JPH0628960A - 熱動形過負荷継電器 - Google Patents
熱動形過負荷継電器Info
- Publication number
- JPH0628960A JPH0628960A JP20300592A JP20300592A JPH0628960A JP H0628960 A JPH0628960 A JP H0628960A JP 20300592 A JP20300592 A JP 20300592A JP 20300592 A JP20300592 A JP 20300592A JP H0628960 A JPH0628960 A JP H0628960A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bimetal
- thermal
- heater
- heat
- thermal conductor
- Prior art date
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- Pending
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- Thermally Actuated Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】熱動形過負荷継電器の動作時間を長くする。
【構成】サーマルリレーのヒートエレメントを構成する
ヒータ４とバイメタル５との間に適宜の熱容量を持つ熱
的導体６を挟み込む。これにより、ヒータ４が熱的導体
６を加熱してからバイメタル５を加熱するようになるの
で、バイメタル５が所要の動作温度に達するまでの時間
が遅れ、サーマルリレーの動作時間が長くなる。
ヒータ４とバイメタル５との間に適宜の熱容量を持つ熱
的導体６を挟み込む。これにより、ヒータ４が熱的導体
６を加熱してからバイメタル５を加熱するようになるの
で、バイメタル５が所要の動作温度に達するまでの時間
が遅れ、サーマルリレーの動作時間が長くなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電流により発熱する
ヒータで加熱されるバイメタルの変形を利用して接点を
開閉し、電動機の過負荷保護を行う熱動形過負荷継電器
（以下、サーマルリレーという）に関し、特にその動作
時間を遅らせるための手段に関する。
ヒータで加熱されるバイメタルの変形を利用して接点を
開閉し、電動機の過負荷保護を行う熱動形過負荷継電器
（以下、サーマルリレーという）に関し、特にその動作
時間を遅らせるための手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】サーマルリレーにより保護すべき電動機
には起動時間の長短や耐熱温度の高低などにおいて種々
の特性があり、サーマルリレーもこれらの特性に応じて
動作時間の長いものや短いもの、あるいは平均的なもの
など種々の特性が要求される。その場合、従来はサーマ
ルリレーの動作時間を長くするのに、図４に示すように
サーマルリレー１のヒートエレメントと並列に可飽和リ
アクトル２を接続している。なお、３はサーマルリレー
１が装着された電磁接触器である。
には起動時間の長短や耐熱温度の高低などにおいて種々
の特性があり、サーマルリレーもこれらの特性に応じて
動作時間の長いものや短いもの、あるいは平均的なもの
など種々の特性が要求される。その場合、従来はサーマ
ルリレーの動作時間を長くするのに、図４に示すように
サーマルリレー１のヒートエレメントと並列に可飽和リ
アクトル２を接続している。なお、３はサーマルリレー
１が装着された電磁接触器である。
【０００３】上記可飽和リアクトル２は定格電流が流れ
た時の端子間電圧では飽和せず、インピーダンスが大き
いためにリアクトル部への分流がほとんど生じないのに
対し、過電流が流れると飽和してインピーダンスが低下
し、リアクトル部への分流が増大する。そのため、例え
ば回路上に定格電流の６倍の電流が流れてもサーマルリ
レー１のヒータには定格電流の３〜４倍程度しか流れ
ず、結果としてサーマルリレー１の動作時間が遅れる。
た時の端子間電圧では飽和せず、インピーダンスが大き
いためにリアクトル部への分流がほとんど生じないのに
対し、過電流が流れると飽和してインピーダンスが低下
し、リアクトル部への分流が増大する。そのため、例え
ば回路上に定格電流の６倍の電流が流れてもサーマルリ
レー１のヒータには定格電流の３〜４倍程度しか流れ
ず、結果としてサーマルリレー１の動作時間が遅れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ヒートエレ
メントと並列に可飽和リアクトルを設ける従来構成は、
図４からも分かるように可飽和リアクトルが外部に突出
するために外形寸法が大きく、またコストも高い。そこ
で、この発明は、動作時間を長くしながら外形寸法が小
さくかつ安価なサーマルリレーを提供することを目的と
するものである。
メントと並列に可飽和リアクトルを設ける従来構成は、
図４からも分かるように可飽和リアクトルが外部に突出
するために外形寸法が大きく、またコストも高い。そこ
で、この発明は、動作時間を長くしながら外形寸法が小
さくかつ安価なサーマルリレーを提供することを目的と
するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、ヒートエレ
メントの熱容量を増やすことによりバイメタルの温度上
昇に時間的遅れを生じさせようとするもので、そのため
に適宜の熱容量を持つ熱的導体をバイメタルに接触させ
