Wyzwalacze cieplne

W wyłącznikach samoczynnych niskonapięciowych i stycznikach przeznaczonych do zabezpieczenia silników wbudowuje się często wyzwalacze cieplne. Zadaniem ich jest zabezpieczenie odbiorników przed przeciążeniami. Cieplnymi nazywamy wyzwalacze działające na zasadzie rozszerzalności cieplnej lub też zmiany innych własności fizycznych wpływem ciepła wydzielającego członu dwumetalowego: a) – prądu elektrycznego. Najbardziej bezpośrednie, b) – pośrednie, , człon dwumetalowy składający się z dwóch zespawanych powierzchniowo płaskowników z metali lub stopów, posiadających różny współczynnik rozszerzalności liniowej. Jeżeli jeden koniec takiego członu dwumetalowego umocujemy sztywno, to po nagrzaniu swobodny jego koniec na skutek nierównego rozszerzania się obu płaskowników odchyli się od położenia pierwotnego w stronę metalu o mniejszym współczynniku rozszerzalności tym więcej, im wyższa będzie temperatura nagrzania członu dwumetalowego. Nagrzewanie członu dwumetalowego może odbywać się albo bezpośrednio przez przepływ prądu {rys. 26-18), albo przez nagrzewanie pośrednie specjalnym elementem grzejnym, a wreszcie w sposób kombinowany za pomocą elementu grzejnego przez przepływ prądu przez człon dwumetalowy. Wyzwalacz cieplny z członem dwumetalowym działa ze zwłoką zależną od wielkości natężenia prądu. Charakterystyka prądowo-czasowa wyzwalacza powinna być dostosowana do charakterystyki przeciążeniowej silnika, co jest trudne do uzyskania. Głównymi wadami wyzwalaczy cieplnych dwumetalowych są: trudność dostosowania charakterystyki wyzwalacza do charakterystyki silnika i niemożliwość ponownego włączenia silnika przed ostygnięciem członu dwumetalowego. Wyzwalacze te stosuje się obecnie rzadko i tylko dla mniej ważnych małych silników, których przeciążenie jest możliwe ze względu na charakter pracy maszyny napędzanej przez silnik.

Zupełnie inne zadanie spełniają elementy cieplne z zalutowaną ośką, stosowane dawniej często w wyłącznikach samoczynnych niskiego napięcia. Schemat wyzwalacza cieplnego z ośką zalutowaną przedstawia rys. 26-19.

Zasadniczy element stanowi puszka blaszana niewielkich rozmiarów napełniona stopem łatwo topliwym (6). Wewnątrz puszki znajduje się ośka z kółkiem zębatym (7), która może się obrócić tylko wówczas, gdy stop wypełniający puszkę jest w stanie płynnym. Obrót ośki powoduje mechaniczne wyzwolenie wyłącznika. Puszka z ośką zalutowaną nagrzewana jest przez element grzejny zasilany napięciem sterowniczym, a więc w sposób niezależny od natężenia prądu przepływającego przez wyłącznik. Obwód elementu grzejnego zamyka się poprzez zestyk wyzwalacza magnetycznego (1), działającego przy przeciążeniu, W tym układzie człon cieplny gra rolę jedynie członu zwłocznego i to o charakterystyce prądowo niezależnej.