Термостаты от Sensata серии 1NT


PDF версия

В статье речь пойдет о термостатах общего применения серии 1NT компании Sensata, которые отлично зарекомендовали себя среди отечественных производителей техники, связанной с использованием и превращениями тепловой энергии.

Термостаты общего применения серии 1NT от компании Sensata широко известны отечественным производителям. Ранее эти устройства выпускала Texas Instruments, однако несколько лет назад её подразделение по выпуску биметаллических термостатов Klixon стало частью самостоятельной компании Sensata (Sensata приобретала и другие бренды). Неслучайно в технической документации компании Sensata до сих пор присутствует бренд Klixon. Высокое качество этих компонентов проверено временем. Помимо термостатов общего применения Sensata производит также специализированные, значительно более дорогие термостаты, предназначенные для использования в авиационной и космической промышленности.
Принцип работы механических термостатов на биметаллических материалах известен давно, это надежный и универсальный метод отслеживания и регулирования температуры. Дело в том, что композит из двух металлов с различными коэффициентами термического расширения имеет свойство изменять свою форму (например, изгибаться) при изменении температуры. Простейшие виды биметаллов делают это постепенно и плавно. И, таким образом, плохо подходят для работы в термостатах, поскольку вызывают искрение контактов ввиду низкой скорости их разведения. Это, в свою очередь, уменьшает надежность включения-отключения.
Качественным скачком в вопросе механических термостатов стало изобретение материалов, способных менять свою форму не плавно, а скачком. Одним из них является биметаллический диск, который при нормальных условиях имеет выпуклость в одну сторону (допустим вверх), а при достижении критической температуры он стремится выгнуться в противоположную сторону (вниз). Фактически такой диск имеет два устойчивых состояния — выпуклость вверх и выпуклость вниз, промежуточные состояния являются неустойчивыми, поэтому переход между ними происходит резко. Диск через изолятор и рычаг связан с контактом, и при превышении температуры он скачком изгибается, размыкая или замыкая контакты. Конструкция термостата показана на рисунке 1.

 

Рис. 1. Конструкция термостата

 

Типы термостатов

Термостаты серии 1 NT бывают четырёх основных типов:
– с автоматическим срабатыванием;
– с одноразовым автоматическим срабатыванием;
– с ручным сбросом;
– с ручным сбросом без защелкивания кнопки.
Автоматические термостаты срабатывают обычно при одной температуре, а возвращаются в исходное положение — при другой (ее называют температурой отпускания). Обычно эти две границы температурного режима представляют в виде двух чисел: номинальной температуры срабатывания и разницы между ней и температурой отпускания, называемой дифференциалом.
Кроме того, каждый из видов термостатов может быть выполнен как с размыканием цепи при повышении температуры (старый вариант названия — нормально замкнутые), так и с замыканием цепи при повышении температуры (старый вариант — нормально разомкнутые). В настоящее время предпочитают отказываться от вариантов названий, приведённых в скобках, т.к. иногда происходит путаница, что считать «нормальными» условиями работы.
Ключевые особенности термостатов серии 1NT:
– сертификация по ISO 9001:2000;
– тестируются на фабрике, с проверкой сопротивления и количества циклов срабатывания;
– глобальная служба технической поддержки;
– продажи по всему миру;
– диапазон температур окружающей среды: –40…240°С;
термостаты 1NT характеризуются:
– низкой стоимостью;
– высокой ударной вязкостью;
– крайне малым процентом отказов;
– простым принципом действия;
– большим температурным диапазоном;
биметаллические дисковые контакты настроены на производстве для достижения:
– срабатывания при необходимой температуре;
– устойчивости к внешним воздействиям;
оригинальные технические решения:
– непосредственное сварное соединение внешних выводов с внутренними контактами;
– пружинный механизм, не участвующий в прохождении тока;
различные возможности действия:
– автоматическое срабатывание: доступны варианты как с размыканием, так и с замыканием при повышении температуры;
– одноразовое срабатывание;
– с ручным сбросом: механически сбрасываемые термостаты;
– с ручным сбросом без защелкивания — для уменьшения износа в процессе эксплуатации.
Для заказчика доступно большое количество различных конструктивных исполнений термостатов и их элементов: чашек, фланцев, выводов и материалов. Все это позволяет подобрать именно тот тип термостатов, который лучше всего подходит для конкретного приложения. При этом за счет высокого качества термостатов 1NT Klixon от компании Sensata будут обеспечиваться и высокие потребительские характеристики выпускаемых продуктов. Три основные конструкции корпусов термостатов серии 1NT — с высоким профилем, с низким профилем и с ручным сбросом — рассматриваются в таблице 1.

