Termični rele: princip delovanja, vrste, povezovalni diagram + nastavitev in označevanje

Trajnost in zanesljivost delovanja vsake instalacije z elektromotorjem je odvisna od različnih dejavnikov. Vendar pa tokovne preobremenitve pomembno vplivajo na življenjsko dobo motorja.Za njihovo opozorilo je priključen termični rele, ki ščiti glavni delovni element električnega stroja.

Povedali vam bomo, kako izbrati napravo, ki napoveduje bližajoče se izredne razmere, ko so presežene največje dovoljene vrednosti toka. Članek, ki smo ga predstavili, opisuje načelo delovanja, podaja sorte in njihove značilnosti. Podani so nasveti o povezavi in ​​pravilni konfiguraciji.

Zakaj so potrebne zaščitne naprave?

Tudi če je električni pogon pravilno načrtovan in uporabljen brez kršitev osnovnih pravil delovanja, vedno obstaja možnost okvar.

Načini delovanja v sili vključujejo enofazne in večfazne kratke stike, toplotne preobremenitve električne opreme, zagozditev rotorja in uničenje ležajne enote, izgubo faze.

Pri delovanju pod velikimi obremenitvami elektromotor porabi ogromno električne energije. In ko je nazivna napetost redno presežena, se oprema močno segreje.

Posledično se izolacija hitro obrabi, kar povzroči znatno zmanjšanje življenjske dobe elektromehanskih naprav. Za odpravo takšnih situacij je na tokokrog električnega toka priključen toplotni zaščitni rele. Njihova glavna naloga je zagotoviti normalno delovanje porabnikov.

Motor izklopijo z določenim časovnim zamikom, v nekaterih primerih pa takoj, da preprečijo uničenje izolacije ali poškodbe posameznih delov električne napeljave.

Tokovni rele stalno ščiti elektromotor pred izpadom faze in tehnološkimi preobremenitvami ter zaviranjem rotorja. To so glavni razlogi za nastanek izrednih razmer

Da bi preprečili zmanjšanje izolacijske upornosti, se uporabljajo zaščitne naprave za izklop, če pa je naloga preprečiti izpad hlajenja, so priključene posebne naprave z vgrajeno toplotno zaščito.

Zasnova in princip delovanja TR

Strukturno je standardni elektrotermični rele majhna naprava, ki je sestavljena iz občutljive bimetalne plošče, grelne tuljave, vzvodno-vzmetnega sistema in električnih kontaktov.

Bimetalna plošča je izdelana iz dveh različnih kovin, običajno invarja in krom-nikljevega jekla, ki sta med seboj trdno povezani z varjenjem. Ena kovina ima višji temperaturni koeficient razteznosti kot druga, zato se segrevata različno hitro.

Pri tokovni preobremenitvi se nefiksirani del plošče upogne proti materialu z nižjim koeficientom toplotne razteznosti. Ta deluje s silo na kontaktni sistem v zaščitni napravi in ​​aktivira izklop električne napeljave v primeru pregretja.

Večina modelov mehanskih termičnih relejev ima dve skupini kontaktov. En par je normalno odprt, drugi je trajno zaprt. Ko se zaščitna naprava sproži, se stanje kontaktov spremeni. Prvi se zaprejo, drugi pa se odprejo.

Elektronski TR uporabljajo posebne senzorje in občutljive sonde, ki se odzivajo na povečan tok.Mikroprocesor takšnih zaščitnih naprav je programiran s parametri, ki določajo situacije, ko je potrebno izklopiti napajanje

Tok zaznava integriran transformator, nato pa elektronika obdela prejete podatke. Če je trenutna vrednost trenutno večja od nastavitve, se impulz takoj prenese neposredno na stikalo.

Z odpiranjem zunanjega kontaktorja rele z elektronskim mehanizmom blokira breme. sebe termični rele za elektromotor nameščen na kontaktorju.

