CS237524B1

CS237524B1 - Miniature self-acting thermal fuse

Info

Publication number: CS237524B1
Application number: CS837065A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Hlousek; Jiri Veprek; Pavel Zbirka
Original assignee: Miroslav Hlousek; Jiri Veprek; Pavel Zbirka
Priority date: 1983-09-28
Filing date: 1983-09-28
Publication date: 1985-08-15
Also published as: CS706583A1

Abstract

Řešení popisuje bimetaliokou membránu, která je jedním koncem za zpětným ohybem pevně spojena se zúženým koncem základní desky a před zpětným ohybem je základní deska opatřena průstřihem. Ke snadnému a jednoduchému seřizování je v rameni základní desky umístěn rozpínací šroub.The solution describes a bimetallic membrane, which is firmly connected with one end behind the return bend to the narrowed end of the base plate and before the return bend the base plate is provided with a cutout. For easy and simple adjustment, an expansion screw is located in the arm of the base plate.

Description

Vynález se týká řešení miniaturní samočinné tepelné pojistky proudově závislé, kterou lze využívat zejména jako tepelné ochrany elektrických motorů, nebo jiných elektrických' zařízení. Pojistka podle vynálezu pracuje samočinně v závislosti na okolní teplotě a elektrickém proudu, který přes ni protéká.The present invention relates to a miniature, self-contained, current-dependent thermal fuse which can be used in particular as thermal protection for electric motors or other electrical devices. The fuse according to the invention operates automatically depending on the ambient temperature and the current flowing therethrough.

Ochrana elektrických zařízení, například elektrických motorů proti přehřátí, je řešena mnoha způsoby. Tepelné ochrany, které jsou pro svoji robustní konstrukci přikládány k povrchu chráněných zařízení, jsou nevhodné, nebot mají pomalou reakci na hlídané změny teplot a navíc jsou jejich technické parametry silně ovlivňovány kolísáním teploty v okolí chráněného zařízení. Některé elektrické zařízení je vybaveno termistorovým, posistorovým nebo podobným čidlem. Aby však bylo možno vypnout příkon chráněného zařízení, je nutné doplnit čidla elektrickým obvodem a výkonovým spínacím prvkem. Takto řešená ochrana je však příliš drahá a složitá.Overheating of electrical equipment, such as electric motors, is addressed in many ways. The thermal protections which are attached to the surface of the protected equipment due to their robust construction are unsuitable because they have a slow reaction to the monitored temperature changes and, moreover, their technical parameters are strongly influenced by the temperature fluctuation around the protected equipment. Some electrical equipment is equipped with a thermistor, posistor or similar sensor. However, in order to switch off the power consumption of the protected device, it is necessary to supplement the sensors with an electrical circuit and a power switching element. However, such protection is too expensive and complex.

Výhodou tohoto řešení je miniaturní rozměr čidla. Jiné řešení tepelné ochrany je použití bimetalických pojistek využívajících skokové změny vlivem vyklenutí dvojkovové membrány působením změny teploty. Řešení, kdy miniaturní bimetalová membrána, vybavená z jedné strany na svých protilehlých okrajích kontakty, působí jako spínací můstek mezi kontaktními vývody, přičemž je v pouzdru umístěna letmo a její funkční polohu vymezuje vedení a pružný element, má své nevýhody. U této konstrukce je využito pouze z části zdvihu membrány, to znamená, že podmínky pro zhášení elektrického oblouku jsou zhoršeny. Rovněž dvojnásobná spotřeba kontaktního materiálu nepříznivě ovlivňuje cenu takto zhotovené tepelné ochrany.The advantage of this solution is the miniature size of the sensor. Another solution for thermal protection is the use of bimetallic fuses using step changes due to the convexity of the bimetallic membrane due to temperature changes. A solution in which a miniature bimetallic membrane, provided on one side with contacts at its opposing edges, acts as a switching bridge between the contact terminals, being spaced in the housing and defining its functional position by a guide and a resilient element, has its disadvantages. In this construction, only part of the stroke of the diaphragm is used, that is, the conditions for extinguishing the arc are impaired. Also, doubling the consumption of contact material adversely affects the cost of the thermal protection thus produced.

