RU2130666C1

RU2130666C1 - Thermal relay

Info

Publication number: RU2130666C1
Application number: RU98107432A
Authority: RU
Inventors: М.А. Хусаинов; Б.Я. Тамбулатов
Original assignee: Новгородский государственный университет им.Ярослава Мудрого
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 1999-05-20

Abstract

FIELD: thermal protective gear; thermal switches. SUBSTANCE: thermal relay has insulating case, metal cover, fixed and movable contact holders, two-way spring, contact post, adjusting screw, heat-responsive member in the form of plate made of material possessing temperature induced plasticity which is tightly fitted against metal cover. Adjusting screw is installed on non- operating side of movable contact member. EFFECT: simplified design, improved sensitivity of relay. 2 dwg

Description

Изобретение относится к тепловым защитным устройствам. The invention relates to thermal protective devices.

Известен термовыключатель, содержащий корпус, неподвижный контакт, биметаллическую пластину, подвижный контакт с пружинящим элементом, упор, а также дополнительную биметаллическую пластину с противоположно ориентированным пассивным слоем по отношению к первой биметаллической пластине [1]. Этот термовыключатель - сложный по конструкции, требует повышенного расхода биметаллических материалов и при изготовлении будет иметь достаточно большие размеры. Known thermal switch containing a housing, a fixed contact, a bimetallic plate, movable contact with a spring element, an emphasis, as well as an additional bimetallic plate with an oppositely oriented passive layer with respect to the first bimetallic plate [1]. This thermal switch is complex in design, requires an increased consumption of bimetallic materials and will be quite large in the manufacture.

Известно термореле (прототип), содержащее термочувствительный элемент в виде дуги из материала с памятью формы, контактную стойку, выполненную с пазом, контактодержатель с подпружиненным язычком, неподвижный контакт, регулировочный винт и корпус с пазами, в котором термочувствительный элемент закреплен между ним и контактодержателем [2]. Это термореле сложно в устройстве и не обладает высокой чувствительностью. Known thermal relay (prototype), containing a thermosensitive element in the form of an arc made of a material with shape memory, a contact stand made with a groove, a contact holder with a spring-loaded tongue, a fixed contact, an adjusting screw and a housing with grooves in which a thermosensitive element is fixed between it and the contact holder [ 2]. This thermal relay is difficult in the device and does not have high sensitivity.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение чувствительности реле. Она достигается тем, что контактная стойка, в которую упирается перекидная пружина, обеспечивающая скачкообразное перемещение подвижного контактодержателя, выполнена в виде изогнутой пластины из материала с эффектом памяти формы (ЭПФ). Она же выполняет функцию термочувствительного элемента, для чего при сборке обеспечивается плотное соединение пластины с металлической крышкой. Высокая чувствительность срабатывания реле достигается тем, что упор, до которого отбрасывается подвижный контакт при разрыве цепи, выполнен регулируемым, что позволяет отрегулировать минимальный зазор при разрыве контактов, а это в свою очередь обеспечит работу материала с ЭПФ в неполном интервале мартенситных превращений, т.е. обеспечит интервал повторных включений 5 - 6^oC. Работа реле протекает в условиях очень малых прогибов подвижного контактодержателя.The purpose of the invention is to simplify the design and increase the sensitivity of the relay. It is achieved by the fact that the contact stand, against which the cross spring abuts, which provides an abrupt movement of the movable contact holder, is made in the form of a curved plate made of a material with a shape memory effect (EPF). It also performs the function of a heat-sensitive element, for which, during assembly, a tight connection of the plate with a metal cover is provided. High sensitivity of the relay operation is achieved by the fact that the emphasis to which the movable contact is discarded when the circuit breaks is made adjustable, which allows you to adjust the minimum clearance when the contacts break, and this, in turn, will ensure the work of the material with EPF in the incomplete interval of martensitic transformations, i.e. . will provide an interval of repeated switching on of 5 - 6 ^o C. The relay operates under very small deflections of the movable contact holder.

