Bimetallplåt och dess användning inom elektroteknik

En bimetallplåt är en platta speciellt gjord av ett par olika metaller eller av en bimetall. Sådana plattor används traditionellt i termomekaniska sensorer.

Bimetalliska eller mekaniskt sammankopplade två stycken av olika metaller med olika grader av termisk expansion har en ganska intressant egenskap som är följande.

Om ett par identiska plattor, det vill säga gjorda av samma metall och av samma dimensioner, utsätts för uppvärmning, kommer de att förlängas i samma utsträckning. Men om plattorna är gjorda av olika metaller (säg en av koppar och den andra av järn), kommer plattorna att förlängas på olika sätt när de värms ihop, på grund av olika termisk expansion.

Svetsade, svetsade eller nitade två plattor bildar en bimetallplatta. Ena änden av en sådan platta är vanligtvis fixerad statiskt i en stationär hållare inuti anordningen, och den andra är fri att röra sig i enlighet med den aktuella temperaturen på plattan som helhet.

Sådana plattor för olika ändamål är vanligtvis gjorda av mässing och invar (invar är en legering av nickel och järn).Som ett resultat av uppvärmning kommer plattan att böjas mot metallen med mindre termisk expansion, och den fria änden av plattan kommer att röra sig som ett resultat av deformation. Plattorna är effektiva i ett mycket brett temperaturområde.

Användningen av bimetallplåtar inom elektroteknik

I säkringar och termostater styr bimetallplattor tillståndet för elektriska kontakter. Plattan öppnar eller stänger kretsen värmeelement, bryter strömförsörjningen till pannan osv.

I de enklaste designerna förs kontakterna ihop och separeras långsamt, i mer fantasifulla sådana - med några millimeter i ett skarpt hopp (karakteristiska klick hörs från strykjärnet under strykning eller från en husvärmare inställd på en viss temperatur).

I en elektrisk vattenkokare skyddar kontakterna på den bimetalliska plattan den från överhettning och inuti strömbrytare — ledningar mot överskridande av det tillåtna strömvärdet.

Så kallade termiska reläer eller strömbrytare som kräver manuell återställning efter att personalen åtgärdat felet – en bimetallplatta här och där.

V starter för lysrör och i elektriska motorers styrkretsar används bimetallplattor för att byta enhetens driftläge efter att den har slagits på. När enheten startas startar plattan och fortsätter att värmas upp.

I det här fallet är de bimetalliska plattorna utrustade med en speciell värmare och kontakt, det finns en värmespole gjord av högresistanstråd, eller plattan värms upp direkt av strömmen som passerar genom den. Så här fungerar vissa skyddsreläer och kopplingspulsgeneratorer. Om motorn överhettas under drift kommer reläet att fungera och koppla bort motorn från nätverket.

V Mätinstrument, faktiskt - i bimetalliska platttermometrar med en värmare används också denna effekt. För att få en voltmeter eller amperemeter slås plattan på på olika sätt.

En sådan anordning är naturligtvis energiskt girig, men det finns inga mekaniskt gnidande delar i den, den är resistent mot vibrationer, resistent mot föroreningar och återhämtar sig vid fukt.

Mätanordningar av denna typ, på bimetalliska plattor, används fortfarande framgångsrikt i bilelektronik.