Термобиметаллическое реле Советский патент 1978 года по МПК H01H37/40 

(54) ТЕРМОБИМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ

1

Изобретение относится к электрическим устройствам автоматического контроля и регулирования и предназначено для включения и выключения электрической цепи при отклонении температуры контролируемой среды от заданного значения.

Известны термобнметаллцческие реле, содержащие термобиметаллнческий хлопающий диск в качестве чувствительного элемента, подвижные и неподвижные контакты, корпус из крышки и основания, внешние выводы и устройство для аннулирования аналогового (плавного) хода хлопающего диска.

Недостатком этих реле является то, что хлопающий диск в процессе работы изменяет свой прогиб и начинает размыкать контакты раньше, чем диск хлопком изменит свое состояние. Такое плавное размыкание контактов приводит к подгару контактов я ухудшает комиутацнонную способность реле.

Известно также термобиметаллйческое реле содержащее металлический корпус, крышку с неподвижными контактами, хлопающий термобнметаллнческий чувствительный элемент с подвижными контактами, расположеннымн против неподвижных, внешние выводы, верхний и нижний упоры, между которыми размещеи центр хлопающего элемента;

В таких реле хлопающий дисг .акже изменяет свой прогиб, в связи с этим контакты размыкаются плавно до и после хлопка чувствительного элемента и при этом сильно рбropaKJT.

Для обеспечения нормальной работы реле необходимо распрямить чувствительный кЛопающнй элемент так, чтобы он не лзмекм прогиба и не размцк ал контактов при нагре-, ванин до температуры хлопка. .

Такое распрямление достигается за счет пре цизионного выполнения размеров деталей реле, а именно высоты от уступа до дна корпуса, высоты подвижных контактов, неподвижных контактов, жесткого верхнего упора, жесткого нижнего упора, толщины чувствнтельного хлопающего элемента. Однако все это значительно усложняет конструкцию реле.

Целью нзобретення является упрощенне конструкции реле и повышение его надежности.

