SU1334208A1 - Температурное реле - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к термобиметаллическим температурным реле, предназначенным дл  защиты асинхронных электродвигателей и другого электрооборудовани  от недопустимого нагрева . Целью изобретени   вл етс  повышение коэффициента возврата. Термореле содержит теплоизол ционный корпус 1, теплопровод щую крышку 2, термобиметаллические пластины (ТБА) 3,4 и 5, дополнительную ТБП 6, регулировочный элемент 7, рычаг 8, двуплечий рычаг (ДР) 9, контактный рычаг 10, ось вращени  11, основание 12, фиксатор 13, моментную пружину 14, контакты 15 и 16. Благодар  тому, что термореле снабжено ДР 9, а ДР 9 выполнен подвижным относительно основани  12 дл  изменени  положени  фиксатора 13 относительно контактного рычага 10, то термореле обеспечивает высокий коэффициент возврата как при медленном, так и при быстром нагревах обмотки защ}щаемо- го электродвигател . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с S (Л 1 2 3 if 5 6 со

Description

1

И ооретзнне откоснтс  к злектро-- технике; а именно к термобиметалли ческим температуркы. реле. преднаэ- наченньпч дл  защитъ асинхронных злек тродвигателгзй к другого злектрообо- рудозани  от .недопустимого на;греБа.

Цель изобретски  - повьиление кс- зффицр екта возврата,

Г1а чертеже изображено предлагаемо температурное pejiBj общий вид.

Te epaтypнoe реле содержит тепло изол цион 1;1й корпус 1 S, твплопровод - щую крышку 2 и размещеннькз в тепло-: изол ционыом корпусе 1 теплочз зстви- тельный орган и контактный механизм.

Теплочувстви ге.пьный оргав: включае в себ  термобкметаллические пластины

3- 5 5 дополнительную термобш еталли ческугс пластину 5, регулировочный элемент 7 к рь:чаг 3, Гермобиметалли- ческа  пластш-за 3 располонена непос- редственнс на теплопровод щей крышке

2, а термо оиметаллические лластинь

4и i- последовательно удалены от теп лопровод щей крышки 2, Такое расположение термобкметаллических пластин обеспечивает при медленном нагреве терморелэ примерно одинакокую темпе- ратуру на термоб|фгеталлических нлас- ти нах S 3, а при быс;тром нагреве - значительный температурный перепад между тер юбиметаллической пластиной

3и термобкметаллическими пластинами

4и 5/Гермобинетал.га 1ческие пластины

3 и 4 направлением изгиба сориентированы так у что при нагреве изгибаютс  навстречу друг к другу и воздействуют друг на, друга, а термооиметалли-. ческа  пластина 5 изгибаетс  в ту же CTopcKv ,, что и термобнметаллическа  пластика 3,

Предлагаемые направлени  .взаимо-- действи  термобрметаллргческигс пластин 3 - 5 с учетом перераспределекик температуры на указанных пластинах в зависимосп и от рекима наг рева обеспечивают теплочувствительному.органу реагирование как на температуру; так и на скорость ее нарастани . Калдча  из термобиметаллических пластин имеет один зашемлен гый 5 а другой свободный конец. Усили , развивaSivitje термо биметаллическш- 1И пластинадчи на свободных кондах при ноздействии температуры направлень в различные точки контакт о го меха к из f а; резу пь тир усилие от термобиметаллических плэс

082

: ик 3 и 4 нрикла;1 11Ваетс т к двуплечему рьгчагу 9 контактн1: ;Го че:;;инизма в точите Aj а усилие от тер:-.1обиметалличес- кой нластины 5 прикладываетс  к кон- та1;тнону рычагу 10 в точке Е. Эта oco6ej HocTb прило;:-:ени л усишт от тер- нобиметаллических пластин тснлочувст- HHTejHHioro органа к контактному механизму позвол ет последнему срабатывать или то.пько от температуры 5 или .олько от CKopocTi-i роста температуры. Дл  повышени  чувствительности термореле к температура на свобЬдном конде.

ib

термобиметаллической пластины

размещаетс  дополнительна  термобиметаллическа  нластина 6. Последн   изгибаетс  в том же н.аттранлении, что тер (;

