Расцепитель максимального тока

,Саламатов, Е,К.Пев и Н.В.Каргаев ельство СССР 73/48, 1979, ельство СССР Н 73/18, 1983.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ, Изобретение относится к электротехнике, к низковольтному аппаратострению, вчастности к автоматическим выключателям.Известен расцепитель максимальноготока автоматического выключателя, содержащий термочувствительный элемент косвенного нагрева из материала,обладающего термомеханической памятьюформы.,Недостатками данного устройства являются сложность зкрепления нагревателя инизкая надежность срабатывания из-за сниженйя термостойкости термочувствительного элемента,Известен расцепитель максимальноготока автоматического выключателя, содержащий термочувствительный элемент косвенного нагрева из материала,обладающего термомеханической памятьюформы, в котором этот элемент при нагреверазгибается в сторону механизма свободного расцепления, Элемент выполнен с переменной чувствительностью по длине, анагреватель размещен вблизи участка тер 1)5 Н 01 Н 73/48, 75/12(54) РАСЦЕПИТЕЛЬ МАКСИМАЛЬНОГО ТОКА(57) Изобретение относится к автоматическим выключателям. Цель изобретения в .повышение надежности срабатывания. Сущность . изобретения в том, что термочувствительный элемент(ГЭ) выполнен в виде тонкой кольцевой ленты с памятью формы, выраженной в осевом растяжении-сжатии, которая охватывает снаружи нагреватель, В нагревателе имеется паз, фиксирующий положение ТЭ, а между ТЗ и рейкой механизма, Свободного расцепления. имеется рычаг, верхнее плечо которого подпружинево, 2 ил. мочувствительного элемента, имеющего максимальную чувствительность.Недостатком указан ного устройства является низкая надежность его срабатывания, Зто обусловлено тем, что данный термочувствительный элемент (ТЭ) обладает термомеханической памятью формы, выраженной в изгибе. В таком ТЭ наибольшие деформации имеет участок, расположенный вблизи нагревателя, который и генерирует основную часть необходимых усилий, Остальные же участки ТЭ работают совсем мало или вообще не работают, Из-за этого обстоятельства для обеспечения необходимого усилия для взаимодействия с рейкой механизма свободного расцепления необходимо применять ТЭ значительной толщины, что ухудшает условия нагрева ТЭ. Если при этом учесть, что тепло, необходимое для нагрева ТЭ до требуемой температуры, поступает от нагревателя через окружающий воздух или по самому ТЭ; то увеличение толщины ТЭ не позволяет гарантировать его полнМй прогрев до необходимой темпе5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ратуры ввиду низкой теплопроводности материал ТЭ, низка надежность срабатывания.Целью изобретения является повышение надежности срабатывания механизма теплового выключения защищаемой цепи.Указанная цель достигается тем, что термочувствительный элемент выполнен в виде кольцевой ленты с памятью формы, выраженной в осевом растяжении-сжатии, которая охватывает снаружи ролик и нагреватель, причем последний имеет на торце паэ, фиксирующий положение ленты, а ро,лик связан с вилкой, которая шарнирно связана с нижним плечом рычага, верхнее плечо которого подпружинено и имеет возмокность взаимодействовать с рейкой механизма свободного расцепления,Для того, чтобы включить в работу весь обьем материала термочувствительного элементэ, необходимо придать ему такую память формы, которая обеспечит однонаправленные и равные по величине деформации всех его участков. Такими свойствами обладают термочувствительные элементы,память формы которых выражена в изменении их длины, т.е. в осевом растяжении-сжатии,Для повышения надежности ТЭ выполняется в виде стержня с приданной ему термомеханическойпамятью формы растяжения-сжатия, расположенного в нагревателе в сквозном отверстии, Однако для обеспечения его работы один его конец необходимо закрепить, например в нагревателе, э второй связать с рычагом, который будет взэимодействовэть с рейкой механизма свободного рэсцепления (связывать ТЭ напрямую с рейкой указэнного механизма нежелательно, так кэк необходимо обеспечивать некоторый зазор между ней и нэгревэтелем, чтобы избекать температурных перепадов в ее работе). Необходимость закрепления одного конца ТЭ и соединение другого его конца с рычагом значительно ухудшает технологичность сборки такого механизма теплового выключения защищаемой цепи.Выполнение термочувствительного элемента в виде тонкой кольцевой ленты с памятью формы, выраженной в осевом растяжении-сжатии, которая охватывает снаружи ролик и нагреватель, необходимо для повышения надежности срэбэтывания,Это достигается тем, что лента имеет небольшую толщину (порядка 30 микрон), что создает благоприятные условия для ее полного прогрева до необходимой температуры, находится вблизи нагревателя и на неизменном растяжении от него и обладает термомеханической памятью формы, выраженной в осевом растяжении-сжатии, что обеспечивает полную работу всех ее участков, которые испытывают однонаправленные и равные по величине деформации, Кроме того, по сравнению с ТЭ в виде стержня с такой же термомеханической памятью формы, такая лента значительно упрощает сборку устройства, так как нет необходимости выполнять в нагревателе отверстие, закреплять один конец ТЭ и соединять второй с рычагом, поскольку вся сборка заключается в одевании ленты на нагреватель и втулку.