SE469766B - Elektroniskt termiskt relae - Google Patents

Description

469 766 elektriskt isolerande och uppvisar en lägre termisk tröghet än minnesmassan, så att denna avkännare är samtidigt termiskt kopplad med den termiska massan och uppvärmningselementet.

Kroppen med låg termisk tröghet är företrädesvis en tunn keramikskiva som uppvisar en god värmeledningsförmàga, hos vilken en första sida bär en ledare, exempelvis ett tunt ledningsgaller, vars resistivitet varierar kontinuerligt med temperaturen, och hos vilken en andra sida, motsatt den första sidan, är i. den omedelbara närheten av, exempelvis i. kontakt med, uppvärmningselementet. Med fördel är uppvärmningselementet en tunn skiva som är gjord av en kopparlegering eller någon annan ledande legering som är utskuren och lagd på den kera- miska skivan. Den termiska minnesmassan är gjord av ett mate- rial med. hög termisk tröghet i en liten volym, exempelvis eternit.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Följande beskrivning av ett icke begränsande utförande av uppfinningen hänvisar till bifogade ritningar, på vilka: fig 1 i perspektiv visar ett detekteringsmedel som tillhör det elektroniska termiska relät enligt uppfinningen, fig 2 är en schematisk sidovy av detta medel, fig 3 är en liknande vy av en variant av detekteringsmedlet, och fig 4 är en schematisk vy av ett elektroniskt termiskt relä enligt uppfinningen. f4s9 766 BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRANDEN Det i fig 1 och 2 illustrerade detekteringsmedlet 10 är ett termoelement 11 som innefattar ett resistivt uppvärmningsele- ment 12, en av en isolerande kopplingskropp buren avkännare 13 och en termisk minnesmassa 15.

Varje detekteringsmedel är förbundet med en fas hos en fler- fasig belastning, såsom en motor. Det kan förbindas genom förbindningsledare vid ändarna 16, 17 hos uppvärmningselementet 12 med stift eller terminaler hos respektive pol hos det elektroniska termiska relät, som kommer att förklaras längre fram under hänvisning till fig 4.

Det resistiva uppvärmningselementet eller uppvärmningsdonet 12 är bildat av en tunn skiva av koppar eller annan lämplig ledningslegering, som företrädesvis är skuren i meanderslingor men möjligtvis är anordnad annorlunda. Avkännaren 13 är ett ledningsgaller av en ringa tjocklek, exempelvis gjort av nickel, som är avsatt på en tunn aluminiumoxidskiva 14 som bidar den elektriskt isolerande kroppen för termisk koppling. I relät anordnade stift 18 för förbindning med den elektroniska behandlingskretsen är förbundna med gallret hos avkännaren 13.

Uppvärmningselementet 12 förbrukar endast en ringa ström och uppvisar en reducerad termisk förskingring. Det framgår att detekteringsmedlet har en ringa tjocklek.

Den termiska minnesmassan 15 är av ett elektriskt isolerande material med hög termisk tröghet med avseende på den hos den avkännaren bärande skivan 14. Detta material är exempelvis gjort av eternit. Minnesmassan 15 är kapabel att memorera det termiska tillståndet hos motorn och approximativt simulera uppvärmningen därav i fallet av en överbelastning och avkylning i fallet av en avskärning av energitillförseln hos den ifråga- varande fasen, vilket följer utlösning beroende på relät eller en brytning beroende på ett element utvändigt om relät. Minnes- 469 766 massan 15 .och dess tröghet bestäms beroende av den skyddsklass som krävs för motorn med vilken det elektroniska termiska relät är' förbundet.

Hos det föredragna utförandet enligt fig 2 uppvisar den ter- miska kopplingsskivan 14 på en första sida l4a skiktet hos avkännaren 13. Pâ en andra sida 14b, motsatt den första, är skivan 14 i direkt kontakt med uppvärmningsdonet 12, som lagts platt.

Den termiska minnesmassan 15 är bildad av två halvskal l5a, 15b. Halvskalet l5a är anordnat på samma sida om den termiska kopplingsskivan 14 som sidan 14a. Det är i kontakt både med denna sida och gallret 13 och med en sida 12a hos uppvärm- ningsdonet 12. Halvskalet 15b är anordnat på motsatt sida av kopplingsskivan 14 och det är i kontakt med den motsatta sidan 12b hos uppvärmningsdonet 12 och med sidan 14b hos skivan.

Minnesmassan 15 kan även bildas av ett enda stycke.

Delarna 12-15 kan inkapslas i ett elektriskt isolerande hölje 19, som är visat med en streckprickad linje i fig 2. Detta isolerande hölje kan hos en variant själv bilda minnesmassan 15.

Hos utförandet enligt fig 3 är uppvärmningsdonet 12 en kring den termiska kopplingsskivan 14 lindad ledare. Avkännaren 13 är anordnad på den ena sidan av skivan 14 på ett parti därav, vilket är antingen inte täckt av den lindade ledare eller täckt av denna ledare men med mellanplacering av ett isolerande skikt eller ett lämpligt isoleringsmedel. Den termiska minnesmassan 15 uppsamlar även här den väsentligen från uppvärmningsdonet 12 och i andra hand från skivan 14 kommande värmen.

Fig 4 illustrerar ett utförande av det elektroniska termiska relät som uppvisar detekteringsmedel av den beskrivna typen.