5

о

5

b

b

свободньм конец напра;;лен в сторону . защемленного конц;;: термобиметаллической пластины 5. На свободном конце термобиметаллической пластины 6 раз- -.1ещаетс  регулирогю чный элемент, например эксцентрик посредство - которо- Г о усилие от термобиметаллическиХ пластин 5 и б передаетс  на контактный рычазг 10 вблизи подвижного контакта (в точке Б) : С HOMODibto регулировочного элемен:тё. термореле можно настраивать на ра:. ичньге уставки срабатывани . Рычаг S служит дл  передачи результирующего усили  от термобиметаллических пг:астин 3 и 4 на под- Ешкное плечо рычага 9 контактного механизма , Дл  термобиметаллических пластин 3-6 целесообразно примен ть термобиметалл с о;:.,знаковыми параметрами , но при конструктивных видоизменени х допз стимс; Г1риме;;-( ть термобиметалл различной тог щины и различной ч у в с т в и т е л ь н о (.: т и,

Контактный механиз:- вкл очает в себ  двуллечнй рыча) Э, конт актньв рычаг |0, ось вращени  1 ij основание 12 фиксатор 13, MOMBHTHj/iO пружину 14 J подвижный контакт 15 и неподвилк- :-5Ьй контакт 16, От о сновани  12 и не- подви;кных ко-нтактов 16 через корпус I epMopeJie проход т юэнтагс тные выводь, которыми термореле подсокди:-: стс  Б схему управлени  электродвигателем, На конде двуплечехт 9 имеетс  фиксатор 13, опре,:с;гул ющий пол(зжение моментной пружины 1ч относителг,но контактного рычага 10, В обычных контактных механизмах ; напр мерэ в микропереключател х Ml 7, МГ1 12) аналогичный рычагу 9. - фиксатор 13

выполнены неповижными. В предлагаемом термореле рычаг 9 выполнен подвижным и двуплечим, в результате чего он мо жет перемещатьс  относительно основани  12 на оси 11 и тем самым измен ть положение фиксатора 13 относительно контактного рычага 10, что позвол ет контактному механизму срабатывать как от усили  Р, термобиме- таллической пластины 5, прикладываемого в точке Б к контактному рычагу 10, так и от результирующего усили  Р термобиметаллических пластин 3 и 4, прикладываемого в точке А к пле- чу двуплечего рычага 9, Дл  регулировки реагировани  на скорость роста температуры служит регулировочный эле элемент 17.

Термореле встраиваетс  непосредст- 20 жени  в другое, т.е. происходит сра25

30

35

венно теплопровод щей крышкой 2 на обмотку электродвигател  и выводными проводниками вк лючаетс  в цепь коммутационного устройства отключени  электродвигател  от сети или в цепь сигнализации перегрева двигател .

Температурное реле работает следующим образом.

В асинхронных электродвигател х нагрев обмотки зависит от режима перегрузки и в общем случае может ха- .рактеризоватьс  медленным или быстрым темпом нагрева. При перегрузках с вращакщимс  ротором (кратность тока I PI перегрузки к номинальному току I,, не больше 2, т.е. 2) врем  нагрева обмотки до номинального значени  исчисл етс  минутами (10-120 мин). Такой нагрев обмотки прин то считать медленным.

В аварийных режимах, когда ротор электродвигател  заторможен и кратность тока составл ет i„/ i 5, нагрев обмотки до номинальной: температуры происходит за 20-90 с. Такой нагрев обмотки прин то:считать быстрым .

При медленном нагреве скорость роста температуры в обмотке 2 области срабатывани  термореле не превьш а- ет 5°С/мин, при быстром нагреве скорость роста температуры в обмотке составл ет 2- G°C/c,

При медленном нагреве обмотки электродвигател  термобиметаллические дс пластины 3-5 термореле нагреваютс  примерно с одинаковой температурой. Достигнув температуры Т, уставки срабатывани ,термобиметаллические

40

45

50

батывание термореле.

Таким образом, в режимах с медленным нагревом обмотки термобиметаллические пластины 3 и 4 не изгибаютс  и термореле не реагирует на скорость роста температуры, а работает как обычное температурное реле, сраб-аты- ва  при заданной температуре Ту. от воздействи  только одной термобиметаллической пластины 5, а в случае наличи  пластины 6 - от суммарного усили  термобиметаллических пластин 5 и 6.

