Термомагнитное реле Советский патент 1987 года по МПК H01H37/58 

Изобретение относится к устройствам контроля температуры и может быть использовано в устройстнах автоматики .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем получения времяимпульсного сигнала о превышении температурной порогового течения и повышение точности (как статической, так и динамической).

На чертеже приведена структурная схема термомагнитного реле.

Термомагнитное реле содержит маг- нитоуправляемые контакты 1, поверх которых расположена обмотка 2 управления. Контакты t находятся в зоне действия постоянного магнита 3, меж-, ду ними расположен термомагнитный элемент 4. Обмотка 2 подключена к выходу усилителя 5 постоянного тока, выполненного, например, по схеме эмит- терного повторителя на транзисторе 6. Первый из контактов 1 соединен с шиной питания, к второму из контактов 1 подключены вход резистивно-ем- костной интегрирующей цепи, состоящей из резистора 7 и конденсатора 8, и вход дифференцирующей цепи 9, выход которой через формирователь 10 импульсов, выполненньй, например, в виде одновибратора, подключен к управляющему входу разрядного ключа 11 . Ключ 11 вместе с резистором 12 образует разрядную цепь конденсатора 8. Выходом реле является зажим 13.

Термомагнитное реле работает следующим образом.

Пока температура окружающей среды и злемента 4 ниже точки Кюри, магнитное поле магнита 3 полностью экранировано элементом 4 и поэтому не воздействует на контакты 1, которые разомкнуты.

Когда температура среды приближается к точке Кюри элемента 4, последний начинает терять свои ферромагнитные свойства. В результате контакты 1 срабатывают и напряжение источника питания прикладьтается к входу интегрирующей цепи. Напряжение на конденсаторе 8 начинает нарастать по линейному закону (используется начальный участок экспоненты). По закону, близкому к линейному, начинает нарастать и ток в обмотке 2, активное сопротивление которой превышает ее индуктивное сопротивление. Обмотка 2 включена так, что ее магнитное поле направ , -

3379302

лено встречно полю магнита 3. В результате этого напряженность результирующего магнитного поля, действующего на контакты 1, плавно уменьшается, вследствие чего контакты 1 размыкаются. Таким образом, на зажиме 13 формируется прямоугольный импульс длительностью Т, а на выходе цепи 9

10 образуются короткие остроконечные импульсы,

В результате воздействия отрицательного импульса на вход формирователя 10 на его выходе формируется

15 положительный импульс длительностью Т . Положительные импульсы с выхода цепи 9 на формирователь 10 не воздействуют. Выходным импульсом формирователя 10 на время замыкается ключ

20 11, и конденсатор 8 разряжается через резистор 12 и ключ 11, После размыкания ключа 11 конденсатор 8 начинает вновь заряжаться, а ток в обмотке 2 вновь нарастает. Такие процессьМ

25 повторяются циклически, в результате чего на зажиме 13 формируются им- пульсы, сигнализирующие о превьшзении температурной порогового значения. Если температура элемента 4 оста3Q ется неизменной, то длительность формируемых импульсов также неизменна, Если после перехода через пороговое значение температура продолжает увеличиваться, возрастает и длительность формируемых импульсов, Обусловлено это тем, что с ростом температуры магнитная проницаемость элемента 4 уменьшается, вследствие чего составляющая магнитного поля от действия магнита 3 увеличивается. Это, в свою очередь, приводит к увеличению тока в обмотке 2, необходимого для компенсации поля магнита 3, и увеличению длительности выходного импульса.

Таким образом, изменение длительности импульсов на зажиме 13 сигнализирует об изменении температуры после перехода ее через пороговое значение ,

50 Если температура элемента 4 становится ниже порогового значения, то после очередного разряда конденсатора 8 контакты 1 не замыкаются и импульсы не формируются, Отсутствие

gg импульсов указывает на то, что контролируемая температура имеет значение ниже порогового. Таким образом, включение реле при повышении температуры и его выключение при пониже35

40

45

НИИ температуры происходит в одной и той же точке, т.е. дефференциал срабатываний термомагнитногореле равен нулю.

Выполнение элемента 4 в виде тонкостенного экрана обеспечивает малую тепловую инерцию и повышает быстродействие термомагнитного реле.

Формула изобретения

Термомагнитное реле, содержащее магнитоуправляемые контакты с обмоткой управления, первый из которых соединен с шиной питания, резистор и последовательно соединенные постоянный магнит и термомагнитный элемент, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьш1ения точносРедактор А.Огар Заказ 4135/49

Составитель А.Соколов Техред В.Кадар

Корректор

Тираж 697Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

ти, в него введены усилитель пос1(тян- ного тока, дифференцирующая цепь, формирователь импульсов, разрядный ключ и резистивно-емкостная интегрирующая цепь, вход которой соединен с вторым магнитоуправляемым контактом и с входом дифференцирующей цепи, выход - с входом усилителя посQ тоянного тока, к выходу которого подключена обмотка управления, при этом параллельно конденсатору резистивно- емкостной интегрирующей цепи подклю- чены последовательно соединенные

5 резистор и разрядный ключ, управляющий вход которого через формирователь импульсов соединен с выходом дифференцирующей цепи, причем термомагнитный элемент вьтолнен в виде экрана и рас0 положен между постоянным магнитом и магнитоуправляемыми контактами.

Корректор С.Черни

Изобретение относится к устройствам контроля температуры и может быть использовано в устройствах автоматики. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, достигается путем получения времяимпульсного сигнала о превьппении температурой порогового значения и повышения статистической и динамической точности. Для этого в термомагнитное реле дополнительно введены резистивно-емкостная интегрирующая цепь, выполненная на резисторе 7 и конденсаторе 8, дифференцирующая цепь 9, формирователь 10 импульсов, выполненный на одновибраторе, разрядный ключ 11. Кроме того, реле содержит магнитоуп- равляемые контакты 1, обмотку 2 управления, постоянный магнит 3, термомагнитный злемент 4. Усилитель 5 выполнен по схеме эмиттерного поторите- ля на транзисторе 6. Ключ 11 вместе с резистором 12 образует цепь разряда конденсатора 8. Выходом реле является зажим 13. Выполнение элемента 4 в виде тонкостенного экрана обеспечивает малую тепловую инерцию и повышает быстродействие термомагнитного реле. 1 ил. 2 (Л 00 со -vl со 00