PL187381B1 - Zespół sterowania mocy - Google Patents

Abstract

1. Zespól sterowania mocy zaopatrzo- ny w urzadzenie regulacyjne do zawarte- go w nim lacznika, przeznaczony zwlasz- cza do elektrycznych urzadzen grzejnych, który to lacznik posiada ruchomy styk, sprzezony w polozeniu zalaczenia z prze- ciwleglym stykiem, a w polozeniu wyla- czenia sprzezony ze zderzakiem, przy czym odleglosc pomiedzy rozlaczonymi stykami jest zmienna, znamienny tym, ze urzadzenie regulacyjne posiada urza- dzenie regulacyjne mocy, ustawiajace poziom mocy oraz oddzielnie od niego urzadzenie regulacyjne rozlaczenia zesty- ków wraz z elementem poruszajacym (29) urzadzenia regulacyjnego. Fig. 1 PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy zespołu sterowania mocy, zaopatrzonego w urządzenie regulacyjne do zawartego w nim łącznika, przeznaczonego zwłaszcza do elektrycznych urządzeń grzejnych, przy czym zmiana położenia łącznika prowadzi do zmiany ustawianego poziomu mocy i który to łącznik ma ruchomy styk, sprzężony w położeniu załączenia z przeciwległym stykiem, a w położeniu wyłączenia sprzężony ze zderzakiem.

Zespoły sterowania mocy, które są obecnie dostępne w handlu, są przełączane z częstością w przybliżeniu 4-5 przełączeń na minutę. Przy stosowaniu dostępnych na rynku obciążeń (łącznie z obciążeniami indukcyjnymi), które obejmują elektryczne urządzenia grzejne, pożądane są maksymalne częstości przełączania mniejsze niż dwa przełączenia na minutę. Ponadto

187 381 bardziej surowe przepisy dotyczące migotania wymagaj ą większej odległości rozdzielenia styków w położeniu wyłączenia.

Z opisu patentowego DE 36 39 186 znany jest elektryczny zespół łączeniowy, w którym przez regulację położenia urządzenia regulacyjnego następuje równocześnie regulacja poziomu mocy i histerezy przełączania lub nakładania się. Poziom mocy odpowiada względnemu czasowi załączenia. W przypadku zmiany położenia urządzenia regulacyjnego w celu zmodyfikowania poziomu mocy przez obrócenie łącznika za pomocą tarczy krzywkowej całe urządzenie regulacyjne sprzężone z tą tarczą, krzywkowa wraz z usytuowanym na nim zderzakiem zmienia położenie, co umożliwia ustawienie względnego czasu załączenia w zakresie 0-100%.

Z figur 8 i 9, a zwłaszcza z fig. 9 publikacji DE 36 39 186 wynika, że przy średnich poziomach mocy około 50%, częstość przełączania wynosi w przybliżeniu połowę wartości, która jest osiągana w zakresie małej mocy (do 20%) i w zakresie dużej mocy (powyżej 80%). Możliwe jest jedynie zmniejszenie częstości przełączania w zakresie średnim przez zwiększenie odległości rozdzielenia zestyku. Jednakże ze względu na umieszczenie zderzaka nie ma możliwości zwiększenia drogi wyzwalania, która odpowiada odległości rozdzielenia zestyku, bez szkodliwego wpływu na działanie zespołu sterowania mocy. Przy małych poziomach mocy nie jest możliwe wyzwolenie łącznika z położenia wyłączenia, ponieważ w tym krótkim dostępnym czasie wyzwalający element bimetaliczny nie może pokonać koniecznej drogi. W podobny sposób w zakresie większej mocy przy zwiększonej odległości rozdzielenia zestyku element bimetaliczny potrzebuje zbyt dużo czasu na przejście ze swego położenia do położenia wyłączenia zestyku. Nie można zatem osiągnąć żądanego wysokiego poziomu mocy.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie zespołu sterowania mocy, który nie ma niedogodności stanu techniki i który w szczególności zapewnia utrzymanie przypadkowego wpływu na histerezę przełączania w pewnych granicach, tak że częstość przełączania w średnim zakresie mocy można zmniejszyć, umożliwiając ponadto dokładniejsze ustawienie poziomu mocy, zwłaszcza w dolnym i górnym zakresie uzyskując też większe rozdzielenie styków.

