RU2045820C1

RU2045820C1 - Power regulator

Info

Publication number: RU2045820C1
Application number: RU93029519A
Authority: RU
Inventors: В.М. Доронин; М.И. Кравцов; Ю.А. Рыбкин; С.А. Варламов; А.С. Иванов
Original assignee: Воронежский опытный завод микроэлектроники "РИФ"
Priority date: 1993-05-28
Filing date: 1993-05-28
Publication date: 1995-10-10

Abstract

FIELD: electric engineering. SUBSTANCE: device has bimetallic controller which is designed as bimetallic L-shaped plate with indirect heating resistive unit, bimetallic capacitor, high-speed switch, distributing shaft, movable and immovable control contacts. Controller is mounted for rotation around common axis with steel lever; end of longer branch of bimetallic plate has two spaced flanges. Said longer branch is engaged with recesses at lever. This results in flexible joint. Lever is connected to housing by fixing spring. EFFECT: increased functional capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электромеханическим регуляторам мощности, предназначенным для бесступенчатого регулирования потребления электрической мощности нагревательными элементами бытовых тепловых электроприборов, в частности конфорок кухонных электроплит. The invention relates to electromechanical power controllers, designed for stepless regulation of electric power consumption by heating elements of household thermal appliances, in particular burners of electric stoves.

Известен регулятор мощности [1] содержащий корпус, термобиметаллическую пластину с нагревательной обмоткой, компенсационный узел, состоящий из термобиметаллической скобы и связанного с ней пружинящего контактодержателя с контактом, кулачковый механизм, включающий распределительный вал и ролик фиксации. Known power regulator [1] comprising a housing, a thermobimetallic plate with a heating coil, a compensation unit consisting of a thermobimetallic bracket and an associated spring contact holder with a contact, a cam mechanism including a camshaft and a fixing roller.

Недостатками известной конструкции являются постоянное воздействие изгибающих нагрузок на термобиметаллическую пластину и компенсационный узел со стороны вала, что приводит к снижению стабильности рабочих характеристик регулятора мощности, а также относительно длительный процесс юстировки до 3,5 мин. Это происходит за счет того, что в конструкции регулятора мощности быстродействующий выключатель поворотно установлен как единый конструктивный узел вместе с держателем подвижного контакта и компенсационным узлом, который одновременно является элементом фиксации положений вала, что приводит к постоянному воздействию изгибающих нагрузок на термобиметаллическую пластину со стороны вала, а это отрицательно влияет на диапазон регулирования продолжительности включения ПВ и увеличивает по времени процесс юстировки. The disadvantages of the known design are the constant effect of bending loads on the thermobimetallic plate and the compensation unit on the shaft side, which leads to a decrease in the stability of the performance characteristics of the power regulator, as well as a relatively long adjustment process up to 3.5 minutes. This is due to the fact that in the design of the power regulator, a high-speed switch is rotary mounted as a single structural unit together with a movable contact holder and a compensation unit, which is also an element for fixing the shaft positions, which leads to the constant action of bending loads on the thermo-bimetallic plate from the shaft side, and this negatively affects the range of regulation of the duration of the inclusion of PV and increases the time process of adjustment.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является регулятор мощности [2] содержащий единый биметаллический контролирующий блок, представляющий собой биметаллическую пластину L-образной формы с резистивным элементом косвенного нагрева, биметаллический компенсатор, быстродействующий выключатель, распределительный вал и подвижные и неподвижные контакты управления. The closest in technical essence to the proposed device is a power controller [2] containing a single bimetallic control unit, which is an L-shaped bimetal plate with an indirect heating resistive element, a bimetallic compensator, a high-speed switch, a camshaft and movable and fixed control contacts.

Недостатком известной конструкции является постоянное воздействие внешних изгибающих нагрузок на термобиметаллическую пластину и компенсационный узел, что снижает стабильность рабочих характеристик регулятора мощности и увеличивает время процесса юстировки. Это происходит за счет того, что в этой конструкции регулятора мощности быстродействующий выключатель поворотно установлен как единый конструктивный узел вместе с держателем подвижного контакта мгновенного действия и компенсатором, который одновременно служит элементом фиксации положений вала, для чего на него дополнительно установлена пружина растяжения. При этом со стороны вала происходит постоянное силовое воздействие усилием 2 2,5 кг на компенсатор, что в целом и сказывается отрицательно на стабильности рабочих характеристик регулятора мощности, т.е. диапазон регулирования продолжительности включения ПВ составляет: нижнее значение 25% верхнее значение 100% кроме того, увеличивается время процесса юстировки до 3 3,5 мин. A disadvantage of the known design is the constant effect of external bending loads on the thermobimetallic plate and the compensation unit, which reduces the stability of the performance of the power regulator and increases the time of the alignment process. This is due to the fact that in this design of the power regulator, a high-speed switch is rotatably installed as a single structural unit together with an instantaneous movable contact holder and a compensator, which simultaneously serves as an element for fixing the shaft positions, for which an extension spring is installed on it. At the same time, a constant force action of 2.5 kg on the compensator occurs on the shaft side, which generally affects the stability of the performance of the power regulator, i.e. the range of regulation of the duration of the switching on of the air conditioner is: lower value 25% upper value 100% in addition, the adjustment process time increases to 3 3.5 min.