Объединение в контактной стойке из материала с ЭПФ функций опоры для перекидной пружины с функцией термочувствительного элемента позволяет сократить количество деталей, что упрощает конструкцию, снижает стоимость и повышает надежность работы термореле. The combination of the support functions for a cross spring with the function of a thermosensitive element in a contact rack made of a material with an EPF allows to reduce the number of parts, which simplifies the design, reduces cost and increases the reliability of the thermal relay.

И тот, и другой отличительный признак предлагаемого термореле обеспечивает новые возможности как в изготовлении, так и при использовании, и тем самым отвечает критерию "новизна". Both the one and the other distinguishing feature of the proposed thermal relay provides new opportunities both in manufacturing and in use, and thus meets the criterion of "novelty."

Проявление двух отличительных признаков во взаимодействии открывает новые, ранее не использованные, технические возможности. The manifestation of two distinctive features in the interaction opens up new, previously unused, technical capabilities.

Действительно, в известных термореле разрыв контактов осуществляется при некотором усилии, приложенном к подвижному контактодержателю. Это усилие необходимо для создания неустойчивого положения контактодержателя, находящегося в устойчивом положении, технологические возможности устройства определялись качеством передачи усилия на подвижный контактодержатель в зависимости от контролируемой температуры. Indeed, in known thermal relays, contact breaking occurs with some force applied to the movable contact holder. This effort is necessary to create an unstable position of the contact holder in a stable position, the technological capabilities of the device were determined by the quality of the transfer of force to the movable contact holder, depending on the controlled temperature.

В предлагаемом термореле термочувствительный элемент в виде изогнутой пластины, реагируя на изменение температуры, меняет положение в пространстве конца пластины, являющегося опорой для перекидной пружины. Неустойчивое положение контактодержателя создается за счет переноса точки опоры перекидной пружины, при этом не требуется никакого усилия ни на один элемент конструкции. Такие условия работы позволяют использовать преимущества поведения материала с ЭПФ в неполном интервале мартенситных превращений. Возможность срабатывания контактной системы при малых отклонениях подвижного контактодержателя и отсутствия усилий, передаваемых на него, позволяет обеспечить температурный интервал срабатывания 5 - 6^oC, что невозможно достичь никакими известными способами и применяемыми материалами.In the proposed thermal relay, a thermosensitive element in the form of a curved plate, reacting to a change in temperature, changes its position in the space of the end of the plate, which is a support for the cross over spring. An unstable position of the contact holder is created by transferring the support point of the cross over spring, and no effort is required on any structural element. Such working conditions make it possible to take advantage of the behavior of a material with an electron phase transition in the incomplete range of martensitic transformations. The ability of the contact system to operate with small deviations of the movable contact holder and the absence of forces transferred to it allows us to provide a temperature response range of 5 - 6 ^o C, which cannot be achieved by any known methods and materials used.

Такое взаимодействие отличительных признаков предлагаемого устройства обеспечивает соответствие его критерию "существенные отличия". Such an interaction of the distinguishing features of the proposed device ensures compliance with its criterion of "significant differences".

На фиг. 1 представлен продольный разрез термореле; на фиг. 2 - конец контактной стойки, являющийся опорой для перекидной пружины. In FIG. 1 shows a longitudinal section of a thermal relay; in FIG. 2 - the end of the contact rack, which is the support for the cross over spring.

Термореле состоит из диэлектрического корпуса 1, металлической крышки 2, неподвижного контакта 3, подвижного контактодержателя 4 с перекидной пружиной 5, контактной стойки 6 и регулировочного винта 7. Контактная стойка выполнена из материала с ЭПФ, выполняет функцию термочувствительного элемента, а поэтому одной из поверхностей контактирует с металлической крышкой 2. The thermal relay consists of a dielectric housing 1, a metal cover 2, a fixed contact 3, a movable contact holder 4 with a coil spring 5, a contact stand 6 and an adjusting screw 7. The contact stand is made of a material with an electron-phase converter, acts as a heat-sensitive element, and therefore contacts one of the surfaces with metal cover 2.

