ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВТОРИЧНЫЕ ЧАСЫ

Электрические вторичные часы с неполяризованными механизмами, как это хорошо известно, обычно имеют защелки, пружины или собачки для фиксирования положения приводной оси, значительно снижающие принципиальное достоинство этих часов, а именно - неподверженность их размагничиванию.

Вместе с тем электрические вторичные часы как с поляризованными, так и с неполяризованными механизмами, практически почти не допускают корректировки из одного пункта или допускают корректировку, но при разнице только до одного часа, не исключая необходимости подгонки от руки часов, отставших больше чем на один час.

Предлагаемые электрические вторичные часы устраняют перечисленные недостатки и имеют ту особенность, что, с целью устранения защелок или иных фиксирующих положение приводной оси приспособлений, якорь электромагнитного приводного механизма выполнен в виде незамкнутого кольца, укрепленного при помощи радиально расположенного отростка на оси вращения, входящей в цепь магнитопровода, и снабжен эксцентрично

расположенным грузом. В положении, соответствующем максимальному значению магнитного сопротивления цепи магнитопровода груз удерживает якорь, а при поступлении электрического импульса якорь поворачивается под действием магнитных сил на угол более 180° и по окончании импульса заканчивает полный оборот и приходит в исходное положение под влиянием веса груза.

На чертеже фиг. 1 изображает вид сзади примерной формы выполнения часов, фиг. 2 - разрез часов линии Б-Б на фиг. 1; фиг. 3 - разрез часов по линии А-А на фиг. 1; фиг. 4 - схему магнитной цепи часов по фиг. 1-3; фиг. 5 поясняет конструкцию часового комплекта часовой стрелки; фиг. 6 - схему корректирующего механизма часов другой формы выполнения; фиг. 7 - разрез часов другой формы выполнения по линии А-А на фиг. 8; а фиг. 8 - разрез часов по линии Б-Б на фиг. 7.

Механизм часов состоит из катушки 1 электромагнита, магнитопровода 2, якоря 3 в виде незамкнутого железного кольца с радиальным отростком для крепления к оси вращения, минутного комплекта 4, часового комплекта 5, промежуточных передаточных шестерен 6-7 и эксцентричного медного груза 9 на якоре 3.

Цифрами 11, 10 и 12 обозначены промежуточная ось, ось минутной стрелки и пустотелая ось часовой стрелки. При этом минутный 4 и часовой 5 комплекты (каждый в отдельности) заключают в себе стрелки, оси которых фрикционно соединены с приводной осью и снабжены, каждая, двумя якорями в виде незамкнутых колец, расположенных около полюсных наконечников вспомогательной (параллельной) ветви магнитопровода 2.

Эта особенность конструкции часов показана для часового комплекта на фиг. 4, на которой изображены оба якоря 5-5 оси этой стрелки и полюсные наконечники 8-8.

При поступлении в катушку 1 постепенно возрастающей силы тока (предполагается плавный импульс) между наконечником 13 магнитопровода 2 и якорем 3 возникает сила притяжения, стремящаяся повернуть якорь 3 против часовой стрелки (направление вращения определяется формой якоря).

При достаточной силе электромагнита якорь 3 рывком поворачивается на угол, больший 180°, в положение наибольшего магнитного потока, причем дальнейший его поворот по инерции исключается тем, что после названного положения притягивающая сила магнита превращается в тормозящую, а живая сила якоря быстро расходуется в пределах добавочного дугообразного отростка якоря.

При ослаблении импульса якорь под действием груза 9 поворачивается еще дополнительно, т.е. всего на 360°.

Возможное при этом раскачивание якоря 3 не играет роли, так как немедленно после возвращения его в нулевое положение импульс еще не закончится и, в дополнение к трению механизма, колебания якоря будут заглушаться оставшимся в воздушном зазоре магнитным потоком.

Таким образом угол колебаний якоря не превысит 60°, что соответствует отклонению минутной стрелки для часов обычного размера на 2-3 мм, что практически незаметно для глаза.

В итоге каждый импульс заставляет якорь 3 делать один оборот, который через ряд зубчаток передается на минутную и часовую стрелки. Срабатывание механизма происходит совершенно бесшумно, так как никаких качающихся вилок или упоров механизм вообще не имеет. Нормальный импульс никакого действия на якори осей стрелок, например, на якори 5′-5′ часовой стрелки по фиг. 4, не оказывает.

Корректировка механизма выполняется два раза в сутки, например, ровно в 12 ч. 00 м., и основана на посылке в сеть усиленных (2-3-кратных) импульсов, которые являются достаточными для принудительного поворота минутных и часовых якорей 4-5 с соответствующими стрелками в положение 12 ч. 00 м.

Корректировка эта возможна при наличии фрикционной связи между осями стрелок и их приводными осями, вследствие эффекта полюсных наконечников 8.

В случае, если бы корректируемые часы отстали ровно на часа или на 6 часов, т.е. попали бы в мертвую точку коррекционного механизма (т.е. против наконечника 8 установились бы прорезы якорей 4′-5′), следовало бы дать механизму несколько учащенных импульсов для сдвига его таким образом с мертвой точки и затем обычным путем привести обе стрелки к нулевому показанию. Однако очевидно, что такой метод установки на 12 ч. 00 м. необходимо применять только при восстановлении точного времени после аварии.

Обычная же автоматическая подгонка часов два раза в сутки предполагается всего на 7-15 минут, так как большее отставание при нормальном состоянии сети невозможно.

Подгонка же часов после аварии при любой ее длительности производится из центральной электрической станции от руки, причем сначала вся сеть приводится к нулевому показанию, а затем обычным путем все часы устанавливаются на точное время.

Для корректирования часов в форме выполнения по фиг. 6 может быть применена последовательно включенная в магнитную цепь магнитопровода 2 система якорей-дисков 4′′-5′′-6′′ с вырезами, вращаемая приводным механизмом и увеличивающая магнитное сопротивление магнитопровода в определенные моменты суток с тем, чтобы при опережении часы автоматически останавливались с возможностью их пуска через нужный промежуток времени усиленным электрическим импульсом, а при отставании - могли быть подогнаны учащенными импульсами.

Вырезы в дисках 4′′-5′′-6′′ (фиг. 6) создают разрывы магнитной цепи (точнее - увеличение ее сопротивления до пределов, исключающих поворот якоря при нормальном импульсе). Поворот якоря 3 возможен только в том случае, когда прорезы всех трех дисков 4′′-6′′ установятся под наконечниками 14, т.е. ровно в 12 ч. 00 м. В любой другой момент, хотя бы один диск замыкает собой магнитную цепь якоря 3.

Таким образом, если часы ушли вперед, они будут остановлены в их мертвой точке - 12 ч. 00 м., если же они отстали, то учащенными импульсами они будут подогнаны к мертвой точке.

В 12 ч. 00 м. в сеть подается усиленный (двойной) импульс, который должен быть достаточен для того, чтобы, несмотря на увеличенное сопротивление магнитной цепи, создать в ней магнитный поток, необходимый для поворота якоря 3.

После 12 ч. 00 м., когда мертвая точка пройдена, сопротивление магнитной цепи опять делается нормальным и часы будут работать

вплоть до следующих 12 ч. 00 м. Расположение наконечников 14 в часах показано на фиг. 7-8.

На первый взгляд может показаться, что якорь механизма будет не в состоянии в момент корректировки разорвать свою собственную магнитную цепь. Однако это неверно, так как якорь под действием магнитного поля лишь подводит диск 4 к мертвой точке, сам же разрыв выполняется по окончании импульса под влиянием груза 9 (фиг. 7-8).