Выполнение паза на нагревателе необходимо для повышения надежности срабатывания, так как наличие такого паза фиксирует ленту на нагревателе и обеспечивает нэилучшие условия ее прогрева.Введение ролика, связанного с вилкой необходимо для повышения надежности срабатывания. Это обусловлено тем, что ролик имеет один радиус закругления с пазом нагревателя, что обеспечивает плотное прилегание ленты к нагревателю, а зто позволяет осуществлять необходимый режим нагрева ТЭ,Введение рычага, нижний конец которого связан с лентой через ролик с вилкой, а верхний подпружинен и имеет возможность взаимодействовать с рейкой механизма свободного расцепления, необходимо для повышения надежности. срабатывания. Это достигается тем, что позволяет, изменяя отношение плеч рычага, реализовывать избыточное усилие, генерируемое ТЭ, в дополнительное перемещение или наоборот, Кроме того, введение рычага позволяет обеспечивать необходимый. воздушный зазор между нагревателем и рейкой механизма свободного расцепления, что дает воэможность исключить влияние темпера.турных перепадов на ее работу. Все вместе это позволяет повысить надежность срабатывания механизма теплового выключения защищаемой цепи,На фиг,1 изображен вид сборки механизма теплового.выключения; нэ фиг.2 - разрез А-А на фиг,1.Укаэанный рэсцепитель максимального тока Д-Н РЛ (Дивногорского завода, с термочувствительным элементом из нитинолэ с памятью растяжения-сжатия, модель шестая) состоит иэ нагревателя 1, на который надет термочувствительный элемент (ТЭ) 2 в виде тонкой кольцевой ленты. Лента 2 охватывает паз 3 нагревателя 1 и ролик 4, причем паэ 3 и ролик 4 имеют одинаковый радиус закругления. Ролик 4, в свою очередь, связан с вилкой 5, которэя при помо1746425 щи шарнира 6 соединена с нижним концом7 рычага. Сам рычаг снабжен шарниром 8, аверхний конец 9 рычага связан с пружинойрастяжения 10 и имеет возможность взаимодействовать с рейкой 11 механизма сво-. 5бодного расцепления.Термочувствительный элемент 2 изготавливается из материала с термомеханической памятью формы, например изнитинола (сплава никеля и титана, процентное соотношение которых определяет температуру срабатывания ТЭ). Указанныйэлемент изготавливается в виде ленты с толщиной порядка 30 микрон (подобные лентыизготавливаются промышленностью), далее 15при помощи сварки ее концы соединяютсятаким образом, что образуется кольцо, Втаком виде она подвергается отжигу притемпературе 450-500 С в закрытом штампев заневоленном состоянии в течение 30-60 20мин. После охлаждения до 25 С ее пласти- .чески деформируют, увеличивая ее длину(растягивая) на 6-8% бт общей длины, Втаком состоянии ее надевают на нагреватель и ролик, после чего ролик соединяют с 25вилкой, а последнюю - с нижним концомрычага при помощи шарнира, верхний жеконец рычага соединяют пружиной растяжения. Механизм теплового выключения готов к работе30Механизм теплового выключения защищаемой цепи расцепителя максимальноготока работает следующим образом,При появлении тока перегрузки на защищаемой цепи на нагревателе 1.выделяется джоулево тепло, которое передается наТЭ 2. Последний, нагреваясь до температуры обратного мартенситного перехода,"вспоминает" свою горячую форму и уменьшает свою осевую длину (сжимается), При 40этом он через ролик 4 и вилку 5 перемещает 6нижний конец 7 рычага, верхний конец 9 которого растягивает пружину 10, после чего взаимодейстует с рейкой 11 механизма свободного расцепления, которая выключает защищаемую цепь.При охлаждении при помощи пружины 10 термочувствительный элемент 2 растягивается, т.е. принимает исходное положение, после чего он готов к следующему циклу работы.Предлагаемый расцепитель максимального тока ДН-РЛ отличается высокой надежностью и может быть использован в любых автоматических выключателях, содержащих механизм теплового выключения защищаемой цепи.Формула изобретения Расцепитель максимального тока автоматического выключателя, содержащий механизм теплового выключения. защищаемой цепи, включающий в себя термочувствительный элемент косвенного нагрева из материала с памятью формы, нагреватель и рейку механизма свободного расцепления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности срабатывания, он снабжен роликом, вилкой и подпружиненным рычагом, термочувствительный элемент выполнен в виде тонкой кольцевои. ленты с памятью формы, выраженной в осевом растяжении-сжатии, на одном из торцов нагревателя выполнен паз, термочувствительный элемент охватывает снаружи ролик и нагреватель, причем паз нагревателя фиксирует понижение термочувствительного элемента, ролик связан с . вилкой,а вилка шарнирно соединена с нижним плечом рычага, верхнее плечо которого подпружинено и выполнено с возможностью взаимодействия с рейкой механизма свободного расцепления.1746425 Составитель В,ЛоховРедактор Л,Алексеенко . Техред М,Моргентал ректор Н,Корол оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина аз 2398 ., ТиражВНИИПИ Государственного комитет113035,Москва,Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ ССС