SU1647688A1 - Термореле - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройствам дл  контрол  температуры, и может быть использовано длл сигнализации о выходе контролируемого объекта из допустимого температурного режима. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей термореле за счет обеспечени  многократности срабатывани  и автоматического взведени . В термореле термочувствительный элемент выполнен из двух магнмтом г- ких Ферромагнитных элементов (МФЭ) с равными точками Кюри, один из которых размещен на внешней поверхности магни- топроводного корпуса, а другой - внутри корпуса с возможностью перемещени . На изол ционной крышке корпуса установлен посто нный магнит, МФЭ соединен с регулировочной шайбой и при его перемещении измен етс  рассто ние как между указанными элементами, так и между МФЭ и посто нным магнитом. Это обеспечивает регулирование температуры срабатывани . 2 ил. С te-.-i

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройствам дл  контрол  температуры, и может быть использовано дл  сигнализации о выходе контролируемого объекта из допустимого температурного режима.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей термореле за счет обеспечени  многократного действи  и автоматического взведени .

На фиг.1 изображена конструкци  термореле; на фиг.2 - зависимость магнитных сил Я от температуры Т.

Термореле содержит полый цилиндрический магнитопроводный корпус 1, двусоставной термочувствительный элемент, выполненный из магнитом гкого ферромагнитного материала с определенной точкой Кюри, один из которых 2 установлен снаружи корпуса 1 на его торце, другой 3 - внутри корпуса и соединен с ним регулировочной шайбой 4. Корпус 1 снабжен крышкой 5 из электроизол ционного материала, на внутренней поверхности которой установлен посто нный магнит 6, а также закреплены неподвижные контакты 7 с электровыводами 8: На торцовой поверхности термочувствительного элемента 3, обращенной к посто нному магниту 6, закреплена гибка  электропроводна  пластина 9 с подвижными контактами 10.

В оба ем случае сипа, действующа  на магнитный элемент i, наход щийс  в поле магнитного элемента J, определ етс  кз

FIJ - grad Wt,

-re - магнитна  эиарги  элемента ( в поло элемента J.

Кроме того, известно,что

w -ро / ь FT d v,(2)

V)

где «о - магнитна  посто нна ;

d - вектор намагниченности элемента i;

bli - вектор напр женности магнитного noun 0 злементе i:

Vi - объем элемента .

Напр женность магнитного пол  HI складываетс  чз напр женности собствен- кого 5зз агнич;- :;- о цбтс поли элемента - Нре м напр женности, создаваемой элементом j г.(утр з «лембЕпа I - , т.е.

Hi Ире +$1,

(Выража  Hj через иап-штни-,. -титенци- л у Hpci через :созфф -щив п рзсм тичивз- ; н:., а за том оы.чсл  лв согласие (2)  нтегри- 4VMMO, из П) ч,мэ;,:.т

FiJ-| b lj A (V), Vj. 5,j (4)

.ч is - самагниченносгь элемента ;

A - коэффициент, завис щий о рассто- jrt . n между элементами 1   j -dij и их объемов Vi:,Vj.

Конкретный вид А определ етс  формой элемеиточ i м j, так, дл  цилиндрической формы

Л.Л2-572

(5)

5372

Rbb(hj/2i- f Rj радиус з 8|узз г,а ;

hj - толщина элемента j.

Подвижней термочувствигельный зле- мент,  вл  сь звеном укзанной магнитной системы ; испытывает воздействие двух магнитных смл - со стороны посто нного магнита и неподвижного термочувствительного элемента, кажда  из которых определ етс  согласно (4). Его перебрасывание (срабатывание и взвод термореле), следовательно, реализующеес  при равенстве этих сил, обусловливаетс  термомагнытиыми характеристиками материалов посто нного магнита и термочувствительного элемента, их габаритами, зазорами в ситеме, а также температурой т может быть заранее обеспечено в соответствии с (4),

Терморе е работает следующим образом .

В исходном состо нии, когда температура контролируемого объекта ниже точки

Кюри каждого из термоэлементов 3 и 2 и магнитные фазовые переходы в них отсутствуют , магнитна  сила взаимного прит жени  между термоэлементами 3 и 2 Рз2Н

превосходит соответствующую силу между термоэлементом 3 и посто нным магнитом 6 Рзен (участок левее точек а0,1эо, фиг.2), что обусловлено выбором параметров магнитной системы в соответствии с (4). При этом

0 термоэлемент 3 прит нут к внутренней торцовой поверхности корпуса 1 до величины выставленного регулировочной шайбой 4 зазора , а контакты 7 разомкнуты. По мере при- ближен  температуры контролируемого

