Электронагреватель

(51)4 Н 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ пио по ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Институт металлофизики АН УССР(57) Изобретение относится к электротехнике. Цель - повышение надежности работы электронагревателя путемповышения точности срабатывания термоограничителя, Злектронагреватель содержит герметичный корпус 1, на-гревательные элементы 6 и 7 со стержневыми выводами 2-5. Злектронагреватель снабжен термоограничителем. Подвижные его контакты 8-11 выполненыв форме стакана со спиральной прорезью, .установленного на конце каждого вывода. Стакан выполнен из материала со структурой термоупругого мартенсита, которому придана обратимаяпамять формы, а на его наружнойторцовой поверхности, обращенной кнеподвижным контактам 12-15, выполнен мартенситный микрорельеф. Приперегреве за счет уменьшения размеров подвижных контактов 8-11 прерывается питание нагревательных элеентов и восстанавливается цеп анин при их охлаждении. Отмечышение быстродействия термоогителя в 5-7 раз. 1 ил.Изобретение относится к электрическим нагревательным приборам с автоматическим контролем и регулированием температуры, предназначено для5включения и выключения электрическойцепи при доетижении температуры контролируемой среды до заданной величины и может быть, использовано в радиоэлектронной аппаратуре и электрических апйаратах в качестве устройствзащиты от температурных перегрузок.Цель изобретения - повышение надежности работы электронагревателяпутем повышения точности срабатывания 15термоограничителя.На чертеже представлен электронагреватель с двумя каналами терморегулирования,Электронагреватель содержит герметизированный корпус 1, в полостикоторого жестко закреплены токовыводы 2-5, электрически связанные с нагревательными элементами 6 и 7. Элемент 6 электрически включен последовательно в первый канал нагрева итерморегулирования, образуя электрическую ветвь с выводами 2 и 5. Эле-,мент 7 электрически включен последовательно с выводами 3 и 4 во второмканале нагрева и терморегулирования.Конец каждого токовывода 2-5 электрически соединен последовательно ссоответствующим каждому из них подвижными 8-11 и неподвижными 12-15 кон 35тактами, жестко установленными вкорпусе держателя.Подвижные контакты 8-11 выполненытермочувствительными в виде стаканови расположены на образующих поверхностях каждого из токовыводов 2-5,сопряженных с внутренними поверхностями стенок подвижных контактов 8-11.Кромками открытых концов в зоне горловины подвижные контакты 8-11 жестко закреплены на концах токовыводов2-5, образуя жесткую связь. Противоположные торцовые контактные поверхности оперты на неподвижные контакты12-15, причем .от кромки жесткого закрепления до торцов выводов (параметр .Ь) в стенках подвижных контактов8-11 выполнена спирально-винтоваяпрорезь (параметр Я) для обеспечениявозвратно-поступательного скольженияподвижных контактов вдоль образующейповерхности выводов 2-5. Между дномподвижных контактов 8-11 и торцомтоковыводов 2-5 установлен зазор (параметр Ь) величина которого равна5-952 максимально возможного ходаподвижного контакта, выполненного изматериала со структурой термоупругого мартенсита на основе медь-алюминий-никель, прорезанной стенке которого придана обратимая память формы.Торец подвижного контакта выполненс мартенситным микрорельефом,Устройство работает следующим образом.После включения источника питания электрический ток проходит попервому каналу нагрева и терморегулирования: через неподвижный. контакт12, подвижный контакт 8, вывод 2,термоэлемент 6, вывод 5, подвижныйконтакт 11 и неподвижный контакт 15,а также по второму каналу: через подвижный контакт 13, подвижный контакт9, вывод 3, элемент 7, вывод 4, подвижный 10 и неподвижный 14 контакты.Элементы 6 и 7 нагревают внутреннююсреду нагревателя и выводы 2-5 дотемпературы, при которой происходитрезкое уменьшение параметров Ь, Би и подвижных контактов, причем параметр Ь уменьшается до нулевого значения. Одновременно с изменениемуказанных параметров исчезает мартенситный микрорельеф на контактныхповерхностях. Нагрев элементов прекращается после выключения источника питания, ПричЕм температура выключения каждого канала может отличаться на 2-200 С и задается в основномхимическим составом материала подвижных контактов. После охлажденияприбора до заданной температуры подвижные контакты 8 и 11, а также контакты 9 и 10 вновь возвращаются висходное положение, увеличивая параметры Ь, Я и Ь.