温度保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种温度保护电路，具有两个用于需要受到保护防止过热的电气设备的电连接接线端以及至少一个温控开关，其中，温控开关按照一种构造方案包括:温控的接通机构、两个与连接接线端相连接的固定的接触部以及布置在接通机构上的并且由接通机构移动的电流传输件，该电流传输件具有两个相互电连接的对接接触部，这两个对接接触部根据温度与两个固定的接触部相抵靠并且将这两个固定的接触部彼此导电连接。
【背景技术】
[0002]能够用在温度保护电路中的温控开关由DE 26 44 411 C2已知。
[0003]已知的开关具有带槽池状下部件的壳体，温控的接通机构置入该下部件中。下部件由上部件封闭，上部件被下部件的抬高的边缘保持在该下部件上。下部件可以由金属或绝缘材料制成，而上部件由绝缘材料构成。
[0004]在上部件中安置有两个接触铆钉，接触铆钉的内头部用作针对接通机构的固定不动的接触部。铆钉柄穿过上部件中的贯通开口朝外伸出并且在那里变成外头部，该外头部用于在外部连接已知的开关。可以直接将连接芯线钎焊到该外头部上，其中，同样已知的是，在外头部上保持有接触角形部，将连接芯线钎焊或夹接到该接触角形部上。
[0005]接通机构承载着呈接触桥形件形式的电流传输件，在电流传输件上侧有两个借助接触桥形件相互电连接的对接接触部，对接接触部根据温度与两个固定不动的接触部发生贴靠并且将这两个固定不动的接触部相互电连接。
[0006]温控的接通机构具有双金属翻转片以及弹性翻转片，二者在中心被承载接触桥形件的柱塞贯穿。弹性翻转片在周边上固定在壳体中，而双金属翻转片根据温度支撑在下部件的肩部上或者支撑在弹性翻转片的边缘上，在此，要么实现了接触桥形件在两个固定不动的接触部上的抵靠，要么将接触桥形件从固定不动的接触部上抬离，从而中断外部接线端之间的电连接。
[0007]温控开关按照已知的方式用于保护电气设备以防过热。为此，开关在电学上与需要保护的设备及其供电电压串联接线并且在机械上以如下方式布置在该设备上，即开关与所述设备保持热学连接。
[0008]在双金属翻转片的响应温度以下，接触桥形件抵靠在两个固定不动的接触部上，从而闭合电路并且使需要保护的设备的负载电流流经开关。当温度提高到超出容许的数值时，则双金属翻转片将接触桥形件克服弹性翻转片的调整力地从固定不动的接触部上抬离，由此，开关断开，需要保护的设备的负载电流中断。
[0009]这时无电流的设备能够再度冷却。在此，在热学上与该设备联接的开关也再度冷却，既而，该开关自主闭合。
[0010]通过接触桥形件的尺寸设定，已知的开关能够相比于其他如下的温控开关引导高得多的运行电流，其中，在后一种温控开关中，需要保护的设备的负载电流直接经过双金属翻转片或与该双金属翻转片对应的弹性翻转片流动，于是，前一种温控开关能够被用于保护具有很高的耗用功率的较大的电气设备。
[0011]如已经提及地，已知的开关在由其保护的设备冷却时，能够自主地再度接通。这种接通特性对于保护例如吹风机可以是完全行得通的，而这一点在需要保护的设备在切断之后不允许自动再度接通(以避免损伤)的场合就不是想要的了。这例如适用于用作驱动机组的电马达。
[0012]因此，DE 198 27 113 C2提出:设置所谓的自保持电阻，自保持电阻在电学上与外部接线端并联安置。自保持电阻因此在开关断开的情况下在电学上与需要保护的设备串联，基于自保持电阻的电阻值，这时流经需要保护的设备的仅是无害的残余电流。而残余电流足以使自保持电阻加热至发热的程度，所发出的热量使双金属翻转片保持在高于其切换温度的温度上。
[0013]由DE 198 27 113 C2已知的开关也可以构造有与电流相关的接通功能，为此，设置有加热电阻，加热电阻持续地与外部接线端串联接线。由此，需要保护的设备的负载电流不断地流经加热电阻，加热电阻能够这样设定规格:使得当超出一定的负载电流强度时负责使双金属翻转片加热到高出其响应温度的温度，从而在需要保护的设备被不容许地加热之前，开关在负载电流提高时已经断开。
[0014]这样的开关在日常使用中证实可靠。这种开关特别是被用于对具有高耗用功率的电气设备加保险，这是因为这种电气设备可能经接触桥形件引导很高的电流。当这种开关以供电交流电运行并且不在供电交流电压的过零点断开的话，则当接触桥形件从固定不动的接触部上抬离时，在固定不动的接触部与对接接触部之间出现电弧，并且经过开关的电压降下降到电弧的电弧电压。电压降保持在这一水平上，直至所加载的供电交流电压变换极性，也就是达到其下一个过零点。然后，电弧熄灭并且开关可靠地断开。
[0015]在具有高切断负载的已知开关的常见的应用情形中，必须中断很高电流强度的负载电流，这使得产生很强的电弧，这又产生了接触烧蚀进而这样时间一长就使得接通面的几何形状发生改变并且也通常使切换表现变差。
[0016]当在开关内部发生不受控的过度跳变时，电弧甚至可能引起双金属翻转片上发生损伤。电弧还可能导致固定不动的接触部和对接接触部的接通面可以说是粘在一起，接触桥形件不再或不再足够快地从固定不动的接触部上分离。
[0017]这些问题随着开关循环的数目甚至更加显著，从而已知的开关的切换表现随着时间过程而变差。基于这一背景，已知开关的寿命、也就是容许的开关循环的数目受到限制，其中，寿命也与切断负载(也就是所切断电流的电流强度)相关。
[0018]申请人的依照类属的开关例如在250伏特的供电交流电压下，当负载电流为10安培时通常具有10000个开关循环的寿命，当负载电流为25安培时，则具有2000个开关循环的寿命。
[0019]相反，当已知的开关以供电直流电运行时，所产生的电弧通常不会熄灭，这是因为所加载的供电直流电不具有过零点，而过零点在供电交流电的情况下使电弧熄灭。
[0020]电弧的熄灭总是当加在断开的开关上的直流电压处在最低电弧电压的范围内时才媳灭，最低电弧电压主要由开关的结构决定。
[0021]因此，在用于直流电压电路的温控开关中，必须确保:电弧干脆就不能产生。
[0022]当已知的开关用于直流电源电路中时，则关注的是:在断开的开关上降落的直流电压处在因结构决定的最低电弧电压以下。这在一定的应用情形下，要求使用温控开关，该温控开关在断开的状态下确保了接触桥形件与固定不动的接触部之间相应很大的间距进而具有很大的尺寸。
[0023]另外，必须实现快速的切换表现，即将接触桥形件快速地从其闭合状态转换至其断开状态，在断开状态中，开关具有固定不动的接触部的间距最大。由此，能够提尚最低电弧电压。但是，快速的切换需要相应设计的弹性和/或双金属翻转片，这同样是成本高昂的而且使得尺寸较大。
[0024]而大尺寸通常是不希望的，这是因为大尺寸使开关的构造复杂而且成本高昂并且需要不希望地大的安装空间。
[0025]另一方面，具有所希望的小尺寸的已知的温控开关仅具有很低的最大容许切换直流电压，该容许直流电压由其基于构造产生的最低电弧电压来确定。
[0026]与继电器和保护件相关地，已知的是:电弧受到电磁交变场的影响并且能够借助交变电路中的电容构件以及电感构件来消除。因此，已知的是:在保护件中，通过所谓的电磁熄弧而使得所产生的电弧快速熄灭。
[0027]由DE 31 32 338 Al还已知的是:相对于具有两个固定接触部和一个能直线运动的接触桥形件的保护件并联接线的是用于交流电压的能控制的半导体阀(例如可控硅)，方式为:该半导体阀的电流接线端与固定接触部相连接。可控硅的控制输入端借助串联电阻和引入保护件内部的柔性导线与接触桥形件上的接线端相连接，该接线端处在与固定接触部的接触部位之间。
[0028]在保护件闭合的情况下，接触部位上的电压降必须如此小，使得对于可控硅而言，在控制接线端与其相当于两个电流接线端之一的基准接线端之间不形成有效的控制电流。于是，可控硅断开，也就是保持无电流。
[0029]当保护件基于外部操控而断开时，则产生两条电弧，电弧在足够的时间段内一定会产生如此大的电弧电压，使得连至基准接线端的接触桥形件以如下时长具有足够的电势差，即直至能点燃可控硅的控制电流流经串联电阻为止。当可控硅已点火，也就是断开时，则可控硅承受流经保护件的负载电流，既而熄灭电弧。
[0030]通过对接触桥形件的快速电磁操作，能够将接触桥形件如此快地从固定接触部移开足够远，以使得:在供能交流电的过零点上中断负载电压之后，可控硅不能再重新点火。
[0031]该方法具有三个苛刻条件。接触部位上的电压降在开关闭合时不允许过大，而在开关断开时在一定的时段内不允许过小。另外，切断速度必须如此快，以使得可控硅不被重新点火。此外，在结构上至少有问题的是:必须将柔性的线缆引入保护件的内部。
[0032]由DE 2 253 975 A已知如下的电路，其中，在温控开关断开或闭合时在交流电压电路中产生的电弧通过与开关并联布置的可控硅来熄灭。在这里使用的温控开关是具有中间接线端的转换开关，中间接线端根据温度与布置在需要保护的设备的负载电路中的主接触部或者与辅助接触部相连接，辅助接触部与可控硅的控制输入端相连接。在辅助接触部闭合时，持续流过残余电流，该残余电流导致功率损失。
[0033]由JP HOl 303 018 A、GB 2 458 650 A 以及 DE 2 032