электротепловое реле с ускорением срабатывания при обрыве фазы

Формула изобретения

Электротепловое реле с ускорением срабатывания при обрыве фазы, содержащее корпус, контактную систему, термоэлементы, планки, установленные с возможностью перемещения, рычаг выделения разности ходов свободных концов термоэлементов, соединенный с планками при помощи двух полуосей, и рычаг для передачи перемещения от рычага выделения разности ходов к контактной системе, причем планки выполнены с пазами, предназначенными для свободных концов термоэлементов и для рычагов, причем число планок соответствует числу полюсов электротеплового реле, отличающееся тем, что рычаг выделения разности ходов свободных концов термоэлементов полуосью, выполненной в средней части рычага, опирается на края соответствующих пазов, выполненных в планках в направлении перемещения свободных концов термоэлементов, вторая полуось указанного рычага выполнена на его конце, противоположном концу, предназначенному для передачи перемещения от рычага выделения разности ходов к контактной системе реле.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к низковольтному аппаратостроению, и может найти применение в устройстве для защиты электродвигателей от токовых перегрузок.

Известно электротепловое реле РТП, выпускаемое заводом АЭМЗ, г. Александрия, Кировоградской обл. и заводом электроаппаратуры г. Гомель [1] содержащее корпус, термоэлементы, подвижные планки, прижатые выступами к свободным концам термоэлементов за счет противодействующего усилия контактной системы, рычаг выделения разности ходов свободных концов термоэлементов, имеющий две полуоси, которые соединены с планками с возможностью поворота и не имеют возможности смещения относительно подвижных планок в направлении изгиба термоэлементов, при этом полуось на краю рычага соединена с планкой, имеющей возможность перемещения только при перемещении всех трех свободных концов термоэлементов, а вторая полуось с подвижной планкой, которая может перемещаться при перемещении хотя бы одного свободного конца термоэлемента, рычаг для передачи перемещения от рычага выделения разности ходов к контактной системе. При наличии одинакового тока во всех полюсах реле происходит плоскопараллельное перемещение подвижных планок и рычага выделения разности кодов; при отсутствии или разнице токов хотя бы в одном полюсе происходит поворот рычага, пропорциональный разнице ходов свободных концов термоэлементов. Такая конструкция позволяет обеспечить определенное соотношение между токами срабатывания реле при трех и двух полюсной работе без какой-либо дополнительной регулировки.

Недостатками такой конструкции являются: недостаточная надежность в связи с тем, что для обеспечения ускорения срабатывания при выпадении фазы в таких реле из-за необходимости обеспечения малых габаритов и малой потребляемой мощности противодействующие усилия контактной системы очень малы, поэтому даже незначительные затирания подвижных планок могут привести к неправильной калибровке в процессе производства или сбоям в работе при эксплуатации реле; низкая ударостойкость в связи с тем, что подвижные планки прижаты к термоэлементам только за счет противодействующего усилия контактной системы и при ударных нагрузках могут оказаться причиной ложных срабатываний реле, т. к. являются свободной массой, создающей силу, превышающую противодействующее усилие контактной системы. Известно тепловое реле РТТ [2] принятое нами за прототип, выпускаемое Кашинским заводом электроаппаратуры. Это реле содержит корпус, три термоэлемента, три подвижные планки, соединенные с помощью пазов с свободными концами термоэлементов и имеющие второй паз, к противоположным сторонам которого прижаты концы двух рычагов. При этом первый установлен на втором со смещением оси вращения относительно оси вращения второго рычага и служит для передачи перемещения от подвижных планок к контактной системе. При наличии одинакового тока во всех трех полюсах происходит поворот обоих рычагов на оси вращения второго рычага; при отсутствии или разнице токов хотя бы в одном полюсе происходит поворот первого рычага, что обеспечивает ускорение срабатывания при выпадении фазы. В такой конструкции обеспечивается более высокая ударостойкость по сравнению с реле РТП и упрощается регулировка свободных концов термоэлементов. Недостатками такой конструкции являются необходимость дополнительной регулировки момента срабатывания а счет подгибки первого рычага и невозможность уменьшения габарита реле по ширине за счет расположения исполнительного механизма реле перед ячейками термоэлементов, как это сделано в реле РТП, из-за большого габарита системы рычагов.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы и устойчивости к механическим воздействиям, упрощение регулировки реле.