Zespół sterowania mocy, zaopatrzony w urządzenie regulacyjne do zawartego w nim łącznika, przeznaczony zwłaszcza do elektrycznych urządzeń grzejnych, który to łącznik posiada ruchomy styk, sprzężony w położeniu załączenia z przeciwległym stykiem, a w położeniu wyłączenia sprzężony ze zderzakiem, przy czym odległość pomiędzy rozłączonymi stykami jest zmienna, charakteryzuje się tym, że urządzenie regulacyjne posiada urządzenie regulacyjne mocy, ustawiające poziom mocy oraz oddzielnie od niego urządzenie regulacyjne rozłączenia zestyków wraz z elementem poruszającym urządzenia regulacyjnego.

Korzystnie element poruszający urządzenia regulacyjnego jest wspólnym elementem poruszającym urządzenia regulacyjnego mocy oraz urządzenia rozdzielenia zestyków.

Korzystne jest, gdy urządzenie regulacyjne mocy, do ustawiania położenia łącznika urządzenia, ma pierwszą tarczę krzywkową o zmiennym promieniu, na której zewnętrznym promieniu dociskany jest sprężyście z naprężeniem wstępnym łącznik urządzenia.

Korzystnie jest również, gdy urządzenie regulacyjne rozdzielenia zestyków ma drugą tarczę krzywkową o zmiennym promieniu, na której zewnętrznym promieniu jest sprężyście dociskane z naprężeniem wstępnym urządzenie wsporcze zderzaka.

Korzystnie jest też, gdy urządzenie wsporcze zderzaka, zwłaszcza dodatkowa sprężyna, przynajmniej częściowo tworzy ten zderzak.

Najkorzystniej obie krzywkowe tarcze są wpasowane na trzpieniu elementu poruszającego.

Zewnętrzny promień pierwszej krzywkowej tarczy, korzystnie jest największy dla zerowego położenia odpowiadającego minimum mocy zespołu sterowania mocy, następnie zmniejsza się w sposób ciągły do punktu odpowiadającego mocy maksymalnej.

Zewnętrzny promień drugiej tarczy krzywkowej jest korzystnie maksymalny przy zerowym położeniu zespołu sterowania mocy i zmniejsza się, w kierunku przeciwnym względem korzystnego kierunku nastawiania, do drugiej części, która w przybliżeniu jest usytuowana naprzeciw pierwszej części i ma minimalny promień zewnętrzny, zwiększając się znowu w trzeciej części aż do rejonu położenia zerowego.

Łącznik jest korzystnie skonstruowany jako łącznik migowy oraz najkorzystniej posiada zatrzaskową sprężynę, która ma widelec uderzeniowy.

187 381

Wykonanie zespołu sterowania mocy według wynalazku umożliwia zwiększenie rozdzielenia zestyku poza normalną wartość niezależnie od poziomu mocy, ale zwłaszcza w zakresie średniej mocy i prowadzi do zmniejszenia częstości przełączania. Przedstawiona na fig. 9 opisu DE 36 39 186 krzywa częstości przełączania może zostać zmieniona w taki sposób, że przy tym samym punkcie początkowym i końcowym jej wysokość się obniża, patrz również fig. 4. Oznacza to, że częstość przełączania dla średnich poziomów mocy (w przybliżeniu 50% względnego czasu załączenia) może zostać zmniejszona poniżej dwóch przełączeń na minutę. W wyniku tej zmiany położenia zderzaka i/lub przeciwległego styku, które jest niezależne od poziomu mocy, można ustawić częstość przełączania zasadniczo niezależnie od poziomu mocy.

Pierwsza tarcza krzywkowa o zmiennym promieniu umożliwia zmianę położenia łącznika urządzenia. W ten sposób można ustawić dowolną sekwencję położeń.

Druga tarcza krzywkowa, o zmiennym promieniu, umożliwia dowolne ustawianie położenia zderzaka. Dodatkową sprężyną, może być sprężyna płytkowa, której część jest zagięta w taki sposób, że tworzy zderzak dla styku ruchomego.

