RU2043673C1

RU2043673C1 - Bimetallic-strip thermal relay

Info

Publication number: RU2043673C1
Authority: RU
Inventors: Марк Григорьевич Певзнер
Original assignee: Марк Григорьевич Певзнер
Priority date: 1992-10-08
Filing date: 1992-10-08
Publication date: 1995-09-10

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: relay is provided, in addition, with bent bimetallic strip placed between case bottom and clapping bimetallic sensing element which comes in contact with the latter through its unlike-polarity layers; with temperature varying from initial value to direct-operation clapping temperature strip reduces its bending and does not interfere with bending of clapping sensing element while pusher remains motionless. EFFECT: improved reliability and parameters of bimetallic-strip thermal relay. 5 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим устройствам автоматического контроля и регулирования и предназначено для включения или выключения электрической цепи при отклонении температуры контролируемой среды от заданного значения. The invention relates to electrical devices for automatic control and regulation and is intended to turn on or off the electric circuit when the temperature of the controlled medium deviates from the set value.

Известно термореле, содержащее корпус, крышку, основание, термочувствительный элемент в виде термобиметаллического хлопающего диска, толкатель и контактную систему [1] Недостатком устройства является сложность его конструкции, так для настройки его на заданную температуру срабатывания на торце основания выполнены бобышки, а на соприкасающемся с ним торце корпуса соответствующие гнезда различной глубины. It is known a thermal relay containing a housing, a cover, a base, a heat-sensitive element in the form of a thermo-bimetallic popping disk, a pusher and a contact system [1] The disadvantage of this device is the complexity of its design, so for adjusting it to a given operating temperature at the end of the base, bosses are made, and at face of the housing corresponding nests of various depths.

Наиболее близким по конструкции является тепловое реле, содержащее металлический корпус, на дне которого размещен термобиметаллический чувствительный хлопающий элемент, основание с закрепленными на нем внешними выводами, контактную пружину с прикрепленным к ней подвижным контактом и закрепленную на внешнем выводе, неподвижный контакт, прикрепленный к второму внешнему выводу, толкатель, регулировочный винт, крышку основания [2] Недостатком указанного реле является его низкая надежность, особенно проявляющаяся в термореле работающих при повышенных напряжениях в значительных коммутируемых токах. The closest in design is a thermal relay containing a metal casing, at the bottom of which there is a thermo-bimetal sensitive popping element, a base with external terminals fixed to it, a contact spring with a movable contact attached to it and fixed to the external terminal, a fixed contact attached to the second external conclusion, pusher, adjusting screw, base cover [2] The disadvantage of this relay is its low reliability, especially manifested in the thermal relay operating At increased voltages in significant switching currents.

Плавное изменение прогиба термобиметаллического чувствительного хлопающего элемента, вызванное изменением температуры до хлопка прямого срабатывания в реле с малым зазором между толкателем и контактной пружиной является причиной размножения контактов до хлопка, в результате возникает дребезг, залипание и подгорание контактов. A smooth change in the deflection of the thermo-bimetal sensitive popping element caused by a change in temperature to the direct-acting clap in the relay with a small gap between the pusher and the contact spring causes the contacts to multiply to clap, resulting in bounce, sticking and burning of the contacts.

То же плавное изменение прогиба термобиметаллического чувствительного хлопающего элемента, но уже вызванное изменением температуры от "хлопка" прямого срабатывания до "хлопка" обратного срабатывания в реле с большим зазором между толкателем и контактной пружиной является причиной замыкания контактов до хлопка обратного срабатывания в результате возникает дребезг, залипание и подгорание контактов. The same smooth change in the deflection of the thermo-bimetallic sensitive popping element, but already caused by a change in temperature from the “pop” of the direct actuation to the “pop” of the reverse actuation in the relay with a large gap between the pusher and the contact spring, causes the contact to close, causing a bounce, sticking and burning of contacts.