 

Таблица 1. Конструктивные исполнения термостатов

Высокий профиль

Низкий профиль

Ручной сброс

В схеме показано следующее исполнение: выводы под клемму, 90°, фланец для монтажа на поверхность

В схеме показано следующее исполнение: выводы под клемму, 45°, плоская чашка

В схеме показано следующее исполнение: выводы под клемму, 0°, чашка для работы с воздушным потоком

— автосрабатывание

— автосрабатывание

— ручной сброс

1NT01 посеребренные контакты

1NT11 позолоченные контакты

1NT02 посеребренные контакты

1NT20 позолоченные контакты

1NT08 посеребренные контакты

1NT12 позолоченные контакты

— одноразовое срабатывание

1NT09: –35˚C

1NT10: 0˚C

— одноразовое срабатывание

1NT02TL

— без защелкивания кнопки

1NT15 посеребренные контакты

1NT19 позолоченные контакты

Срок службы термостата зависит от материалов, из которых изготавливаются контакты и пружина, а также от коммутируемой нагрузки, температуры, конструктивных особенностей. Чаще всего срок службы определяют как количество циклов замыкания-размыкания, которое может выдержать устройство без потери функциональности. Это конечно не означает, что сразу после окончания указанного количества циклов устройство мгновенно перестанет работать — в большинстве случаев реальный срок действия термостата будет больше, возможно даже значительно больше. Но не стоит рассчитывать на случай — после окончания срока эксплуатации выход из строя может случиться в любой момент, поэтому никто не может гарантировать правильности работы конечного устройства.
Компания Sensata много внимания уделяет повышению надежности своей продукции, поэтому она обращается в независимые международные агентства по сертификации для тестирования. В таблице 2 содержатся результаты тестирования (по версии агентства по сертификации KEMA) термостатов серии 1NT на количество циклов срабатывания.

 

Таблица 2. Количество циклов срабатывания

Тип

Кол-во циклов (х1000)

Активная (индуктивная) нагрузка

1NT01,02

100

240 В, 5 (1,66) А

30

240 В, 16 (5) А

1NT02TL

1 цикл

240 В, 16 (5) А

1NT08

10

240 В, 16 (5) А

1NT09

1 цикл

240 В, 16 (5) А

1NT11

100

30 В пост., 1 А

1NT15

10

240 В, 16 (5) А

1NT20

100

30 В пост., 1 А

Ключевой особенностью использования термостатов серии 1NT является возможность заказа устройства, настроенного на конкретные, необходимые заказчику, температуры срабатывания и сброса. Однако существуют некоторые технологические ограничения, поэтому в общем случае невозможно изготовить устройство с абсолютно произвольным сочетанием номинальной температуры и дифференциала (разницы между температурами срабатывания и сброса). Таблица 3 поможет выбрать допустимые сочетания. В таблице 4 отражена точность срабатывания ручных термостатов.

Таблица 3. Дифференциал и точность автоматических термостатов

Номинальная
температура, ºС

Дифференциал, °С

Точность

срабатывания

Точность

отпускания

18 – 27

11 – 16

17 – 21

22 – 33

±3

± 4

± 4,5

± 5,5

28 – 80

11 – 13

14 – 16

17 – 33

±3

± 4

± 4,5

± 5,5

*81 – 93

11 – 13

14 – 16

17 – 33

±3

± 4

± 4,5

± 5,5

*94 – 121

11 – 16

17 – 21

22 – 33

34 – 55

±3,5

±3,5

±3,5

±5,5

± 4

± 5,5

± 6,5

± 10

122 – 149

14 – 21

21 – 33

34 – 55

±4,0

±4,0

±5,5

± 5,5

± 8

± 11

150 -177

22 – 33

34 – 44

45 – 55

±5,0

±5,5

±5,5

± 9

± 11

± 11

178 – 204

22 – 33

34 – 44

45 – 55

±5,0

±5,5

±5,5

± 9

± 10

± 10

* Не доступно для замыкающих (F) термостатов.

