулировать время срабатывания или отпускания реле.

Приведенные на рис. 5 и 6 простейшие схемные методы обеспечивают замедление нарастания или замедленный спад тока в обмотке реле, а с ним и магнитного потока. Замедление нарастания или спада магнитного потока может быть осуществлено не только схемными, но и конструктивными методами. Чаще всего для этого применят исполнение магнитной системы с двумя обмотками: рабочей и короткозамкнутой.

Короткозамкнутая обмотка, иногда называется демпфирующей, нередко исполняется в виде медной гильзы или медных колец, которые насаживаются на сердечник вместе с рабочей катушкой. Кроме того, иногда используются добавочные обмотки, создающие магнитный поток, противоположный магнитному потоку основной катушки. Магнитное демпфирование удобно применять для замедления опускания реле. Спад магнитного потока происходит при малом рабочем зазоре, т. е. при большой индуктивности системы, что определяет её большую инерционность.

Рис. 5.