При охлаждении термореле уменьшаетс  изгиб и снижаетс  усилие Р термобиметаллической пластины 5 до зна - чени -, достаточного дл  перехода контактного рычага 10 в первоначальное устойчивое положение, т.е. происходит самовозврат термореле в начальное состо ние.

В контактном механизме возврат контактов в исходное состо ние зависит от раствора контактов, величины действующего усили  Р , положени  фиксатора 13 относительно неподвижных контактов 16 и местоположени  на контактном рычаге 10 точки Б. Следовательно , при оптш альном выборе указанных факторов в контактном механизме можно достичь достаточно высокого коэффициента возврата, равного 0,85-0,9. Дл  сравнени  следует отметить , что в аналогичных контактных механизмах серийного изготовлени , в которых не преследуетс  цель получени  высокого коэффициента возврата (например, в микропереключател х Ь1П7, Ш12), этот показатель составл ет

пластины 3, 4 и 5 взаимодействуют следующим образом. Усили  термоб ше- таллических пластин 3 и 4 направлены встречно, поэтому результирующее усилие рычага 8 на двуплечий рычаг 9 контактного механизма близко к нулю. Следовательно, при медленном нагреве термореле термобиметаллические пластины 3 и 4 не оказывают воздействи  на контактный механизм, а усилие термобиметаллической пластины 5, приложенное к контактному рычагу 10 в точке Б, достигает значени  Р, , которое несколько превышает противодействующее усилие контактного рычага 10 от моментной пружины 14, в результате чего контактный рычаг 10 мгновенно переходит с одного устойчивого поло5

0

5

с

0

5

0

батывание термореле.

Таким образом, в режимах с медленным нагревом обмотки термобиметаллические пластины 3 и 4 не изгибаютс  и термореле не реагирует на скорость роста температуры, а работает как обычное температурное реле, сраб-аты- ва  при заданной температуре Ту. от воздействи  только одной термобиметаллической пластины 5, а в случае наличи  пластины 6 - от суммарного усили  термобиметаллических пластин 5 и 6.

При охлаждении термореле уменьшаетс  изгиб и снижаетс  усилие Р термобиметаллической пластины 5 до зна - чени -, достаточного дл  перехода контактного рычага 10 в первоначальное устойчивое положение, т.е. происходит самовозврат термореле в начальное состо ние.

В контактном механизме возврат контактов в исходное состо ние зависит от раствора контактов, величины действующего усили  Р , положени  фиксатора 13 относительно неподвижных контактов 16 и местоположени  на контактном рычаге 10 точки Б. Следовательно , при оптш альном выборе указанных факторов в контактном механизме можно достичь достаточно высокого коэффициента возврата, равного 0,85-0,9. Дл  сравнени  следует отметить , что в аналогичных контактных механизмах серийного изготовлени , в которых не преследуетс  цель получени  высокого коэффициента возврата (например, в микропереключател х Ь1П7, Ш12), этот показатель составл ет

примерно 05/5-0,,82j что так уе  БЛ еп ;  достаточно высок гм.

При iiFiicrpoM нагреве обмотки электро двигател  г а грев термобит.-геталли- ческих пластин 3 - 5 и юс всздейстЕие на контактный мехгнкзм видоизмен ютс  по сравнение с медленным HarpeRON; При быстром нагреве обноткй электрг:.- - двигател  термоблметаллическке плас тины 3-5 нагреваютс  неодкнаково. Так как тгрнобитметалличаска  пластина 3 расположена кепосредственно на теплопровод щей крышке,, а термобиметаллические пластины 4 и 5 ггоследова тельно удаленьл от теплопровод щей KpbiJiiKH; то будет  меть месте следующее соотношение междЗ температурами термобш-шталлических пластин 3 - 5. Вследст1зие неодинаксвой температуры термобшлеталлйчески:;: пластин 3 и 4 13озника(;т значительное результир тоще усилие Р , которое,, действу  через рычаг 8 на плечо дзз плечего piiiqara 9э перемешает фиксатор 13 в сторон контактн ого рычага lO, При определенном значении Р фиксатор 13 ходит чарез линию 1-;еус;тойч1Ивого пс- ложени  контактного рычага 10j вследствие чего происходит мгновеёи-1Ь й пе-- эеход контактного рычага 10 в другое устойчивое положение,; , происходит срабатывание термореле,

Так как за врем  быстрого нагре- 13а обмотки температ ура термлобиметал- лической пластины 5 праг ;тически не измен етс ; то усилие от термобиме , таллической пласткнк 5 в режимах быстрого HarpiSfia обмотки не оказывает существенного воздействи  на козз- тактный механизм. По этой причине и дополнк сельнак термобиметаллическа  пластина 6 (в случае ее наличи ) не оказывает воздействи  на контактный мех а WISH...