Jeżeli obie krzywkowe tarcze są założone na jeden trzpień obrotowy, obracany przez użytkownika, przy ustawianiu poziomu mocy za pomocą elementu poruszającego, zmiana położenia zarówno łącznika urządzenia jak i zderzaka może odbywać się równocześnie. Możliwe jest stosowanie pojedynczej schodkowej tarczy krzywkowej, która ma dwa niezależnie skierowane zewnętrzne promienie odpowiadające dwóm uprzednio wymienionym zewnętrznym promieniom. Ruch obrotowy elementu poruszającego wraz z osią może odbywać się albo tylko w jednym kierunku, w takim przypadku zaczynając od najmniejszej mocy, albo w obu kierunkach. Możliwe jest rozpoczynanie albo od stopnia najmniejszej mocy, albo przez niewielki obrót w drugim kierunku możliwe jest natychmiastowe ustawienie stopnia największej mocy.

Jeżeli co najmniej jeden z dwóch zewnętrznych promieni, korzystnie promień zewnętrzny, współpracujący z łącznikiem urządzenia, jest wyposażony w system odniesienia (np. podziałkę itp.), przynajmniej w niektórych częściach, użytkownik jest informowany o aktualnym zakresie ustawienia. Szczególnie korzystne jest, kiedy elementy poruszające są zainstalowane z przodu poniżej płyty grzejnej, ponieważ w takim przypadku nawet użytkownik z niewielką praktyką może ustawić żądany poziom mocy bez konieczności dodatkowego spoglądania na położenie elementu poruszającego.

Zewnętrzne promienie tarcz krzywkowych są dobrane w taki sposób, aby zwiększyć dokładność ustawienia mocy przy wysokim i niskim poziomie mocy i zmniejszyć częstość przełączania przy średnim poziomie. Trajektoria tych dwóch tarcz krzywkowych określa dokładność ustawiania, histerezę przełączania i wykres częstości przełączania w funkcji względnego czasu załączenia.

Jak wspomniano wyżej zewnętrzny promień krzywkowej tarczy pierwszej może być maksymalny dla zerowego położenia zespołu sterowania mocy i od tej części może zmniejszać się, w sposób ciągły, w kierunku obwodowym przeciwnym do kierunku poruszania zespołu sterowania mocy do rejonu położenia zerowego. Rejon położenia zerowego może być łukiem około 30 stopni. Umożliwia to np. stałe zwiększanie rozdzielenia styków, co zmniejsza wrażliwość reakcji łącznika urządzenia, tak że częstość przełączania jest mała, zwłaszcza dla dużych wartości względnego czasu załączenia. Promień zewnętrzny może zmniejszać się o około 30% pomiędzy położeniem najniższego poziomu mocy a położeniem najwyższego poziomu mocy. Przy ustawieniu najwyższego poziomu mocy, zwiększenie względnego czasu załączenia przy ograniczonej drodze sterowania można osiągnąć przez dodatkowe zredukowanie zewnętrznego promienia.

Szczególnie korzystny kształt drugiej tarczy krzywkowej, jak opisano wyżej, powoduje, że tylko w pierwszej części obwodu tej tarczy regulacja zderzaka odbywa się w przybliżeniu proporcjonalnie do zmiany położenia łącznika urządzenia. Na skutek powiększania zewnętrznego promienia, w trzeciej części obwodu tarczy, zderzak powraca w kierunku swego pierwotnego położenia dla niskiego poziomu mocy, tak że dokładność ustawienia jest w przybliżeniu taka sama w obu zakresach. Zmniejszenie zewnętrznego promienia do około 70% w sąsiedztwie drugiej części obwodu jest uważane za szczególnie korzystne, ponieważ częstość przełączania jest odpowiednio zmniejszona.

