Термореле

МПКНО Н 37/46
ТЕРМОРЕЛЕ
Изобретение относится к защитным тепловым устройствам.
Известны тепловое устройство защиты, содержащие термочувствительный элемент из материала с эффектом памяти формы (ЭПФ) в виде пружины, подвещенной на выступе подпружиненного контактного мостика, выполненного с возможностью поворота вокруг оси, расположенной ниже выступа 1.
Недостатком указанного устройства является отсутствие автоматического обратного включения при понижении температуры, а таклсе отсутствие резкого переключения контактов, что приводит к образованию искры и прогоранию контактов в момент срабатывания устройства.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является термореле, содержащее термочувствительный элемент в виде дуги из материала с эффектом памяти формы (ЭПФ), контактную стойку, выполненную с пазом, контактодержатель с подпружиненным язычком, неподвижный контакт, регулировочный винт и корпус с пазами, в котором закреплен термочувствительный элемент  прототип.
Недостатком указанного устройства является низкая чувствительность и малая надежность, а также невозможность передавать большие коммутирующие токи ввиду ограничения поперечного сечения упругого контактодержателя, являющегося одновременно тоководом и упругим элементом. Если увеличить-размеры поперечного сечения контактодержателя с целью повыщения величины пропускаемого тока, резко возрастают усилия, необходимые для срабатывания датчика, в результате чего термочувствительный элемент не может выполнять свои функции. Увеличение размеров термочувствительного элемента снижает чувствительность реле, приводит к его удорожанию и к существенному росту размеров устройства.
Технической задачей изобретения является повышение чувствительности реле и возможность передавать большие коммутируюшие токи при малых габаритах устройства.
Поставленная задача достигается тем, что термочувствительный элемент выполнен в виде винтовой спирали из материала с эффектом памяти формы, который передает усилие (нажимает) на толкатель, упираюшийся в упругий контактодержатель, соединенный с подпружиненным язычком, обеспечивающим скачкообразное перемещение контактной пластины контактодержателя. Высокая чувствительность срабатывания обеспечивается тем, что термочувствительный элемент в форме винтовой спирали способен передавать относительно высокие осевые перемещения при нагреве даже в небольшом интервале температур, а объединение в общую взаимодействующую группу винтовой спирали с памятью формы, толкателя, упругого контактодержателя позволяет вывести термочувствительный элемент непосредственно в контролируемую зону, обеспечивая тем самым быстродействие и надежность срабаты зания реле. Высокая чувствительность достигается также тем, что силы упругости контактодержателя и геометрические размеры винтовой спирали с памятью формы подобраны таким образом, что работа материала с ЭПФ происходит в неполном интервале мартенситных превращений, обеспечивая интервал повторных включений .
На фиг.1 представлен продольный разрез термореле.
На фиг 2 вид А
На фиг 3 вид Б детали 8. ,
Термореле состоит из диэлектрического корпуса 1, неподвижных контактов 2, 3, 4, 5, контактодержателя 6, с язычком 7 и контактной пластины 8. В корпусе установлен подвижный толкатель 9, в который одним концом упирается термочувствительная винтовая спираль с эффектом памяти формы 10, установленная через шайбу 11 во фланце 12, закрепленном
(
на корпусе 1 винтами 13. Фланец 12 содержит регулировочный винт 14 с контргайкой 15.
Термореле работает следующим образом. При повышении температуры окружающей среды до температуры начала обратного мартенситного превращения (Ан) термочувствительный элемент 10 начнет изменять форму и давить на толкатель 9, который в свою очередь упирается в контактодерлсгель 6. После повыщення температуры среды до заданной термоэлемент с памятью формы, принимая заданную форму, создает усилие, необходимое для преодоления состояния неустойчивого равновесия контактодержателя и резко разомкнет контакты 2 и 3, или через контактную пластину  замкнет неподвижные контакты 4 и 5.
Таким образом, ток протекает через контакт 4, контактную пластину 8 и контакт 5 или через контакты 2, 3 и пластину 8. Контактодержатель 6 с подпружиненным язычком 7 освобожден от токовой нагрузки.
После снижения температуры окружающей среды до температуры начала прямого мартенситного превращения (Мн) термочувствительный элемент 10 начинает терять свою угфугость за счет эффекта пластичности превращения. Под действием сил упругости контактодержателя 6 произойдет снова резкое обратное переключение контактной пластины 8 в исходное состояние. Далее при изменении температуры цикл повторяется.
Так как работа реле протекаетВ условиях небольших прогибов контактодержателя, а осевое перемещение реагирует на изменения температуры в узком интервале ( эффект памяти формы в условиях неполного мартенситного превращения), то интервал срабатывания термореле может быть достаточно узким (5-6°С).
Винтом 14 можно регулировать температуру срабатывания за счет изменения предварительной деформации пружины с ЭПФ 10, а выбор соответствующего количества рабочих витков термочувствительной винтовой
спирали позволяет задавать интервалы выключения и обратного включения термореле от  до 30°С.
Экспериментальные испытания модели термореле в течение 10 термоциклов показали высокую чувстаительиость и надежность в работе. I .а.с. СССР № 1529310 НОШ 37/32,54. 2. а.с. СССР № 2011111238 НОШ 37/54.