Bimetalni trak se lahko segreva neposredno - zaradi vpliva vršnega bremenskega toka na kovinski trak ali posredno, z uporabo ločenega termoelementa. Pogosto so ta načela združena v eni napravi za toplotno zaščito. Pri kombiniranem ogrevanju ima naprava boljše karakteristike delovanja.

Po ohlajanju se plošča vrne v prvotno stanje. Preklopni stiki se samodejno zaprejo ali pa jih morate prisiliti v zaprto stanje

Osnovne značilnosti tokovnega releja

Glavna značilnost termozaščitnega stikala je izrazita odvisnost odzivnega časa od toka, ki teče skozenj - večja kot je vrednost, hitreje bo delovalo. To kaže na določeno vztrajnost relejnega elementa.

Usmerjeno gibanje delcev nosilca naboja skozi katero koli električno napravo, obtočna črpalka in električni kotel, ki proizvaja toploto. Pri nazivnem toku se njegovo dovoljeno trajanje nagiba k neskončnosti.

In pri vrednostih, ki presegajo nominalne vrednosti, se temperatura v opremi poveča, kar vodi do prezgodnje obrabe izolacije.

Prekinjen tokokrog takoj blokira nadaljnje povišanje temperature.S tem je mogoče preprečiti pregrevanje motorja in preprečiti izpad električne napeljave v sili.

Nazivna obremenitev samega motorja je ključni dejavnik pri izbiri naprave. Indikator v območju 1,2-1,3 kaže na uspešno delovanje s trenutno preobremenitvijo 30% v časovnem obdobju 1200 sekund.

Trajanje preobremenitve lahko negativno vpliva na stanje električne opreme - s kratkotrajno izpostavljenostjo 5-10 minut se segreje le navitje motorja, ki ima majhno maso. In če traja dlje časa, se celoten motor segreje, kar lahko povzroči resne okvare. Morda pa bo celo treba zamenjati pregorelo opremo z novo.

Da bi objekt čim bolj zaščitili pred preobremenitvijo, morate posebej zanj uporabiti toplotni zaščitni rele, katerega odzivni čas bo ustrezal največjim dovoljenim preobremenitvenim vrednostim določenega elektromotorja.

V praksi zbirajte rele za nadzor napetosti za vsak tip motorja je nepraktičen. En relejni element se uporablja za zaščito motorjev različnih izvedb. Hkrati je nemogoče zagotoviti zanesljivo zaščito v celotnem obratovalnem intervalu, omejenem z minimalno in maksimalno obremenitvijo.

Povečanje trenutnih indikatorjev ne vodi takoj do nevarnega izrednega stanja opreme. Trajalo bo nekaj časa, preden bosta rotor in stator dosegla najvišjo temperaturo.

Zato ni nujno, da se zaščitna naprava odzove na vsako, tudi rahlo povečanje toka. Rele naj izklopi elektromotor samo v primerih, ko obstaja nevarnost hitre obrabe izolacijske plasti.

Vrste termičnih zaščitnih relejev

Obstaja več vrst relejev za zaščito elektromotorjev pred izpadom faze in tokovnimi preobremenitvami. Vsi se razlikujejo po konstrukcijskih značilnostih, vrsti uporabljenega MP in njihovi uporabi v različnih motorjih.

TRP. Enopolna stikalna naprava s kombiniranim ogrevalnim sistemom. Zasnovan za zaščito asinhronih trifaznih elektromotorjev pred tokovnimi preobremenitvami. TRP se uporablja v enosmernih napajalnih omrežjih z osnovno napetostjo pri normalnih delovnih pogojih največ 440 V. Je odporen na tresljaje in udarce.

RTL. Zagotovite zaščito motorja v naslednjih primerih:

• ko ena od treh faz odpove;
• asimetrija tokov in preobremenitev;
• zakasnjen začetek;
• zagozditev aktuatorja.

