本公開內容涉及一種脫扣裝置,特別涉及一種具有長脫扣時間的脫扣裝置。該脫扣裝置特別用于大型風機、風力渦輪機等啟動電流(6~8ir)持續時間較長,需要長脫扣時間保護的應用。
背景技術:
許多應用在諸如電機啟動過程中,需要承受電機啟動電流(6~8ir)較長時間,有時會超過1min甚至更長,例如大型風機、風力渦輪機等應用。但是,通過現有技術中的直接加熱以及間接加熱的方式脫扣時間都較短,很難實現更長的脫扣保護。此外,間接加熱方式的成本非常高。
技術實現要素:
為了克服現有技術中的缺陷,本公開內容提供一種脫扣裝置,其包括:第一雙金屬片和第二雙金屬片,其中所述第一雙金屬片和所述第二雙金屬片在它們的其中一端連接在一起,而在它們的另一端是彼此分開的;正常狀態下兩個雙金屬片是緊挨在一起。當所述第二雙金屬片被加熱時,其能夠加熱所述第一雙金屬片。
所述第二雙金屬片能夠被電流直接加熱或者被加熱裝置間接加熱。
所述直接加熱是指電流直接通過第二雙金屬片,由于電的熱效應直接加熱所述第二雙金屬片。
所述間接加熱是指電流通過加熱裝置,加熱裝置與所述第二雙金屬片之間具有絕緣材料隔離,加熱裝置產生的熱量通過絕緣材料后再加熱所述第二雙金屬片。
所述第一雙金屬片和所述第二雙金屬片在它們的其中一端的連接是通過焊接實現的或者是通過緊固件實現的;兩者之間可以是導電的,也可以不導電(通過導熱不導電的材料隔離,比如云母)。
所述第二雙金屬片對所述第一雙金屬片的加熱是通過以下方式進行的:1)通過它們連接在一起的端部的熱傳導;2)通過雙金屬片之間氣隙的熱對流以及熱輻射。
根據一個方面,在穩定狀態下,通過所述第二雙金屬片的電流導致所述第二雙金屬片產生溫度上升,由于傳導對流輻射的作用在所述第一雙金屬片上也產生與所述第二雙金屬片類似的溫度上升。最終溫度穩定后兩個雙金屬片達到相似/相同的溫度,導致第一雙金屬片始終跟隨第二雙金屬片變形并保持有間隙。在瞬時狀態下,由于通過所述第二雙金屬片的電流導致所述第二雙金屬片產生快速的溫度上升,所述第二雙金屬片產生快速變形,所述第一雙金屬片和所述第二雙金屬片在它們之間產生呈v形的間隙,阻礙兩個雙金屬片之間的對流和輻射,進而導致所述第一雙金屬片的溫度上升慢于所述第二雙金屬片的溫度上升并且所述第一雙金屬片的變形速度慢于所述第二雙金屬片的變形速度。
根據另一個方面,在穩定狀態下,通過加熱裝置的電流導致所述第二雙金屬片產生溫度上升,一段時間后所述第一雙金屬片上也產生與所述第二雙金屬片類似的溫度上升,最終溫度穩定后兩個雙金屬片達到相同的溫度,導致第一雙金屬片始終跟隨第二雙金屬片變形并保持有間隙。在瞬時狀態下,由于通過加熱裝置的電流導致所述第二雙金屬片產生快速的溫度上升,所述第二雙金屬片產生快速變形,所述第一雙金屬片和所述第二雙金屬片在它們之間產生呈v形的間隙,阻礙從所述第二雙金屬片對所述第一雙金屬片的對流和輻射加熱作用,進而導致所述第一雙金屬片的溫度上升慢于所述第二雙金屬片的溫度上升并且所述第一雙金屬片的變形速度慢于所述第二雙金屬片的變形速度。
基于本公開內容的包括兩個雙金屬片的脫扣裝置,其中第一雙金屬片的溫度上升速度要遠遠慢于第二雙金屬片的溫度上升速度。在實際情況下,第一雙金屬片和第二雙金屬片之間的間隙由于它們溫度上升的差異將會增加,第一雙金屬片和第二雙金屬片之間的熱阻抗也會隨之增加,這樣就導致了與脫扣機構聯動的第一雙金屬片的溫度上升會更加緩慢、變形速度更加緩慢,從而實現長的脫扣時間。
此外,基于本公開內容的加熱方式的成本不高。基于本公開內容的脫 扣裝置還特別用于大型風機等啟動電流(6~8ir)持續時間較長,需要長脫扣時間保護的應用。
至此,為了本發明在此的詳細描述可以得到更好的理解,以及為了本發明對現有技術的貢獻可以更好地被認識到,本公開已經相當廣泛地概述了本發明的實施例。當然,本發明的實施方式將在下面進行描述并且將形成所附權利要求的主題。
在詳細解釋本發明的實施例之前,應當理解,本發明在它的應用中并不限制到在下面的描述中提出或者在附圖中示出的結構的細節和部件的配置以及相當的步驟。本發明能夠具有除了描述的那些之外的實施例,并能夠以不同方式實施和進行。再者,應當理解,在此采用的措辭和術語以及概要是為了描述的目的,不應認為是限定性的。