て設けるものとする。熱的導体は可撓性のある板材とし
てヒータとバイメタルとの間に挟み込むことができる。
また、熱的導体は可撓性のある板材としてバイメタルの
ヒータと反対側の面に重ね合わせることができる。
メントの熱容量を増やすことによりバイメタルの温度上
昇に時間的遅れを生じさせようとするもので、そのため
に適宜の熱容量を持つ熱的導体をバイメタルに接触させ
て設けるものとする。熱的導体は可撓性のある板材とし
てヒータとバイメタルとの間に挟み込むことができる。
また、熱的導体は可撓性のある板材としてバイメタルの
ヒータと反対側の面に重ね合わせることができる。
【０００６】
【作用】サーマルリレーの動作時間はバイメタルの温度
上昇のスピードで決定されるが、ヒートエレメントの熱
容量が増えると以下に述べるようにバイメタルが動作温
度に達するまでの時間が長くなる。いま、ｉ：電流、
Ｒ：ヒータ抵抗、ｔ：時間、θ1 ：バイメタルの動作温
度、θ0 ：周囲温度、ｑ：ヒートエレメントの熱容量、
Ｈ：熱放散係数とすると、
上昇のスピードで決定されるが、ヒートエレメントの熱
容量が増えると以下に述べるようにバイメタルが動作温
度に達するまでの時間が長くなる。いま、ｉ：電流、
Ｒ：ヒータ抵抗、ｔ：時間、θ1 ：バイメタルの動作温
度、θ0 ：周囲温度、ｑ：ヒートエレメントの熱容量、
Ｈ：熱放散係数とすると、
【０００７】
【数１】ｉ2 Ｒdt＝ｑ dθ＋Ｈ（θ1 −θ0 ）dt となる。なお、式中のｉ2 Ｒdtはヒータの発生熱量、ｑ
dθはヒートエレメントに蓄積される熱量、Ｈ（θ1 −
θ0 ）dtはヒートエレメントの放散熱量を意味する。上
記数１の解は、
dθはヒートエレメントに蓄積される熱量、Ｈ（θ1 −
θ0 ）dtはヒートエレメントの放散熱量を意味する。上
記数１の解は、
【０００８】
【数２】θ1 −θ0 ＝ｉ2 Ｒ／Ｈ・（１−ｅ-H/q・ t ） となり、この数２で熱容量ｑを増大させると動作温度θ
1 に達する時間ｔが増大することが分かる。具体的に
は、熱的導体をヒータとバイメタルとの間に挟み込む
と、ヒータは熱的導体を加熱した後にバイメタルを加熱
するので動作時間が遅れることになる。また、熱的導体
をバイメタルのヒータと反対側の面に重ね合わせると、
ヒータの熱は直接バイメタルに伝達するが、その熱を熱
的導体が奪うために動作時間が遅れることになる。
1 に達する時間ｔが増大することが分かる。具体的に
は、熱的導体をヒータとバイメタルとの間に挟み込む
と、ヒータは熱的導体を加熱した後にバイメタルを加熱
するので動作時間が遅れることになる。また、熱的導体
をバイメタルのヒータと反対側の面に重ね合わせると、
ヒータの熱は直接バイメタルに伝達するが、その熱を熱
的導体が奪うために動作時間が遅れることになる。
【０００９】
【実施例】図１及び図２はこの発明の実施例を示し、図
１はヒートエレメントの側面図、図２はその右正面図で
ある。図において、４はヒータ、５はこれに加熱される
バイメタル、６はこれらの間に挟み込まれた板状の熱的
導体で、これらは絶縁材７を介して巻き付けられた止め
金８により図示の通り一体に締結されている。ヒータ４
は帯状の抵抗体９がＷ字状に折り重ねられて構成され、
両端に端子１０及び１１がそれぞれ取り付けられてい
る。抵抗体９の互いに相対する面の間には絶縁物からな
る間隔片１２が介挿されている。
１はヒートエレメントの側面図、図２はその右正面図で
ある。図において、４はヒータ、５はこれに加熱される
バイメタル、６はこれらの間に挟み込まれた板状の熱的
導体で、これらは絶縁材７を介して巻き付けられた止め
金８により図示の通り一体に締結されている。ヒータ４
は帯状の抵抗体９がＷ字状に折り重ねられて構成され、
両端に端子１０及び１１がそれぞれ取り付けられてい
る。抵抗体９の互いに相対する面の間には絶縁物からな
る間隔片１２が介挿されている。
【００１０】バイメタル５は短冊状で、上端部に取付板
１３が固着されている。図示ヒートエレメントはこの取
付板１３を介して図示しないケースにねじで固定され
る。熱的導体６は所要の熱容量を有し、かつバイメタル
５の湾曲を阻害しないものであればよく、例えば銅や黄
銅などの薄板を適宜枚数積層して構成し、その枚数を加
減して熱容量を調整するのがよい。
１３が固着されている。図示ヒートエレメントはこの取
付板１３を介して図示しないケースにねじで固定され
る。熱的導体６は所要の熱容量を有し、かつバイメタル
５の湾曲を阻害しないものであればよく、例えば銅や黄
銅などの薄板を適宜枚数積層して構成し、その枚数を加
減して熱容量を調整するのがよい。
【００１１】上記ヒートエレメントは周知の通り２ない
し３素子がケース内に納められ、バイメタル５の先端は
連動板を介して接点の切換え機構を有する操作部に連結
される。そして、端子１０からヒータ４を通り端子１１
に至る発熱回路を電流が流れることによりヒータ４が発
熱し、その熱で温度上昇したバイメタル５の湾曲が規定
量に達すると接点が切り換えられて電磁接触器の励磁電
流の遮断や警報が行われる。その場合、図示構成によれ
ばヒータ４は一定の熱容量を持つ熱的導体６を介してバ
イメタル５を加熱するので、バイメタル５が動作温度に
達するまでの時間が遅れ、その分、サーマルリレーの動
作時間が長くなる。一例として、厚さ０.1ｍｍの銅板を
数枚挟み込むことにより動作時間は約２倍に遅延した。
し３素子がケース内に納められ、バイメタル５の先端は
連動板を介して接点の切換え機構を有する操作部に連結
される。そして、端子１０からヒータ４を通り端子１１
に至る発熱回路を電流が流れることによりヒータ４が発
熱し、その熱で温度上昇したバイメタル５の湾曲が規定