187 381

Korzystnie łącznik urządzenia jest skonstruowany jako łącznik o działaniu zatrzaskowym, zwłaszcza z dwuelementową dwustabiłną sprężyną o działaniu zatrzaskowym, która spycha styk ruchomy do co najmniej jednego położenia przełączania. Styki są pewnie i niezawodnie przełączane, a ponadto trzymane w danym położeniu przełączenia, to znaczy albo w położeniu załączenia, albo w położeniu wyłączenia. Sprężyny o działaniu zatrzaskowym mają w szczególności tę zaletę, że bardzo szybko przeprowadzają operację przełączania z minimalnymi zakłóceniami radiowymi lub wypalaniem styków.

Jeżeli sprężyna o działaniu zatrzaskowym ma widełki uderzeniowe, procesy przełączania styków są polepszone. Szczególnie korzystne jest stosowanie dwuczęściowej sprężyny uderzeniowej z widełkami uderzeniowymi, która realizuje procesy przełączania szczególnie szybko w obu kierunkach. Dzięki temu unika się wypalania styków lub sklejania styków, a dodatkowo zmniejsza się zakłócenia radiowe.

Wynalazek jest dokładniej wyjaśniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wnętrze zespołu sterowania mocy, według wynalazku, z regulatorem sprzężonym z zewnętrznymi obwodami dwóch tarcz krzywkowych, przy czym styki łącznika urządzenia są zwarte przy niskim poziomie mocy, fig. 2 - zespół sterowania mocy z fig. 1 przy ustawieniu średniego poziomu mocy, fig. 3 - zespół sterowania mocy z fig. 2 z rozwartymi stykami, a fig. 4 - krzywe częstości przełączania odpowiadające stanowi techniki i przedmiotowemu wynalazkowi.

Na figurze 1 przedstawiono wnętrze zespołu 11 sterowania mocy czyli czasu zasilania elektrycznych urządzeń grzejnych. Zespół ten ma łącznik 12 ze zwieranymi stykami. Zestyk zawiera zaokrąglony styk 14 przymocowany do nieruchomego mostka stykowego i styk ruchomy 15, który jest przymocowany do łącznika 12. Ruchomy styk 15 jest zazwyczaj stosowanym miskowym stykiem mocowanym przez nitowanie.

Styk ruchomy 15 jest przymocowany do jednego końca podłużnej, dwustabilnej zatrzaskowej sprężyny 16 i znajduje się po obu stronach tej sprężyny. Zatrzaskowa sprężyna 16 ma dwa podłużne ramiona 22, w kształcie szpilki do włosów, które przy końcu 17 przeciwległym względem ruchomego styku 15 są przymocowane do podpory 18. Pomiędzy ramionami 22 zatrzaskowej sprężyny 16 znajduje się zatrzaskowy łuk 19, który blisko końca sprężyny wspierającej ruchomy styk 15 jest wygięty do góry w kierunku wolnego końca 17 i poddany naprężeniu wstępnemu przebiega do zderzaka 20. Zderzak 20 jest przymocowany do płytki wsporczej 21 i jest korzystnie utworzony przez część podpory 18 przymocowanej do płytki wsporczej 21.

Generalnie działanie łącznika 12 jest następujące. Jeżeli punkt, w którym zatrzaskowy . łuk 19 sprzęga się ze zderzakiem 20 jest usytuowany powyżej płaszczyzny dwóch, mających kształt szpilki do włosów, ramion 22 zatrzaskowej sprężyny 16, wówczas sprężyna ta jest w pierwszym położeniu. Ruchomy styk 15 jest na skutek tego dociskany do przeciwległego styku 14. Jeżeli na swobodny koniec 17 zatrzaskowej sprężyny 16 wywierany jest nacisk i sprężyna ta ugina się do dołu, jak na fig. 1, wówczas punkt zatrzaskowego łuku 19 w zderzaku 20 zbliża się do płaszczyzny ramienia 22. Jeżeli teraz ruchome ramiona 22 zatrzaskowej sprężyny 16 są wciśnięte poniżej punktu zwrotnego, określonego przez ustalone położenie płytki wsporczej 21, wówczas zatrzaskowa sprężyna 16 przyjmuje kształt okrągły. Oznacza to, że koniec zatrzaskowej sprężyny 16, wspierający ruchomy styk 15, zostaje nagle odgięty do dołu przez zatrzaskowy łuk 19. Ruchomy styk 15 nie styka się więc już z przeciwległym stykiem 14 i łącznik 12 jest rozwarty w drugim położeniu.