Технический результат достигается тем, что в электротепловом реле, содержащем корпус, контактную систему, термоэлементы, планки, установленные с возможностью перемещения, рычаг выделения разности ходов свободных концов термоэлементов, соединенный с подвижными планками с помощью двух полуосей, рычаг для передачи перемещения от рычага выделения разности ходов к контактной системе, причем планки выполнены с пазами, предназначенными для свободных концов термоэлементов и для рычагов, а число планок соответствует числу полюсов электротеплового реле, рычаг выделения разности ходов свободных концов термоэлементов полуосью, выполненной в средней части рычага, опирается на края соответствующих пазов, выполненных в планках в направлении перемещения свободных концов термоэлементов, вторая полуось указанного рычага выполнена на его конце, противоположном концу, предназначенному для передачи перемещения от рычага выделения разности ходов к контактной системе реле. Такое выполнение позволило повысить устойчивость реле к механическим воздействиям, повысить надежность работы реле и упростить регулировку положения свободных концов термоэлементов, так как каждая подвижная планка связана только со своим термоэлементов и может иметь технологическую мету для визуального наблюдения.

На фиг. 1 показана часть реле, содержащая элементы, упоминаемые в формуле; на фиг.2 взаимное расположение подвижных планок, свободных концов термоэлементов и рычага выделения разности ходов в исходном (холодном) состоянии реле; на фиг.3 положение подвижных планок, свободных концов термоэлементов и рычага выделения разности ходов при трехполюсной работе и токе, обеспечивающем перемещение планок и рычага на величину а; на фиг.4 - положение подвижных планок свободных концов термоэлементов и рычага выделения разности ходов при двухполюсной работе и токе, обеспечивающем перемещение конца рычага выделения разности ходов на величину а при перемещении планок в двух полюсах на величину b < a; на фиг.5, 6, 7 изображены подвижные планки первого, второго и третьего полюсов с указанием выступов и пазов.

На фиг. 1-7 позициями обозначены: 1 корпус, 2, 3, 4 термоэлементы, 5 - рычаг передачи перемещения, 6 рычаг выделения разности ходов, 7, 8, 9 - подвижные планки, 10 свободные концы термоэлементов, 11 пазы в подвижных планках для свободных концов термоэлементов, 12 пазы в подвижных планках для полуоси рычага выделения разности ходов, 13 первая полуось рычага выделения разности ходов, 14 вторая полуось рычага выделения разности ходов, 15 - выступ подвижных планок для полуоси рычага выделения разности ходов, 16 паз на конце рычага выделения разности ходов.

В трех ячейках корпуса 1 электротеплового реле установлены термоэлементы 2, 3, 4, в четвертой исполнительное устройство с рычагом 5 для передачи перемещения к элементам воздействия на контакт исполнительного устройства от рычага 6 выделения разности ходов, установленного на подвижных планках 7, 8, 9, соединенных со свободными концами 10 термоэлементов с помощью пазов 11, при этом на край паза 12 подвижных планок опирается первая полуось 13 рычага выделения разности ходов, а вторая полуось 14 рычага выделения разности ходов опускается на выступ 15 подвижных планок за счет противодействующего усилия исполнительного устройства.

Реле работает следующим образом.

При полнофазной нагрузке и одинаковом нагреве термоэлементов 2, 3, 4 их свободные концы 10 с помощью подвижных планок 7, 8, 9 перемещают рычаг 6 выделения разности ходов за счет прижатия его полуосей 13 и 14 к планкам пазов 12 и выступов 15. При этом величина перемещения свободных концов термоэлементов, подвижных планок, рычага выделения разности ходов и конца рычага 5 прижатого к нему за счет противодействующего усилия исполнительного устройства одинакова, например, равна "а" фиг.2, 3.

В случае обрыва одной фазы, например, подключенной к термоэлементу 2, его свободный конец, а следовательно, и планка 7 остаются на месте, уступ 15 планки 7 будет удерживать полуось 14 от перемещения, поэтому при нагреве термоэлементов 3 и 4 планки 8 и 9 будут перемещаться и воздействуя краями пазов 12 на полуось 13, поворачивать рычаг выделения разности ходов относительно подвижных планок в направлении изгиба термоэлементов. При этом за счет поворота рычага 6 его конец и соединенный с ним конец рычага 5 получит перемещение, например, равное "а" при перемещении свободных концов на меньшую величину "b", величина которой зависит от соотношения плеч l и l₁ рычага 6.

Реле РТП имеет в механизме выделения разности ходов свободных концов термоэлементов две подвижные планки с установленным на них рычагов. При такой конструкции планка прижата к свободным концам термоэлементов только за счет противодействующего усилия контактной системы, что даже при незначительных затираниях приводит к сбоям в работе и снижает надежность работы реле. Кроме того, при механических воздействиях планки являются дополнительной свободной массой, которая практически не может быть уравновешена и может служить причиной ложных срабатываний реле, даже от ударов магнитной системы контактора, на котором устанавливается реле. Реле РТТ1, РТТ2, РТТ3 имеют в механизме выделения разности ходов три планки с двумя рычагами, что приводит к необходимости регулировки взаимного положения рычагов за счет подгибки и препятствует уменьшению габаритов реле.

Предлагаемая конструкция позволяет создать более надежную и ударостойкую конструкцию реле, упростить сборку и регулировку реле.