Кроме того, это же плавное изменение прогиба термобиметаллического чувствительного хлопающего элемента, вызванное изменением температуры от хлопка прямого срабатывания до хлопка обратного срабатывания как в реле с малым зазором, так в реле с большим зазором между толкателем и контактной пружиной является причиной уменьшения межконтактного зазора. Это уменьшение особенно опасно во всех реле с повышенным рабочим напряжением и при повышенном зазоре между толкателем и контактной пружиной, так как приводит к пробою межконтактного зазора. In addition, the same smooth change in the deflection of the thermo-bimetal sensitive clapping element, caused by a change in temperature from the direct-acting clap to the reverse-clap clap, both in a relay with a small gap and in a relay with a large gap between the pusher and the contact spring, causes a decrease in the contact gap. This decrease is especially dangerous in all relays with an increased operating voltage and with an increased gap between the pusher and the contact spring, as it leads to a breakdown of the contact gap.

Задачей изобретения является повышение надежности с одновременным улучшением параметров реле. The objective of the invention is to increase reliability while improving relay parameters.

Поставленная задача в термореле, содержащем корпус, термобиметаллический чувствительный хлопающий элемент, основание из электроизоляционного материала, на котором закреплены внешние выводы, контактную пружину с подвижным контактом, закрепленную на одном из внешних выводов, неподвижный контакт, расположенный на другом внешнем выводе, толкатель, регулировочный винт, достигается тем, что оно снабжено изогнутой пластиной из термобиметалла, указанная пластина установлена между дном корпуса и термобиметаллическим чувствительным хлопающим элементом, соприкасается с ним разноименными слоями, причем она выполнена длиной больше его и радиусом кривизны того же знака. The task in the thermal relay containing the housing, a thermo-bimetal sensitive clapping element, a base of electrical insulation material on which external terminals are fixed, a contact spring with a movable contact fixed to one of the external terminals, a fixed contact located on the other external terminal, a pusher, an adjusting screw , is achieved by the fact that it is equipped with a curved plate of thermobimetal, the specified plate is installed between the bottom of the housing and thermobimetal sensitive popping th element, in contact with them oppositely layers, wherein it is made a length greater than its radius of curvature and of the same sign.

При таком выполнении реле в исходном состоянии термобиметаллический чувствительный хлопающий элемент опирается на изогнутую пластину из термобиметалла в центре ее впадины. Так как пластина и чувствительный элемент имеют радиусы кривизны одного знака и соприкасаются разноименными слоями, то при изменении температуры от исходной до температуры хлопка прямого срабатывания, пластина разгибается, уменьшая свой прогиб, и не препятствует уменьшению прогиба чувствительного элемента и толкатель остается неподвижным. With this embodiment, the relay in the initial state, the thermo-bimetal sensitive clapping element rests on a curved plate of thermo-bimetal in the center of its cavity. Since the plate and the sensitive element have the radii of curvature of the same sign and are in contact with opposite layers, when the temperature changes from the initial temperature to the temperature of direct operation cotton, the plate is unbent, reducing its deflection, and does not prevent the deflection of the sensitive element from decreasing, and the pusher remains stationary.

При хлопке прямого срабатывания термобиметаллический чувствительный хлопающий элемент мгновенно изменяет свой прогиб на обратный (изменяет знак радиуса кривизны), перемещает толкатель, а он нажимает на контактную пружину и размыкает контакты. With direct-acting popping, the thermo-bimetal sensitive clapping element instantly changes its deflection to the opposite (changes the sign of the radius of curvature), moves the pusher, and he presses the contact spring and opens the contacts.

При этом термобиметаллический чувствительный хлопающий элемент изменяет точку опоры теперь он опирается краями на пластину, для чего она выполнена длиннее его. In this case, the thermo-bimetal sensitive clapping element changes the fulcrum; now it rests its edges on the plate, for which it is made longer than it.