Термореле работает следующим образом. При повышении температуры окружающей среды до температуры начала обратного мартенситного превращения A_н контактная стойка 6 из материала с ЭПФ начинает изгибаться, перемещая место контакта перекидной пружины вверх, приводя упругую пластину подвижного контактодержателя в неустойчивое положение. Незначительное дальнейшее перемещение контактной стойки 6 вверх приводит к резкому разрыву контактов, при этом упругая пластина подвижного контактодержателя 4 своими краями окна, в котором установлена перекидная пружина 5, упирается в заплечики контактной стойки. В этот момент температура окружающей среды будет равна температуре обратного мартенситного превращения A_к. Регулировочным винтом 7 при сборке реле устанавливается минимальный зазор при разрыве контактов. После снижения температуры окружающей среды до температуры начала прямого мартенситного превращения M_н термочувствительный элемент - контактная стойка 6 - начинает терять упругость за счет эффекта пластичности превращения и под влиянием пружинящего действия подвижного контактодержателя 4 начинает опускаться вниз, возвращаясь в исходное состояние. При достижении температуры, соответствующей температуре окончания прямого мартенситного перехода M_к, контактная стойка займет положение, чуть ниже неустойчивого положения подвижного контактодержателя 4, в результате чего перекидная пружина 5 резко замкнет контакты. Вследствие малого зазора (малого пути перемещения контакта) и отсутствия усилий при перемещении контактной стойки 6 работа термочувствительной пластины протекает в неполном интервале мартенситных превращений, т. е. при малом интервале температур повторного включения. Таким образом, предлагаемое термореле отличается простотой конструкции, а следовательно, низкой стоимостью и высокой чувствительностью. Термореле может быть использовано и как переключатель, если регулируемый винт совместить со вторым неподвижным контактом.Thermal relay works as follows. When the ambient temperature rises to the temperature of the beginning of the reverse martensitic transformation A _{n, the} contact stand 6 of the material with the electron-phase converter begins to bend, moving the contact point of the cross spring up, bringing the elastic plate of the movable contact holder to an unstable position. A slight further movement of the contact stand 6 upwards leads to a sharp rupture of the contacts, while the elastic plate of the movable contact holder 4 with its edges of the window, in which the cross spring 5 is installed, abuts against the shoulders of the contact stand. At this moment, the ambient temperature will be equal to the temperature of the reverse martensitic transformation A _to . When adjusting the relay, the adjusting screw 7 sets the minimum clearance when the contacts break. After the ambient temperature drops to the temperature of the onset of direct martensitic transformation M _{n, the} thermally sensitive element — contact stand 6 — begins to lose elasticity due to the plasticity of the transformation and begins to fall down under the influence of the spring action of the movable contact holder 4, returning to its original state. Upon reaching the temperature corresponding to the temperature of the end of the direct martensitic transition M _to , the contact rack will occupy a position slightly lower than the unstable position of the movable contact holder 4, as a result of which the cross spring 5 will sharply close the contacts. Due to the small gap (the small path for moving the contact) and the lack of effort when moving the contact rack 6, the operation of the heat-sensitive plate occurs in an incomplete interval of martensitic transformations, i.e., with a small interval of temperatures of re-inclusion. Thus, the proposed thermal relay is characterized by simplicity of design, and therefore, low cost and high sensitivity. The thermal relay can also be used as a switch if the adjustable screw is combined with the second fixed contact.

Источники информации
1. Авт.св. 1501186, H 01 H 37/54.Sources of information
1. Auto 1501186, H 01 H 37/54.

2. Авт.св. 2011238, H 01 H 37/54 - прототип. 2. Auto 2011238, H 01 H 37/54 - prototype.

Claims

A thermal relay comprising a dielectric housing, a metal cover, a fixed and a movable contact carrier, a contact stand, a swing spring that rests on one end on a contact stand and the other on a movable contact holder, as well as an adjustment screw, characterized in that the contact stand, which is also heat-sensitive element and in contact with a metal cover, made in the form of a curved plate made of a material with a shape memory effect, and the adjustment screw is installed on the idle side contact movable contact holder.