Реле температуры Советский патент 1992 года по МПК H01H47/32 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для отключения нагрузки, например, электронагревательного элемента при-превышенни в зоне контроля заданной температуры. Цель изобретения - упрощение, повышение надежности в работе, снижение потребляемой мощности и исключение- повторного включения нагрузки после ее перегрева.

На чертеже представлена схема реле. температуры.

Схема содержит симистор 1, через который и сопротивление 2 нагрузка 3, выполненная в виде электронагревательного элемента с выходными выводами 4 иб.лод- ключена к клеммам б и 7, соединенным и с

сетью переменного тока, термочувствительный мост, составленный терморезисторами 8 и резисторами 9-11, компаратор 12, первый 13 и второй 14 конденсаторы,, диодный мост 15, сопротивление 16, в качестве которого может быть применен, например, резистор, встречно включенные стабилитроны 17-18,через которые конденсатор соединяется с управляющим электродом сими- стора, и диоды 9 и. 20, первый из которых соединяет конденсатор 13 фильтра с сопротивлением 16, а второй - вход компаратора 12 с его выходом.

Работа реле температуры рассмотрена на примере защиты электрокипятильника от перегрева при выкипании воды. Последовательно с электронагревателем 3 включено

дополнительное сопротивление-нагреватель 2, с которым в одной трубке, помещаемой в воду, как и электрокипятильник, находится терморезистор 8, т.е. сопротивление 2 и терморезистор 8 образуют термодатчик наличия воды.

Термореле работает следующим образом. .

При подаче напряжения на клеммы 6 и

7сети через конденсатор 14, резистор 16, стабилитроны 17 и 18 и переход управляющий электрод- катод симистора 1 проходит ток и симистор 1 отпирается, включая нагрузку 3. За время, непр&вышающее нескольких полупериодов сети, конденсатор 13 фильтра заряжается через диод 19 и один из диодов моста 15 до напряжения, падающего на резисторе 16 и стабилитронах 17 и 18 и переходе управляющий электрод - катод симистора 1. Этим напряжением на конденсаторе 13 фильтра питается термочувствительный мост, составленный резисторами 9-11 и терморезистором 8, и компаратор 12. Когда электрокипятильник 3 и сопротивление-нагреватель 2 находятся в воде, температура термодатчика 8 меньше 100СС, следовательно, на резисторе 11 падает напряжение, превышающее падение напряжения на.резисторе 9. Поэтому на выходе компаратора 12 - положительный потенциал, приближающийся по величине к напряжению на конденсаторе 13 фильтра диодный мост 15 заперт, симистор 1 открыт и нагрузка 3 включена, Потенциалом на выходе компаратора заперт диод 20.

В случае, если уровень воды понизится и оголяется электронагреватель 3 и трубка, нагреваемая сопротивлением 2, температура находящегося в тепловом контакте с со- поотивлением те омооезистооа 8 ппевыг.ит 100° С, его сопротивление снизится. Падение напряжения на резисторе 9 станет выше падения напряжения на резисторе 11, В этом случае напряжение, на выходе компаратора 12 резко снизится до уровня логического- О. Диодный мост 15 откроется и зашунтирует через компаратор 12 стабилитроны 17 и 18 и цепь управления симистора 1. Симистор 1 запирается, отключая нагрузку 3. При этом ток через сопротивление 2 исчезает и его температура и термодатчика

8снижается. Однако независимо от этого . симистор 1 и нагрузка 3 не включаются,

поскольку компаратор 12 находится всосто- янии, когда на его выходе нулевой сигнал, так как его неинвертирующий вход соединен с выходом с помощью отпирающегося после переключения компаратора диода 20. Одновременно диод 20 обеспечивает релейное срабатывание компаратора.12 и отключение нагрузки при плавном изменении со противления терморезистора при его нагреве.

Для повторного включения электронаг

ревателя в работу необходимо после остывания термодатчика 8 предварительно снять с клемм 6 и .7 напряжение, а затем после разряда конденсатора 13 снова подать напряжение сети.

0 Включение в цепь конденсатора 14, резистора 16, к которому через диод 19 подключен конденсатор 13 фильтра, обеспечивает без применения дополнительных трансформаторов или сравнитель5 но -мощных балластных элементов осуществить питание компаратора и термочувствительный мост. Соединение неинвертирующего входа компаратора с его выходом с помощью диода 20 позволяет по.0 еле перегрева терморезистора 8 исключить повторное включение нагрузки. Выполнение термодатчика в виде находящихся в тер- моконтакте сопротивления 2, включенного последовательно с нагревателем 3, и термо5 резистора 8 позволяет повысить быстродействие устройства, сделать его датчик технологичным в изготовлении.

Таким образом, предлагаемое реле характеризуется простой схемой,высокой ста0 бильностью и точностью работы, пониженным потреблением мощности, исключает повторное включение нагрузки после перегрева, имеет технологичную

5 конструкцию датчика, что позволяет широко его применять для температурной защиты, например, электроводонагревателей в быту.

Формула изобретения

01. Реле температуры, содержащее ключевой элемент, измерительный мост, диодный мост, компаратор, два конденсатора, диод, нагрузку, два резистора, выводы для подключения источника питания, первый

5 вывод для подключения источника питания подключен к первому выводу нагрузки, второй вывод для подключения источника питания подкпючен к первому входу диодного моста, первый выход диодного моста под0 ключей к первой обкладке первого конденсатора и к первому входу измерительного моста, второй вход измерительного моста подключен к второй обкладке первого конденсатора, первый выход измерительного

5 моста подключен к неинвертирующему входу компаратора, второй выход измерительного моста подключен к инвертирующему входу компаратора, первая обкладка второго конденсатора подключена к первому выводу первого резистора и к аноду первого диода, первый вывод второго резистора

подключен к первому выводу ключевого элемента, отличающееся тем, что, с целью упрощения повышения надежности в работе, снижения потребляемой мощности( и исключения повторного включения нагрузки после ее перегрева, в него введены два стабилитрона и сопротивление, ключевой элемент выполнен в виде симистора, первый вывод для подключения источника питания подключен к второй обкладке второго конденсатора, второй вывод нагрузки подключен к второму выводу второго резистора, второй вывод ключевого элемента подключен к второму выводу для подключения источника литания, управляющий электрод ключевого элемента подключен к

0

5

катоду первого стабилитрона, анод которого подключен к аноду второго стабилитрона, катод второго стабилитрона подключен к второму выводу первого резистора и к второму входу диодного моста, второй выход диодного моста подключен к выходу компаратора и катоду второго диода, анод второго диода подключен к неинвертирующему входу компаратора.

2.Релепоп.1,отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, второй резистор выполнен в виде сопротивления нагревателя и распола- гаетб я в одном кожухе с термодатчиком измерительного моста, находясь с ним в тепловом контакте.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для отключения нагрузки, например электронагревательного элемента при его перегреве. Цель изобретения - упрощение, повышение надежности в работе, снижение потребляемой мощности и исключение повторного включения нагрузки после ее перегрева. Реле температуры содержит тиристор, измерительный мост с терморезистором, компаратор, диодный мост, два диода и конденсатора. Для упрощения схемы, повышения надежности работы, снижения потребляемой мощности и исключения повторного включения нагрузки после перегрева введены дополнительно два встречно включенных стабилитрона, через которые к цепи управления тиристора подключен диодный мост, нагруженный выходом компаратора, а один из входов компаратора соединен с выходом через диод. Для повышения технологичности конструкция нагрузки выполнена в виде электронаг-. ревателя и включенного последовательно сопротивления, которое находится в тепловом контакте с термодатчиком. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. сл с