Реле Советский патент 1978 года по МПК H01H51/28 

срабатывания, что позволяет уменьшить мощность, рассеиваемую обмоткой управления; обеспечивают равномерную намотку обмотки управления вдоль теплопроводного корпуса для более равномерного подогрева мест спаев. Выполнение этих дополнительных требований ведет к усложнению производства реле. Кроме того, во многих случаях условия производства не допускают возможности отбора комплектующих изделий. Неудачное крепление термостата на шасси может вызвать резкую асимметрию теплового потока. В таком реле отсутствует электрическое экранирование теплопроводящего корпуса от обмотки управления. Известны реле с малой термо-ЭДС, содержащие герконы, расположенные в теплопроводящем корпусе, выводы которых соединены при помощи теплопроводящего электроизолирующего материала с указанным корпусом и через медные провода малого сечения распаяны с выходными зажимами, обмотку управления, установленную на магнитонровод вне тенлопроводящего корпуса, причем между обмоткой управления и корпусом расположен металлический экран, замкнутый накоротко магнитопроводом. Однако в этом реле нередача тепла от обмотки унравлення осуществляется неодинаково и достаточно быстро, что вызывает увеличение термо-ЭДС. Выравнивание тепловых потоков приводит к значительным по времени переходным процессам, что снижает надежность работы устройства в целом. Цель изобретения - повышение надежности работы при коммутацнн сигналов малых уровней путем теплоизоляции места спаев от катушки возбуждения и щасси нрибора при установке герконов на шасси прибора, а также электрического экранирования тенлопроводящего корпуса реле от обмотки управления. Это достигается тем, что в реле, содержащем герконы и катушку возбуждения, расположенную на магнитопроводе С-образной формы, изогнутом так, что его концы размещены вблизи герконов, а между катушкой и герконами введен металлический немагнитный экран, электрически соединенный с магнитопроводом, причем на баллон каждого геркона надеты две потококонцентрирующие втулки, выводы герконов электрически изолированы другими теплонроводящими втулками и соединены электрически проводами с выходными зажимами, металлический немагнитный экран выполнен в виде пластины с загнутыми в сторону герконов краями, внутренняя полость которого заполнена электро- и теплоизолирующим материалом, а теплопроводящий корпус составлен из двух электро- и теплопроводных брусков, установленных параллельно продольной оси герконов с возможностью регулировки их положения, и втулок, изолирующих выводы герконов. На фиг. 1 схематически показано предлагаемое реле (разрез но А-А) для модификации реле с двумя герконами; на фиг. 2 реле (разрез по Б-Б) с двумя герконами, вид сверху; на фиг. 3 - то же, с одним геркопом; на фиг. 4 - реле с двумя герконами, вид сбоку. Реле содержит корпус 1, состоящий из двух электропроводных брусков, установленных нараллельпо продольной оси герконов 2 н вынолненных из меди. Внутри корпуса расположены два геркопа с надетыми на них потококонцентрирующими втулками 3, изготовленными из магнитопроводящсго материала. Выводы 4 герконов соединяются с медными скрученными в пружину соединительными проводами 5 малого поперечного сечения при помощи оловянного приноя, образуя места 6 спая. Места сная заключены в электроизолирующие теплопроводящие втулки 7, выполненные из керамики на основе окисн бериллия и металлизированные внутри. Два медных провода 5 соединяют выводы 4 герконов с одной стороны корпуса с соответствующими выходными зажимами 8. С нротивоноложной стороны корпуса 1 соединительный проводник 5 объединяет выводы 4 двух герконов между собой. Основные узлы реле монтируются па теплоизолирующем металлическом экране, представляющем собой латунную пластину 9 с загнутыми в сторону герконов краями, внутренняя полость которой заполнена пластмассой 10 с плохой теплопроводностью и хорошими электроизоляционными свойствами (например, полистиролом или дифлоном). в нластмассу запрессованы выводные зажимы 8 н магнитопровод И. Каждая из частей тенлопроводящего корпуса 1 крепится к теплоизолирующему экрану нри помощи винтов 12, изолированных от латунной пластины 9 при помощи электронзоляционных шайб 13. Соединение двух частей теплопроводящего корпуса между собой осуществляется нри помощи винта 14, выполненного из меди. При этом обеспечивается механическая фиксация теплопроводящих втулок 7 внутри теплонроводящего корпуса. Для улучщения теплопередачи внешняя сторона теплопроводящих втулок 7, соприкасающаяся с тсплопроводящнм корпусом, покрывается церед сборкой теплопроводной пастой 15, например, типа КПТ-8, фиксация потококонцентрирующих втулок 3 осуществляется за счет прижима основания этих втулок к поверхности пластмассы 10 нижней частью корнуса 1. Обмотка унравления 16 намотана на каркас 17, изготовленный из теплоизолирующего материала. Выводы обмотки управления 16 запаяны в щтыри 18. Во внутреннее отверстие каркаса 17 запрессован магнитопроводящий сердечник 19. Випты 20 обеспечивают соединение сердечника 19 и каркаса 17 с магнитопроводом И. Для уменьшения времени срабатывания реле нредусмотрены меры, исключаюшие образование короткозамкнутых витков. Так, корпус 1 имеет снизу нродольную щель, выполценную на участке между двумя магинтопроводамл И, гакую же щель нмеет н латунное оенованне 9. Для защиты обмоткн управления на каркас 17 надет защитный кожух 21. Отверстия 22 являются установочными.