Proces przełączania zatrzaskowej sprężyny 16 jest wyzwalany przez element uruchamiający w postaci wygiętej bimetalicznej taśmy 24. Taśma ta na górnej stronie, oddalonej od zatrzaskowej sprężyny 16 i przebiegającej zasadniczo prostoliniowo, ma element grzejny 25 itp. Za pomocą hakowo zagiętego końca bimetaliczna taśma 24 sprzężona jest z wolnym końcem 17 zatrzaskowej sprężyny 16. Kombinacja dwóch metali powodujących działanie bimetaliczne jest wybrana w taki sposób, że metal o większym współczynniku rozszerzalności jest umieszczony po tej stronie taśmy bimetalicznej, która jest sprzężona z elementem grzejnym 25. Prąd przepływa przez element grzejny 25 tylko wtedy, gdy zestyk utworzony z ruchomego styku 15 i przeciwległego styku 14 jest zwarty i dzięki temu dołączone równolegle elektryczne urządzenie grzejne jest zasilane. Jeżeli styki te są zwarte, wówczas element grzejny 25 nagrzewa

187 381 bimetaliczną taśmę 24, co powoduje zmianę jej kształtu, i w wyniku zwiększającej się krzywizny w kierunku zatrzaskowej sprężyny 16 następuje nacisk na swobodny koniec 17 tej sprężyny. Po pewnym czasie, w miarę wzrostu temperatury elementu grzejnego 25 i/lub zmiany kształtu taśmy bimetalicznej 24, swobodny koniec 17 zatrzaskowej sprężyny 16 zostaje wciśnięty do dołu w takim stopniu, że ramię 22 jest usytuowane poniżej punktu zwrotnego, po czym zatrzaskowa sprężyna 16 zmienia kształt na okrągły, a styk ruchomy 15 zostaje odłączony od przeciwległego styku 14. Równocześnie zasilanie elementu grzejnego 25 i elektrycznego urządzenia grzejnego zostaje przerwane, a w wyniku rozpoczynającego się chłodzenia bimetaliczna taśma 24 powraca do swego położenia początkowego. Po przejściu poza punkt zwrotny zatrzaskowa sprężyna 16 przeskakuje z powrotem do poprzedniego położenia, styk ruchomy 15 łączy się z przeciwległym stykiem 14 i proces grzania rozpoczyna się od początku.

Aby zmienić ustawienie mocy wymagane przez użytkownika konieczne jest ustalenie czasu zasilania elektrycznego urządzenia grzejnego, ponieważ urządzenie to zawsze jest pod napięciem sieci i w konsekwencji nie można bezpośrednio zmieniać mocy. Oznacza to, że w określonym przedziale czasowym napięcie jest podawane na elektryczne urządzenie grzejne, a w określonym niezależnym od niego przedziale czasowym nie jest podawane. Suma tych dwóch przedziałów czasowych jest długością cyklu. Stosunek przedziału czasowego, w którym styki są zwarte i napięcie jest podawane na elektryczne urządzenie grzejne, do długości cyklu nazywany jest względnym czasem załączenia. Jak wynika z powyższego czas załączenia jest zależny od drogi, którą musi pokonać swobodny koniec 17 aż zatrzaskowa sprężyna 16 dokona przeskoku.

W znany sposób zmianę długości tej drogi uzyskuje się przez zastosowanie pierwszej tarczy krzywkowej 28. Płytka wsporcza 21, która wspiera zatrzaskową sprężynę 16, jest dociskana za pomocą występu 25 do zewnętrznego promienia pierwszej tarczy krzywkowej 28, która jest usytuowana na osi. W rezultacie powstaje regulator mocy, a oś stanowi element poruszający 29.