Последующее изменение температуры от хлопка прямого срабатывания до хлопка обратного срабатывания вызывает уменьшение прогиба термобиметаллического чувствительного хлопающего элемента и на такую же величину вызывает увеличение прогиба пластины она поднимает за края термобиметаллический чувствительный хлопающий элемент прогибы взаимно компенсируют друг друга нет перемещения толкателя, следовательно, межконтактный зазор остается постоянным. При хлопке обратного срабатывания термобиметаллический чувствительный хлопающий элемент мгновенно изменяет свой прогиб на обратный, переходит в исходное состояние, толкатель перемещается под действием контактной пружины и контакты замыкаются. Таким образом, в предлагаемом реле плавное изменение прогиба термобиметаллического чувствительного хлопающего элемента, вызванное изменением температуры до хлопка прямого и обратного срабатываний, не передается на толкатель и контактную пружину, как при нормальном зазоре между толкателем и контактной пружиной, так и при малом зазоре, как при отсутствии зазора, так и при большом зазоре. В связи с этим размыкание контактов происходит только при хлопке прямого срабатывания, замыкание контактов происходит только при хлопке обратного срабатывания изменение температуры от хлопка прямого срабатывания до хлопка обратного срабатывания не изменяет межконтактного зазора, т.е. достигается поставленная задача: повышена надежность исключены дребезг, залипание и подгорание контактов, повышено рабочее напряжение без изменения габаритов и массы реле. The subsequent temperature change from the direct-acting cotton to the reverse-acting cotton causes a decrease in the deflection of the thermo-bimetal sensitive clapping element and by the same amount causes an increase in the deflection of the plate, it lifts the edges of the thermo-bimetal sensitive clapping element of the deflection mutually compensate each other there is no movement of the pusher, therefore, the contact gap remains constant . In the event of a pop-up clap, the thermo-bimetal sensitive clapping element instantly changes its deflection to the inverse state, returns to its initial state, the pusher moves under the action of the contact spring and the contacts close. Thus, in the proposed relay, a smooth change in the deflection of the thermo-bimetallic sensitive popping element, caused by a change in temperature to the direct and reverse pops, is not transmitted to the pusher and contact spring, both with a normal gap between the pusher and the contact spring, and with a small gap, as with lack of clearance, and with a large gap. In this regard, the opening of contacts occurs only with a direct-acting clap, the closing of contacts occurs only with a direct-clapping clap the temperature change from the direct-acting clap to the reverse-acting clap does not change the contact gap, i.e. the task is achieved: increased reliability eliminated chatter, sticking and burning of contacts, increased operating voltage without changing the dimensions and mass of the relay.

Такое реле отличается новизной, полезностью, а сами отличия от всех известных реле существенны. Such a relay is new, useful, and the differences themselves from all known relays are significant.

На фиг. 1 показано реле в разрезе до прямого срабатывания; на фиг. 2 то же, после прямого срабатывания; на фиг. 3 реле в разрезе перед обратным срабатыванием; на фиг. 4 термобиметаллический чувствительный "хлопающий" элемент в разрезе; на фиг. 5 изогнутая пластина из термобиметалла, в разрезе. In FIG. 1 shows a relay in section before direct operation; in FIG. 2 the same after direct operation; in FIG. 3 relays in section before reverse operation; in FIG. 4 thermo-bimetal sensitive "clapping" element in section; in FIG. 5 curved plate of thermobimetal, in section.

Термореле содержит корпус 1, основание из электроизоляционного материала 2, внешний вывод 3 с прикрепленной к нему контактной пружиной 4, подвижный контакт 5, закрепленный на контактной пружине 4, внешний вывод 6 с закрепленным на нем неподвижным контактом 7, регулировочный винт 8, толкатель 9, термобиметаллический чувствительный хлопающий элемент 10, изогнутую пластину из термобиметалла 11, крышку основания 12. The thermal relay contains a housing 1, a base of electrical insulating material 2, an external terminal 3 with a contact spring 4 attached to it, a movable contact 5 mounted on the contact spring 4, an external terminal 6 with a fixed contact 7 fixed on it, an adjustment screw 8, a pusher 9, thermo-bimetal sensitive clapping element 10, a curved plate of thermo-bimetal 11, the base cover 12.

Радиусы кривизны термобиметаллического чувствительного хлопающего элемента 10 (R_кр2) и изогнутой пластины из термобиметалла 11 (R_крп) имеют один и тот же знак. Длина термобиметаллического чувствительного хлопающего элемента 10 (L₂) меньше длины (L_п) изогнутой пластины из термобиметалла 11.The radii of curvature of the thermobimetallic sensitive popping element 10 (R _kr2 ) and the curved plate of thermobimetal 11 (R _krp ) have the same sign. The length of the thermo-bimetal sensitive clapping element 10 (L ₂ ) is less than the length (L _p ) of the curved plate of thermo-bimetal 11.