Таким образом, при 6bJCTpoi-5 в:агрев обмотки срабатывание термореле происходит от воздействи  термобн -1еталли-- ческих пластин 3 и 4 на контактный механизм,) причем зто зоздействие про 1-1 сходит в функдни скорости роста температуры в обмотке, так как разность емператур Т„- Т,, ДТ,, .- определ ю- ца  стелень воздействи  результирую- (дет о усили  на контактный механ -тзм, пропорднональна скорости роста температуры в обмотке,.

Срабатывание тернореле в :1)ун ;1шк CKopocTJ-i г.оста температуры в обмотке

208

позвол ет ко1 1П8Нсировать динамическую погрешность измерени  температурь; термореле и тем caNfbiM обеспечивать эффективную тепловую защиту асинхронных электродвигателей в режимах с быстрым нагревом обмотки (аварийных режимах),

Предлагаемое термореле (в отличие

от температурного реле-прототипа) после срабатывани  в режиме быстрого нагрева имеет высокт-гй коэффициент возврата,, приближакзщийс  к 1, Это обусловлено тем, что при охлаждении

S термореле после срабатывани  температура термобиметаллическргх пластин 3 и 4 через несколько дес тков секунд , выравниваетс , вследствие чего результирующее ycHjn-ie Р приближает0 с  к нулЮ; а контактный механизм пе- рехо.дит в первоначальное состо ние. Кроме того, предлаг аемое термореле реагирует как на М1Е .цлепньй, так и ма быстрый нагрев обмотки и в обоих

режимах имеет коэффидиент возврата .не ниже О,,8 и 0,92 соответственно при медленном и быстром нагреве. Таким образом, предлагаемое термореле может найти широкое применение дл 

30 встроенной тепловой защиты разнообразных асинхронных электродвигателей и другого злектрооб-о.рудовани  (например , трансформаторных подстандий, .гурбомуфТз Koi-inpeccijpoB и т.п.).

оЬ

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Температурное реле, содержащее теплоизол дио.нный K jpnyc, теплопрово40 д пдую крышку 5 тепло чувствительный орган из трех последовательно удален- ньк от теплопровод :дей крышки термо- биметаллическлгх пластин контактньм «еханизм, .вКо почающиГз в себ  неподвиж41 :  ки контакт, контак- ньй рычаг с зак- р.епленньпч на одном его конде подвижным , контактом,, и мо:чент1-1 та npysHiiyj 3OSдействующую на ксштактный рычаг„ о т .л и ч а ю щ е е с   тем,, что, с

   цг, целью повышени  козФфидиента возвра- Т.Я,, оно снабжено двл плечим рычагом, одно плечо которого соединено с мо- ьгетной пружиной,, а ;:; торое -- с другим концом контактного рычага и первой,

   gj:- счита  от теплопровс,ц щей крьппки,, термобиметаллической пластиной; при этом перва  и втора;-: термобиметалли- ;: скиз пластины сорк енткрозаны нап- г/арлением изгиба и воздействующим

   7

   усилием друг к другу, а треть  термобиметаллическа  пластина - в том же направлении,, что и перва , с воздействующим усилием на контактный рычаг.
2. 2. -Реле по п. 1, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что, с целью повышени  чувствительности, оно снабжено регулировочньсч элементом и дополниРедактор А. Ревин Заказ 3968/49

   Составитель В. Коносов

   Техред Л.Сердюкова Корректор В. Гирн к

   Тираж 697Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035s Мэсква, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. IIpoeKTtraH, 4

   8

   тельной термобиметаллическо пллс- тиной, закрепленной на свободном конце третьей тepмoби eтaлличecкoй пластины , изгибающейс  в ту же сторону, что и треть  термоб металлическа  пластина, и на свободном конце которой размещен регулировочный элемент, взаимодействуюпшй с контактным рычагом .