Биметаллическое термореле Советский патент 1985 года по МПК H01H37/40 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к биметаллическим реле для контроля тепловых процессов. Известно биметаллическое термореле, содержащее корпус, основание крышку, биметаллический диск, выводы, контактную систему и толкатель, установленный между биметалли ческим диском и контактной системой tl. Недостатком данного термореле является ненадежное срабатывание из за малого прогиба биметаллического диска. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является биметаллическое термореле, содержащее корпус с цилиндрическим углуб лением, термочувствительный элемент выполненный в виде биметаллического диска и установленный в указанном углублении так, что одной из своих поверхностей он соприкасается с ним по диаметру цилиндрического углубления и с его основанием, кон тактную систему, толкатель, установ ленный на термочувствительном элементе с возможностью воздействия на контактную систему 2. Недостатком этого биметаллического термореле является невысокая надежность срабатывания из-за неоптимального использования термоде формационных свойств хлопающего биметаллического диска. Цель изобретения - повышение надежности срабатывания. Поставленная цель достигается тем, что в биметаллическом термЬрел содержащем корпус с цилиндрическим углублением, термочувствительный элемент, выполненный в виде биметал лического диска и установленньй в указанном углублении так, что одной из своих поверхностей он соприкасается с ним по диаметру цили рического углубления и с его основ нием, контактную систему, толкател установленный на термочувствительно элементе с возможностью воздействи на контактную систему, диаметр и глубину цилиндрического углубления корпуса выбирают из соотношений Y 2 О - диаметр биметаллического дискам d - диаметр цилиндрического углубления корпуса, Н - глубина цилиндрического углубления корпуса; Ь - высота биметаллического диска. На фиг. 1 представлено биметаллическое термореле в сработанном положении, общий вид$ на фиг. 2 схема работы хлопающего биметаллического диска и цилиндрическое углубление корпуса. Биметаллическое термореле состоит из корпуса 1, термочувствительного элемента в виде хлопающего биметаллического диска 2, плоской пружины 3, контактов 4 и 5, толкателя 6, теплового экрана 7, стопорного кольца 8, выводов 9 и 10 и основания 11. В корпусе 1 выполнено цилиндрическое углубление 12 глубиной Н и диаметром . . Хлопающий биметаллический диск 2 соприкасается с цилиндрическим углублением 12 корпуса 1 по его диаметру d и с основанием 13 цилиндрического углубления. Диаметр цилиндрического углубления определяется как точки пересечения положений хлопающего биметаллического диска 2 при прямом 14 и обратном 15 направлениях его срабатывания, при этом максимально используются термодеформационные свойства хлопающего биметаллического диска. Из формулы шарового сегмента находимI d -hfifi-b), где ft - радиус сферы хлопающего биметаллического диска. При u (i и высоте сегмента, равной/ Ь , получаем «-). Из формулы шарового сегмента получаем также выражение для определения диаметра биметаллического диска - hfefi-h), где 01 г % а высота сегмента равна h . Из этих выражений получаем ,1 так как

то

d.2lo

При глубине цилиндрического углубления обеспечивается надежный контакт биметаллического диска с основанием 13 цилиндрического углубления, находящимся в зоне тепловьщеления.

Биметаллическое термореле работает следующим образом.

При повьшении температуры контролируемой среды биметаллический диск 2 постепенно изменяет свою кривизну. Известно, что поверхность двойной кривизны сопротивляется тенденции к обратной кривизне. Это сопротивление больше в центре, чем на краях. Поэтому при повышении температуры кривизна на краях биметаллического диска изменяется быстрее, чем в центре. Непосредственно перед точкой прощелкивания на краях диска имеется легкая обратная кривизна что обуславливает плавный ход биметаллического диска до прощелкивания (срабатывания),

При выбранных соотношениях глубины и диаметра цилиндрического углубления 12 корпуса 1 биметаллический диск 2 в месте соприкосновения с цилиндрическим углублением по его диаметру имеет кривизну противоположного знака, чем в центре, что компенсирует плавный ход биметаллического диска. При этом зазор между контактами 4 и 5 практически остается постоянным. При температур срабатывания биметаллический диск хлопком изменяет свое положение, переходя из положения 14 в положение 16. Под действием биметалличес- кого диска 2 толкатель 6 перемещается в отверстии теплового экрана 7 на величину, равную прогибу биметаллического диска 2, плюс глубина цилиндрического углубления 12, Толкатель 6, воздействуя на плоскую пружину 3, замыкает контакты 4 и 5.

При понижении температуры биметаллический диск 2 уменьшает свой прогиб и при температуре обратного срабатывания хлопком изменяет направление прогиба, переходя из положения 16 в положение 14, при этом толкатель 6 перемещается в отверстии теплового экрана 7 на величину, равную прогибу биметаллическог диска 2, плюс глубина цилиндрического углубления 12, и размыкает контакты 4 и 5.

Таким образом, за счет увеличения хода толкателя 6 представляется возможность для создания необходимого контактного давления контактов 4 и 5 которое обеспечивает отсутствие дребезга, ложных срабатываний при механических воздействиях и тем самым повышает надежность срабатывания биметаллического термореле.

БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ ТЕРМОРЕЛЕ, содержащее корпус с цилиндрическим углублением, термочувствительньм элемент, вьтолненный в виде биметаллического диска и установленный в указанном углублении так, что одной из своих поверхностей он соприкасается с ним по диаметру цилиндрического углубления и с его основанием, контактную систему, толкатель. установленный на термочувствительном элементе с возможностью- воздействия на контактную систему, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания, диаметр и глубину цилиндрического углубления корпуса выбирают из соотношений -ff Н d.--D и Н--, где II - диаметр биметаллического диска, d Н диаметр цилиндрического углубления корпусаi глубина цилиндрического (Л углубления корпуса; высота биметаллического tl диска.