Poměrně běžně se vyskytuje řešení tepelné ochrany za použití pojistky, kde je jeden konec bimetalioké membrány vetknut do nosníku, který současně má funkci jednoho z vývodů pojistky. Takovým způsobem je řešena například pojistka podle NSR patentu 1 215 798. Nevýhodou tohoto řešení je možnost znehodnocení pojistky, a tím i chráněného elektriokého zařízení, při jejím zabudování do chráněného elektrického zařízení. Seřízení uvedené pojistky do oblasti mžikového rozpínání a částečně i do teplotního rozsahu se totiž provádí v sestavě přihýbáním zúženého konce krytu pojistky a jakákoliv deformace tohoto konce má za následek změnu požadované zapínací a rozpínací hodnoty nebo celkovou ztrátu funkce pojistky.Relatively common is a thermal protection solution using a fuse, where one end of the bimetallic foil is woven into the beam, which at the same time serves as one of the fuse terminals. In this way, for example, the fuse according to German Patent No. 1 215 798 is solved. The disadvantage of this solution is the possibility of the fuse, and thus the protected electrical appliance, being destroyed when it is incorporated into the protected electrical appliance. In fact, the adjustment of said fuse to the instantaneous expansion region and partly to the temperature range is accomplished in the assembly by bending the tapered end of the fuse cover and any deformation of this end results in a change in the desired closing and opening value or overall loss of fuse function.

Uvedené nedostatky odstraňuje řešení pojistky podle vynálezu, jehož podstatou je miniaturní samočinná tepelná pojistka proudově závislá, pracující samočinně v závislosti na teplotě, obsahující blmetalickou teplotně závislou membránu, která nese na svém volném konci kontakt a na svém druhém konci je pevně spojena se zúženým koncem základní desky za jejím zpětným ohybem, přičemž pod zúženým koncem je před zpětným ohybem základní deska opatřena průstřihem. Mezi zúženým koncem základní desky a zpětným ohyberfi základní desky se může také umístit v rameni rozpínací stavěči šroub. Spojeni základní desky s blmetalickou teplotně závislou membránou je zajištěno svařením nebo nýtováním. Rozevírací rameno zpětného ohybu základní desky může být prováděno i bez stavěcího šroubu jednoduchým přípravkem.These drawbacks are eliminated by a fuse solution according to the invention, which is based on a miniature self-acting temperature-dependent thermal fuse, comprising a temperature-dependent, self-contained, bmetallic temperature-dependent membrane which bears contact at its free end and is rigidly connected at its other end the base plate is provided with a punching under the tapered end before the rear bending. An expansion screw can also be placed in the arm between the tapered end of the base plate and the return bend of the base plate. The connection of the base plate to the bmetallic temperature-dependent membrane is ensured by welding or riveting. The retractable bending arm of the base plate can be executed without a set screw using a simple tool.

Výhody takto řešené miniaturní samočinné tepelné pojistky jsou zejména v tom, že seřizování pojistky je velmi snadné a jednoduché. Po seřízení pojistky a jejího zabudování do příslušného elektrického zařízení již nedochází ke změně požadovaných hodnot. Průstřih na základní desce umožňuje maximální miniaturizaci pojistky, a tím 1 malou hmotnost, jenž má za následek rychlou reakci pojistky na tepelné změny elektrického zařízení. Vlivem jednoduchosti konstrukce dochází k malé spotřebě materiálu a rovněž pracnost je velmi nízká.The advantages of such a miniature self-acting thermal fuse are particularly that the fuse adjustment is very easy and simple. Once the fuse has been adjusted and installed in the corresponding electrical equipment, the setpoint values are not changed. The indentation on the motherboard allows maximum fuse miniaturization, and thus 1 low weight, which results in rapid fuse response to thermal changes in electrical equipment. Due to the simplicity of construction, the material consumption is low and the labor intensity is very low.

Příklad provedení vynálezu je na obr. 1 a 2.An embodiment of the invention is shown in FIGS. 1 and 2.