Для этого в предложенном реле верхний и ннжний упоры выполнены в виде изогнутых термобиметаллических пластин, раднусы кривизны которых имеют противоположные знаки, причем одноименные слои термобиметалла обоих упоров и чувствительного элемента расположены с одной и той же стороны, отнОснтельно крышки корпуса. На фиг. схематически предложено реле S исходном состоянии, разрез; на фиг. 2 реле после срабатывания при нагревании, разрез; на фиг. 3 -- вид тю стрелке А на фиг. 1; на фиг. 4 - - чувствительный элемент; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг, 4; на фиг. 6 -нижний упор; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 6; на фиг. 8 - верхний упор; на фиг, 9- разрез Г-Г на фиг. 8. 1редлагаемое реле состоит из металлического корпуса ромбической формы, диэлектрической крышки корпуса 2, в которой закреплены два неподвижных контакта 3. С внешней стороны крышки к контактам 3 лодведеяы г ровода 4, а сама крышка 2 закреплена в корпусе I завальцовкой. Внутри корпуса 1 размещен чувствительный хлопающий термебиметаллический элемент 5, на краях которого снр метрично закреплены подвижные контакты 6. Чувствительный элемент 5 зажат своей центральной частьк между двумя упорами - верхним 7 и нижним 8, выполненными из термобйметаллической ленты. Для того, чтобы Б процессе работы реле чувствительный элемент 5 соприкасался с верхним и нижним упорами только своей центральной частью, на верхнем упоре 7 выполнена выпуклость 9 (выдавка), а на нижйем упоре 8 - выпуклость 10 (выдавка). Сборка реле производится следующим образом. , На дно корпуса I помещают предварительно изогнутый нижний упор 8 выпуклой стороной вверх. Затем устанавливают чувствительный хлопаюш,ий: элемент 5 контактами вверх, а сверху располагают предварительно изогнутый верхний упор 7 выпуклой стороной вниз. Верхний упор имеет несколько меньшие размеры, чем нижний, чтобй не замыкать контакты 3. Благодаря тому, что чувствительному элер,енту 5 и обоим упорам 7 и 8 придана ромбическая форма, подобная форме корпуса, обеспечивается необходимое ориентирование как чувствительного элемента, так и верхнего и нижнего упоров в корпусе. Однако, это не исключает возможности применения других конструктивных решений взаимного орнентирования корпуса, чувствительного элемента и упоров, например круглые детали (чувствительный элемент, упоры) имеют пазы, а корпус - выступы, входящие tf пазы и т.д. После того, как в корпусе I размещены чувствительный элемент 5 и оба упора 7, 8, устанавливают крышку корпуса 2, Крышка 2 контактами 3 прижимается к контактам 7 чувствительного элемента 5 и в таком пол.оженнн фиксируется в корпусе 1. Особо следует отметить, что одноименные слои термобиметалла, из которого изготовлены как упоры, так н чувствительный элемент, всегда должны быть расположены с одной и той же стороны 1тнос8ггельно крышки или дна корпуса. В рассматриваемом примере при комнатной температуре ковтакты замкнуты и размыкаются при нагревашяк. Активные слон ГГ«ВГТПИТРЛКпго элеме 1та и верхнего упоров расположены о стороны крьпики корпуса. В реле, в котором размыкание контактов происходит при охаждении, со стороны крышки должен быть пассивный слой как у чувствительного элемена, так и у обоих упоров. Работает реле следующим образом. При нагревании- чувствительный элемент 5 плавнр разгибается, в то же время разгибается верхний упор 7, уменьшая свой прогиб, а нижний упор 8 изгибается, увеличивая свой прогиб и поднимая чувствительный элемент 5 и верхний упор 7. Контакты реле 3 и б остаются замкнутыми практически при постоянном контактном давлении. Достигнув температуры срабатывания Ti, чувствительный элемент 5 хлопком изменяет направление прогиба, контакты 3 и 6 размыкаются (фиг. 2). При посаедующем охлаждении чувствительный элемент 5 и нижний упор 8 разгибаются, уменьшая свой прогиб, а верхний упор 7 изгибается, увеличивая свой прогиб, и перемещает вниз чувствительный элемент 5 и нижний упор 7, контакты 3 и 6 реле остаются разомкнутыми. Достигнув температуры срабатывания Тз, чувствительный элемент 5 хлопком изменяет направление прогиба, контакты 3 и 6 замыкаются (фиг. I). Таким образом, плавное изменение прогиба - разгибание чувствительного элемента 5 - на всем протяжении нагрева до хлопка компенсируется увеличением прогиба нижнего упора 8, а на всем протяжении охлаждения компенсируется увеличением прогиба верхнего упора 7, т. е. упоры 7 и 8, между которыми зажат центр чувствительного элемента 5, компенсируют плавное изменение прогиба чувствительного элемента при нагреве и охлаждении. Такая конструкция упОров 7 и 8 позволяет резко снизить требования к точности изготовления деталей реле, так к&к она ликвидирует необходимость распрямления чувствительного элемента при сборке на заданную величину плавного изменения прогиба при нагревании (охлаждении) до хлопка, что достигается в известном реле за счет прецизионного изготовления деталей реле. Предложенное выполнение упоров позволяет снизить брак прн существенном отклонении размеров деталей реле от заданных, например отклонение высоты контактов нзмеияет изгиб верхнего и нижнего упоров и не влияет на работоспособность реле. . Предложенное реле в одинаковой степени пригодно для использования в качестве температурного реле, в качестве токового реле и комб нированного токово-температурного реле, так как чувствительный хлопающий элемент 3 одинаково реагирует на косвенный, прямой и комбннированный нагрев. Формула изобретения Термобиметаллическое реле, содержащее метяллический коопус, крышки с неподвижными

контактами, хлопающий термобимета/. шчсский чувствнтгльный элемент с подвижными контактами, расположенными против неподвижных, внешние выюды, верхний и нижний упоры, между которыми размещен центр хлопающего элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности и упрощения конPuf.t

струкции, верхний и нижний упоры выполнены в виде изогнутых термобиметалли еских пластин, радиусы кривизны которых имеют противоположные знаки, причем одноименные слои термобиметалла обоих упоров н чувствительного элемента расположены с одной и той же стороны относительно крышки корпуса.

иг. 2

9ia 3

6-S

Ра.«

0и Г

Viaf

fur. t

«.7