ТЕПЛОВОЕ РЕЛЕ Российский патент 2001 года по МПК H01H61/04 H01H71/16 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к тепловым реле, предназначенным для защиты от перегрузки мощных электрических цепей.

Известны тепловые реле с прямым нагревом, содержащие биметаллическую пластину, нагрев которой происходит за счет прохождения через нее тока [1]. Выбор материалов биметаллической пластины осложняется из-за различных предъявляемых к ним требований. Поэтому более широкое использование находят тепловые реле с косвенным нагревом биметаллической пластины [2].

Наиболее близким к предлагаемому является тепловое реле с косвенным нагревом биметаллической пластины двухфазного исполнения типа ТПН [3]. Разработчик ВНИИР г.Чебоксары. Изготовители: УПО, ЧТОС г. Одесса; Гомельский завод "Электроаппаратуры", Тбилисское ПО "Электроаппарат"; Машиностроительный завод г. Бишкек. Известное реле содержит два нагревательных элемента, две биметаллические пластины и два винта, регулирующих интервал между соответствующими нагревательным элементом и биметаллической пластиной, коромысло, жестко соединенное с консольной пластиной, подпружиненный ползун, неподвижные контакты, подвижные контакты, связанные с ползуном, защелочный элемент и механизм регулирования расцепления. Реле широко используется для защиты трехфазных двигателей переменного тока.

Однако известные токовые реле обладают недостатками. Они не позволяют плавно регулировать ток срабатывания в широких пределах. Необходимы сменные нагревательные элементы для каждого типа размера реле от 4 до 12 номинальных токов уставки. При этом для каждого нагревательного элемента его ток уставки может изменяться лишь в пределах регулирования от 0,75 до 1,25 номинального тока. Грубая настройка известных реле приводит к снижению чувствительности и, тем самым, к снижению надежности срабатывания.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. расширение области регулирования тока срабатывания и повышение надежности срабатывания.

Указанная цель достигается тем, что в тепловом реле, содержащем по крайней мере пару нагревательных элементов, пару биметаллических пластин, пару винтов, каждый из которых регулируюет интервал между соответствующими нагревательными элементами и биметаллической пластиной, коромысло, жестко соединенное с консольной пластиной, подпружиненный ползун, неподвижные контакты, подвижные контакты, связанные с ползуном, защелочный элемент и механизм регулирования расцепления контактов, в реле введен резьбовой механизм регулирования интервала между консольной пластиной и защелочным элементом. Этот механизм регулирования интервала может быть выполнен в двух вариантах. В одном варианте - в виде выступа на консольной пластине со сквозным резьбовым отверстием, в которое ввернут дополнительный винт. В другом варианте - на концах коромысла имеются сквозные резьбовые отверстия, в которые ввернуты дополнительные винты.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где показаны: на фиг. 1 - общий вид предлагаемого теплового реле; на фиг. 2 и фиг. 3 - коромысло, соединенное с консольной пластиной при различных вариантах выполнения механизма регулирования интервала.

Реле содержит по крайней мере пару нагревательных элементов 1, пару биметаллических пластин 2, пару винтов 3, каждый из которых регулирует интервал между соответствующими нагревательным элементом и биметаллической пластиной 2. На фиг.1 с целью упрощения чертежа показаны всего лишь один элемент 1, одна пластина 2 и один винт 3. Кроме того, реле содержит коромысло 4, жестко соединенное с консольной пластиной 5, ползун 6, неподвижные контакты 7, подвижные контакты 8, связанные с ползуном 6, защелочный элемент 9 и механизм регулирования расцепления контактов, выполненный в виде эксцентрика 10 и опоры 11. В реле введен резьбовой механизм регулирования интервала между консольной пластиной 5 и защелочным элементом 9.

В одном варианте этот механизм регулирования интервала выполнен в виде выступа 12 на консольной пластине 5 (см. фиг.2) со сквозным резьбовым отверстием, в которое ввернут дополнительный винт 13.

В другом варианте резьбовой механизм регулирования интервала выполнен (см. фиг. 3) на концах коромысла в виде двух сквозных резьбовых отверстий, в которые ввернуты дополнительные винты 14.