Naciskanie odbywa się za pomocą sprężystego elementu metalowego 31 wygiętego w przybliżeniu pod kątem prostym i przymocowanego poprzez ramię do obudowy zespołu 11 sterowania mocy, przy czym jego drugie ramię jest przymocowane do płytki wsporczej 21. Ten metalowy element 31 jest tak wstępnie naprężony, że płytka wsporcza 21 styka się z zewnętrznym promieniem pierwszej tarczy krzywkowej 28. Ta pierwsza tarcza krzywkowa 28 ma zmienny promień. Gdy użytkownik obraca elementem poruszającym 29, wówczas w zależności od ustawionego położenia, występ 27 styka się z określonymi punktami na zewnętrznym obwodzie pierwszej tarczy krzywkowej 28 i, w zależności od promienia tarczy w tych punktach, płytka wsporcza 21 i w konsekwencji zatrzaskowa sprężyna 16 znajdują się w określonym położeniu względem przeciwległego styku 14 i bimetalicznej taśmy 24.

W położeniu stopnia niskiej mocy promień pierwszej tarczy krzywkowej 28 jest duży, tak że swobodny koniec 17 jest usytuowany blisko bimetalicznej taśmy 24 i taśma ta, już po krótkim czasie grzania, może spowodować powrót zatrzaskowej sprężyny 16 do poprzedniego stanu i w konsekwencji rozdzielenie styków 14 i 15. W położeniu dużej mocy pierwsza tarcza krzywkowa 28 ma mały promień, tak że swobodny koniec 17 jest w dużej odległości od bimetalicznej taśmy 24. W rezultacie ta taśma musi pokonać większą odległość (odpowiadającą dłuższemu czasowi grzania), aby spowodować przeskok zatrzaskowej sprężyny 16.

Kiedy styki są rozwarte, styk ruchomy 15 dotyka zderzaka 33 swą stroną tylną względem przeciwległego styku 14. Odległość pomiędzy stykiem przełączającym 15 a zderzakiem 33 jest oznaczona przez D i określa stopień przeskoku zatrzaskowej sprężyny 16 po uruchomieniu jej swobodnego końca 17. Im większa jest odległość D, tym niżej znajdują się ramiona 22 po przeskoku pod zderzakiem 20, a w konsekwencji taśma bimetaliczna 24 musi poruszać się dalej do góry w celu dojścia do punktu zwrotnego.

Według przedmiotowego wynalazku uzyskuje się zmienną, ustawianą odległość D, która jest jednocześnie odległością pomiędzy stykami. Zderzak 33 jest częścią popychacza 34, który jest przymocowany zagiętym końcem do obudowy zespołu 11 sterowania mocy. Drugi swobodny koniec 35 popychacza 34 jest nieco wygięty haczykowo. Styka się on z zewnętrz187 381 nym promieniem drugiej tarczy krzywkowej 36 - usytuowanej obok pierwszej tarczy krzywkowej 28 na jednej osi będącej elementem poruszającym 29 - tworząc regulator rozdzielania.

Druga tarcza krzywkowa 36 również ma zmienny promień. Dzięki sprężystemu przymocowaniu popychacza 34 do obudowy jest on dociskany we wszystkich położeniach do zewnętrznego promienia drugiej tarczy krzywkowej 36. W konsekwencji zderzak 33 zmienia swe położenie w zależności od promienia drugiej rozdzielającej tarczy krzywkowej 36.

Kształt tarcz krzywkowych pierwszej i drugiej 28 i 36 jest opisany poniżej. Pierwsza tarcza krzywkowa 28 ma konfigurację zewnętrznego promienia znaną przy takich zastosowaniach. W zerowym położeniu zespołu 11 sterowania mocy promień jest maksymalny, a następnie maleje w sposób ciągły do punktu 38 odpowiadającego maksymalnej mocy, gdzie jest dodatkowe zagłębienie. W wyniku swego zmniejszonego promienia to zagłębienie 38 nie tylko znacznie zmniejsza średnią moc wyjściową, ale również daje użytkownikowi łatwo wykrywalne potwierdzenie ustawienia stopnia wysokiej mocy. Za zagłębieniem 38 znajduje się część 37 położenia zerowego.

Kształt drugiej tarczy krzywkowej 36 w sąsiedztwie części 37 odpowiada pierwszej tarczy krzywkowej 28. Następnie promień maleje aż do drugiej części 39, w stopniu większym niż w przypadku pierwszej tarczy krzywkowej 28, a stąd znowu wzrasta do trzeciej części odpowiadającej zagłębieniu 38. Oznacza to, że promień początkowo maleje, a następnie rośnie.

