Термореле

Союэ Советскнх Соцналнстнчаскнв РеслублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(53)М. Кл.з Н 01 Н 37/40 Государствениый комитет СССР ио аелам изобретений и открытий.С,Родин, А.А.Мелихов, А.Н.Рябинини В.И.Подрябинников аявител 4) ТЕРМОРЕЛ зображенфиг, 2опактаихфизмененположеческих д термореле, диаграмма биметалличеси температуие хлопаю сков в момент общий видф, на деформации "х ких дисков пр ры; на фиг. щих" биметалл Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах терморегулирования и термосигналиэации в различных приборах и устрОйствах, где необходимо поддерживать неизменную рабочуютемпературу.Известны термореле, содержащие корпус, основание, "хлопающий" биметаллический диск, воздействующийна контактную систему 1.Недостатком укаэанного устройства является сложность и трудоемкость изготовления данной конструкции.Наиболее близким по технической сущности является термореле, содержащее корпус, контактную систему, размещенную в одном иэ торцов корпуса, и "хлопающий" биметаллический диск, установленный в другом торце корпуса с зазором относительно опорной изоляционной детали 2 .Недостатком укаэанного устройства является большая величина порога срабатывания "хлопающего" биметаллического диска, уменьшение которой приводит к резкому уменьшению жесткости "хлопакщего" биметаллического диска, а следовательно, и к нестабильности срабатывания. Цель изобретения - повышение надежности срабатывания.Поставленная цель достигаетсяблагодаря тому, что термореле снабжено другим "хлопающим" биметаллическим диском, указанные "хлопающиекбиметаллические диски установленысоосно друг с другом так, что один 10из хлопающих" биметаллических дисков свободно расположен внутри другого диска, причем внутренний фхлопающий" биметаллический диск имееттемпературу срабатывания в 1,11, 3 большую, чем наружний "хлопаю 1 с щий" биметаллический диск, опорнаяизОляционная деталь выполнена в видеполого цилиндра, установленного так,что он прилегает к внутренней стенке корпуса, а указанный зазор между 20 внутренним фхлопащфим" биметаллическим диском и опорной изоляционнойдеталью равен 0,2-0,3 высоты внутреннего "хлопающего" биметаллического диска.На фиг. 1 и о25 срабатынания, на фиг. 4 - то ж, вмомент возврата.Конструктивно термореле представляет собой корпус 1, н котором нь 1- полнено два кольцевых выступа 2 и 3,причем выступ 2 служит для обеспечения необходимого зазора А при установке контактной системы, а выступ3 служит для обеспечения необходимого зазора между контактами при "хлопании" биметаллических дисков-сФервнутренней 4 и наружной 5. "Хлопающие" биметаллические диски, или каких называют, сферы, выполнены с внутренним активным слоем.Контактная система состоит изразмнкающих контактов 6, закрепленныхна электропроводящих стойках 7, одновременно являющихся и токовыводами термореле. Укаэанные электропроводящие стойки 7 проходят через.изоляционную плату 8, которая закреплена в полом цилиндре 9. На возвратной пружине 10, обеспечивающей необходимое контактное нажатие в замкнутых контактах, закреплены подвижный контакт и толкатель 11, служащийдля размыкания контактов при перемещении "хлопающих" биметаллическихдисков. Резьбовым окончанием 12термореле крепится на объекте.Работа термореле происходит следующим образом,При нормальной твмпературе фхлопающие" биметаллические диски 4 и 5сохраняют свою форму за счет внутреннего напряжения, появившегосяпри их изготовлении, и контакты термореле замкнуты.При повышении температуры активный слой "хлопающих" биметаллическихдисков расширяется больше, чем пассивный, вследствие этого нозникаеттемпературное усилие, стремящеесяизменить знак кривизны сфер. Поддействием этого усилия "хлопающие"биметаллические диски-сферы сначаланачинают плавно деформироваться, азатем при достижении температурысрабатывания (фиг.3) наружная "хлопающая" биметаллическая сфера 5щелчком изменяет знак своей кривизны и при условии тср 4 = 11 1(3 Тсрбвнутренний "хлопающии" биметаллический диск 4 под воздействием усилия сферы 5 также изменит знак своейкривизны. Вследствие этого толкатель11 переместится и контакты 6 разомкнутся. При понижении температуры"хлопающие" биметаллические диски4 и 5 стремятся вернуться в исходное положение, также как и при срабатывании, сначала происходит плавная деформация, а при уменьшениитемпературы до Т 4 (фиг.4) внутренняя сфера 4 "щелчком" изменяетзнак своей кривизны, Под воздействием усилий, развиваемых сферой 4и возвратной пружиной, сфера 5 так 10 15 20 ЗО 35 40 45 50 55 60 жс "щелчком" изменит знак своей кривизны и контакты 6 замкнутся.".ледовдтельно, порог срабатывани предлагаемого термореле будет равен Т Тсрн сР 4 (фиг.2), в то время как в известном термореле (с одной сферой) порог срабатывания будет равен или Т 4 или Т;т то есть в несколько раз больше.