Bimetalen plaat en het gebruik ervan in de elektrotechniek

Een bimetaalplaat is een plaat die speciaal is gemaakt van een paar ongelijksoortige metalen of van een bimetaal. Dergelijke platen worden traditioneel gebruikt in thermomechanische sensoren.

Bimetaal of mechanisch verbonden twee stukken van verschillende metalen met verschillende graden van thermische uitzetting hebben een nogal interessante eigenschap die als volgt is.

Als een paar identieke platen, dat wil zeggen gemaakt van hetzelfde metaal en dezelfde afmetingen, worden verwarmd, zullen ze in dezelfde mate uitrekken. Maar als de platen van verschillende metalen zijn gemaakt (bijvoorbeeld een van koper en de andere van ijzer), dan zullen de platen, als ze samen worden verwarmd, vanwege verschillende thermische uitzetting, op verschillende manieren uitrekken.

Gelast, gelast of geklonken vormen twee platen één bimetalen plaat. Het ene uiteinde van zo'n plaat is meestal statisch bevestigd in een stationaire houder in het apparaat en het andere kan vrij bewegen volgens de huidige temperatuur van de plaat als geheel.

Dergelijke platen voor verschillende doeleinden zijn meestal gemaakt van messing en invar (invar is een legering van nikkel en ijzer).Door verhitting zal de plaat met minder thermische uitzetting naar het metaal buigen en zal het vrije uiteinde van de plaat door vervorming bewegen. De platen zijn effectief in een zeer breed temperatuurbereik.

Het gebruik van bimetalen platen in de elektrotechniek

In zekeringen en thermostaten regelen bimetalen platen de toestand van elektrische contacten. De plaat opent of sluit het circuit verwarmingselement, onderbreekt de stroomtoevoer naar de ketel, enz.

In de eenvoudigste ontwerpen worden de contacten langzaam bij elkaar gebracht en gescheiden, in fantasievollere - met een scherpe sprong van enkele millimeters (karakteristieke klikken zijn hoorbaar van het strijkijzer tijdens het strijken of van een huisverwarming die op een bepaalde temperatuur is ingesteld).

In een waterkoker beschermen de contacten van de bimetalen plaat deze tegen oververhitting en binnenin zekering — bedrading tegen overschrijding van de toegestane stroomwaarde.

Zogenaamd thermische relais of stroomonderbrekers die handmatig moeten worden gereset nadat het personeel de fout heeft verholpen - hier en daar een bimetalen plaat.

V starters voor fluorescentielampen en in de besturingscircuits van elektromotoren worden bimetalen platen gebruikt om de bedrijfsmodus van het apparaat te schakelen nadat het is ingeschakeld. Wanneer het apparaat wordt gestart, start de plaat en blijft deze opwarmen.

In dit geval zijn de bimetalen platen uitgerust met een speciale verwarming en contact, is er een verwarmingsspiraal gemaakt van draad met hoge weerstand of wordt de plaat direct verwarmd door de stroom die er doorheen gaat. Dit is hoe sommige beveiligingsrelais en schakelimpulsgevers werken. Als de motor tijdens bedrijf oververhit raakt, treedt het relais in werking en wordt de motor losgekoppeld van het netwerk.

V Meetinstrumenten, in feite - in bimetalen plaatthermometers met een verwarming wordt dit effect ook gebruikt. Om een ​​voltmeter of ampèremeter te krijgen, wordt de plaat op verschillende manieren ingeschakeld.

Zo'n apparaat is energetisch natuurlijk hebzuchtig, maar er zitten geen mechanisch wrijvende onderdelen in, het is bestand tegen trillingen, bestand tegen vervuiling en herstelt zich bij vocht.

Dergelijke meetinstrumenten, op bimetalen platen, worden nog steeds met succes gebruikt in auto-elektronica.