W wyniku opisanego powyżej kształtu drugiej tarczy krzywkowej 36 rozdzielenie D zestyku jest małe w tych zakresach, gdzie potrzebna jest duża dokładność ustawienia i niezawodne działanie łącznika. Są to zakresy małej i dużej mocy. W zakresie średniej mocy, gdzie wymagania dotyczące dokładności ustawienia są mniejsze, ale trzeba zmniejszyć częstość przełączania, rozdzielenie D zestyku jest większe.

Na figurze 2 przedstawiono zespół 11 sterowania mocy z fig. 1. Jednakże ustawienie mocy (z małej mocy na fig. 1) zmieniono na średnią moc przez obrócenie elementu poruszającego 29. Wynika to z faktu, że występ 27 i koniec popychacza 34 są teraz w części 39 odpowiedniej tarczy krzywkowej, która w przybliżeniu jest naprzeciwko części 37 położenia zerowego. W porównaniu z fig. 1 jest oczywiste, że koniec 35 popychacza 34 jest znacznie dalej od zatrzaskowej sprężyny 16 niż występ 27 płytki wsporczej 21. Można również zobaczyć, że ramię 22 zatrzaskowej sprężyny 16 jest dalej powyżej punktu zwrotnego na zderzaku 20 niż na fig. 1. Oznacza to, że swobodny koniec 17 zatrzaskowej sprężyny 16 trzeba nacisnąć dalej do dołu w celu spowodowania przeskoku tej sprężyny. Działanie jest takie samo jak na fig. 1.

Na figurze 3 przedstawiono zespół 11 sterowania mocy przy ustawieniu mocy z fig. 2, ale w położeniu, w którym zatrzaskowa sprężyna 16 już przeskoczyła, a styk ruchomy 15 został już oddzielony od przeciwległego styku 14. Tył styku ruchomego 15 dotyka teraz zderzaka 33. Jest oczywiste, że ramiona 22 zatrzaskowej sprężyny 16 są usytuowane poniżej oparcia 20. Na skutek zmiennych promieni tarcz krzywkowych pierwszej i drugiej 28 i 36 nie tylko występuje zmiana położenia łącznika 12 względem bimetalicznej taśmy 24, ale również występuje zmiana względnego położenia pomiędzy zderzakiem 33 a płytką wsporczą 21 lub położenia, gdzie zderzak 33 jest usytuowany najbliżej płytki wsporczej 21.

Jeżeli położenie pierwszej tarczy krzywkowej 28 ma być wstępnie określone, a promień drugiej tarczy krzywkowej 36 jest zmieniany w średnim zakresie 39, wówczas występuje zmiana położenia styku ruchomego 15 względem przeciwległego styku 14. Występuje również zmiana odległości pomiędzy ramionami 22 a oparciem 20. Na skutek zastosowania zderzaka 33 o zmiennym położeniu możliwe jest ustawienie punktu, w którym zatrzaskowa sprężyna 16 zwiera z powrotem styki, oraz ustawienie odległości pomiędzy ruchomym stykiem 15 a przeciwległym stykiem 14. Odległość ta odpowiada odległości D pomiędzy tyłem styku ruchomego 15 a zderzakiem 33. W przypadku pokazanej na rysunku konfiguracji tarcz krzywkowych pierwszej i drugiej 28 i 36, rozdzielenie D zestyku w zakresie małej i dużej mocy jest małe, ale jest duże w zakresie średniej mocy.

Popychacz 34 jest korzystnie wykonany z tego samego sprężystego materiału co zatrzaskowa sprężyna 16. Zderzak 33 jest zagięty pod kątem prostym w kierunku styku ruchomego 15 i wystaje z otworu wycięcia we wsporczej płytce 21.

