Termični rele za elektromotor: princip delovanja, naprava, kako izbrati

Med delovanjem električne opreme je nenehno izpostavljena tokovnim preobremenitvam, ki zmanjšujejo njeno vzdržljivost.Zaščita v takšnih situacijah je termični rele za elektromotor, ki ob nenavadnih okoliščinah izklopi napajanje.

Predlagamo, da razumete zasnovo, načelo delovanja, vrste in nianse povezovanja zaščitnih naprav. Poleg tega vam bomo povedali, katere parametre in značilnosti je treba upoštevati pri izbiri termičnega releja.

Oblikovanje toplotnih relejev

Toplotni releji vseh vrst imajo podobno napravo. Najpomembnejši element katerega koli od njih je občutljiv bimetalni trak.

Na vrednost delovnega toka vpliva temperatura okolja, v katerem rele deluje. Zvišanje temperature skrajša odzivni čas.

Da bi zmanjšali ta vpliv, razvijalci naprav izberejo najvišjo možno temperaturo bimetala. Za isti namen so nekateri releji opremljeni z dodatno kompenzacijsko ploščo.

Naprava je sestavljena iz ohišja, nikromovega grelnika, bimetalne plošče, zapaha, vijaka, vzvoda, gibljivega kontakta in povratnega gumba (+)

Če so v zasnovo releja vključeni nichrome grelniki, so povezani v vzporedno, zaporedno ali vzporedno-serijsko vezje s ploščo.

Vrednost toka v bimetalu je regulirana s pomočjo šantov. Vsi deli so vgrajeni v telo. Bimetalni element v obliki črke U je pritrjen na os.

Vijačna vzmet se naslanja na en konec plošče. Drugi konec temelji na uravnoteženem izolacijskem bloku, ki se vrti okoli osi in je nosilec za kontaktni most, opremljen s srebrnimi kontakti.

Za usklajevanje nastavitvenega toka je bimetalna plošča na levem koncu povezana z mehanizmom. Prilagoditev nastane zaradi vpliva na primarno deformacijo plošče.

Če velikost preobremenitvenih tokov postane enaka ali večja od nastavitev, se izolacijski blok vrti pod vplivom plošče. Ko se naprava prevrne, se normalno zaprt kontakt naprave izklopi.

Termični rele TRT v odseku. Tu so glavni elementi: ohišje (1), nastavitveni mehanizem (2), gumb (3), os (4), srebrni kontakti (5), kontaktni most (6), izolacijski blok (7), vzmet (8), plošča bimetalna (9), os (10)

Rele se samodejno vrne v prvotni položaj. Postopek samovračila ne traja več kot 3 minute od trenutka vklopa zaščite. Možna je tudi ročna ponastavitev, za to je na voljo posebna tipka za ponastavitev.

Pri uporabi naprava prevzame prvotni položaj v 1 minuti. Gumb aktivirate tako, da ga zavrtite v nasprotni smeri urinega kazalca, dokler se ne dvigne nad telo. Tok namestitve je običajno označen na plošči.

Načelo delovanja naprave

Opravljanje zaščitne funkcije, varovalka odklopi napajalna vezja. Termični rele se od njega razlikuje po tem, da ko je obremenitev presežena, preprosto izda kontrolni signal. S takšno zaščito se majhni tokovi preklapljajo v enem krmilnem vezju.

V tokokrogu pred termičnim relejem je magnetno stikalo. Ko se tokokrogi odprejo v sili, ni treba podvajati delovanja kontaktorja. Posledično se za izdelavo močnostnih kontaktnih skupin ne porabi noben material.

Najbolj priljubljene so naprave, opremljene z bimetalnimi ploščami. Sama plošča je sestavljena iz dveh podobnih elementov.

Eden od njih ima pomemben temperaturni koeficient, drugi pa nekoliko manjši. Ti dve komponenti se tesno prilegata skupaj.

Ker so komponente bimetalnega traku izdelane iz para različnih kovin z neenakimi razteznimi koeficienti, segrevanje povzroči, da se upogiba in vpliva na kontakte.