Lahko se namestijo s sponkami KRL ločeno od magnetnih zaganjalnikov ali montirajo neposredno na PML. Nameščen na standardne tirnice, razred zaščite – IP20.

PTT. Ščitijo asinhrone trifazne stroje z rotorjem s kletko pred zakasnjenim zagonom mehanizma, dolgotrajnimi preobremenitvami in asimetrijo, to je fazno neravnovesje.

RTT se lahko uporabljajo kot komponente v različnih krmilnih vezjih električnih pogonov, pa tudi za integracijo v zaganjalnike serije PMA

TRN. Dvofazna stikala, ki nadzorujejo zagon električne napeljave in način delovanja motorja. So praktično neodvisni od temperature okolice, imajo le sistem za ročno vračanje kontaktov v prvotno stanje. Uporabljajo se lahko v omrežjih DC.

RTI. Električne stikalne naprave s stalno, čeprav majhno porabo električne energije. Montiran na kontaktorje serije KMI. Delajte skupaj z varovalkami/avtomatska stikala.

Polprevodniški tokovni releji. So majhne trifazne elektronske naprave brez gibljivih delov.

Delujejo na principu izračuna povprečnih vrednosti temperatur motorja, v ta namen stalno spremljajo delovni in zagonski tok. So neprepustni za spremembe v okolju, zato se uporabljajo v nevarnih območjih.

RTK. Zagonska stikala za regulacijo temperature v ohišjih električne opreme. Uporabljajo se v avtomatizacijskih vezjih, kjer toplotni releji delujejo kot komponente.

Da bi zagotovili zanesljivo delovanje električne opreme, mora imeti relejni element lastnosti, kot so občutljivost in hitrost ter selektivnost.

Pomembno je vedeti, da nobena od zgoraj obravnavanih naprav ni primerna za zaščito tokokrogov pred kratkimi stiki.

Naprave za toplotno zaščito preprečujejo le izredne razmere, ki nastanejo pri nenormalnem delovanju mehanizma ali preobremenitvi.

Električna oprema lahko pregori, še preden rele začne delovati. Za celovito zaščito jih je treba dopolniti z varovalkami ali kompaktnimi odklopniki modularne izvedbe.

Povezava, nastavitev in označevanje

Preobremenitvena stikalna naprava za razliko od električnega odklopnika ne prekine neposredno električnega tokokroga, ampak le pošlje signal za začasno zaustavitev objekta v zasilnem načinu. Njegov normalno preklopni kontakt deluje kot gumb za zaustavitev kontaktorja in je povezan v zaporedno vezje.

Diagram povezave naprave

Pri zasnovi releja po uspešnem delovanju ni treba ponoviti absolutno vseh funkcij napajalnih kontaktov, saj je povezan neposredno z MP. Ta zasnova omogoča znatne prihranke pri materialih za napajalne kontakte. Veliko lažje je priključiti majhen tok v krmilno vezje kot takoj odklopiti tri faze z velikim.

V mnogih shemah za priključitev termičnega releja na objekt se uporablja trajno zaprt kontakt. Povezan je zaporedno s tipko "stop" na nadzorni plošči in je označen kot NC - normalno zaprt ali NC - normalno povezan.

Odprt kontakt s takšno shemo se lahko uporabi za sprožitev delovanja toplotne zaščite. Priključni diagrami za elektromotorje, v katerih je priključen toplotni zaščitni rele, se lahko bistveno razlikujejo glede na prisotnost dodatnih naprav ali tehničnih lastnosti.

V standardnem preprostem vezju je TP priključen na izhod nizkonapetostnega zaganjalnika na elektromotorju. Dodatni kontakti naprave morajo biti zaporedno povezani s tuljavo zaganjalnika

To bo zagotovilo zanesljivo zaščito pred preobremenitvami električne opreme. V primeru nesprejemljivega presežka tokovnih mejnih vrednosti bo relejni element odprl tokokrog in takoj odklopil MP in motor iz napajanja.