Электрическая цепь каналов замыкается при полном восстановлении параметров Ь, Б, и и мартенситногомикрорельефа на контактных поверхностях подвижных контактов 8-11, Устройство готово к повторению аналогичного термоцикла работы. Следовательно,отключение нагревателя происходит засчет трех видов движения: исчезновения мартенситного микрорельефа, способствующего делению дуги отключенияна несколько "коротких" дуг,вращенияподвижного контакта, что вместе с делением на несколько дуг устраняетжим работы) время включения прибораколеблется в пределах 10-20 с. Этодостигается за счет уменьшения длинытеплопровода от термоэлемента до чувствительного элемента и обеспечения жесткого и скользящего теплового контакта с выводами нагревателя. Электронагреватель, содержащий герметичный корпус, внутри которого электроизолированно от него установлен нагревательный элемент со стержневыми выводами, закрепленными в держателе, термоограничитель, подвижный контакт которого электрически связан с выводом нагревателя, а неподвижный - с токоподводом электронагрева- теля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы электронагревателя путем повышения точности срабатывания термоограничителя, подвижный контакт выполнен в виде стакана, надетого на часть вывода, закрепленную в держателе, и жестко закрепленного на выводе в зоне открытого торца стакана и установленного с зазором по всей внутренней поверхности стакана,на участке от места жесткого закрепления стакана до торца вывода в стенке стакана выполнена сквозная спирально-винтовая прорезь, стакан выполнен из материала со структурой термоупругого мартенсита, которому придана обратная память формы, причем на наружной торцовой поверхности стакана, обращенной к неподвижному контакту, выполнен мартенситный микрорельеф,Э1457174 перемещения подвижного контакта вниз. Такое сложное перемещение подвижного контакта позволяет быстро и надежно отключить устройство.5Погружение нагревателя в жидкую среду на установленный рабочий уровень существенно увеличивает длительность работы прибора до достижения заданной температуры нагреваемой10 среды, но не изменяет описанный принцип действия устройства. Увеличение периода нагрева связано с тем, что жидкая среда поглощает основную часть тепловой энергии, выделяемой термо элементами 6 и 7, и существенно снижает долю тепловой энергии, расходуемой на нагрев выводов 2-5 и контактов 8-11.Кроме того, нагреваемая среда ох лаждает элементы конструкции нагревателя, снижая скорость нагрева .выводов 2-5 и подвижных контактов 8-11, причем подвижные контакты зашунтированы поверхностью выводов от нагрева про ходящим током. Таким образом, нагрев подвижных контактов 8-11 функционально связан с температурными режимами внутренней среды нагревателя и нагреваемой жидкой среды. ЗОБыстродействие предлагаемого прибора в 5-7 раз выше. Это достигается тем, что термочувствительные контакты установлены непосредственно на концах токовыводов и связаны жестким: тепловым контактом с элементом,нагревателя, Контактный узел может быть смонтирован в отдельной капсуле и . при сборке прибора установлен в трубчатый корпус нагревателя. Это снижает трудоемкость и повышает производительность.В конструкции предусмотрен резервный подвижный контакт, дублирующий отключение от источника питания, пос кольку в нагревателе каждому элементу соответствует пара термочувствительных подвижных контактов, а при отказе одного из них одновременно срабатывает дублирующий, При отсутствии нагреваемой жидкой среды (аварийный реПредлагаемое устройство можно применить для защиты электрических машин от перегрева. С этой целью подвижные контакты устанавливают на концах провода обмотки возбуждения. После появления перегрузки на валу машины провод обмотки нагревается до температуры размыкания подвижных контактов. Формула изобретения