Tako togo pritrditev je zagotovljeno z varjenjem ali vročim valjanjem. Zaradi dejstva, da je plošča pritrjena nepremično, se pri segrevanju upogne proti elementu z nižjim temperaturnim koeficientom. To načelo je bilo vzeto kot osnova pri ustvarjanju toplotni releji.

Pri njihovi proizvodnji se uporabljajo krom-nikljevo jeklo in nemagnetno jeklo, ki ima visok temperaturni koeficient. Kot material z nizko vrednostjo tega parametra se uporablja invar, spojina niklja in železa.

Po tej shemi deluje toplotni rele. Ohlapni konec bimetalne plošče, ko se upogne, vpliva na kontakte termičnega releja (+)

Bimetalna plošča se segreva z obremenitvenimi tokovi. Najpogosteje tečejo skozi poseben grelec. Obstaja tudi kombinirano ogrevanje, pri katerem poleg toplote, ki jo oddaja grelec, bimetal segreje tudi tok, ki teče skozi njega.

Kako priključiti termični rele

Zaprti kontakt (normalno priključen), ki se uporablja za povezavo termičnega modula z magnetnim zaganjalnikom, je označen kot NC ali NC, kar pomeni normalno zaprt. Kombinacija črk NO označuje normalno odprt kontakt.

V preprostem vezju se uporablja za zagotavljanje signala, ki označuje, da se je zaščita motorja sprožila zaradi prekoračitve mejne temperature.

Ko je implementiran v zapletenih krmilnih tokokrogih, je sposoben ustvariti signal v sili za deaktivacijo tekočega traku.

Termični rele je nameščen za kontaktorji, vendar pred elektromotorjem. Povezava normalnega priključnega kontakta na gumb "Stop" na nadzorni plošči se izvede v skladu z zaporednim vezjem (+)

Označevanje sponk kontaktorjev narekuje GOST: normalno zaprto - 95-96, normalno odprto - 97-98. Na prvi par je priključen zaganjalnik, drugi pa se uporablja za signalna vezja. Ker je treba motor in termični rele zaščititi pred kratkimi stiki, mora tokokrog vsebovati odklopnik.

Vezje naprave vključuje gumbe "Test" in "Stop" ali "Reset". S prvim preverimo delovanje, z drugim pa ročno onemogočimo zaščito.

Z vrtljivim stikalom za napenjanje se po vklopu zaščite ponovno zažene elektromotor. Stekleni pokrov izdelka je označen in zapečaten.

Glede na vrsto povezave lahko ločimo dve veliki skupini termičnih relejev:

• prva skupina - naprave, nameščene za magnetnim zaganjalnikom, in tiste, ki so povezane z mostički;
• druga skupina — naprave, nameščene neposredno na kontaktorju zaganjalnika.

V slednjem primeru med zagonom glavna obremenitev pade na kontaktor.Tu je termični modul opremljen z bakrenimi kontakti, povezanimi neposredno z vhodi zaganjalnika.

Diagram termičnega releja. Na njem so označene oznake krmilnih elementov in izhodov. Te oznake se lahko razlikujejo za različne modele (+)

Žice iz motorja so priključene na TP. Sam rele v takem vezju predstavlja vmesno enoto, ki analizira tok, ki teče v tranzitu do motorja iz magnetnega zaganjalnika.

Nianse pri namestitvi naprave

Na hitrost odziva termičnega modula lahko vplivajo ne le trenutne preobremenitve, temveč tudi zunanji indikatorji temperature. Zaščita bo delovala tudi brez preobremenitve.

Zgodi se tudi, da je pod vplivom prisilnega prezračevanja motor izpostavljen toplotni preobremenitvi, vendar zaščita ne deluje.

Da bi se izognili takšnim pojavom, morate upoštevati priporočila strokovnjakov:

1. Pri izbiri releja se osredotočite na najvišjo dovoljeno delovno temperaturo.
2. Zaščito namestite v isti prostor kot varovan objekt.
3. Za namestitev izberite mesta, kjer ni virov toplote ali prezračevalnih naprav.
4. Termični modul morate konfigurirati glede na dejansko temperaturo okolja.
5. Najboljša možnost je, da ima v zasnovi releja vgrajeno toplotno kompenzacijo.

