Термореле

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социа пистимеских

Республик (») 562878 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено03. 11.75(21) 2186160/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликоваио25.06.77.Бюллетень Хе 23 (45) Дата опубликования описании 24.08.77 (51) М. Кл.

Н 01 Н 37/60

Государственный иомнтет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (5З1 УДК 621.318..56 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. И. Миронова, В. Е. Мальцев и В. М. Пруяцаяков

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (71) Заявитель (54) TEPMOPE JIE

Изобретение относится к элементам систем автоматического контроля и регулирования и предквзквчеко для использования в различных измерительных устройствах, в системах автоматического контроля и управления в качестве порогового датчика температуры..

Известны термореле, основанные нв свойствах биметвллов, представляющие собой биметаллическую пластинку, состоящую нэ тО двух сваренных или спаянных металлов с резко различающимися коэффициентами термодефэрмацин, которая находится в контролируемом тепловом поле. С этой плвстяной связан подвижный выходной контакт 35 термореле. При нагревании чувствительного элемента в кем возникают термодеформвцяи, которые приводят к изгибу пластины, и, в конечном итоге, к размыквнию подвижного я неподвижного контактов реле (I) . В ка- 20 честве варианта реле термодеформацконного тяпа известны термореле, использующие деформацию (лянейное удлинение) только одного электрода — реле дилатометряческо го тяпа. Недостатком подобных типов реие является малая скор м:ть замыкания коитж» тов, приводящая к ненадежности я сокращению срока службы реле, к "дребезг коктвктов прк замыкании к рвзмыквкнк, вызывающий необходимость усложнения конструкции реле.

Наиболее близким к изобретению являет» ся термореле, содержащее два термокомпенсируюшкх элемента, две контактные кружи» ны с подвижными коктактвми, расположенные между термокомпексирующнми элементами и закреплекные одним концом на моеттажной плате, в другим на пластике (2) .

Недостатком данного реле является невысокая точность срвбатыванкя, малое быст родействие и ненадежность срабатывания, обусловлеккые возникновением дуги и длительным временем ее горения при малой скоростя замыкания контактов.

Белью изобретения является повышение точности срабатывания я быстродействия.

Для достижения укаэанной цели рассматриваемое терм ореле содержит дополнитель кый термочувствителькый элемент, выполненный из сегнетоэлектрического матеряа ла и расположенный между контакткымя

562878

55 пружинами, причем одним концом этот элемент закреплен на монтажной плате, d другим шарнирно соединен с гермокомпенсирующими элементами при помощи пластины. г1а фиг. 1 показан предлагаемый вариант конструкции термореле; на фиг. 2 даны кривые зависимости термодеформаций компенсирующих {кривая А) и термочувствнтельного (кривая О) элементов.

Термореле (см. фиг. 1) состоит из тер- г0 мочувсгвительного элемента 1, выполненного из монокристаллического или поликристаллического поляризованного сегнетоэлекгрика, имеющего фазовый переход при температуре, соответствующей заданной температуре срабатывания реле, терм окомпенсирующие элементы 2-3, имеюгцие одинаковую с сегнетоэлектрическими.величину термодеформации до температуры срабатывания терм ореле. К онтактные пружины с подвижными контактами 4, 5 шарнирно прикреплены к торцам сегнетоэлектрического и компенсирующих элементов при помощи пластины, имеющей длину "a". Вся конструкция крепится к м онтажн ой плате 6.

Такая конструкция обеспечивает дифференциальный по отношению к термодеформациям принцип работы реле, .что обусловливает более высокую точность его работы.

Термореле рабогает следуюшим образом.

Как видно из фиг. 2, до температуры фазового перехода 8 кривые А и В имеют одинаковый наклон, определеяемый одинаковым значением коэффициента термодеформации. Следовательно расстояние между контактами 4 и 5 (см. фиг. 1) меняется незначительно (в предельном случае остается постоянным). При температуре фазового перехода происходит скачкообразное изменение спонтанной деформации сегнетоэлек40 трической пластины, что приводит к резкому изменению положения контактных пружин и конгакты реле меняют свое состояние. Следовательно, порог срабатывания ре45 ле определяется температурой фазового перехода сегнетоэлекгрикя. Параметры конструкции гермореле (геометрия термочувствительного электрода, контактный промежуток, параметр a" и т.д.)обеспечивают на50 дежное замыкание реле при имеюгцемся значении спонтанной терм одеформяции сегнегоэлектрика, т.е. удовлетворяют следуюшее неравенство йС гд . l ) „„— огнэс:нгельная величина дефо агапия герм очув:гвигельного электрода, которая обеспечивает замыкание контактов е отн ос и тельна я велич и на

b с спонганпой деформации электрода 1.

Выбор материала электродов терм орешек определяется температурой срабатывания реле, по которой подбирается сегнетозлек грик с соответствующей температурой 4азо вого перехода. Материал компенсирующих электродов выбирается по коэффициенту термодеформации в неполярной фазе сегнетоэлектрика (ниже температуры срабатывания).

Таким образом, предлагаемое термореле обеспечивает более высокую точность срабатывания, существенно большую скорость замыкания контактов и большее быстродействие, что повышает надежность и увели,чивает срок службы термооеле.

Например, для гермореле с температурой ,рабатывания 120 С материалом термочувствительного электрода слчжиг монокоисталл титяната бария, материалом компенсирующих электродов- конструкционнаясталь 45 (хроми рован на я) . Размеры электродов 40х4х0, 2 мм.

Указанное терморепе обеспечивает точо ность сраб;гпллания не хуже 0,1 С, время замыкания конггкгов при достижении температуры ерябягывяния менее 1 сек, Формула изобретения

Термореле, содержяшее двя термокомпенсируюших элемента, две контактные пружины с подвижными контактами, расположенные между термокомпенсируюгцими элементами и закрепленные одним концом на монтажной плате, я другим — на плястннв, огличаюшееся тем,что,с целью повышения точности срабатывания и быстродействия, термореле содержит дополнительный герм очувствительный элемент, выполненный из сегнетоэлектрического материала и расположенный между контактны ми пружинами, причем одним концом этот элеменг закреплен на монтажной плате, я другим игярнирно соединен с термокомпенсирующими элементами при помощи пластины.

Источники информации, принятые во внимание при экспе(7гйзе;

1. Кашпяра Ф. Термобиметяллы в электротехнике: . Гос*нергоиздят, 196 1, с. 132137.

2. (гг 1ъее 5 геба ЪегъйЪооЪ,HavdeII 3oo1c СогнРс4г, Ne УогЪ> <969, Р.62.

562 &78

А

М

1 (..оставитель . . Гордон

РедактоР Т. Шагова ТехРедй. Левицкая Корректор Д. Яебола

Заказ 1868/170 Тираж 976 П од пиен ое

IIHHHHH Государственного комитета Сорета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент" r. Ужгород, ул. Проектная, 4