Магнитонровод 11 н сердечник 19 замкнуты накоротко с латунной нластиной 9 при помощи провода 23, соединенного с лепестками 24.

Конструкция реле с одним герконом отличается только геометрическими размерами теилопроводян его корпуса 1, теплоироводящих втулок и конструкцией потококонцентрирующих втулок 3. Медные провода 5 соединяют каждый из выводов 4 геркона 2 с выходным зажимом 8. Зажимы в этом случае расположены с разных сторон корпуса.

Реле работает следующим образом.

При обесточенной обмотке управления 16 контакты геркона 2 разомкнуты, сонротивление между выходными зажимами 8 велико. При подаче напряжения на штыри 18 ток в обмотке управления индуцирует в сердечнике 19 магнитный поток, который передается по магнитопроводу 11 к потококонцентрирующим втулкам 3, а затем на контакты геркона 2. Под действием магнитного потока контакты геркона 2 замыкаются, сопротивление между выходными зажимами 8 становится малым.

После переходных процессов, вызванных замыканием герконов 2, между выходными зажимами 8 появляется термо-ЭДС, которая затем постепенно увеличивается до какой-то установиБщейся величины за счет подогрева мест 6 спаев, нагревающихся обмоткой 16. Beличина установивщейся термо-ЭДС прямо пропорциональна разности температур между местами спаев.

Теплоизолирующий экран уменьщает абсолютные величины температур спая, так как он уменьшает количество тепла, передаваемого от обмотки управления 16 к местам 6 спаев. Кроме того, экран способствует равномерному распределению тепла между местами спаев. Для исключения передачи тепла от обмотки 16 управления по магнитоироводу И каркас 17 выполнен из теилоизолируюшего материала (наиример, пластмассы AJr-4), а между магнитопроводом 11 и основанием нотококонцентрирующих втулок 3 существует зазор около 1 м.м, заполненный нластмассой 9 с плохой теплопроводностью.

В реле с двумя герконами можно достичь дополнительного уменьшения термо-ЭДС за счет ее компенсации при последовательном включении герконов с близкими термо-ЭДС.

Это нозволяет изготавливать реле, у которых уровни термо-ЭДС нрактнчески не превышают 10-20 нВ.

Реле в приборе устанавливают нрн помощи винтов, проходящих через установочные отверстия 22. Коммутирующие устройства располагают таким образом, чтобы теилопроводящнй корпус 1 с герконами и теплоизолирующий

b

:-;кран находились путрп общего для всех ко.ммутируюодпх устройств пассивного термостата. Из этого термостата желательно убрать источники тепла, исключить конвенцню воздушных потоков внутри замкнутого объема, чтобы исключить случайные образования разности температур между местами спаев коммутирующего устройства за счет внешних факторов. Катушки управления коммут)1руюHiero устройства в этом случае находятся на 5нешней стороне пассивного тС 1мостата.

Изолированную латунную пластину 9, соединенную электрически с внутренне поверхностью иасс вного термостата i магн тоироводом 11, можно использовать как электрическ Й экран. В этом сл}чае цепь унравлеиня реле идеально развязана гальваннческ от переключа О Ц хся ко 1так;тов коммутиру ощего устройства.

ТеПЛОНрОВОДЯЩИЙ корпус 1, 3

меди, можно в необходимост иснользовать кзк экран для )юдачн на него защитного нотеициала, что нозволяет увеличить сонротивленне между контактами герконов. Подна 1ка нровода с защитным ногенциалом осуществляется к то 1кому концу 14.

Предлагаемое реле предназ ачено для работы в составе коммутатора уровне напряжения.

Таким образом, все иеречпслениые констР КТ 1В з е .Ср апраВЛе 1Ь а уДале П е Сточника тенла (обмотки управления и шасси прибора) от терлюэлектроактивных точек герK0 ia мест спаев выводо15 с медными соед шительиыми проводами), а также на теиловое экра 1 1рова ие источн ка тепла от термоэлектроактивных точек и уменьшение мощности 1сточиика тепла. В сочетаии с уже известным мерам::, аправле 1 М 1 в з рав 1ваиг е )aтyp мест спаев в з водов герКО ОВ с МеДИЬ. СОеД ИТСЛЬ ЫМ ПрОВОДамн, конструкц 1Я реле позволяет уменьи1 1ть термо-ЭДС на ч;оммутнруюн 1нх стройств, иоэтол у в предлагаемом реле для дост ен я термо-ЭДС 0,2 мкВ до.таточ 0 ОД геркои вместо паР) геркоиов, подобра П х по термоЭДС и компеис ру ощ х друг друга. Кроме того, для получен я термо-ЭДС же 0,2 мкВ в предлагаемом реле отпадает eoбxoд ocть в отборе герконов по ампер-в тков срабать ван1 я не 1алагается строгт х требова П Й к равномерност симметр Ч юст иамотк обмотк управлеи я.

в тех случаях, когда иеобход мо уров1 ей термо-ЭДС (порядка иескольк Х десятков наиовол г), в реле могут пр менятьея два герко а, подобра ных по уровн о тep o-ЭДC )х выводов относитель о мед вкл оченнь х электр 1чески последователь ю, что позволяет дополн тельно скомненс ровать термо-ЭДС.