Цель изобретения повышение стабильности рабочих характеристик устройства за счет устранения постоянного силового воздействия внешних изгибающих нагрузок на термобиметаллическую пластину (контроллер) и компенсатор, получение диапазона регулирования продолжительности включения ПВ, нижнее значение не более 5% верхнее значение 100% сокращение времени на операцию юстировки до 1,5 мин. The purpose of the invention is to increase the stability of the operating characteristics of the device by eliminating the constant force of external bending loads on the thermobimetallic plate (controller) and compensator, to obtain a control range for the duration of the activation of the PV, the lower value is not more than 5%, the upper value is 100%, the time for the adjustment operation is reduced to 1, 5 minutes.

Предлагаемый регулятор мощности содержит биметаллический контроллер, представляющий собой биметаллическую пластину L-образной формы с резистивным элементом косвенного нагрева, биметаллический компенсатор, быстродействующий выключатель, распределительный вал и подвижные и неподвижные контакты управления, отличается от известной конструкции тем, что контроллер поворотно установлен на общей оси со стальным рычагом, причем длинное плечо биметаллической пластины на конце выполнено с двумя выступами с зазором и введено в пазы, расположенные на рычаге, образуя нежесткое соединение, при этом рычаг соединен с корпусом пружиной фиксации. The proposed power controller contains a bimetallic controller, which is an L-shaped bimetallic plate with an indirect heating resistive element, a bimetallic compensator, a high-speed switch, a camshaft and movable and fixed control contacts, differs from the known construction in that the controller is rotatably mounted on a common axis with steel lever, and the long shoulder of the bimetallic plate at the end is made with two protrusions with a gap and inserted into the grooves, located nnye on the lever, forming a non-rigid connection, wherein the lever is connected to the housing by a spring engages.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается наличием новых конструктивных признаков, а именно контроллер поворотно установлен на общей оси со стальным рычагом, причем длинное плечо биметаллической пластины на конце выполнено с двумя выступами с зазором и введено в пазы, которые расположены на рычаге, образуя нежесткое соединение, при этом рычаг соединен с корпусом пружиной фиксации. Comparative analysis with the prototype shows that the proposed device is characterized by the presence of new design features, namely the controller is rotary mounted on a common axis with a steel lever, and the long arm of the bimetallic plate at the end is made with two protrusions with a gap and inserted into the grooves that are located on the lever, forming a non-rigid connection, while the lever is connected to the housing by a fixing spring.

Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the proposed device meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение изобретения с другими техническими решениями показывает, что предложенные конструктивные отличительные признаки предлагаемого устройства в совокупности с другими элементами устройства приводят к повышению стабильности рабочих характеристик регулятора мощности за счет устранения постоянного силового воздействия внешних изгибающих нагрузок на контроллер и компенсатор. Этот технический эффект достигается за счет того, что контроллер с закрепленным на нем резистивным элементом косвенного нагрева поворотно установлен на общей оси со стальным рычагом, причем длинное плечо биметаллической пластины, выполненное с двумя выступами с зазором, введено в пазы, которые расположены на рычаге, образуя нежесткое соединение, которое не препятствует свободному прогибу биметаллической пластины под воздействием тепла и ее повороту вокруг оси независимо от рычага, который соединен с корпусом пружиной фиксации и одновременно служит второй точкой опоры контроллеру и является элементом фиксации положений вала. Рычаг, находясь в непосредственном контакте с валом, воспринимает все усилия, действующие на узел со стороны вала и пружины фиксации. Следовательно, контроллер и компенсатор в предлагаемой конструкции устройства полностью разгружены от постоянного воздействия внешних изгибающих нагрузок. Comparison of the invention with other technical solutions shows that the proposed structural distinctive features of the proposed device in combination with other elements of the device lead to increased stability of the performance of the power controller by eliminating the constant force of external bending loads on the controller and compensator. This technical effect is achieved due to the fact that the controller with the resistive element of indirect heating fixed to it is rotary mounted on the common axis with the steel lever, and the long arm of the bimetallic plate, made with two protrusions with a gap, is inserted into the grooves that are located on the lever, forming non-rigid connection that does not impede free bending of the bimetallic plate under the influence of heat and its rotation around the axis regardless of the lever, which is connected to the housing by a fixing spring and one TERM is the fulcrum of the second controller and a shaft member fixing positions. The lever, being in direct contact with the shaft, perceives all the forces acting on the assembly from the side of the shaft and the fixing spring. Therefore, the controller and the compensator in the proposed device design are completely unloaded from the constant effects of external bending loads.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить новый технический эффект, а именно устранить внешние изгибающие нагрузки на контроллер и компенсатор, в результате чего нижнее значение диапазона регулирования продолжительности включения составляет 5% кроме того, сокращается время на операцию юстировки до 1,5 мин. Thus, the proposed device allows to obtain a new technical effect, namely to eliminate external bending loads on the controller and compensator, as a result of which the lower value of the range of regulation of the on-time is 5%, in addition, the time for the adjustment operation is reduced to 1.5 minutes.

Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия". This allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг.1 изображен регулятор мощности; на фиг.2 схема подвижного соединения биметаллической пластины контроллера с рычагом. Figure 1 shows a power regulator; figure 2 diagram of the movable connection of the bimetallic plate of the controller with the lever.

Регулятор мощности (фиг.1) содержит корпус 1, биметаллический контроллер, представляющий собой биметаллическую пластину L-образной формы 2 с резистивным элементом косвенного нагрева 3, компенсатор 17, быстродействующий выключатель 6, распределительный вал 9, подвижный 11 и неподвижный 12 контакты, подвижные 13, 15 и неподвижные 14, 16 контакты управления, причем биметаллический контроллер поворотно установлен на общей оси 7 со стальным рычагом 5, длинное плечо биметаллической пластины выполнено с двумя выступами с зазором и введено в пазы, расположенные на рычаге, образуя нежесткое соединение, при этом рычаг соединен с корпусом пружиной фиксации 18. The power regulator (figure 1) contains a housing 1, a bimetallic controller, which is a L-shaped bimetallic plate 2 with a resistive element of indirect heating 3, a compensator 17, a quick switch 6, a camshaft 9, a movable 11 and a fixed 12 contacts, movable 13 , 15 and fixed 14, 16 control contacts, moreover, the bimetallic controller is rotary mounted on a common axis 7 with a steel lever 5, the long arm of the bimetallic plate is made with two protrusions with a gap and inserted into the grooves, located data on the lever, forming a non-rigid connection, while the lever is connected to the housing by a fixing spring 18.

Регулятор работает следующим образом. The regulator operates as follows.

Биметаллическая пластина 2 под действием температуры, возникающей на ее нагревательной обмотке, прогибается через рычаг 5 и компенсатор 17, воздействуя на быстродействующий выключатель 6, который опрокидывается и размыкает контакты 11 и 12, отключающие электрическую цепь нагревательного прибора. Остывая, биметаллическая пластина 2 освобождает быстродействующий выключатель 6, контакты 11 и 12 замыкаются. The bimetallic plate 2, under the action of the temperature occurring on its heating coil, bends through the lever 5 and the compensator 17, acting on the high-speed switch 6, which caps over and opens the contacts 11 and 12, which disconnect the electric circuit of the heating device. Cooling down, the bimetallic plate 2 releases the high-speed switch 6, contacts 11 and 12 are closed.

Продолжительность включения электронагревательного прибора задается вручную посредством вращения кулачка распределительного вала 9. Дополнительное воздействие на биметаллическую пластину 2 температуры окружающей среды регулируется компенсатором 17. The duration of the inclusion of the electric heater is set manually by rotating the cam cam 9. The additional effect on the bimetallic plate 2 of the ambient temperature is regulated by the compensator 17.

Контакты управления подвижные 13 и 15 и неподвижные 14 и 16 коммутируют в нулевом положении цепь сигнализации и цепь питания электроприбора. The control contacts movable 13 and 15 and fixed 14 and 16 commute in the zero position the alarm circuit and the power supply circuit of the appliance.

Экспериментальные исследования предлагаемого регулятора мощности показали, что по сравнению с устройством аналогичного назначения (прототип) изобретение позволяет устранить внешние изгибающие нагрузки на контроллер и компенсатор, а это в свою очередь позволяет улучшить одну из основных технических характеристик, т.е. получить нижнее значение диапазона регулирования продолжительности включения 5% кроме того, снизить время процесса юстировки до 1,5 мин. Experimental studies of the proposed power controller showed that, in comparison with a device of a similar purpose (prototype), the invention eliminates external bending loads on the controller and compensator, and this in turn improves one of the main technical characteristics, i.e. get the lower value of the adjustment range of the switching duration of 5%; in addition, reduce the adjustment process time to 1.5 minutes.

Claims

POWER REGULATOR containing a bimetallic controller, which is a rotary mounted L-shaped bimetallic plate with a resistive element of indirect heating, a bimetallic compensator, a high-speed switch, a camshaft, movable and fixed control contacts and a fixing spring connected at one end to the housing, characterized in that a steel lever is mounted on a common axis with a bimetallic plate, and the long arm of the bimetallic plate at the end is made with two protrusions with a gap and introduced into the grooves formed on the lever, forming a non-rigid connection, and a second end fixed spring connected to the housing.