Dodatna možnost termičnega releja je zaščita v primeru izpada faze ali popolnega napajanja. Za trifazne motorje je ta točka še posebej pomembna.

Tok v termičnem releju se zaporedno premika skozi njegov grelni modul in naprej do motorja. Naprava je povezana z navitjem zaganjalnika z dodatnimi kontakti (+)

Če pride do težave v eni fazi, drugi dve prevzameta večji tok. Posledično hitro pride do pregrevanja in nato do izklopa.Če rele ne deluje učinkovito, lahko pride do okvare motorja in napeljave.

Obstoječe vrste naprav

Razred toplotnih relejev vključuje več vrst: TRN, RTL, TRP, RTI, RTT. Uporaba vsakega je določena s konstrukcijskimi značilnostmi.

Dvofazni tokovni rele (TRN), se uporabljajo predvsem za električno zaščito asinhronskih motorjev z rotorjem s kletko. Praviloma delujejo iz omrežja z nazivno močjo do 500 V, frekvenco 50 Hz.

Rele je opremljen z ročnim kontaktnim krmilnim mehanizmom. Dimenzije TRN omogočajo njihovo integracijo v celotne naprave postaj zaprtega in odprtega tipa, ki usklajujejo delovanje pogonov. Ne opravljajo funkcije zaščite pred kratkim stikom in jo potrebujejo sami.

TRP rele Imajo mehanizem, odporen na tresljaje, in ohišje, odporno na udarce. Zasnovan za zaščito asinhronih trifaznih motorjev, ki delujejo v pogojih velikih mehanskih obremenitev.

Zasnovani so za največji tok 600 A in največjo napetost 500 V, v tokokrogih z enosmernim tokom - 440 V. Avtomatizacija je neobčutljiva na zunanjo temperaturo in deluje, ko indikator preseže 200 ° C.

naprave RTL — trifazni, poleg zaščite motorja pred preobremenitvami, ščiti rotor pred motnjami. Zavarujejo ga pred poškodbami v primeru faznega neravnovesja med daljšim zagonom.

Delujejo avtonomno s priključnimi bloki KRL in v modifikaciji z magnetnim zaganjalnikom PML. Območje delovanja toka - od 0,10 do 86 A.

Kontaktor v paru s termičnim relejem. Ko se naprava sproži, normalno zaprti in normalno odprti kontakti sinhrono spremenijo svoje položaje

PTT — naprava ščiti asinhrone motorje pred tokovnimi sunki, faznim neravnovesjem, motnjami in drugimi izrednimi situacijami.Uporablja se tako kot samostojna naprava kot sestavni del zaganjalnikov PMA in PME.

Trifazni izdelek RTI opremljen z enakimi funkcijami kot prejšnji, vendar se uporablja v modifikaciji z zaganjalniki KTM in KMI.

Kako izbrati toplotni rele

Motor potrebuje rele za zaščito, kadar zaradi tehnoloških razlogov obstaja potencialna nevarnost preobremenitve. Drugi primer je potreba po omejitvi časa zagona v pogojih znižane napetosti.

Te zahteve so navedene v ustreznih navodilih. Ki postavlja zahtevo po opremi zaščitnega izdelka s časovnim zamikom. Vse to se izvaja s pomočjo termičnih relejev.

Osnovne značilnosti naprav

Osnovni podatki naprave za zaščito motorja so:

1. Učinkovitost kontakta v odvisnosti od trenutnih parametrov - indikator časa in toka.
2. Delovni tok, pri katerem se sproži TP.
3. Omejite prilagoditve trenutnih nastavitev. V vseh napravah različnih proizvajalcev se ta parameter nekoliko razlikuje. Preseganje nominalne vrednosti za 20% pomeni delovanje naprave po 25 minutah.
4. Nazivna vrednost toka delovne bimetalne plošče. To se nanaša na vrednost, nad katero se rele ne izklopi takoj.
5. Tokovno območje, v katerem deluje rele.

Informacije o termičnem releju lahko dobite z dešifriranjem njegovih oznak. Simbol, ki označuje vrsto izvedbe, se lahko razlikuje.