Bimetalická teplotně závislá membrána £ je na volném konci opatřena kontaktem £, který dosedá v sepnutém stavu pojistky na protikontakt £, který je zastříknut nebo zalepen v izolačním dílu 8 a slouží zároveň jako jeden z vývodů pojistky. Na druhé straně je membrána £ pevně spojena se zúženým koncem £ základní desky £ svařením nebo nýtováním. Základní deska £ je opatřena průstřihem £ tak, aby zúžený konec £ základní desky £ volně do tohoto průstřihu £ The bimetallic temperature-dependent diaphragm 6 is provided at its free end with a contact 6 which abuts in the closed state of the fuse on the counter-contact 4 which is sprayed or glued in the insulating part 8 and also serves as one of the terminals of the fuse. On the other hand, the membrane 6 is firmly connected to the tapered end 4 of the base plate 6 by welding or riveting. The base plate 4 is provided with a cut-out 4 so that the tapered end 4 of the base plate 4 freely fits into this cut-out 4.

zapadal. Základní deska 2 3^e svým druhým koncem 10, který slouží zároveň jako vývod, pevně spojena nýtováním nebo lepením s Izolačním dílem 2· K oběma vývodům 2 ^a 10 jsou přivařeny nebo připájeny přívodní vodiče 11.set. Base plate 2 ^e 3 at its second end 10, which serves as a pin, rigidly connected by riveting or bonding with the insulating member 2 · K 2 ^and the two pins 10 are welded or soldered to the lead wires eleventh

Přes sestavu pojistky je navlečeno pouzdro 2 ^{a ze} strany vývodů je pojistka utěsněna tmelem nebo zalévací hmotou 13. Seřízení pojistky pro bezvadnou funkci se provádí rozevíráním ramene 14 zpětného ohybu 12 základní desky 2 jednoduchým přípravkem nebo jak je patrno z obrázku 1, pomocí rozpínacího stavěcího šroubu £.A fuse assembly 2 is threaded over the fuse assembly and the fuse is sealed with sealant or encapsulating material 13 ^{on the} side of the outlets. £.

Činnost tohoto ústrojí je následující:The operation of this device is as follows:

Při teplotách okolí pojistky nižších, než je vypínací teplota, jsou kontakty 2_ a 5 spojeny. Jakmile dosáhne bimetalická teplotně závislá membrána 2 vypínací teploty - vlivem vývinu tepla v chráněném elektrickém zařízení a částečně i vlastním ohřevem průchodem elektrického proudu - zaujme skokem druhou polohu prohnutí a tím dojde k okamžitému rozpojení elektrického obvodu pojistky. Při poklesu teploty bimetalické membrány 2 ^na zapínací teplotu pojistky, zaujme tato bimetalická membrána 2 skokem opět svoji výchozí polohu, to je sepnutý stav.At fuse ambient temperatures lower than the tripping temperature, contacts 2 and 5 are closed. As soon as the bimetallic temperature-dependent diaphragm 2 reaches the cut-off temperature - due to the generation of heat in the protected electrical equipment and partly by its own heating through the passage of electric current - it jumps to the second deflection position. When the temperature of the bimetallic diaphragm 2 drops ^{to the} switch-on temperature of the fuse, the bimetallic diaphragm 2 assumes its initial position by jumping again, i.e. the closed state.

Vynález lze použít téměř u všech elektrických zařízení, kde požadujeme ochranu proti přehřátí. Zejména však u elektromotorů, kde požadujeme minimální rozměry pojistky vzhledem k malým styčným plochám - čela cívek, drážky rotorů nebo statorů apod.The invention is applicable to almost all electrical devices where overheating protection is required. Especially in the case of electric motors, where the minimum dimensions of the fuse are required due to the small contact surfaces - coil ends, rotor or stator grooves, etc.

Claims

A miniature, self-acting, temperature-dependent, self-acting thermal fuse comprising a bimetallic temperature-dependent membrane carrying a contact at its free end, characterized in that the bimetallic membrane (1) is firmly connected at its other end to a tapered end (7) of the base plate (3) after its backward bend (12), wherein under the tapered end (7), the base plate (3) is provided with a punching (6) before the backward bend (12).

2. The current-dependent miniature thermal fuse according to claim 1, characterized in that an expansion screw (4) is located in the arm (14) between the tapered end (7) of the base plate (3) and the return bend (12) of the base plate (3). /.