同樣地,本領域技術人員將認識到,本公開所基于的構思可以容易地用作設計其它結構的基礎,用于實施本發明的數個目的。因此,重要的是,所附權利要求應當認為包括這樣的等效結構,只要它們沒有超出本發明的實質和范圍。
附圖說明
通過下面的附圖本領域技術人員將對本發明有更好的理解,并且更能清楚地體現出本發明的優點。這里描述的附圖僅為了所選實施例的說明目的,而不是全部可能的實施方式并且旨在不限定本發明的范圍。
圖1(a)和圖1(b)示出現有技術中的一個雙金屬片與一個加熱裝置的組合;
圖2(a)和圖2(b)示出根據本公開內容的兩個雙金屬片與一個加熱裝置的組合;
圖3示出根據本公開內容的兩個雙金屬片之間的v形間隙。
具體實施方式
以下將結合附圖對根據本發明的優選實施例進行詳細說明。通過附圖以及相應的文字說明,本領域技術人員將會理解本發明的特點和優勢。
圖1(a)和圖1(b)示出現有技術中的一個雙金屬片與一個加熱裝置 的組合。
在圖1(a)中,電流(如圖中箭頭所示)直接通過雙金屬片2,雙金屬片2被加熱而產生變形進而引發脫扣機構的脫扣。通常來說,基于圖1(a)中的構造,雙金屬片2會在電流熱效應作用下發熱/變形迅速,從而只能提供較短的脫扣保護時間。
在圖1(b)中,加熱裝置1與雙金屬片2之間具有絕緣導熱材料,當電流(如圖中箭頭所示)通過加熱裝置1時,雙金屬片2被加熱而產生變形進而引發脫扣機構的脫扣,但是由于絕緣導熱材料的存在,相較于圖1(a)中的構造,圖1(b)中的雙金屬片2變形速度會變慢,從而能提供稍微長一些的脫扣保護時間。
但是,現有技術中的上述直接加熱以及間接加熱的方式很難實現更長的脫扣時間。特別是無法用于大型風機、風力渦輪機等啟動電流持續時間較長,需要長脫扣時間保護的應用。
為了克服現有技術中的不足,提供如圖2(a)和圖2(b)所示的根據本公開內容的兩個雙金屬片與一個加熱裝置的組合。
根據本公開內容的第一實施例,如圖2(a)所示提供一種脫扣裝置,其包括:第一雙金屬片3和第二雙金屬片4,其中所述第一雙金屬片3和所述第二雙金屬片4在它們的其中一端連接在一起,而在它們的另一端是彼此分開的;當電流通過所述第二雙金屬片4時,其能夠加熱所述第一雙金屬片3。所述第一雙金屬片3發生變形,從而帶動脫扣裝置的脫扣機構的脫扣。
所述第二雙金屬片4能夠被電流直接加熱。
電流直接通過所述第二雙金屬片4,在電流熱效應作用下加熱所述第二雙金屬片4。
所述第一雙金屬片3和所述第二雙金屬片4在它們的其中一端的連接是通過焊接實現的或者是通過緊固件實現的。
在穩定狀態下,通過所述第二雙金屬片4的電流導致所述第二雙金屬片4產生溫度上升,一段時間后所述第一雙金屬片3上也產生與所述第二雙金屬片4類似的溫度上升。最終溫度穩定后兩個雙金屬片達到相似/相同的溫度,導致第一雙金屬片3始終跟隨第二雙金屬片4變形并保持有間隙。
在瞬時狀態下,由于通過所述第二雙金屬片4的電流導致所述第二雙 金屬片4產生快速的溫度上升,所述第二雙金屬片4產生快速變形,所述第一雙金屬片3和所述第二雙金屬片4在它們之間產生呈v形的間隙(如圖3所示),阻礙從所述第二雙金屬片4對所述第一雙金屬片3的對流和輻射加熱作用,進而導致所述第一雙金屬片3的溫度上升慢于所述第二雙金屬片4的溫度上升并且所述第一雙金屬片3的變形速度慢于所述第二雙金屬片4的變形速度。
所述第二雙金屬片4對所述第一雙金屬片3的加熱是通過熱傳導、對流以及輻射的方式實現的。
相較于現有技術,如圖2(a)所示的實施例利用一個額外的雙金屬片,也就是第二雙金屬片實現了第一雙金屬片更慢的變形速度,從而提供了相對更長的脫扣保護時間。
根據本公開內容的第二實施例,如圖2(b)所示提供一種脫扣裝置,其包括:第一雙金屬片3和第二雙金屬片4,其中所述第一雙金屬片3和所述第二雙金屬片4在它們的其中一端連接在一起,而在它們的另一端是彼此分開的;當電流通過所述加熱裝置1,所述加熱裝置1發熱并通過熱傳導加熱第二雙金屬片4,然后加熱所述第一雙金屬片3。所述第一雙金屬片3發生變形,從而帶動脫扣裝置的脫扣機構的脫扣。
所述第二雙金屬片能夠被加熱裝置1間接加熱。
在所述加熱裝置1與所述第二雙金屬片4之間具有絕緣導熱材料,加熱裝置主要以傳導的方式加熱所述第二雙金屬片4.
