РЕЛЕ-СИГНАЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫвСЕСОЮЗНАЯ?!кГ111Тйо-тай11»ЕСк^н&115ЛИОТЕНЛ Советский патент 1971 года по МПК H03K17/52 

Предлагаемое реле предназначено для защиты от перегрева различных объектов (подши-пников, электродвигателей, генераторов, компрессорных установок и т. д.) и приведения в действие средств аварийно-предупредительной сигнализации при достижении температурой контролируемого объекта заданного предельного значения.

Предлагаемое реле может быть применено в системах автоматического позиционного регулирования и управления.

Известны реле-сигнализаторы температуры, которые содержат основной источник магнитного поля (магнит или электромагнит), ферромагнитный термочувствительный сердечник с заранее известной зависимостью магнитной проницаемости от температуры и герметизированный магнитоуправляемый переключатель (язычковый) с дополнительным регулируемым источником магнитного поля, выполняющий функции измерительного элемента (основное авт. св. № 260928).

В качестве рабочего в этом сигнализаторе используется внешнее поле (поток) постоянного магнита, вследствие чего сигнализатор может быть подвержен вредному влиянию близко расположенных ферромагнитных масс и посторонних магнитных полей. Та-к, при установке указанного сигнализатора внутри контролируемого объекта, имеющего ферромагнитные детали или собственные магнитные поля, первоначальная настройка сигнализатора может быть нарущена, вплоть до полной потери работоспособности.

Отличительной особенностью предлагаемого реле является то, что герметизированный магнитоуправляемый язычковый переключатель его помещен внутри термочувствительного сердечника, выполненного полым, например в

виде гильзы или трубки с закрытыми торцами, и установленного, в свою очередь, внутри постоянного магнита, в котором выполнено отверстие, совпадающее с направлением намагничивания последнего.

Положительный эффект, достигаемый этим отличием, заключается в устранении вредного влияния на работу реле близко расположенных ферромагнитных чмасс и постоянных магнитных полей.

Второй отличительной особенностью предлагаемого реле температуры является оснащение его магнитопроводом, охватывающим постоянный магнит по внешней поверхности и выполняющим одновременно функции корпуса реле.

- 316195

влиян.ия «а работу его переменных магнитны полей.

Третьей отличительной особенностью предлагаемого реле является оснащение его термопроводящим щупом, представляющим собой 5 так называемую «тепловую трубку, один конец которого выгюЛНен в виде двустенной гильзы из немагнитного материала и надет на термочувствительный сердечник, а второй, зьшолненный в виде , выведен наружу ю из корпуса реле через отверстие, термоизолированное рубащкой, расположенной между внутренней поверхностью постоянного магнита и внешней поверхностью термощупа.

Положительный эффект, достигаемый эгим j5 отличием, заключается в повышении надежности реле, стабильности параметров его путем обеспечения возможности установки eio вне корпуса контролируемого объекта и сохранения при этом достаточного быстродействия. 20

На фиг. i изображено предлагаемое реле температуры, в раорезе; на фиг. i; - упрощенная схема замещения магпитной цепи реле; а-при ПОрмальнои температуре; б-после срабатывания при заданной температуре.25

Предлагаемое реле темпера1уры qwr. 1) c:p epжiит герметизированный магнитоуправляемьш язь1чкбвЪ1й переключатель 1 с обмоткой п&дйагничиЙни 2, ферромагнитный терм5ч1 о№ительный сердечник д, выполненный gg из материала с заранее известной зависимостью магнитной проницаемости от теМПера1уры, иостоянный магнит 4 с отверстием, направленным от полюса к полюсу, и магничОпровод 5 с крышкой у , выполняющий одно- 35 временно функции корпуса реле.

Магнитоуиравляемып язычковый переключатель 1 заключен внутри термочувствите.гьного сердечника о, выполненного полым, например в виде гильзы или трубки с закрыты- 40 ми торцами. 1ермочувствительный сердечник 3, в свою очередь, помещен внутри иостоянного магнита 4, имеющего для этого отверстие соответствующего размера, напразленйое от полюса к долюсу.45

Постоянный магнит 4 со всеми находящимися внутри него элементами заключен в MaiНитопровод 5, выполненный в виде корпуса с завинчивающейся крышкой 5.

Для обеспечения возможности установки 50 предлагаемого реле вне корпуса контролируемого объекта оно снабжено термопроводящим щуном 6, представляющим собой так называемую «тенловую труоку (тонкостенная герметичная трубка, из которой откачан воздух, а 55 внутренние стенки устланы пористым материалом, иропитанным легкоиспаряющейся жидкостью-теплоносителем), один конец которого выполнен в виде двустенной гильзы из немагнитного материала и илотно надет на go термочувствительный сердечник 3, а второй, выполненный в виде трубки, выведен ci(B03b отверстие в магннтопроводе 5 наружу. При этом для уменьшения теплообмена сердечника 3 реле с окружающей средой между внутреп- 65

пей поверхностью магнита 4 и внешней поверхностью части термощупа 6, паходящейся в магнитопроводе 5, устаповлена термоизоляционная рубашка 7.

Над верхним (согласно фиг. 1) торцом магнита 4 в магнитопроводе 5 устаиовлена электроизоляционная панель 8 с клеммамИ 9, к которым подсоединены выводы язычкового переключателя / и обмотки 2.