Kontaktor v paru s termičnim relejem. Ko se naprava sproži, normalno zaprti in normalno odprti kontakti sinhrono spremenijo svoj položaj (+)

Lokacije domačih TP ureja GOST 15150.Na njihovo delovanje vplivajo dejavniki, kot so nadmorska višina, vibracije, udarci in pospeški.

Proizvajalci odražajo vse te nianse pri označevanju svojih izdelkov. Nekateri od njih dodatno vključujejo podatke o sposobnosti za delo v prisotnosti škodljivih snovi in ​​eksplozivnih plinov.

Izbira naprave v skladu s pravili

Zahteve za termični rele so določene v navodilih. Tu je tudi določeno, da mora imeti zaščita časovni zamik. Vse zahteve so izpolnjene s posebnimi napravami.

Časovno-tokovne karakteristike TR in zaščitenega motorja. Pri tokovih kratkega stika grelni elementi releja postanejo termično nestabilni (+)

Pri analizi časovno-tokovnih karakteristik TR je treba upoštevati, da lahko pride do delovanja iz pregretega ali hladnega stanja.

Brezhibna zaščita predpostavlja, da je krivulja, ki prikazuje optimalno odvisnost trajanja tokovnega toka od vrednosti toka za rele in motor za nemoteno delovanje opreme različna. Prvi mora biti nižji od drugega.

Tabela prikazuje tehnične značilnosti termičnega releja tipa RTL. Z njim lahko izberete zaščitno napravo s potrebnimi parametri za moč motorja (+)

Pravilna izbira zaščitnega izdelka se izvede na podlagi parametra, kot je delovni nazivni tok. Njegova vrednost je povezana z nazivnim obremenitvenim tokom elektromotorja.

Mednarodni in domači standardi določajo, da je nazivni tok motorja podoben nastavitvi delovnega toka termičnega releja.

To pomeni, da se naprava zažene pri preobremenitvi od 20 do 30 % oziroma pri Iav.x1,2 ali 1,3 najkasneje v 20 minutah.

Na podlagi tega je treba izbrati tako, da tok nedelovanja TR presega nazivni tok pokritega objekta v povprečju za 12%. Vrednost In je prikazana v potnem listu naprave in na ploščici, pritrjeni na telo.

Na podlagi tega se izbere tako TR kot tudi zaganjalnik, ki ustreza njemu. Skala releja je kalibrirana v amperih in praviloma ustreza vrednosti nastavitvenega toka.

Primer je izbira termičnega releja za asinhroni motor, priključen na omrežje 380 V z močjo 1,5 kW.

Delovni nazivni tok zanj je 2,8 A, kar pomeni, da bo za termični rele mejni tok enak: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. Glede na tabelo je treba izbrati RTL-1008, katerega območje nastavitve je v območju od 2,4 do 4 A.

Ko se zaščita sproži, najprej odpravijo vzrok zaustavitve, nato pa s tipko za vrnitev "grelec" vrnejo v prvotno stanje.

Kadar podatki na imenski tablici motorja niso znani, se tok določi s pomočjo posebnih naprav - tokovne klešče ali multimetra z ustrezno možnostjo. Meritve se izvajajo na vsaki od faz.

Pri izbiri je pomembno biti pozoren na napetost, navedeno na napravi. Če nameravate uporabiti tandem TP-starter, morate upoštevati število stikov.

Pri priključitvi naprave na trifazno omrežje je potreben modul, ki ima zaščitno funkcijo v primeru pregorelosti vodnika ali faznega neravnovesja.

Zaključki in uporaben video na to temo

Učinkovita shema zaščite motorja:

Komponente termičnega releja:

Načelo interakcije med različnimi napravami v različnih možnostih povezave za termični rele je enako. Za boljšo orientacijo v diagramih morate biti sposobni "prebrati" oznake naprav.V idealnem primeru bi moral vsa povezovalna dela opraviti tehnik s potrdilom za delo v pogojih visoke napetosti.

Imate kaj dodati ali imate vprašanja o izbiri in uporabi termičnega releja? O publikaciji lahko pustite komentarje, sodelujete v razpravah in delite svoje izkušnje z uporabo naprav. Kontaktni obrazec se nahaja v spodnjem bloku.