所述第一雙金屬片3和所述第二雙金屬片4在它們的其中一端的連接是通過焊接實現的或者是通過緊固件實現的。
在穩定狀態下,通過所述加熱裝置1的電流導致所述第二雙金屬片4產生溫度上升,一段時間后所述第一雙金屬片3上也產生與所述第二雙金屬片4類似的溫度上升。最終溫度穩定后兩個雙金屬片達到相似/相同的溫度,導致第一雙金屬片3始終跟隨第二雙金屬片4變形并保持有間隙。
在瞬時狀態下,由于通過所述加熱裝置1的電流導致所述第二雙金屬片4產生快速的溫度上升,所述第二雙金屬片4產生快速變形,所述第一雙金屬片3和所述第二雙金屬片4在它們之間產生呈v形的間隙,阻礙從所述第二雙金屬片4對所述第一雙金屬片3的對流和輻射加熱作用,進而導致 所述第一雙金屬片3的溫度上升慢于所述第二雙金屬片4的溫度上升并且所述第一雙金屬片3的變形速度慢于所述第二雙金屬片4的變形速度。
所述第二雙金屬片4對所述第一雙金屬片3的加熱是通過熱傳導、對流以及輻射的方式實現的。
在圖2(b)所示的實施例中,由于所述第二雙金屬片4沒有電流通過,而且與所述加熱裝置1之間存在絕緣導熱材料,所以在圖2(b)所示的第一雙金屬片的變形速度遠遠慢于圖2(a)所示的第一雙金屬片的變形速度,這可以提供比圖2(a)所示的實施例更長的脫扣保護時間。
基于本公開內容的包括兩個雙金屬片的脫扣裝置,其中第一雙金屬片的溫度上升速度要遠遠慢于第二雙金屬片的溫度上升速度。在實際情況下,瞬時狀態下第一雙金屬片和第二雙金屬片之間的間隙由于它們溫度上升的差異將會增加,第一雙金屬片和第二雙金屬片之間的熱阻抗也會隨之增加,這樣就導致了與脫扣機構聯動的第一雙金屬片的溫度上升會更加緩慢、變形速度更加緩慢,從而實現長的脫扣時間。
此外,基于本公開內容的加熱方式的成本不高。基于本公開內容的脫扣裝置還特別用于大型風機、風力渦輪機等啟動電流(6~8ir)持續時間較長,需要長脫扣時間保護的應用。
參考具體實施例,盡管本發明已經在說明書和附圖中進行了說明,但應當理解,在不脫離權利要求中所限定的本發明范圍的情況下,所屬技術領域人員可做出多種改變以及多種等同物可替代其中的方法步驟、檢測手段。而且,本文中具體實施例之間的技術特征、元件和/或功能的組合和搭配是清楚明晰的,因此根據這些所公開的內容,所屬技術領域人員能夠領會到實施例中的技術特征、元件和/或功能以及方法步驟可以視情況被結合到另一個具體實施例中,除非上述內容有另外的描述。此外,根據本發明的教導,在不脫離本發明本質的范圍,適應特殊的情形可以做出許多改變。因此,本發明并不限于附圖所圖解的個別的具體實施例,以及說明書中所描述的作為目前為實施本發明所設想的最佳實施方式的具體實施例,而本發明意旨包括落入上述說明書和所附的權利要求范圍內的所有的實施方式。