Обычно при проектировании термореле зазор между сферой и упорами выбирается равным или несколько большим плавной деформации сферы д что должно гарантировать отсутствие плавного размыкания или замыкания контактов, однако под воздействием таких факторов, как скорость изменения температуры, условия теплопереда. чи, изменения свойств биметаллических сфер во время и т.п. величина плавной деформации сферы может значительно увеличиться, что приводит в известных термореле к плавному размыканию или замыканию контактов к "дребезгу" (многократному срабатыванию), то есть к нестабильной работе и даже выходу его из строя из-за подгорания контактов.В предлагаемом термореле этот не - достаток полностью устранен, так как экспериментально определено, что плавная деформация сфер до "перещелкивания" составляет (0,5-0,6)И, где Ь - высота сферы, тогда, при выполнении условия Тср 4 - 11 13 Тср 5 к моменту "перещелкинания" сферы 5 сфера 4 деформируется на величину (0,2-0,3)Ь и, следовательно, периферийная кромка сферы 4 поднимается на величину, равную (0,2-0,3)Ь, то есть в момент "перещелкивания" коснется полого цилиндра 9, поэтому при увеличении температуры срабатывания биметаллической сферы 5 в известном термореле перемещение толкателя 11 будет происходить по кривой 2, а в предлагаемом за счет наличия биметаллической сферы 4 (фиг.3) по кривой 1 (фиг.2), то есть планное размыкание контактов исключено. Аналогичйо происходит и при замыкании контактов, в известном термореле толкатель перемещается на величину д и при уменьшении температуры возврата Тщ перемещение будет определяться кривой 3, а в предлагаемом термореле за счет наличия "хлопающего" биметаллического диска 5 (фиг.4), толкатель 11 переместится на величину ди при уменьшении Т перемещение будет определяться кривой 4 (фиг.2). Таким образом, перемещение толкателя 11 при изменении температуры срабатынания биметаллических дисков-сфер в предлагаемом термореле в несколько раз меньше, чем в известном. Это полностью устраняет плавное размыкание или замыкание контактов, обеспечивает стабильность и надежность его работы в при" борах.В настоящее время для работы в системах терморегулирования требуются термореле на различные температуры срабатывания (от 40 до 100 ОС) с малым порогом срабатывания (до десятых долей С)Изготовление известных термореле в серийном производстве технологически очень сложная задача, так как на заданные значения температуры срабатывания Тр и возврата ТВ при Т = Тг - ТЕ не превышающем 1-3 С, биметаллические сферыополучить очень сложно. В предлагаемом термореле за счет наличия двух "хлопающих" биметаллических дисков зта задача значительно упрощается.В 1Действительно, изготовляется партия сфер на необходимые температуры срабатывания Тр, и Тр с порогом срабатывания, равным 1 = Т - ТЕ =о- 20-30 С, после чего сферы попарно комплектуют, причем одну подбирают по заданной величине Тс, а вторую по Тгр при этом необходимо лишь выполнить условие, чтобы Т -- 1,1- 1,3 Тр, что не представляет большой сложности.Кроме того, в практике использования известных термореле в системах терморегулирования имеются случаи "залипания", то есть термореле не срабатывает даже при значительном повышении температуры, что часто проводит к выходу из строя;. дорогостоящих приборов и машин. В предлагаемом термореле это практически исключено, так как при несрабатывании наружной сферы при температуре в 1,1-1,3 раза большей номинальной сработает внутренняя сфера и разом разомкнет контакты, то есть при правильном проектировании системы терморегулирования аварии не будет, что говорит о повышенной надежности предложенного термореле.Использование изобретения позволяет создать технологичную в серийном производстве конструкцию дешевого термореле с малым порогом срабатывания, с повышенной стабильностью и надежностью работы.Формула изобретенияаТермореле, содержащее корпус, контактную систему, размещенную в одном из торцов корпуса, и "хлопающий"биметаллический диск, установленный15 в другом торце корпуса с зазоромотносительно опорной изоляционнойдетали, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено другим 1 хлопаецим"39 биметаллическим диском, укаэанные"хлопающие" биметаллические дискиустановлены соосно друг с другомтак, что один из "хлопающих" биметаллических дисков свободно расположен внутри другого "хлопающего" биметаллического диска, причем внутренний "хлопакщийф биметаллическийдиск имеет температуру срабатыванияв 1,1-1,3 большую, чем наружный"хлопающий" биметаллический диск,опорная изоляционная деталь выполнена в виде. полого цилиндра, установленного так, что он прилегает к внутренней стенке корпуса, а укаэанныйзазор между внутренним "хлопающим"35 биметаллическим диском и опорнойизоляционной деталью равен 0,2-0,3высоты внутреннего "хлопакщего" биметаллического диска.Источники информации,40 принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 2636098,кл. 337-89, 1953.2. Авторское свидетельство СССР