РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ Российский патент 1995 года по МПК H05B1/02 

Изобретение относится к электромеханическим регуляторам мощности, предназначенным для бесступенчатого регулирования потребления электрической мощности нагревательными элементами бытовых тепловых электроприборов, в частности конфорок кухонных электроплит.

Известен регулятор мощности [1] содержащий корпус, термобиметаллическую пластину с нагревательной обмоткой, компенсационный узел, состоящий из термобиметаллической скобы и связанного с ней пружинящего контактодержателя с контактом, кулачковый механизм, включающий распределительный вал и ролик фиксации.

Недостатками известной конструкции являются постоянное воздействие изгибающих нагрузок на термобиметаллическую пластину и компенсационный узел со стороны вала, что приводит к снижению стабильности рабочих характеристик регулятора мощности, а также относительно длительный процесс юстировки до 3,5 мин. Это происходит за счет того, что в конструкции регулятора мощности быстродействующий выключатель поворотно установлен как единый конструктивный узел вместе с держателем подвижного контакта и компенсационным узлом, который одновременно является элементом фиксации положений вала, что приводит к постоянному воздействию изгибающих нагрузок на термобиметаллическую пластину со стороны вала, а это отрицательно влияет на диапазон регулирования продолжительности включения ПВ и увеличивает по времени процесс юстировки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является регулятор мощности [2] содержащий единый биметаллический контролирующий блок, представляющий собой биметаллическую пластину L-образной формы с резистивным элементом косвенного нагрева, биметаллический компенсатор, быстродействующий выключатель, распределительный вал и подвижные и неподвижные контакты управления.

Недостатком известной конструкции является постоянное воздействие внешних изгибающих нагрузок на термобиметаллическую пластину и компенсационный узел, что снижает стабильность рабочих характеристик регулятора мощности и увеличивает время процесса юстировки. Это происходит за счет того, что в этой конструкции регулятора мощности быстродействующий выключатель поворотно установлен как единый конструктивный узел вместе с держателем подвижного контакта мгновенного действия и компенсатором, который одновременно служит элементом фиксации положений вала, для чего на него дополнительно установлена пружина растяжения. При этом со стороны вала происходит постоянное силовое воздействие усилием 2 2,5 кг на компенсатор, что в целом и сказывается отрицательно на стабильности рабочих характеристик регулятора мощности, т.е. диапазон регулирования продолжительности включения ПВ составляет: нижнее значение 25% верхнее значение 100% кроме того, увеличивается время процесса юстировки до 3 3,5 мин.

Цель изобретения повышение стабильности рабочих характеристик устройства за счет устранения постоянного силового воздействия внешних изгибающих нагрузок на термобиметаллическую пластину (контроллер) и компенсатор, получение диапазона регулирования продолжительности включения ПВ, нижнее значение не более 5% верхнее значение 100% сокращение времени на операцию юстировки до 1,5 мин.

Предлагаемый регулятор мощности содержит биметаллический контроллер, представляющий собой биметаллическую пластину L-образной формы с резистивным элементом косвенного нагрева, биметаллический компенсатор, быстродействующий выключатель, распределительный вал и подвижные и неподвижные контакты управления, отличается от известной конструкции тем, что контроллер поворотно установлен на общей оси со стальным рычагом, причем длинное плечо биметаллической пластины на конце выполнено с двумя выступами с зазором и введено в пазы, расположенные на рычаге, образуя нежесткое соединение, при этом рычаг соединен с корпусом пружиной фиксации.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается наличием новых конструктивных признаков, а именно контроллер поворотно установлен на общей оси со стальным рычагом, причем длинное плечо биметаллической пластины на конце выполнено с двумя выступами с зазором и введено в пазы, которые расположены на рычаге, образуя нежесткое соединение, при этом рычаг соединен с корпусом пружиной фиксации.

Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение изобретения с другими техническими решениями показывает, что предложенные конструктивные отличительные признаки предлагаемого устройства в совокупности с другими элементами устройства приводят к повышению стабильности рабочих характеристик регулятора мощности за счет устранения постоянного силового воздействия внешних изгибающих нагрузок на контроллер и компенсатор. Этот технический эффект достигается за счет того, что контроллер с закрепленным на нем резистивным элементом косвенного нагрева поворотно установлен на общей оси со стальным рычагом, причем длинное плечо биметаллической пластины, выполненное с двумя выступами с зазором, введено в пазы, которые расположены на рычаге, образуя нежесткое соединение, которое не препятствует свободному прогибу биметаллической пластины под воздействием тепла и ее повороту вокруг оси независимо от рычага, который соединен с корпусом пружиной фиксации и одновременно служит второй точкой опоры контроллеру и является элементом фиксации положений вала. Рычаг, находясь в непосредственном контакте с валом, воспринимает все усилия, действующие на узел со стороны вала и пружины фиксации. Следовательно, контроллер и компенсатор в предлагаемой конструкции устройства полностью разгружены от постоянного воздействия внешних изгибающих нагрузок.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить новый технический эффект, а именно устранить внешние изгибающие нагрузки на контроллер и компенсатор, в результате чего нижнее значение диапазона регулирования продолжительности включения составляет 5% кроме того, сокращается время на операцию юстировки до 1,5 мин.

Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изображен регулятор мощности; на фиг.2 схема подвижного соединения биметаллической пластины контроллера с рычагом.

Регулятор мощности (фиг.1) содержит корпус 1, биметаллический контроллер, представляющий собой биметаллическую пластину L-образной формы 2 с резистивным элементом косвенного нагрева 3, компенсатор 17, быстродействующий выключатель 6, распределительный вал 9, подвижный 11 и неподвижный 12 контакты, подвижные 13, 15 и неподвижные 14, 16 контакты управления, причем биметаллический контроллер поворотно установлен на общей оси 7 со стальным рычагом 5, длинное плечо биметаллической пластины выполнено с двумя выступами с зазором и введено в пазы, расположенные на рычаге, образуя нежесткое соединение, при этом рычаг соединен с корпусом пружиной фиксации 18.

Регулятор работает следующим образом.

Биметаллическая пластина 2 под действием температуры, возникающей на ее нагревательной обмотке, прогибается через рычаг 5 и компенсатор 17, воздействуя на быстродействующий выключатель 6, который опрокидывается и размыкает контакты 11 и 12, отключающие электрическую цепь нагревательного прибора. Остывая, биметаллическая пластина 2 освобождает быстродействующий выключатель 6, контакты 11 и 12 замыкаются.

Продолжительность включения электронагревательного прибора задается вручную посредством вращения кулачка распределительного вала 9. Дополнительное воздействие на биметаллическую пластину 2 температуры окружающей среды регулируется компенсатором 17.

Контакты управления подвижные 13 и 15 и неподвижные 14 и 16 коммутируют в нулевом положении цепь сигнализации и цепь питания электроприбора.

Экспериментальные исследования предлагаемого регулятора мощности показали, что по сравнению с устройством аналогичного назначения (прототип) изобретение позволяет устранить внешние изгибающие нагрузки на контроллер и компенсатор, а это в свою очередь позволяет улучшить одну из основных технических характеристик, т.е. получить нижнее значение диапазона регулирования продолжительности включения 5% кроме того, снизить время процесса юстировки до 1,5 мин.

Сущность изобретения: регулятор мощности содержит биметаллический контроллер, представляющий собой биметаллическую пластину L-образной формы с резистивным элементом косвенного нагрева, биметаллический компенсатор, быстродействующий выключатель, распределительный вал и подвижные и неподвижные контакты управления. Новым в регуляторе мощности является то, что контроллер поворотно установлен на общей оси со стальным рычагом, причем длинное плечо биметаллической пластины на конце выполнено с двумя выступами с зазором и введено в пазы, расположенные на рычаге, образуя нежесткое соединение, при этом рычаг соединен с корпусом пружиной фиксации. 2 ил.

РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ содержащий биметаллический контроллер, представляющий собой поворотно установленную биметаллическую пластину L-образной формы с резистивным элементом косвенного нагрева, биметаллический компенсатор, быстродействующий выключатель, распределительный вал, подвижные и неподвижные контакты управления и пружину фиксации, соединенную одним концом с корпусом, отличающийся тем, что на общей оси с биметаллической пластиной установлен стальной рычаг, причем длинное плечо биметаллической пластины на конце выполнено с двумя выступами с зазором и введено в пазы, выполненные на рычаге, образуя нежесткое соединение, а второй конец пружины фиксации соединен с корпусом.