参见图1,《一种机械式温度控制器》包括控制盒1、设置在盒面上的温度旋钮,渐近线可变力矩轴10、触点开关7、多股网线5、接线端子3、温度旋钮与渐近线可变力矩轴10紧密配合,通过旋转温度旋钮使渐近线可就力矩轴10发生旋转,在所述的触点开关7与渐近线可变力矩轴之间有传动系统,传递渐近线可变力矩轴转动产生的机械传动,所述的传动系统包括支架桥11、感温双金属片2、衔铁片8和永磁体6;支架桥11的一端与控制盒相连接,并以此连接点作为支撑点,支架桥可作相应摆动,支架桥11的另一端与感温双金属片2的一端固定连接,感温双金属片2为U型结构,它的另一端固定连接有衔铁片8,衔铁片8上设有触头开关的触头4,相对于渐近线可变力矩轴10位于衔铁片8的另一侧设有永磁体6和触头开关座12。
参见图2,该发明传动系统的工作原理是:渐近线可变力矩轴10与盒面温度旋钮紧密配合,转动旋钮,渐近线可变力矩轴10推动U型感温双金属片2组件移动,并施加支撑力F1、在去掉永磁体6的条件下,渐近线可变力矩轴推动U型感温双金属片2组件自由移动,将永磁体6设置在衔铁片8外侧一定位置,磁吸力F2吸引衔铁片8,此时传动系统中的支撑力F1、U型感温双金属片弹力F3、胀力F4、磁吸力F2寻求力平衡。
调定支撑力F1,当外界温度恒定,传动系统力平衡,即,
ΣF1 ΣF2 ΣF3 ΣF4=0
式中F1-支撑力、F2-磁吸力、F3-感温双金属片自身弹力、F4-感温双金属片膨胀力。
此时衔铁片8处于力平衡临界面,传动系统稳定。
当支撑力F1不变,环境温度下降时,感温双金属片膨胀力F4减小,感温双金属片2向永磁体6方向移动,衔铁片8与永磁体6距离减小,磁吸力F2对衔铁片以指数加速度吸合(F2=MB×S/d2其中M-常数、S-金属面积、B-磁感应强度,d-衔铁片8与永磁体6的距离),触点开关接通、负载上电加温;当环境温度上升,感温双金属片2膨胀力F4增加,衔铁片脱开F2吸力,回到临界面,触点开关断开,负载断电停止加温。