Электротепловое реле

ц 66 т 634 / и ф 1 дОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 03.06.77 (21) 2492673/24-0 с присоединениемзаявки-51) М. Кл 1 Н 61/О судерстеенный немет СССР о делам нзооретеннй н открытий(71) Заявитель ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОЕ РЕЛ 1Изобретение относится к электротехнике, электротепловым реле, которые находят применение в качестве реле времени.Известны электротепловые реле, выполненные из двух термобиметаллических конструктивных элементов, слои наибольшего расширения которых ориентированы в противоположные стороны 1 .Недостаток реле с составной пластиной в отсутствии термокомпенсации, следствием чего является самосрабатывание реле при повышении окружающей температуры от 90 до 100 С. Другой недостаток реле заключается в том, что нагреватель установлен на пластине, совершающей значительные перемещения. Это усложняет технологию изготовления сборки реле и снижает его надежность при эксплуатации в условиях вибрационных и ударных нагрузок, когда на подвижные выводы нагревателя действуют разрушающие усилия.Известны термокомпенсированные реле, в которых изменение положения одной термобиметаллической пластины (рабочей пластины) при повышении или понижении окружающей температуры относительно первоначальной компенсируется изменением положения другой пластины, выполненной из такого же термобиметалла 2.Однако из-за массивного якоря, реле имеет невысокую механическую прочность и может работать только в узком диапазоне вибрационных нагрузок.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является электротепловое реле, содержащее металлическую пластину с закрепленными на основании концами, электро- нагреватель, находящийся в тепловом контакте с металлической пластиной и установленный на основании, подвижный контакт, закрепленный на металлической пластине, и неподвижные контакты, закрепленные на основании 3.Однако указанное реле обладает сложной конструкцией, что затрудняет его практическое использование.Целью изобретения является упрощениеконструкции.0 Для этого упомянутая пластина выполнена из термобиметалла, слой наибольшего расширения направлен в сторону нагревателя, длина пластины выбрана больше расстояния между точками закрепления так,что избыточная длинапластины образуетпетлю возле одной из точек закрепления, а нагреватель размещен параллельно термобиметаллической пластине между петлей и другой точкой закрепления.На фиг. 1 - предложенное реле; фиг. 2 - другой вариант реле.Реле состоит из основания 1, котороеможет быть как изоляционным, так и металлическим, В последнем случае токоведущиевыводы должны за крепляться в проходных изоляторах. На основании жестко закреплены концы пластины 2 из термобиметалла, Пластина электрически изолирована от основания и установлена так, что слой наибольшего расширения направлен к осно ванию. Длина пластины примерно в 1,5 раза больше расстояния между точками закрепления. Поэтому избыточная. длина пластины образует петлю. Петля размещена возле одной из точек закрепления. Между пластиной и основанием установлен нагреватель 3, который электрически изолирован от обоих упомянутых -элементов "конструкции. Нагреватель электрически соединен с выводами 4, 5, закрепленными на основании. Так как пластина 2 используется в реле как подвижный контакт, то она несет на себе конструктивный элемент, обладающий хорошими контактными свойствами (нафиг, 1 конструктивный элемент не виден).Перемешение петли продолжается до тех пор, пока она не достигнет неподвижного контакта 6. В результате образуется замкнутая цепь между контактом 6 и выводом реле 7. Если теперь нагреватель 3 от источника питания отключить, то пластина 2 остывает, петля перемещается в обратном на- правлении и цепь замыкается между неподвижным контактом 8 и выводом 7, т. е. реле возвращается в исходное состояние. Из описания работы реле следует,что для перемещения петли необходим локаль о ный нагрев пластины 2 на определенном участке. В предложенном реле нагрев пласти- ны ведется на участке между основанием петли и точкой закрепления пластины, т. е, на участке, который находится в тепловом контакте с нагревателем.45Если же пластину нагревать по всей длине, что имеет место при повышении окружающей температуры, то перемещение петли не происходит. В этом случае усилия деформации, возникающие в термобиметалле пластины по всей длине, уравновешиваются и условий для перемещения петлине возникает. При перемещении пластины конструктивный элемент (петля) соединяется с нейодвижными контактами 6 и 8, которые также как подвижная пластина электрически 55 соединена с выводами, установленными на основании. Реле может быть выполнено в виде герметичной конструкции. В этом случае она содержит металлический чехол (на фиг,не показан), который соединяется с основанием пайкой.Реле работает следующим образом, В исходном состоянии реле нагреватель 3 от источника питания отключен и пластина 2 своими. контактами касается неподвижного контакта 8, образуя тем самым замкнутую цепь между выводами контактов 7 и 8 реле.Для переключения реле на его выводы 4, 5 подается напряжение. При этом начинается нагрев пластины 2 (от нагревателя 3), которая деформируется в направлении, противоположном слою наибольшего расширения. В результате деформации петля, образованная избыточной длиной пластины, начинает перемещаться (перекатываться) в направлении, обозначенном стрелкой (фиг. 1) Электрическая цепь между выводами контактов 7 и 8 при этом размыкается.На фиг. 2 показана конструкция реле, в котором плоскость пластины перпендикулярна плоскости основания,Такое размещение пластины позволяет создать реле минимальной высоты, соизмеримой с высотой корпусом микросхем или других элементов, например, миниатюрных электромагнитных реле.Формула изобретенияЭлектротепловое реле, содержащее металлическую пластину с закрепленными на основании концами, электронагреватель, находящийся в тепловом контакте с металлической пластиной и установленный на основании, подвижный контакт, закрепленный на металлической пластине, и неподвижные контакты, закрепленные на основании, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, упомянутая пластина выполнена из термобиметалла, слой с большим коэффициентом расширения направлен в сторону нагревателя, длина пластины выбрана больше расстояния между точками закрепления так,что избыточная длина пластины образует петлю возле одной из точек закрепления, а нагреватель размещен параллельно пластине между петлей и другой точкой закрепления,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Журнал Экспресс-информация,2, 1976, с. 14,2. Патент США2689288, кл. 337 - 57, 1966.3. Патент США3056871, кл. 337 - .126, 1972.