Таблица 4. Точность ручных термостатов

Номинальная температура, ºС

Точность срабатывания

менее 60

±4,0

61 – 160

±5,0

161 – 204

±6,0

 

Как уже упоминалось, термостат может иметь различное сочетание опций: чашек, фланцев и выводов. Каждый из этих элементов доступен в широком варианте исполнений, допускающих различия в конструкции, размерах, материалах. В таблицах 5–7 содержатся более подробные сведения и чертежи (размеры в мм), позволяющие подобрать необходимые настройки для заказа термостата.

 

Таблица 5. Чашки

Интегральная чашка для работы
с воздушным потоком 57611

Плоская чашка 73926

3 NT фланцевая чашка 57366

Интегральная чашка для работы
с воздушным потоком 27185

Материал: алюминий

Варианты расположения отверстий относительно выводов — 0° или 90°

Чашка закрытого исполнения

Материалы: алюминий, нержавеющая сталь или медь

Материалы: алюминий или медь

Чашка закрытого исполнения

Материал: нержавеющая сталь

Варианты расположения отверстий относительно выводов: 0°, 90° для открытого исполнения; 0°, 45°, 90° для закрытого исполнения

Прим.: диаметр крепежных отверстий (мм): для чашки открытого исполнения — 3,7; для чашки закрытого исполнения — 3,7; 4,2 или без отверстий

Интегральная чашка для работы с воздушным потоком (с удлиненными крепежными отверстиями) 57367

Интегральная чашка с удлиненными крепежными ушками 57608

Интегральная чашка в форме «капли» 57609

Большая овальная интегральная чашка 59122

Материал: алюминий

Варианты расположения отверстий относительно выводов — 0° или 90°

Чашка закрытого исполнения

Материал: нержавеющая сталь

Варианты расположения отверстий относительно выводов — 0° или 90°

Чашка закрытого исполнения

Материал: нержавеющая сталь

Варианты расположения отверстий относительно выводов — 0° или 90°
Чашка закрытого исполнения

Материал: алюминий

Варианты расположения отверстий относительно выводов: 0°, 90° для открытого исполнения; 0°, 45°, 90° для закрытого исполнения

 

Таблица 6. Фланцы

Фиксированное положение
Фланец для монтажа на поверхность 57336

Вращающееся положение
Фланец для монтажа на поверхность 27183

Фиксированное положение
Фланец для монтажа на поверхность с удлиненными крепежными
отверстиями 57337

Резьбовое крепление 73972

Материал: алюминий

Варианты расположения отверстий относительно выводов — 90°

Материал: никелированная сталь

Варианты расположения отверстий относительно выводов — 0°, 90° или 57°, 127°, 135° против часовой стрелки

Материал: алюминий

Материал: никелированная сталь

Варианты расположения отверстий относительно выводов — 45° против часовой стрелки

Параметры резьбы: Метрическая:

M4×0,7 — 6G

M5×0,8 — 6G

Длина штифта (мм): 6,15; 7,00; 8,00; 9,00 (для М4) 8,00 (для М5). Английская система мер: 6×32 — 1/2” длины 8×32 — 1/4” длины.