Для удобства установки реле на контролируемом объекте в нижней части магнитопровода 5 выполнена наружная резьба, охватывающая щуп 6, вводимый внутрь контролируемого объекта.

На фиг. 2 представлена упрощенная схема замещения магнитной цепи предлагаемого реле (без учета облотки подмагничивания 2).

Пусть ферромагнитный термочувствительный сердечник ,У выполнен из материала, точка Кюри которого иоответствует максимально Д011}стимо 1 температуре конгро.)ируемо1о объекта. При нормальной температуре, когда магнитная пронипас:.;ость термосердечника -J неизменна (фиг. 2,а), практически весь внутренний магнитный поток Фс постоянного магнита 4 проходит через термосердечпик 3, шунтирующий язычковый переключатель 1, вследствие чего язычки последнего сохраняют разомкпутое состояние. Незначительная же часть потока, проходящая через язычковый переключатель ./, недостаточна для замыкания его язычков и в случае необходимости можег быть скомненсирована противопотоком обмотки 2 (на чертежах не показано).

Внешний магнитный поток Ф постоянного магнита 4 замыкается через стенки кориусамагнитопровода 5 (фиг. 2,а). При это.м внутренний поток Фс, проходящий через термосердечник 5, имеет амплитуду, достаточпую для срабатывания язычкового переключателя /, независимо от проводимости магнитопровода 5.

При достижении температурой контролируемого объекта заданного значения, например точки Кюри термочувствительного сердечника 3, последний утрачивает свои магнитные свойства, прекращая тем самым шунтирование магнитоуправляемого язычкового переключателя . Схема замещения, отражающая этот момент, изображена на фиг. 2,6. Теперь внутренний магнитный ноток Фс направляется через язычки переключателя /, вследствие чего носледние замыкаются, приводя в действие подключенные к ним устройства сигнализании и управления.

После спадания температуры контролируемого объекта до прежнего нормального уровня магнитные свойства термочувствительного сердечника 3 восстанавливаются, и магнитная цепь реле возвращается в свое первоначальное состояние (фиг. 2,а).

Предлагаемое реле может быть настроено и на промежуточное значение температуры контролируемого объекта. Для этого достаточно подать напряжение определенной амплитуды и полярности в обмотку подмагничивания 2. Термочувствительный сердечник 3 При этом должен иметь приемлемую крутизну на участке характеристики до точки Кюри.

Как улазызалось ранее, в предлагаемом реле температуры устранено вредное влияние близко расположенных ферромагнитных масс. Это обусловлено тем, что рабочим в предлагаемом реле является внутреннее поле постоянного магпита. Корпус-магнитопровод 5 реле, имитирующий близко расположенные ферромагнитные массы (фиг. 1), не только не оказывает вредного влияния на работу реле, но, обладая более низким магнитным сопротивлением по сравнению с неферромагнитной средой, способствует повышению эффективности магнитной цепи реле -и стабильности параметров постоянного магнита 4. Вместе с тем магнитопровод 5 реле является экраном, препятствующим влиянию переменных магнитных полей.

Внутренний магнитный поток магнита 4 не может быть зашунтирован близко расположенными извне ферромагнитными телами и (при определенной степени намагничивания магнита 4) всегда имеет амплитуду, достаточную для срабатыва.пия язычкового переключателя /.

Следует отметить, что на работу предлагаемого реле не оказывают влияния постоянные магнитные поля, напряженность которых даже соизмерима с напряженностью внешнего поля магнита 4. Причем, такая устойчивость проявляется при отсутствии корпуса-магнитопровода 5, что также является следствием установки термочувствительного сердечника с язычковым переключателем 1 внутри постоянного магнита 4.

Оснашение предлагаемого реле температуры сверхтеплопроводяшим щупом, один конец которого выполнен в виде двустенной гильзы и надет на термочувствительный сердечник 3,

позволяет, не увеличивая инерционности реле, удалить его от источника тепла, тем самы.: улучшив условия работы постоянного магнита 4 и, следовательно, повысив надежность реле. Кроме этого, установка реле вне корпуса контролируемого объекта значительно доступнее и, следовательно, упрощает монтаж. Улучшение условий работы постоянного

магнита 4 особенно важно при контроле тем ператур, близких к предельно допустимой рабочей температуре постоянного магнита (200-300°С). Рубашка 7, выполненная из теплоизоляционного материала, препятствует

теплообмену сердечника 3 с окружающей средой и постоянным магнитом 4. Выполнение же термопроводящего щупа в виде сверхтеплопроводящей «тепловой трубки позволяет вынести реле температуры за пределы контролируемого объекта и практически мгновенно и без потерь передавать любые изменения те.мпературы от источника тепла к термочувствительному сердечнику 5 реле.

Предмет изобретения

Реле-сигнализатор температуры по авт. св. № 260928, отличающееся тем, что, с целью

устранения влияния магнитных полей на стабильность параметров реле, герметизированный магпитоуправляемый переключатель помещен в термочувствительный сердечник и установлен внутри трубчатого постоянного магвита, по внешней повер.чности которого расположен магпитопровод, причем термочувствительный сердечник снабжен «тепловой трубкой, вьшолненной в виде термощупа, один конец которого соединен с термочувствительным сердечником, а второй выведен из корпуса реле через отверстие к контролируемому объекту.

Ф,

/-(

Q.

Фиг 2