量に達すると接点が切り換えられて電磁接触器の励磁電
流の遮断や警報が行われる。その場合、図示構成によれ
ばヒータ４は一定の熱容量を持つ熱的導体６を介してバ
イメタル５を加熱するので、バイメタル５が動作温度に
達するまでの時間が遅れ、その分、サーマルリレーの動
作時間が長くなる。一例として、厚さ０.1ｍｍの銅板を
数枚挟み込むことにより動作時間は約２倍に遅延した。
【００１２】図３はこの発明の別の実施例を示すヒート
エレメントの側面図である。この実施例では、板状の熱
的導体６はバイメタル５のヒータ４と反対側の面に重ね
合わされ、止め金８で締結されている。このような構成
においても、ヒータ４で加熱されたバイメタル５の熱を
熱的導体６が奪うためバイメタル５の温度上昇が遅れ、
それに伴ってサーマルリレーの動作時間が長くなる。た
だし、この実施例ではヒータ４の熱がバイメタル５に直
接伝達するので、図１の実施例に比べて動作時間の遅延
の程度は小さい。したがって、必要な動作特性によって
図１あるいは図３のいずれかの構成を選択するとよい。
エレメントの側面図である。この実施例では、板状の熱
的導体６はバイメタル５のヒータ４と反対側の面に重ね
合わされ、止め金８で締結されている。このような構成
においても、ヒータ４で加熱されたバイメタル５の熱を
熱的導体６が奪うためバイメタル５の温度上昇が遅れ、
それに伴ってサーマルリレーの動作時間が長くなる。た
だし、この実施例ではヒータ４の熱がバイメタル５に直
接伝達するので、図１の実施例に比べて動作時間の遅延
の程度は小さい。したがって、必要な動作特性によって
図１あるいは図３のいずれかの構成を選択するとよい。
【００１３】
【発明の効果】この発明によれば、適宜の熱容量を持つ
熱的導体を標準的なサーマルリレーのバイメタルに接触
させて設けるだけで動作時間を遅らせることができるの
で、追加部品が外部に突出して外形寸法が大きくなるこ
とがなく、またそのためのコストもきわめて安価であ
る。
熱的導体を標準的なサーマルリレーのバイメタルに接触
させて設けるだけで動作時間を遅らせることができるの
で、追加部品が外部に突出して外形寸法が大きくなるこ
とがなく、またそのためのコストもきわめて安価であ
る。
【図１】この発明の実施例を示すヒートエレメントの側
面図である。
面図である。
【図２】図１の右正面図である。
【図３】この発明の別の実施例を示すヒートエレメント
の側面図である。
の側面図である。
【図４】電磁接触器に装着された従来のサーマルリレー
を示す正面図である。
を示す正面図である。
４ ヒータ ５ バイメタル ６ 熱的導体 ７ 絶縁材 ８ 止め金 ９ 抵抗体 １０ 端子 １１ 端子 １２ 間隔片 １３ 取付板
Claims (3)
- 【請求項１】電流により発熱するヒータで加熱されるバ
イメタルの変形を利用して接点を開閉する熱動形過負荷
継電器において、 適宜の熱容量を持つ熱的導体をバイメタルに接触させて
設けたことを特徴とする熱動形過負荷継電器。 - 【請求項２】可撓性のある板状の熱的導体をヒータとバ
イメタルとの間に挟み込んだことを特徴とする請求項１
記載の熱動形過負荷継電器。 - 【請求項３】可撓性のある板状の熱的導体をバイメタル
のヒータと反対側の面に重ね合わせたことを特徴とする
請求項１記載の熱動形過負荷継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20300592A JPH0628960A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 熱動形過負荷継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20300592A JPH0628960A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 熱動形過負荷継電器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0628960A true JPH0628960A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16466759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20300592A Pending JPH0628960A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 熱動形過負荷継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628960A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016207536A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 三菱電機株式会社 | 回路遮断器の熱動引外し装置 |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP20300592A patent/JPH0628960A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016207536A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 三菱電機株式会社 | 回路遮断器の熱動引外し装置 |
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