Detta relä har ett hölje 20, i vilket tre tryckta kretskort 21, ï¿4s9 766 22, 23 är hysta. Detekteringskortet 21 bär exempelvis tre termoelement ll, som vart och ett är förbundet med en fas, samt ett termiskt kompenseringselement 24, som levererar en för omgivningstemperaturen representativ analogsignal, med hjälp av en sensor, vars resistivitet varierar kontinuerligt med den inuti höljet rådande temperaturen. Elementet 24 kan anordnas i serie med elementet 11.

När det elektroniska termiska relät skall placeras nära motorn som skall skyddas kan det termiska kompenseringselementet 24 utelämnas.

Hos ett fördelaktigt utförande anordnas ett väljardon 24a, vilket styr en omkopplare som är förbunden med det termiska kompenseringselementet för att bringa det senare i eller ur drift i beroende av användningsförhållandena.

Behandlingskortet 22 bär den elektroniska behandlingskretsen.

Denna krets behöver inte element som definierar ett termiskt minne, eftersom det redan tillhandahàlles genom nánnesmassan 15.

Reglerings- och 'utgångskortet 23 bär' både de med reglering kommunicerande regleringselementen och på höljets frontsida 25 anordnade signaleringselement och via terminaler 26 med yttre signalerings- eller styrmedel förbundna utgångsreläer.

Korten 21-23 kan naturligtvis reduceras till två tryckta kretskort, ja till och med till ett enda kort.

Terminaler 27 är anordnade i höljet för att tillföra energi till korten 21-23. Energiterminaler 28, 29 förbinder respektive ände 15, 17 hos uppvärmningsdonen med kretsen som matar motorns lindningar. 469 766 Det elektroniska termiska relät kan naturligtvis anordnas på annorlunda sätt. Det kan i synnerhet inkluderas i en skyddsan- ordning som tillhandahåller olika funktioner, speciellt de hos kontaktorer och/ eller kontaktbrytare.

Claims (8)

7 f?469 766 Egtegtkgav

1. Elektroniskt termiskt relä som kan förbindas med en fler- fasig elektrisk belastning för avklippande av energitillförseln till belastningen i fallet av en strömöverbelastning_i åtmins- tone en fas eller en obalans mellan fasströmmarna, varvid detta relä innefattar i ett hölje (20): - ett detekteringsmedel (10) per fas för levererande av en signal som är beroende av styrkan hos fasströmmen, - en elektronisk behandlingskrets (22) som mottager och be- handlar de av detekteringsmedlen (10) levererade signalerna, varvid denna krets innefattar ett logiskt medel som är kapabelt att leverera en utlösningssignal, varvid varje detekteringsmedel är ett termoelement (11) med ett resistivt uppvârmningselement (12) genom vilket fasströmmen flyter, en reläavkânnare (13), vars resistivitet varierar kontinuerligt med temperaturen och som är elektriskt förbunden med behandlingskretsen för att till denna överföra en analog signal som är representativ för den av det resistiva elementet (12) alstrade uppvärmningen, och en termisk massa (15) som är kapabel att bilda ett termiskt minne av belastningens uppvärm- ning, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda reläavkännare (13) är förbunden både: - direkt med den termiska massan (15) och - med det resistiva uppvärmningselementet (12) genom en från den termiska minnesmassan skild kropp (14) för termisk kopp- ling, vilken är elektriskt isolerande och uppvisar en lägre termisk tröghet än minnesmassan (15). 4691766

2. Relä enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda kopplingskropp (14) med låg termisk tröghet är en tunn keramikskiva med god värmeledningsförmága, hos vilken en första sida (14a) bär avkännaren (13), vars resistivitet varierar kontinuerligt med temperaturen, och hos vilken den andra sidan (14b), motsatt den (första sidan, är i omedelbar' närhet av uppvärmningselementet (12).

3. Relä enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att uppvärmningselementet (12) är en tunn skiva som är gjord av en ledningslegering, som är skuren i meanderslingor och lagd platt på den andra sidan. (14b) hos den 'tunna keramikskivan (14), varvid avkännaren (13) är en tunn ledare som är avsatt på den första sidan (14a) hos keramikskivan.

4. Relä enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att kopplingskroppen (14) med låg termisk tröghet är en tunn skiva med god vârmeledningsförmåga, vilken bär avkännaren (13) och kring vilken en uppvärmningselementet (12) bildande elektrisk ledare är lindad, och att den tunna skivan är i kontakt med den termiska minnesmassan (15).

5. Relä enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att den termiska minnesmassan (15) uppvisar hög termisk tröghet i en ringa volym, den är elektriskt isolerande, i kontakt med den termiska kopplingskroppen (14) och definierad som en funktion av den önskade skyddsklassen för den flerfasiga belastningen med vilken relät är förbundet.

6. Relä enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att höljet (20) hyser ett kompenseringsdetekteringsmede1 (24), som innefattar en avkännare, vars resistivitet varierar kontinuer- ligt med temperaturen som råder inuti höljet (20), att fasde- tekteringsmedlet och kompenseringsdetekteringsmedlet är monte- rade på samma tryckta krets (21). 9 ï:469 766

7. Relä enligt krav 6, k ä n nde t e c k n a t därav, att ett vâljardon (24a) styr en omkopplare som är förbunden med kom- penseringsdetekteringsmedlet för selektivt bringande av det senare i och ur drift.

8. Relä enligt krav l, k ä n n e t e c kn a t därav, att nämnda kropp (14) bär avkännare (13), är termiskt kopplad till uppvärmningselementet (12) och är i termisk förbindelse med minnesmassan (15), och att resistiviteten hos avkännaren (13) varierar kontinuerligt med temperaturen.