Термореле Советский патент 1983 года по МПК H01H37/58 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к термочувствительным устройствам для контроля тепловых режимов.

Известны термореле для контроля, температурных режимов, состоящие из магнитопровода, имеющего участок из термомагнитного материала с точкой кюри, равной контролируемой температуре 1 .

Недостатком данных термореле является то, что Нсмагниченность термомагнитного элемента при изменении температуры вблизи точки Кюри изменяется недостаточно быстро (в интервале нескольких десятков градусов), что приводит к невысокой точности соответствия температугял срабатывания устройства заданной температуре

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является термореле, содержащее два постоянных магнита, контактную группу и термочувствительный элемент 2.

Недостатком указанного термореле является низкая надежность срабатывания из-за влияния полей постоянных магнитов, а также сложность конструкции. .

Цель изобретения - повышение надежности срабатывания и упрощение конструкции. :

Поставленная цель достигается тем, , что постоянные магниты установлены так, что оси их намагничивания лежат на одной прямой и образуют указанную контактную группу,, один из постоянных магнитов выполнен из фер10ромагнитного материала, например из интерметаллического соединения , имеющего свойство менять направление намагниченности на противоположное при .изменении температуры и коэрци15 тивную силу Н 7VJ+HO, где N - размагничивающий фактор магнита; D-намагниченность магнита в .диапазоне

температур работы реле; Н„ - поле внешних источников.

20

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого термореле; на фиг. 2 - температурная зависимость остаточной намагниченности постоянного магнита, изготовленного из ин25терметаллического соединения , где Т - температура компенсации магнитных моментов, подрешеток ферромагнетика .

Термореле состоит из постоянных

30 магнитов 1 и 2, последний из которых

выполнен из ферромагнитного материала (инверсионного). Оба магнита 1 и 2 присоединены к упругим пластинкам-проводникам 3 и широко примениivibj в контактных группах электромагнитных устройств. При температуре среды выше температуры инверсии магнита 2 направление намагниченноети постоянного магнита 1 противоположно направлению намагниченности инверсионного магнита 2 и контакт разомкнут.

Следует отметить, что особенность постоянного магнита, выполненного из ферромагнитного материала, является то, что при темпе атуре компенсации, магнитных, моментов подрешеток феррромагнетика намагниченность меняет направление на противоположное, т.е. происходит инверсия магнитного поля магнита. Для того,, чтобы эависимость остаточной намагниченности от температуры соответствовала изображенной на фиг. 2, образец ферромагнетика должен иметь коэрцитивную силу не менее размагничивающего поля, действующего на него (размагничивающее поле, действующее на магнит, складывается из собственно.размагничивающего поля магнита, которое зависит от его геометрии и намагниченносТи, и поля внешних источников) Сочетание необходимых свойств для реализации такой температурной зависимости остаточной намагниченности в широком диапазоне температур было обнаружено впервые в сплаве интерметаллического соединения туллия и кобальта , , а постоянные магниты такого трипа принято называть инвесионными..

Термо реле работает следующим об.разом.. .

При понижении температуры ниже Т инверсионного магнита 2 в нем направление намагниченности сменяется на противоположное и постоянные магниты притягиваются друг к другу, за1 1ыкая контакты. При повышении температуры среды выше Тц инверсионного магнита 2 в нем происходит инверсия намагниченности и магниты отталкиваются. Постоянные магниты 1 и 2 (фиг. 1) изготавливаются прессованием в магнитном поле порошка интерметалличе кого соединения , Tm, соотве ственно в форме таблеток высотой 4 мм и диаметром 4 мм. Магниты припаиваются -к пластинкам-проводникам 3 одноименными полюсами друг к другу При комнатной температуре вследствие отталкивания одноименных полюсов магнитов контакт разомкнут. Температура компенсации соединения равна . При достижении температуры (ниже температуры

компенсации) в атмосфере азота в магните 2 направление намагниченности изменяется на противоположное, .т.е. полярность полюсов изменяется на противоположную, и в .результате притяжения одноименных полюсов магниты притягиваются друг к другу и контакт замыкается. Если температур окружающей среды начнет повышаться и превысит температуру компенсации, то намагниченно.сть снова изменяет направление на противоположное (принимает первоначальное направление), вновь изменяется полярность полюсов магнита 2, т.е. магниты 1 и 2 напра лены друг к другу одноименными полюсами и контакт размыкается из-за отталкивания одноименных полюсов . .

Коэрцитивная сила инверсионного магнита 2 в диапазоне тeMn,epajyp 4,2-300 К не меньше 3,5 кЭ. Собственное -размагничивающее.поле инверсионного магнита 2 в этом диапазоне температур не превышает 3,2 кЭ, т.е условие. Не. К1Э+Но выполняется.

Предлагаемое термореле по сравнению с известным отличается исключительной простотой: оно состоит из двух магнитов, которые образуют контактную группу. Размеры термореле зависят только от размеров магнитов и поэтому его можно сделать миниатюрным. По простоте конструкци термореле аналогично биметаллическим реле температуры, низкотемпературный предел работы которых равен 2СОк, а предлагаемое термореле может быть использовано в диапазоне температур 20-300К. Его можно применять в приборах контроля температуры, аварийных сигнализаторах и термостатах. Формула изобретения Термореле, содержащее два постоянных магнита, контактную группу и термочувствительный элемент, о т л ичающе еся тем, что, с целью повьпиения надежности и упрощения конструкции, постоянные магниты установлены так, что оси их намагничивания лежат на одной прямой и образуют указанную контактную группу, один из постоянных магнитов выполнен из ферромагнитного материала, например из интерметаллического соединения , имеющего свойство менять направление намагниченности на противоположное при изменении температуры и коэрцитивную силу +HO, где N - размагничивающий фактор магнита; D - намагниченность магнита в диапазоне температур работы реле; Н - поле BHettiHHX истои

НИКОВ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 517954, кл. Н 01 Н 37/58, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 694847, кл. G 05 D 23/20, 1977.

f- iJJU

Nm