Priključitev in namestitev termičnega releja se praviloma izvede skupaj z magnetnim zaganjalnikom, ki je zasnovan za vklop in zagon električnega pogona. Vendar pa obstajajo vrste, ki so nameščene na DIN letev ali posebno ploščo.

Tankosti prilagajanja relejnih elementov

Ena glavnih zahtev za zaščitne naprave elektromotorjev je natančno delovanje naprav v primeru zasilnega delovanja motorja. Zelo pomembno je, da ga pravilno izberete in prilagodite nastavitve, saj so lažni pozitivni rezultati absolutno nesprejemljivi.

Elektrotermični rele, ki je optimalno primeren za določeno vrsto motorja v vseh tehničnih parametrih, je sposoben zagotoviti zanesljivo zaščito pred preobremenitvami v vsaki fazi, preprečiti dolgotrajen zagon namestitve in preprečiti izredne razmere z zagozditvijo rotorja.

Med prednostmi uporabe tokovnih zaščitnih elementov je treba opozoriti tudi na precej visoko hitrost in širok razpon odziva ter enostavnost namestitve. Da bi zagotovili pravočasno zaustavitev elektromotorja med preobremenitvijo, mora biti termični zaščitni rele konfiguriran na posebni ploščadi / stojalu.

V tem primeru se odpravi netočnost zaradi naravnega neenakomernega širjenja nazivnih tokov v NE. Za preizkus zaščitne naprave na napravi se uporablja metoda fiktivne obremenitve.

Električni tok z zmanjšano napetostjo teče skozi termočlen, da simulira dejansko toplotno obremenitev. Po tem se s časovnikom natančno določi točen čas delovanja.

Pri nastavitvi osnovnih parametrov si morate prizadevati za naslednje kazalnike:

• pri 1,5-kratnem toku mora naprava po 150 s ugasniti motor;
• pri 5...6-kratnem toku bi moral izklopiti motor po 10 s.

Če odzivni čas ni pravilen, je treba relejni element nastaviti s kontrolnim vijakom.

Za pravilno delovanje je potrebno napravo nastaviti na najvišji dovoljeni električni tok motorja in temperaturo zraka

To se naredi v primerih, ko se vrednosti nazivnega toka NE in motorja razlikujejo, pa tudi, če je temperatura okolice nižja od nominalne (+40 ºC) za več kot 10 stopinj Celzija.

Obratovalni tok elektrotermičnega stikala se zmanjšuje z naraščajočo temperaturo okoli zadevnega predmeta, saj je segrevanje bimetalnega traku odvisno od tega parametra. Če pride do večjih razlik, je potrebno dodatno prilagoditi termočlen ali izbrati ustreznejši termoelement.

Ostra temperaturna nihanja močno vplivajo na delovanje tokovnega releja. Zato je zelo pomembno izbrati NE, ki lahko učinkovito opravlja osnovne funkcije ob upoštevanju realnih vrednosti.

Priporočljivo je, da TR postavite v isti prostor kot varovano električno napeljavo. Ne nameščajte jih v bližini generatorjev toplote, kurilnih peči in drugih virov toplote.

Te omejitve ne veljajo za temperaturno kompenzirane releje. Tokovno nastavitev zaščitne naprave je mogoče nastaviti v območju 0,75-1,25x od nazivnega toka termoelementa. Nastavitev poteka po stopnjah.

Najprej se izračuna popravek E₁ brez temperaturne kompenzacije:

E₁=(jaz_nom-JAZ_ne)/c×I_ne,

Kje

• jaz_nom – nazivni tok obremenitve motorja,
• jaz_ne – nazivni tok delovnega grelnega elementa v releju,
• c je cena razdelka lestvice, to je ekscentra (c=0,055 za zaščitene zaganjalnike, c=0,05 za odprte).

