Bimetallplaat ja selle kasutamine elektrotehnikas
Bimetallplaat on plaat, mis on spetsiaalselt valmistatud paarist erinevast metallist või bimetallist. Selliseid plaate kasutatakse traditsiooniliselt termomehaanilistes andurites.
Bimetalliliselt või mehaaniliselt ühendatud kahel erineva soojuspaisumisastmega metallitükil on üsna huvitav omadus, mis on järgmine.
Kui kuumutatakse paari identset, st samast metallist ja samade mõõtmetega plaati, pikenevad need samal määral. Aga kui plaadid on valmistatud erinevatest metallidest (ütleme, et üks vasest ja teine rauast), siis koos kuumutamisel pikenevad plaadid erineva soojuspaisumise tõttu erinevalt.
Keevitatud, keevitatud või neetitud kaks plaati moodustavad ühe bimetallplaadi. Sellise plaadi üks ots on tavaliselt staatiliselt fikseeritud seadme sees olevasse statsionaarsesse hoidikusse ja teine on vabalt liikuv vastavalt plaadi kui terviku hetketemperatuurile.
Sellised erineva otstarbega plaadid on tavaliselt valmistatud messingist ja invarist (invar on nikli ja raua sulam).Kuumutamise tulemusena paindub plaat väiksema soojuspaisumisega metalli poole ning deformatsiooni tagajärjel liigub plaadi vaba ots. Plaadid on efektiivsed väga laias temperatuurivahemikus.
Bimetallplaatide kasutamine elektrotehnikas
Kaitsmetes ja termostaatides juhivad bimetallplaadid elektrikontaktide seisukorda. Plaat avab või sulgeb vooluringi kütteelement, katkestab katla toiteallika jne.
Lihtsamate kujunduste puhul viiakse kontaktid kokku ja eraldatakse aeglaselt, väljamõeldumatel - mõne millimeetri võrra järsu hüppega (triikrauast kostub triikrauast või teatud temperatuurile seatud koduse küttekehast iseloomulikud klõpsud).
Elektrilises veekeetjas kaitsevad bimetallplaadi kontaktid seda ülekuumenemise ja seestpoolt kaitselüliti — juhtmestik lubatud voolutugevuse ületamise vastu.
nn termoreleed või kaitselülitid, mis vajavad käsitsi lähtestamist pärast seda, kui töötajad vea kõrvaldavad – siin-seal bimetallplaat.
V luminofoorlampide starterid ja elektrimootorite juhtimisahelates kasutatakse bimetallplaate seadme töörežiimi ümberlülitamiseks pärast selle sisselülitamist. Seadme käivitamisel käivitub plaat ja jätkab soojenemist.
Sel juhul on bimetallplaadid varustatud spetsiaalse küttekeha ja kontaktiga, seal on suure takistusega traadist küttespiraal või soojendatakse plaati otse seda läbiva vooluga. Nii töötavad mõned kaitsereleed ja lülitusimpulssgeneraatorid. Kui mootor kuumeneb töötamise ajal üle, hakkab relee tööle ja ühendab mootori võrgust lahti.
V Mõõteriistad, tegelikult — küttekehaga bimetallist plaattermomeetrites kasutatakse seda efekti ka. Voltmeetri või ampermeetri saamiseks lülitatakse plaat sisse erineval viisil.
Energeetiliselt on selline seade muidugi ahne, aga mehaaniliselt hõõrduvaid osi selles pole, see on vibratsioonikindel, reostuskindel ja taastub niiskuse korral.
Seda tüüpi bimetallplaatidel olevaid mõõteseadmeid kasutatakse endiselt edukalt autoelektroonikas.