5 объекта к области магнитного фазового перехода термоэлементов 2 и 3 они начинают переходить в парамагнитное состо ние, т.е. магнитные силы Рз2 и Рзе падают (участки и Ь0-), причем изменение силы Рз2 про0 исходит более резко. Последнее св зано с тем, что зависимость магнитной силы от температуры в системе термоэлемент 3 - посто нный магнит 6 определ етс  изменением магнитных свойств лишь одной из ее

5 составл ющих, а именно термоэлемента 3, а в системе термоэлемент 2-- термоэлемент 3 - обоих. В результате, при заданном значении температуры ТСр, обусловленном как магнитными и габаритными характеристи0 ками элементов магнитной системы так и начальными зазорами в ней, имеющими регулировку , реализуетс  условие срабатывани  Рза Рзб (точка ) и происходит перебрасывание термоэлемента 3 от внут5 ренней торцовой поверхности корпуса . к посто нному магниту 6 (участки -ai и -bi). При этом посредством закрепленных на пластине 9 подвижных контактов 10 замыкаютс  неподвижные контакты 7, термореле

0 срабатывает. В случае дальнейшего роста температуры магнитные силы Рз2 и Рзб измен ютс  по кривым ai-32 и bi-b2. По мере возвращени  темературы контролируемого объекта к начальному значению магнитные

5 свойства термоэлементов 2 и 3 восстанавливаютс , силы Рз2 и Рзб возрастают(участки ai- и bi-) при более высоком темпе изменени  силы Рз2 (выше). В результате при некоторой температуре Тьз, меньшей тем0 пературы срабатывани , что св зано с изменением соотношени  зазоров в магнитной системе, выполн етс  условие равенства сил Рза и Рзб (точка ), аналогичное условию срабатывани , и происходит обратное пере5 брасывание термоэлемента 3 (участки -аз и -Ьз), т.е. термореле автоматически взводитс .

Настройка термореле на рабочую тем пературу осуществл етс  регулировочной

шайбой 4, обеспечивающей заданное соотношение зазоров в магнитной системе в соответствии с условием срабатывани .

Предлагаемое устройство, не ухудша  эксплуатационно-технических характеристик известного, в т.ч. облада  повышенной чувствительностью, имеет по сравнению с ним р д существенных преимуществ. Оно благодар  использованию двусоставного термоэлемента в сочетании с посто нным магнитом обеспечивает многократное срабатывание при автоматическом взведении и устойчивость к вибраци м.

Использование двусоставного термочувствительного элемента, изготовленного из магнитом гкого материала, в сочетании с посто нным магнитом при определенном мх расположении обеспечивает многократную работу термореле с автоматическим взведением, сохран   его высокую чувствительность . Вместе с тем взведение посто нного магнита позвол ет исключить из термореле подверженную вибраци м пружину и поршень. Срабатывание термореле при любой заранее заданной температуре рабочего диапазона достигаетс  выбором магнитных характеристик и размеров звеньев термочувствительного элемента и посто нного магнита, а также установкой зазоров между ними.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Термореле, содержащее магнитопро- водный корпус, снабженный крышкой из Электроизол ционного материала с закрепленными на ней неподвижными контактами , электропроводную пластину с подвижными контактами, регулировочную шайбу и термочувствительный элемент, выполненный из двух ферромагнитных звеньев с равными точками Кюри, одно из которых установлено снаружи магнитопровод- ного корпуса на его торце, другое - внутри корпуса соосно с ним, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени 

   0

   5

   многократного действи  и автоматического взведени , оно снабжено посто нным магнитом , установленным соосно с термочувствительным элементом на внутренней поверхности торцовой электроизол ционной крышки корпуса, а термочувствительный элемент выполнен из магнитом гкого материала , причем его подвижное звено охвачено регулировочной шайбой, уприрающейс  в магнитопроводный торец корпуса, и образует совместно с неподвижным звеном и посто нным магнитом магнитную систему с зазорами, соотношение которых определ етс  из формулы

   R8

   2

   Rg + (b2/2-d32 f/2

   Ri

   20

   Rt+fa/l+dstf 7

   б

   Rg-Khe -dae)2}372 , Ri

   Rg+Che/a-Kfee)

   - намагниченность неподвижного звена термочувствительного элемента; te - намагниченность посто нного магнита;

   R2 и П2 - радиус и толщина неподвижного звена термочувствительного элемента;

   Re и he - радиус и толщина посто нного магнита;

   5зз - зазор между неподвижным и подвижным звень ми термочувствительного элемента;

   дзб - зазор между подвижным звеном термочувствительного элемента и посто нным магнитом,

   а электропроводна  пластина с подвижным контактом установлена на торце подвижного звена термочувствительного элемента, обращенном к посто нному магниту.

   Фиг.1

   6

   &

   Г