175447. lajstromszámú szabadalom • Hőkioldó többfázisú villamos motorok védelmére és eljárás a hőkioldók tömegszerű hitelesítésére
9 175447 10 1. A három fázisbimetall üzemi hőmérséklete azonos fűtés esetén, igen kevéssé tér el egymástól. Ezt a három fázis azonos „hőszigeteltségével”: a lapos bimetall elrendezéssel és a bimetallok felerősítésének kis hőelvezetésével értük el. 2. A fázisbimetallok hosszirányú hőmérsékleteloszlása kedvező, a nagy kitérést biztosító bimetall hőmérséklet magas. Ezt a felerősítések kis hőelvezetésével és megfelelő fűtőelem kiképzéssel értük el. 3. A szükséges üzemi bimetall — kihajlást viszonylag kis fűtő hőárammal biztosítani lehet. Ezt a bimetall felerősítések kis hőelvezetésével és a ház jó hőszigeteltségével, egy külön fűtő és egy érzékelő kamra kiképzésével értük el. 4. A hőkioldó konstrukció azonos alapelemekkel, csupán a fűtőelem változtatásával alkalmas igen széles, névleges áramtartomány, 0,1 A -40 A átfogására, áramváltó nélkül. Ezt a ház, a bimetall-felerősítés, és a csatlakozó kapocs különleges kiképzésével, valamint a különböző típusú fűtőelemek behelyezhetőségének biztosításával értük el. 5. Megfelelő disszipációjú fűtőelem igen nagy (pl. 40 A) névleges áramhoz is alkalmazható. Ezt a fűtőelem alakjának és a hőkioldó elrendezésének megfelelő választásával, valamint a bimetall - fűtőelem megfelelő együttes termikus kapcsolatának biztosításával értükéi. 6. Alacsony csatlakozó kapocs hőmérséklet. Ezt a fűtőelem megfelelő kiképzésével, a csatlakozó kapocs és a bimetall felerősítés szokásosnak mondható szoros termikus csatolásának szétválasztásával értük el. 7. Környezeti hőmérséklet kompenzáció alkalmazása. Ezt egy külön kompenzáló segédbimetallal valósítjuk meg, amelyet az jellemez, hogy termikusán lényegesen kisebb hőátviteli ellenállással van a környezethez csatolva, mint a fázisbimetallok, továbbá a lehetőségekhez képest a fázisbimetallokkal laza termikus kapcsolatban áll. A találmány szerinti hőkioldó mechanikai működtető rendszerének összefoglaló jellemzése tehát a következő: a) Egyik végén befogott, másik végén szabadon kihajló, ill. az elmozdulás-érzékelő rendszerhez csatlakozó fázisbimetall lemezeket alkalmazunk. A kihajló végek helyzete tág határok között, kotyogásmentesen, beállító csavarok segítségével hangolható, miközben a befogott végnek a helyzete kevéssé mozdul el, csupán az irányszöge változik meg. A bimetallok kihajló végének csavarokkal való hangolhatósága az automatikus tömeghitelesítés lehetőségét szolgálja. A fenti előnyös jellemzőket a bimetall lemezek rugólemezekre való felerősítésével, s a rugólemezek előfeszítésének csavarokkal történő változtatásával értük el. b) A bimetallok kihajló végei elmozdulásérzékelő rendszerhez kapcsolódnak, amely a három fázisbimetall kihajlását érzékeli, és a kikapcsoló szerkezet felé továbbítja, a következő működési jellemzők szerint: a kikapcsoló szerkezetet működtető elmozdulásának egyik összetevőjét a három fázisbimetall közül a maximális kitérést adó bimetallvég elmozdulásával arányos távolság, míg a másik összetevő a három bimetallvég elmozdulásának különbségével arányos távolság adja meg, s a két arányossági tényezőt a fáziskimaradás védelem igényei szerint lehet megválasztani. A fenti mozgásjellemzőt az érzékelő rendszerben alkalmazott két billenő híddal, egy, a ház rögzített pontja körül billenőhíddal és egy, az ezen elbillenő, segédhíddal, s a „lapos” bimetall elrendezésben rejlő előnyök kihasználásával értük el. c) Az elmozdulás érzékelő rendszer a hőkioldó automatikus hitelesíthetősége céljából közbülső kimenőjelet szolgáltat, amennyiben van olyan pontja, - a segédhíd bázistengelye -, amelynek elmozdulása csak a három közül a maximális bimetall elmozdulással arányos, és nem tartalmaz fázisszimmetria miatti elmozdulás komponenseket. Ez a közbülső kimenőjel az automatikus hitelesítés szabályozási körének fontos bemenőjele, s ennek létrehozása a konstrukciós megoldás egyik alapkövetelménye volt. d) A mozgásközvetítés gyakorlatilag kotyogás és súrlódásmentes, amit az egyenesbe vezetések helyett alkalmazott, csapok körüli elbillenések alkalmazásával értünk el. e) A termikus hatások okozta bakelit deformációkat csökkentendő, az elmozdulásérzékelő rendszert egy a fűtőtértől elválasztott érzékelő kamrában helyeztük el. A fűtőkamrában levő bimetallok kihajló végei közvetítő lemezek segítségével csatlakoznak az érzékelő rendszerhez. f) A kikapcsoló szerkezet működtetését az elmozdulásérzékelő rendszer kimenő elmozdulásának, a névleges áram szerint beállítható hangoló elem helyzetének, a környezeti hőmérséklet kompenzáló bimetall görbültségének, végül az egész kikapcsoló szerkezet hitelesítő csavaija helyzetének együttes hatása határozza meg. A fenti összetevők által meghatározott végső működtető elmozdulást a kikapcsoló szerkezet villamos kapcsolója nagy pontossággal rögzített szinten komparálja, s a villamos kapcsoló érintkezőiről kivezetett csatlakozó kapcsok áramköreit bontja, ill. zárja, s ezzel kimenő jelet szolgáltat. A fenti vázolt működési jellemzők ellátására egy kompakt kikapcsolószerkezet szolgál, amelyben villamos kapcsolóelemként váltóérintkezős mikrokapcsolót alkalmazunk. A kikapcsoló szerkezet külön kamrában helyezkedik el. g) A mechanikai felépítés alkalmas az automatikus hitelesítésre. Ebből a célból a három fázisbimetall helyzete beállító csavarokkal változtatható, s a kikapcsolószerkezet ugyancsak beállítócsavarral hangolható. A négy hitelesítő csavar egy vonalban, egyenlő távolságra helyezkedik el, menetemelkedésük azonos. Mindegyik csavarfej a bimetall házon fekszik fel, tehát a csavarhúzó nyomására nem érzékeny. A teljes hitelesítési művelethez a kompenzáló híd bázistengelyének helyzetérzékelésére, és a mikrokapcsoló érzékelő villamos áramkörbe ik tatására van szükség. A hitelesítés a 4 csavar forgatásával történik. A hitelesítés melegen, összeszerelt állapotban történhet, csupán az érzékelő kamra lemezfedelét kell eltávolítani. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
