Термореле

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социа пистимеских Республик(4 б) Дата опубликования описания 24.08.77(51) М. Кл,о Н 01 Н 37/60 Государственный иомнтет Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий(72) Авторы изобретения Е. И. Миронова, В, Е, Мальцев и В. М. Пруяааиков Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт(54) ТЕРМОРЕПЕ Изобретение относится к элементам систем автоматического контроля и регулирования и предквзквчеко для использования в различных измерительных устройствах, в системах автоматического контроля и уп- б равления в качестве порогового датчикатемпературы.Известны термореле, основанные нв свойствах биметаллов представляюшне собой биметаллическую пластинку, состоящую нэ тО двух сваренных или спаянных металлов с резко различающимися коэффициентами термодефэрмацин, которая находится в контролируемом тепловом поле. С этой плвстяной связан подвижный выходной контакт 15 термореле, При нагревании чувствительного элемента в нем возникают термодеформвции, которые приводят к изгибу пластины, и, в конечном итоге, к размыквнию подвижного и неподвижного контактов реле 11 . В ка честве варианта реле термодеформацконкого тяпа известны термореле, использующие деформацию (лянейное удлинение) только одного электрода - реле дилатометряческо го тяпа. Недостатком подобных типов реие является малая скорость замыкания конты тов, приводящая к ненадежности я сокращению срока службы релек "дребезг коктактов прк замыкании к рвзмыкакнк, вызывающий необходимость усложнения конструкции реле,Наиболее близким к изобретению являет ся термореле, содержащее два термокомпенсирующкх элемента, две контактные дружи ны с подвижными коктактвми, расположенные между термокомпексируюшнми элементами и закреплекные одним концом на монтажной плате, в другим на пластике 2 .Недостатком данного реле является невысокая точность срвбатыванкя, малое быст родействие и ненадежность срабатывания, обусловлеккые возникновением дуги и длительным временем ее горения при малой скоростя замыкания контактов.Белью изобретения является повышение точности срабатывания и быстродействия.Для достижения укаэанной цели рвссмаъ. риваемое терм ореле содержит дополнитель кый термочувствителькый элемент, выполненный из сегнетоэлектрического мвтеряа ла и расположенный между контакткымяпружинами, причем одним концом этот элемент закреплен на монтажной плате, а другим шарнирно соединен с термокомиеисиру.юшими элементами при помощи пластины.Нв фиг. 1 показан предлагаемый вариант конструкции термореле; на фиг, 2 даны кривые зависимости термодеформаций колгпенсирующих (криввя А) и термоччвствительного (кривая 8) элементов.Термореле (см. фиг. 1) состоит из тер мочувсгвительного элемента 1, выполненного из монокристаллического или поликристаллического поляризованного сегнетоалекгрика, имеющего фазовый переход при температуре, соответствующей заданной температуре срабатывания реле, терм окомпенсирующие элементы 2-3, имеюгцие одинаковую с сегнетоэлектрическими.величину термодеформации до температуры срабатывания терм ореле. К онтактные пружины с 0 подвижными контактами 4 5 шарнирно прикреплены к торцам сегнетоэлектрического и компенсирующих алементов при помощи пластины, имеющей длину "а". Вся конструкция крепится к м онтажн ой плате 6,Такая конструкция обеспечивает дифференциальный по отношению к термодеформациям принцип работы реле, что обусловливает более высокую точность его работы.Термореле работает следуюшим образом.Как видно из фиг. 2, до температуры фазового перехода 6, кривые А и В имеют одинаковый наклон, определеяемый одинаковым значением коэффициента термодеформации. Следовательно расстояние между контактами 4 и 5 (см. фиг. 1) меняется незначительно (в предельном случае остается постоянным). При температуре фазового перехода происходит скачкообразное изменение спонтанной деформации сегнетоэлек 40 трической пластины, что приводит к резкому изменению положения контактных пружин и конгакты реле меняют свое состояние. Следовательно, порог срабатывания ре 45 ле определяется температурой фазового перехода сегнетоэлектрикя. Параметры конструкции гермореле (геометрия термочувствительного электрода, контактный промежуток, параметр а" и т.д,)обеспечивают на 50 дежное замыкание реле при имеюгиемся значении спонтанной терм одеформвции сегнегоэлектрика, т.е, удовлетворяют следующее неравенство 55 дСгд .), - отнес;игельная величинадефол 1 аиии терм очув:гвительного электрода,которая обеспечивает замыкание контактовеотн ос и тельна я велич и наЬе сспонтанной деформации элс;ктрода 1.Выбор материала электродов терм орелоиределяется температурой срабатыванияреле, по которой подбирается сегнетозлекгрик с соответствующей температурой газового перехода, Материал компенсирующихэлектродов выбирается по коэффициенту термодеформаиии в неполярной фазе сег нетоэпектрика (ниже температуры срабатывания).Таким образом, предлагаемое терморелеобеспечивает более высокую точность срабатывания, существенно большую скорость замыкания контактов и большее быстродействие, что повышает надежность и увели,чивает срок службы термооеле.Например, для тоермореле с температурой,рабвтываиия 120 С материалом термочувсъвительного электрода слчжит монокоисталлтитвнатв бария, материалом компенсирующихэлектродов- коиструкционнаясталь 45 (хроми.рован на я) . Размеры электродов 40 х 4 х 0, 2 мм.Указанное термореие обеспечивает точоность сраб;гплцания не хуже 0,1 С, времязамыкания коиггкгов при достижении температуры сряба гывяиия менее 1 сек,Формула изобретенияТермореле, содержащее двя термокомпенсирующих элемента, две контактные пружины с подвижнылги контякталги, расположенные между термокомпенсируюшими алементами и закрепленные одним концом на монтажной плате, я другим -на плястинв, огличяюшееся тем,что,с целью повышения точности срабатывания и быстродействия, термореле содержит дон олнителгии Й герм очувствительиый элемент выполненный нз сегнетоэлектрического материала и расположенный между контактны ми нружинял 1 и, причем одним концом этот элемент закреплен на монтажной плате, я другим шарнирно соединен с термокомпенсиругощилги элементами при помощи пластины.Источники информации, принятые во внимание ири экспертизе;1, Кяшпяра Ф, Термобиметяллы в электротехнике, Госиергоиздят, 1961, с. 132- 137.2, 5 тг 1 ъеег 5 геоа ЪсгъЙЪооЪ,Но- детг ВооЪ Сотпроттч, МЕю ХогЪ, 1969, р.62.562878 г. с.оставитель ,. Гордонедактор Т, Шагова Техреду. Левицкая Корректор бона Заказ 1868/170 Тираж 976 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаушскПодписное Сорета Министр открытий ая наб., д. 4/5ССС филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4