187 381

Na figurze 4 przedstawiono wykres 40 częstości przełączania w funkcji względnego czasu załączenia. Narysowana linią przerywaną krzywa 41 częstości przełączania odnosi się do znanego zespołu sterowania mocy. Zaczyna się ona w punkcie początkowym 46 od małej częstości przełączania, około jednego przełączenia na minutę, a potem wraz ze wzrostem względnego czasu załączenia krzywa idzie w górę i osiąga w swym wierzchołku 42 częstość przełączania ponad cztery przełączenia na minutę. Od względnego czasu załączenia, w przybliżeniu 50%, krzywa 41 z powrotem obniża się do punktu końcowego 47, gdzie częstość przełączania wynosi w przybliżeniu jedno przełączenie na minutę.

Narysowana linią ciągłą krzywa 44 częstości przełączania zespołu 11 sterowania mocy według wynalazku również zaczyna się od punktu początkowego 46, ale potem wznosi się wolniej do punktu wierzchołkowego 45, odpowiadającego wartości nieco mniej niż dwa przełączenia na minutę, a następnie opada stąd do punktu końcowego 47. Spadek częstości przełączania w zakresie średniej mocy jest wyraźny.

Wyboru punktów początkowych i końcowych 46 i 47 o takich samych wartościach częstości przełączania dokonuje się arbitralnie. Przez zmianę promieni dwóch tarcz krzywkowych, krzywą częstości przełączania można w znacznym stopniu ustawiać dowolnie. Możliwe są również inne konfiguracje krzywoliniowe podobne do krzywek, np. konfiguracje liniowe. Konieczne jest jedynie, by druga tarcza krzywkowa 36 miała odpowiedni promień zewnętrzny.

Claims (10)

1. Zespól sterowania mocy zaopatrzony w urządzenie regulacyjne do zawartego w nim łącznika, przeznaczony zwłaszcza do elektrycznych urządzeń grzejnych, który to łącznik posiada ruchomy styk, sprzężony w położeniu załączenia z przeciwległym stykiem, a w położeniu wyłączenia sprzężony ze zderzakiem, przy czym odległość pomiędzy rozłączonymi stykami jest zmienna, znamienny tym, że urządzenie regulacyjne posiada urządzenie regulacyjne mocy, ustawiające poziom mocy oraz oddzielnie od niego urządzenie regulacyjne rozłączenia zestyków wraz z elementem poruszającym (29) urządzenia regulacyjnego.

2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że element poruszający (29) urządzenia regulacyjnego jest wspólnym elementem poruszającym urządzenia regulacyjnego mocy oraz urządzenia rozdzielenia zestyków.

3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie regulacyjne mocy, do ustawiania położenia łącznika (12), ma pierwszą tarczę krzywkową (28) o zmiennym promieniu, na której zewnętrznym promieniu dociskany jest sprężyście z naprężeniem wstępnym łącznik (12) urządzenia.

4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie regulacyjne rozdzielenia zestyków ma drugą tarczę krzywkową (36) o zmiennym promieniu, na której zewnętrznym promieniu jest sprężyście dociskane z naprężeniem wstępnym urządzenie wsporcze zderzaka (33).

5. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że urządzenie wsporcze zderzaka (33), zwłaszcza dodatkowa sprężyna (34), przynajmniej częściowo tworzy ten zderzak (33).

6. Zespół według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że obie tarcze krzywkowe pierwsza i druga (28, 36) są wpasowane na trzpieniu elementu poruszającego (29).

7. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że zewnętrzny promień pierwszej tarczy krzywkowej (28) jest największy dla zerowego położenia (37) odpowiadającego minimum mocy zespołu regulacji mocy, następnie zmniejsza się w sposób ciągły do punktu (38), odpowiadającego mocy maksymalnej.

8. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że zewnętrzny promień drugiej tarczy krzywkowej (36) jest maksymalny przy zerowym położeniu (37) zespołu sterowania mocy i zmniejsza się, w kierunku przeciwnym względem korzystnego kierunku nastawiania, do drugiej części (39), która w przybliżeniu jest usytuowana naprzeciw pierwszej części i ma minimalny promień zewnętrzny, zwiększając się znowu w trzeciej części aż do rejonu położenia zerowego.

9. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że łącznik (12) jest skonstruowany jako łącznik migowy.

10. Zespół według zastrz. 9, znamienny tym, że łącznik (12) posiada zatrzaskową sprężynę (16), która ma widelec uderzeniowy.