Принцип действия предлагаемого теплового реле аналогичен известному. При прохождении тока через нагревательные элементы 1 происходит нагрев биметаллической пластины 2. Если величина тока превышает номинальное значение продолжительное время, то биметаллическая пластина изогнется. При этом она через выступ коромысла 4 и через дополнительный болт 13, ввернутый в отверстие консольной пластины 5, приводит к сбросу защелки 9 с опоры 11. Под действием пружины ползун 6 сместится и разомкнет контакты 7, 8. После охлаждения биметаллических пластин реле можно привести в первоначальное состояние нажатием на ползун 6 до зацепления защелки 9. Работа теплового реле, при втором варианте исполнения, т.е. когда дополнительные винты 14 ввернуты в отверстие коромысла, отличается всего лишь последовательностью передачи усилий. А именно, при изгибе биметаллическая пластина 2 первоначально через дополнительные винты 14 и затем через консольную пластину 5, имеющую опору в виде изгиба на конце, приводит к сбросу защелки 9.

Настройка предлагаемого реле существенно отличается от известных. Ток срабатывания реле в основном устанавливают винтом 3. При вращении последнего изменяется интервал между биметаллической пластиной 2 и нагревательным элементом 1 и, следовательно, изменяется величина изгиба пластины от величины тока, протекающего через нагревательный элемент 1. Но при этом изменяется также интервал между консольной пластиной и защелкой 9. Поэтому после установления винтами 3 тока срабатывания устраняют образовавшийся нежелательный зазор между консольной пластиной 5 и защелкой 9 путем вращения дополнительного винта 13 или во втором варианте путем вращения дополнительных винтов 14. В последнем варианте для каждой биметаллической пластины свой дополнительный винт, что позволяет более точно провести настройку.

В предлагаемом реле отпадает необходимость в сменных нагревательных элементах, так как ток срабатывания может широко меняться с изменением интервала между нагревательным элементом и биметаллической пластиной. А так как резьбовой механизм регулирования интервала позволяет выбрать наиболее оптимальный зазор для лучшего срабатывания защелочного элемента, то повышается точность срабатывания и тем самым повышается надежность срабатывания.

Источники информации, принятые во внимание
1. Авторское свидетельство СССР N 1239761, кл. H 01 H 71/16, 1986.

2. Михайлов О.П., Стоколов В.Е. Электрические аппараты и средства автоматизации. М., Машгиз. 1982, с.161.

3. Информационно-справочный каталог по электротехнике, лист N 07.24.02. (прототип).

Использование: область электротехники. Существо изобретения заключается в том, что в реле, содержащем пару нагревательных элементов, пару биметаллических пластин, пару винтов, регулирующих интервалы между соответствующими нагревательным элементом и биметаллической пластиной, коромысло, консольную пластину, ползун, контакты и защелочный элемент, введен резьбовой механизм регулирования интервала между консольной пластиной и защелочным элементом. Этот механизм регулирования выполнен в виде выступа на консольной пластине со сквозным резьбовым отверстием, в которое ввернут дополнительный винт, или в виде сквозных резьбовых отверстий на концах коромысла, в которые ввернуты дополнительные винты. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Тепловое реле, содержащее, по крайней мере, пару нагревательных элементов, пару биметаллических пластин, пару винтов, каждый из которых регулирует интервал между соответствующими нагревательным элементом и биметаллической пластиной, коромысло, соединенное с консольной пластиной, подпружиненный ползун, неподвижные контакты, подвижные контакты, связанные с ползуном, защелочный элемент и механизм регулирования расцепления контактов, отличающееся тем, что в реле введен резьбовой механизм регулирования интервала между консольной пластиной и защелочным элементом. 2. Тепловое реле по п.1, отличающееся тем, что резьбовой механизм регулирования интервала выполнен в виде выступа на консольной пластине со сквозным резьбовым отверстием, в которое ввернут дополнительный винт. 3. Тепловое реле по п.1, отличающееся тем, что резьбовой механизм регулирования интервала выполнен в виде сквозных резьбовых отверстий на концах коромысла, в которые ввернуты дополнительные винты.