отримали біметалеві механізми з безпосереднім, непрямим або комбінованим нагрівом. У конструкціях цих реле біметалічний механізм, нагріваючись під дією тепла, що виділяється в ньому або в спеціальному нагрівальному елементі, впливає на контакти реле, замикаючи або розмикаючи їх.
Теплові реле мають виконання: струмові реле для захисту при перевантаженнях і струмах короткого замикання, пускові реле у функції струму, реле часу.
До тепловим реле відносяться терморасцепітелі, що входять до конструкції автоматичних повітряних вимикачів, де вони утримують систему важеля в робочому положенні у включеному положенні вимикача, а при відповідній деформації біметалу звільняють її від зачеплення і вимикач відключається.
2 січня
Теплові реле з біметалічними механізмами в більшості випадків призначаються для захисту електричних установок, головним чином електричних машин, від неприпустимого перегріву при тривалих перевантаженнях. Захисна дія реле забезпечується тим, що струм захищається, проходячи по реле, нагріває біметалічний механізм; в той момент, коли температура захищається об'єкта (обмотки машини і ін) досягне гранично допустимої величини, біметалічний механізм повинен нагрітися до температури спрацьовування, тобто до температури, при якій реле замикає або розмикає свої контакти. Час спрацювання реле, починаючи з моменту появи навантаження, залежить від початкової температури, величини струму і від конструкції реле.
Основним робочим елементом теплових реле є біметалеві або, точніше, термобиметаллический пластини або спіралі.
Біметалічний елемент являє собою жорстке з'єднання двох металів з різними коефіцієнтами лінійного розширення і. Якщо, то при нагріванні такий елемент згинається в сторону металу з меншим значенням. p> Така конструкція має значно більшу деформацію і, отже, більшу чутливість у порівнянні з окремою пластиною при тому ж зміні температури.
Так, латунна пластина довжиною 100 мм при нагріванні до 100 Вє С подовжується на 0,18 мм. Прогин такий же пластини, виконаної у вигляді біметалу зі сталевою пластиною рівної товщини, становить при тому ж нагріванні 17 мм, тобто майже в 100 разів більше, причому цей виграш у чутливості досягається без додаткових передавальних ланок, ускладнюють конструкцію. Завдяки винятковій простоті конструкції, високої встановлює силі і чутливості, біметал (термобіметалів) знаходить досить широке застосування в електроапаратобудування.
Поява біметалу відноситься до початку XIX століття, коли вперше був виготовлений біметалічний термометр у вигляді спіралі з стрілочним покажчиком, пристосованим також і для запису температури.
Для збільшення працездатності біметалу, його компонент и повинні мати високу значення модуля пружності Е на розтягування і стиснення. Працездатність біметалу визначається залежністю:
В В
де Q - сила, що розвивається біметалом при його теплової деформації, - елементарна деформація біметалу.
Напруга стиснення і розтягування в біметалах визначається виразом:
В
і величина визначається таким співвідношенням:
В
де s-напруга розтягування або стиснення в біметалах,
відносна деформація біметалу,
- подовження біметалу,
т.е.
З представлених виразів та інтегрування працездатність біметалу дорівнює
В
З цієї Залежно випливає, що значення А тим більше, чим вище модуль пружності компонентів біметалу за інших рівних умов.
термобіметалів складається з двох компонентів: пасивного з відносно малим значенням і активним з великим значенням. Для отримання максимальної деформації необхідно, очевидно, мати найбільше значення різниці.
До початку CIC століття термобіметалів виготовлявся шляхом спайки або склепка різних металів, найчастіше сталі з цинком або сталі з міддю. Такий біметал міг працювати в малому діапазоні температур і мав низьку працездатність.
Широке поширення термобіметалів пов'язано появою нікелевих сталей, що мають високі механічні якості, і удосконаленням технології виготовлення біметалу. Коефіцієнт лінійного розширення сталі залежить від вмісту в ній нікелю. В якості пасивного шару зазвичай застосовується сталь із вмістом нікелю від 36 до 46%. Найбільше поширення має сплав з вмістом
36.1% Ni + 63.1% Fe + 0.4% Mn + 0.4% Cu,
має; 1/В° c. При зменшенні вмісту нікелю до 25% коефіцієнт лінійного розширення зростає до.
У якості активного шару можуть застосовуватися як чорні так і кольорові метали та їх сплави. p> Чисте залізо застосовується рідко через малого значення коефіцієнта лінійного розширення та низького модуля пружності. Найбільш часто застосовуються нікель-молібденові сталі
27% Ni Fe +5% Mo