В реле (фиг. 1) термобиметаллы чувствительного хлопающего элемента 10 и изогнутой пластины 11 соприкасаются разноименными слоями. В исходном состоянии вершина термобиметаллического чувствительного хлопающего элемента 10 упирается во впадину пластины 11. Регулировочный винт 8 предназначен для компенсации размеров деталей реле (отклонений в размерах). Зазор между толкателем 9 и контактной пружиной 4 не обязателен. In the relay (Fig. 1), the thermal bimetals of the sensitive popping element 10 and the curved plate 11 are in contact with the opposite layers. In the initial state, the top of the thermo-bimetal sensitive popping element 10 abuts against the cavity of the plate 11. The adjusting screw 8 is designed to compensate for the dimensions of the relay parts (dimensional deviations). The gap between the pusher 9 and the contact spring 4 is optional.

Работает реле следующим образом: (исходное состояние контакты реле замкнуты прямое срабатывание при нагревании) при нагревании пластина 11 разгибается и не препятствует разгибаться термобиметаллическому чувствительному хлопающему элементу 10 и до хлопка прямого срабатывания толкатель 9 неподвижен. The relay operates as follows: (the initial state of the relay contacts is closed, direct operation when heated) when heated, the plate 11 unbends and does not prevent the thermo-bimetal sensitive clapping element 10 from unbending, and the pusher 9 is stationary until the direct-acting clap.

При хлопке прямого срабатывания термобиметаллический чувствительный хлопающий элемент 10 мгновенно изменяет направление прогиба на обpатный, опирается краями на пластину 11 и через толкатель 9 перемещает контактную пружину 4 и размыкает контакты 5 и 7. При последующем охлаждении прогиб термобиметаллического чувствительного хлопающего элемента 10 уменьшается, а прогиб пластины 11 увеличивается, она за края поднимает элемент 10 и полностью компенсирует изменение его прогиба зазор между контактами 5 и 7 не изменяется, т.к. толкатель 9 неподвижен. При хлопке обратного срабатывания термобиметаллический чувствительный хлопающий элемент 10 мгновенно изменяет направление своего прогиба на обратный, контактная пружина 4 перемещает толкатель 9, а контакты 5 и 7 замыкаются, реле переходит в исходное состояние (фиг. 1). During direct operation popping, the thermobimetallic sensitive popping element 10 instantly changes the direction of deflection to the reverse, rests with the edges on the plate 11 and moves the contact spring 4 through the pusher 9 and opens the contacts 5 and 7. With subsequent cooling, the deflection of the thermobimetal sensitive popping element 10 decreases, and the deflection of the plate 11 increases, it lifts the element 10 beyond the edges and completely compensates for the change in its deflection; the gap between contacts 5 and 7 does not change, because the pusher 9 is stationary. When a pop-up pop is triggered, the thermo-bimetal sensitive popping element 10 instantly changes the direction of its deflection to the reverse, the contact spring 4 moves the pusher 9, and contacts 5 and 7 close, the relay returns to its initial state (Fig. 1).

В реле, в которых прямое срабатывание и размыкание контактов 5 и 7 должно происходить при охлаждении, активные слои термобиметаллов чувствительного хлопающего элемента 10 и пластины 11 располагаются со стороны корпуса. In the relay, in which the direct operation and opening of contacts 5 and 7 should occur during cooling, the active layers of thermobimetals of the sensitive clapping element 10 and plate 11 are located on the side of the housing.

Claims

THERMOBIMETALLIC RELAY, comprising a housing, a thermo-bimetallic sensitive "popping" element, a base of electrical insulation material on which external terminals are fixed, a contact spring with a movable contact fixed to one of the external terminals, a fixed contact located on the other external terminal, a pusher and an adjustment screw characterized in that it is provided with a curved plate of thermobimetal, said curved plate is installed between the bottom of the housing and the thermobimetal sensitive "clapping" element, in contact with the opposite layers and made longer than the length of the thermo-bimetal sensitive "clapping" element and the radius of curvature of the same sign.