Материалы: штифт — оцинкованная сталь, чашка – алюминий

 

 

Таблица 7. Выводы

Выводы под пайку 27182, мм

Выводы под обжим 27184, мм

Выводы под клемму, мм

Материал: лужёная латунь

Материал: лужёная латунь

27132: толщина – 0,8, ширина – 6,3;

27162: толщина – 0,5, ширина – 4,8;

27163: толщина – 0,8, ширина – 4,8

Материалы: латунь, никелированная латунь, посеребренная латунь, лужёная латунь, никелированная сталь

 

Выводы с резьбой под болт 57200

Выводы под сварку 57201

Выводы под сварку 57312

Материал: никелированная сталь

Класс резьбы: М3×0,5 6H

Материал: никелированная сталь

Материал: никелированная сталь

 

 

Заказ и доступность

Продукты этой серии имеют только несколько общих конструктивных особенностей. Что касается основных технических параметров, то каждый потребитель подбирает и заказывает термостаты, ориентируясь на свои запросы в соответствии со следующим алгоритмом:
1. Следует определить необходимый тип прибора — автоматический или с ручным сбросом. В случае выбора автоматического прибора важно уточнить — много- или одноразовый термостат нужен. Если выбран ручной термостат, нужно определиться — он будет с защелкиванием кнопки или без нее. Используйте таблицу 1. В результате можно определить вторую и третью цифры в обозначении 1NTxx, например 1NT08.
2. Выяснить, нужен ли замыкающий (fan — F) или размыкающий (limit — L) термостат — это даст нам букву в обозначении, например, 1NT08 L.
3. Выбрать номинальную температуру срабатывания, и в случае автоматического сенсора — допустимый дифференциал (см. табл. 3 и 4).
4. Указать единицы измерений — «С» для градусов Цельсия.
5. Выбрать тип и материал чашки, фланца (см. табл. 5 и 6).
6. Выбрать угол положения чашки (фланца) относительно выводов.
7. Выбрать тип, материал и угол формовки выводов, а также материал покрытия выводов (см. табл. 7).
8. Уточнить, соответствуют ли номинальные параметры коммутируемой нагрузки и количество циклов срабатывания возможностям выбранного термостата (см. табл. 2).
Эта продукция поставляется производителем только под заказ, т.к. сочетаний возможных опций множество, и нет смысла держать на складе термостаты с какими-либо наугад взятыми сочетаниями. Поставка термостатов Sensata серии 1NT осуществляется партиями от 1000 шт. Большой объем минимальной партии для заказа обеспечивает низкую стоимость изделий, т.к. партии рассчитаны на поставку крупным заказчикам. Для проверки работы термостатов в конечных устройствах компания высылает потребителям бесплатные тестовые образцы, именно с теми опциями, которые были выбраны. Это позволяет проводить предсерийную подготовку изготавливаемого продукта — отлаживать, тестировать, улучшать характеристики и устранять недостатки, не дожидаясь прихода основной партии товара.
Инженеры компании Sensata обеспечивают заказчику уникальную техническую поддержку, которая позволяет максимально точно оптимизировать внутренние параметры изделия под задачи заказчика. Нужно иметь в виду, что даже термостаты с одним и тем же набором опций могут выпускаться с использованием разных сплавов (например, в системах контактов), что может весьма существенно влиять на эксплуатационные характеристики изделия. Чтобы инженеры Sensata провели необходимый анализ, заказчик должен заполнить особую анкету, которая описывает параметры переходного процесса. Эту анкету (на русском языке) высылает менеджер по продажам компании «Компэл».

Применение

Термостаты имеют широчайшую сферу применения, поскольку температура — наиболее часто измеряемый и контролируемый фактор среди всех метрологических характеристик. Термостаты могут применяться практически в любой системе, если не в качестве рабочего, то в качестве защитного устройства. Однако нужно иметь в виду, что термостаты отличаются друг от друга по параметрам, и в зависимости от этого могут иметь различные сферы применений. Приборы серии 1NT компания Sensata рекомендует использовать в микроволновых печах, тостерах, фенах, тепловентиляторах, пылесосах, отопительных котлах, кофеварках, чайных автоматах, автомобилях.
Дополнительную информацию, можно найти на сайте компании Sensata, в разделе посвященном бренду Klixon (http://www.sensata.com/klixon/klixon.htm), а также на сайте дистрибьютора — компании «Компэл» –http://catalog.compel.ru/blog/producer/sensata/?q=klixon.

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *