Термореле

(51)5 Н 01 Н 37/54 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Г1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 866604, кл. Н 01 Н 37/10, 1980,Заявка Франции М 1547998,кл, Н 01 Н 37/54, 1968,(54) ТЕРМОРЕЛЕ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах терморегулирования, в которых необходимо поддерживать неизменную рабочую температуру, Цель изобретения - повышение надежности срабатывания путем обеспечения стабильности контактного нажатия и увеличения диапазона контролируемых температур. Термореле содержит и чувстви.,Ю 1702448 А 1 тельных элементов, установленных на одинаковом расстоянии друг от друга и жестко закрепленных в корпусе 1, Каждый чувствительный элемент выполнен в виде термобиметаллической "хлопающей" пластины с активным (А) и пассивным (П) слоями, Чувствительные элементы установлены так, что каждый последующий имеет температуру срабатывания, большую или меньшую температуры предыдущего чувствительного элемента. Для определенного интервала температур соответствующие чувствительные элементы образуют контактную пару, электрические контакты 8 которых замкнуты. Причем активный слой одного чувствительного элемента контактной пары расположен напротив пассивного слоя другого чувствительного элемента этой пары, При нормальной температуре контактную пару образуют чувствительные элементы 4 и 5, Для создания заданного нажатия в замкнутых контактах предусмотрены упоры.2 ил,10 20 25 30 35 40 45 50 зом. Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах терморегулирования в различных приборах и устройствах, в которых необходимо поддерживать неизменнукз рабочую температу- РУ Цель изобретенияповышение надежности срабатывания путем обеспечения стабильности контактного нажатия и увеличения диапазона контролируемых температур,На фиг.1 изображена конструкция термореле; на фиг.2 - примео конкретного использования терморепе,Термореле состоит из корпуса 1, в котором жестко закреплены чувствительные элементы 2-7, выполненные в виде термобиметаллических "хлопающих" пластин с активным А) и пассивным П) слоями, установленные на одинаковом расстоянии друг от друга и образующие контактные пары, например 5,4. Термобиметаллическая "хлопающая" пластина толщиной 0,1 - 0,3 мм с приблизительным отношением длины к ширине 2;1 имеет в средней части рабочую зону, выполненную, например, в виде сферического сегмента диаметром 10 - 15 мм и двух плоских участков для установки электрических контактов 8 и крепления элементов к корпусу 1. Чувствительные элементы установлены в порядке возрастания или уменьшения температур срабатывания изменение знака кривизны сферического сегмента), т.е. самую низкую температуру срабатывания имеет чувствительный элемент 2, а самую высокую - элемент 7, Г 1 ри этом температура срабатываниячувствительных элементов 2 - 4 ниже нормальной, а чувствительных элементов 5 - 7 - выше.Для создания необходимого контактного давления в замкнутых контактах предусмотрены регулируемые упоры 9, жестко связанные с корпусом 1. Для подключения термореле к внешней электрической цепи чувствительные элементы связаны с внешними выводами 10, жестко закрепленными на корпусе,На фиг,2 изображено термореле 11, контакты которого коммутируют цепи обогревателя 12 форсированного нагрева прибора и рабочего обогревателя 13, подключая его к источнику переменного напряжения через трансформатор 14. Кроме того, при перегреве или переохлаждения прибора включаешься система сигнализации 15, 16, имеющая автономный источник питания (на чертеже не показано),Термореле работает следующим обраПри нормальной температуре "хлопающие" термобиметаллические пластины 2-7 сохраняют свою сферу за счет внутреннего напряжения, появившегося при их изготовлении, Контакты 8 чувствительных элементов 4 и 5 контактной паоы замкнуты, а остальные разомкнуты, При повышении температуры активный слой А "хлопающих" термобиметаллических пластин расширяется больше, чем пассивный П, вследствие этого возникает температурное усилие, стремящееся изменить знак кривизны сферического сегмента. Под действием этого усилия "хлопающие" биметаллические пластины сначала начинают плавно деформироваться, затем при достижении температуры срабатывания термобиметаллической пластины 5 скачком изменяется знак кривизны сферического сегмента, контакты 8 чувствительных элементов 4 и 5 размыкаются, а контакты чувствительных элементов 5 и б замыкаются, образуя новую контактную пару. При дальнейшем повышении температуры до температуры срабатывания чувствительного элемента б аналогично происходит размыкание контактов чувствительных элементов 5 и б и замыкание контактов чувствительных элементов б и 7 с образованием контактной пары,Таким образом, при достижении температуры срабатывания при нагреве или температуры возврата при охлаждении контактной пары 4-3 и 3-2 одного из чувствительных элементов, составляющих замкнутую контактную пару, происходит мгновенное изменение знака кривизны сферического сегмента соответствующей термобиметаллической "хлопающей" пластины, размыкание контактов этой пары и замыкание соответствующей соседней пары,При возвращении к исходной температуре размыкание и замыкание контактных рабочих пар происходит в обратном порядке и реле возвращается в исходное положение,Обычно при проектировании термореле с "хлопающими" чувствительными элементами зазор между разомкнутыми контактами выбирают несколько большим плавной деформации чувствительного элемента, что должно гарантировать отсутствие плавного замыкания или размыкания контактов. Однако под воздействием таких факторов, как скорость изменения температуры, условия теплопередачи, изменение свойств биметаллических пластин во времени и т,п., величина плавной дефоомации пластин может значительно увеличиться, что приведет в известных терморелек плавному размыканию или замыканию контактов, а следова 1702448тельно, к их подгоранию и выходу из строятермореле, т.е. наличие плавной деформации в известных термореле резко снижаетнадежность их работы и срок службы, Особенно это сказывается при большой разнице в температурах срабатываниячувствительных элементов, применяемых водном термореле,В предлагаемом термореле влияниеплавнойдеформации на надежность работы 10и срок службы чувствительных элементовпрактически исключено за счет дополнительного введения и чувствительных элементов (где и1). Температура срабатывания каждого последующего элемента больше или меньше температуры срабатыванияпредыдущего элемента. Элементы установлены на равном расстоянии друг от друга иобразуют рабочие пары. При изменениитемпературы плавная деформация всех чувствительных элементов происходит на однуи ту же величину и расстояние между ихэлектрическими контактами остается неизменным, Поэтому исключается плавное замыкание контактов, а следовательно, 25увеличивается надежность работы термореле. Кроме того, плавная деформация чувствительных элементов при размыканииконтактов не приводит к изменению контактного нажатия в замкнутых контактах контактной пары, так как оба чувствительныхэлемента деформируются в одну сторону наодну и ту же величину, Стабильное сопротивление в замкнутых контактах.гарантирует надежную работу и длительный срок 35службы термореле,Для работы в системах терморегулирования и термосигнализации современныхустройств необходимы многофункциональные термореле на различные температуры 40срабатывания (от - 40 до+100 С),На фиг,2 приведена одна из возможныхсхем терморегулирования и термосигнализации электрического устройства с приме-нением предлагаемого термореле 11. При,45нормальной температуре (20 .ф. 5) С окружающей среды после подачи напряжения насиловой трансформатор 14 оказываетсявключенным обогреватель 12 форсированного нагрева на рабочее напряжение Ор и 50 температура внутри устройства начинает увеличиваться до температуры срабатывания чувствительного элемента 5, При этом обогреватель 12 отключается и включается рабочий обогреватель 13, который определяет рабочую температуру внутри устройства, Если температура внутри устройства превышает рабочую, то включается сигнализирующий прибор 15. Если в момент включения температура ниже нормальной (замкнуты чувствительные элементы контактов 3 - 4), то обогреватель 8 форсированного нагрева включается на повышеннОе напряжение, что сокращает время на подготовку всего устройства к работе. При температуре окружающей среды ниже допустимой включается сигнализирующий прибор 16,Использование изобретения позволяет создать дешевое термореле с повышенной надежностью и увеличенным сроком службы. Формула изобретения Термореле, содержащее изоляционный корпус, в котором расположен чувствительный элемент, выполненный в виде термобиметаллической "хлопающей" пластины с активным и пассивным слоями, жестко закрепленной одним концом, и контакты, один из которых размещен на свободном конце термобиметаллической "хлопающей" пластины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности срабатывания путем обеспечения стабильности контактного нажатия и увеличения диапазона контролируемых температур, оно снабжено и чувствительными элементами, каждый из которых выполнен в виде термобиметаллической "хлопающей" пластины с активным и пассивным слоями, жестко закрепленной одним концом и имеющей контакт на свободном конце, причем каждый последующий чувствительный элемент имеет температуру срабатывания, большую или меньшую температуры срабатывания предыдущего, все чувствительные элементы расположены на одинаковом расстоянии друг отдруга, ориентированы активными слоями в одну сторону и образуют между собой контактные пары.авитель С,Гордоед М.Моргентал Редактор Л,Пчолинска орректор О,Кравцова каз 454 ВНИИ Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 о-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина оизводст