Naslednji korak je določitev popravka E₂ na temperaturo okolja:

E₂=(t_a-30)/10,

Kje t_a (temperatura okolice) – temperatura okolice v stopinjah Celzija.

Zadnja stopnja je iskanje celotnega popravka:

E=E₁+E₂.

Skupni popravek E je lahko z znakom “+” ali “-”.Če je rezultat delna vrednost, jo je treba zaokrožiti navzdol na celo število navzdol/višjo velikost, odvisno od narave trenutne obremenitve.

Za nastavitev releja se ekscentrik prenese na nastalo vrednost celotnega popravka. Visoka odzivna temperatura zmanjša odvisnost delovanja zaščitne naprave od zunanjih indikatorjev.

Termični zaščitni rele omogoča ročno gladko nastavitev obratovalnega toka naprave znotraj ±25% nazivnega toka elektromehanske instalacije

Prilagoditev teh indikatorjev se izvede s posebnim vzvodom, katerega gibanje spremeni začetni upogib bimetalne plošče. Z zamenjavo termoelementov lahko nastavite delovni tok v širšem območju.

Sodobne stikalne naprave za zaščito pred preobremenitvijo imajo testni gumb, ki vam omogoča preverjanje uporabnosti naprave brez posebnega stojala. Obstaja tudi tipka za ponastavitev vseh nastavitev. Ponastavijo se lahko samodejno ali ročno. Poleg tega je izdelek opremljen z indikatorjem trenutnega stanja električnega aparata.

Označevanje elektrotermičnih relejev

Zaščitne naprave so izbrane glede na moč elektromotorja. Glavnina ključnih značilnosti se skriva v simbolu.

Tako izgleda oznaka termičnih relejev iz tovarne KEAZ. Pri izbiri je pomembno biti pozoren na nazivni tok zadevnega modela, tako da je zadosten

Osredotočiti se morate na določene točke:

1. Razpon nastavitvenih trenutnih vrednosti (naveden v oklepaju) se med različnimi proizvajalci minimalno razlikuje.
2. Oznake črk za določeno vrsto izvedbe se lahko razlikujejo.
3. Klimatska zmogljivost je pogosto predstavljena v obliki razpona.Na primer, UHL3O4 je treba brati takole: UHL3-O4.

Danes lahko kupite različne različice naprav: releje za izmenični in enosmerni tok, monostabilne in bistabilne, naprave z zaviranjem pri vklopu/izklopu, termične zaščitne releje s pospeševalnimi elementi, termične zaščitne releje brez zadrževalnega navitja, z enim navitjem ali več .

Ti parametri niso vedno prikazani na oznaki naprav, vendar morajo biti navedeni v podatkovnem listu električnih izdelkov.

Seznanite se z zgradbo, vrstami in oznakami elektromagnetnih relejev naslednji članek, s katerim vam priporočamo, da se seznanite.

Zaključki in uporaben video na to temo

Zasnova in princip delovanja tokovnega releja za učinkovito zaščito elektromotorja na primeru naprave RTT 32P:

Ustrezna zaščita pred preobremenitvijo in izpadom faze je ključ do dolgotrajnega brezhibnega delovanja elektromotorja. Video o tem, kako relejni element reagira v primeru nenormalnega delovanja mehanizma:

Kako priključiti toplotno zaščitno napravo na MP, sheme vezja elektrotermičnega releja:

Termični zaščitni rele je obvezen funkcionalni element katerega koli krmilnega sistema električnega pogona. Reagira na tok, ki teče do motorja, in se aktivira, ko temperatura elektromehanske instalacije doseže svoje mejne vrednosti. To omogoča maksimalno podaljšanje življenjske dobe okolju prijaznih elektromotorjev.

Napišite komentarje v spodnji blok. Povejte nam, kako ste izbrali in konfigurirali termični rele za svoj električni motor. Delite koristne informacije, postavljajte vprašanja, objavljajte fotografije, povezane s temo članka.