مرحل حراري: مبدأ التشغيل والأنواع ومخطط الاتصال + التعديل والوسم

تعتمد المتانة والموثوقية التشغيلية لأي تركيب مع محرك كهربائي على عوامل مختلفة. ومع ذلك ، تؤثر الأحمال الزائدة الحالية بشكل كبير على عمر المحرك. لمنعها ، تقوم بتوصيل مرحل حراري يحمي جسم العمل الرئيسي للآلة الكهربائية.

سنخبرك بكيفية اختيار جهاز يتنبأ بظهور حالات الطوارئ بما يتجاوز الحد الأقصى المسموح به من المؤشرات الحالية. تصف المقالة التي قدمناها مبدأ العمل ، ويتم إعطاء الأصناف وخصائصها. يتم إعطاء نصائح حول الاتصال والتكوين المختص.

لماذا أجهزة الحماية ضرورية؟

حتى إذا تم تصميم محرك الأقراص واستخدامه بشكل صحيح دون انتهاك قواعد التشغيل الأساسية ، فهناك دائمًا احتمال حدوث عطل.

تشتمل أوضاع تشغيل الطوارئ على أعطال أحادية الطور ومتعددة الأطوار ، والحمل الزائد الحراري للمعدات الكهربائية ، وانحشار الدوار وتدمير مجموعة المحمل ، وفشل الطور.

يعمل في وضع الحمل العالي ، يستهلك المحرك الكهربائي كمية كبيرة من الكهرباء. ومع فائض منتظم للجهد المقنن ، تسخن المعدات بشكل مكثف.

ونتيجة لذلك ، يزول العزل بسرعة ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في العمر التشغيلي للمصانع الكهروميكانيكية. لاستبعاد مثل هذه الحالات ، يتم توصيل مرحل الحماية الحرارية في دائرة التيار الكهربائي. وظيفتها الرئيسية هي ضمان التشغيل العادي للمستهلكين.

يقومون بإيقاف تشغيل المحرك بتأخير معين ، وفي بعض الحالات - على الفور ، لمنع تدمير العزل أو تلف الأجزاء الفردية من التركيب الكهربائي.

يعمل التتابع الحالي على حماية المحرك الكهربائي باستمرار من فشل الطور والحمل الزائد التكنولوجي ، بالإضافة إلى كبح الدوار. هذه هي الأسباب الرئيسية التي تسبب ظروف الطوارئ.

من أجل منع انخفاض مقاومة العزل ، يتم استخدام أجهزة إيقاف التشغيل الواقية ، ولكن إذا كانت المهمة هي منع انتهاك التبريد ، يتم توصيل أجهزة خاصة للحماية الحرارية المدمجة.

الجهاز ومبدأ التشغيل TR

من الناحية الهيكلية ، فإن التتابع الحراري الكهربي القياسي هو جهاز صغير يتكون من لوحة ثنائية المعدن حساسة ، وملف تسخين ، ونظام نابض ذراع واتصالات كهربائية.

صفيحة ثنائية المعدن مصنوعة من معدنين متشابهين ، كقاعدة عامة ، Invar والفولاذ والنيكل والكروم ، متصلين ببعضهما البعض بشدة أثناء عملية اللحام. يحتوي أحد المعدن على معامل تمدد درجة حرارة أعلى من الآخر ، لذلك يسخن بسرعات مختلفة.

في حالة الحمل الزائد الحالي ، ينحني الجزء غير الثابت من اللوحة إلى المادة ذات معامل التمدد الحراري المنخفض. يؤدي هذا إلى تأثير قوي على نظام التلامس في الجهاز الواقي وينشط إيقاف تشغيل التركيبات الكهربائية أثناء ارتفاع درجة الحرارة.

تحتوي معظم نماذج الترحيل الحراري الميكانيكية على مجموعتين من جهات الاتصال. عادة ما يكون أحد الزوجين مفتوحًا ، ويتم إغلاق الآخر باستمرار. عند تعطل جهاز الحماية ، تتغير حالة جهات الاتصال. الأول مغلق ، والأخير مفتوح.

في TRs الإلكترونية ، يتم استخدام أجهزة استشعار خاصة ومجسات حساسة ، والتي تتفاعل مع زيادة التيار. في المعالج الدقيق لأجهزة الحماية هذه ، تتم برمجة المعلمات التي تحدد المواقف عندما يكون من الضروري إيقاف تشغيل مصدر الطاقة

يكتشف محول متكامل التيار ، وبعد ذلك تقوم الإلكترونيات بمعالجة البيانات المستلمة. إذا كانت القيمة الحالية أكبر حاليًا من نقطة التحديد ، يتم إرسال النبض على الفور إلى المفتاح مباشرةً.

من خلال فتح الموصل الخارجي ، يقوم المرحل بآلية إلكترونية بحظر الحمل. نفسه التتابع الحراري للمحرك الكهربائي شنت على المقاولين.

يمكن تسخين الصفيحة ثنائية المعدن مباشرة - بسبب تأثير ذروة الحمل الحالي على الشريط المعدني أو بشكل غير مباشر ، باستخدام مزدوج حراري منفصل. غالبًا ما يتم دمج هذه المبادئ في جهاز حماية حراري واحد. مع التسخين المشترك ، يتمتع الجهاز بأفضل أداء.

بعد التبريد ، تعود اللوحة إلى حالتها الأصلية. يتم إغلاق جهات اتصال التبديل تلقائيًا أو تحتاج إلى فرضها في حالة مغلقة

الخصائص الأساسية للتتابع الحالي

السمة الرئيسية لمفتاح الحماية الحرارية هي اعتماد واضح لوقت الاستجابة على التيار المتدفق من خلاله - كلما كانت القيمة أكبر ، كلما كانت أسرع في العمل. يشير هذا إلى القصور الذاتي لعنصر الترحيل.

الحركة الاتجاهية للجسيمات الحاملة من خلال أي جهاز كهربائي ، مضخة دورانية والغلاية الكهربائية تولد الحرارة. في التيار المقنن ، تميل مدته المسموح بها إلى ما لا نهاية.

وعند قيم تتجاوز القيم الاسمية ، ترتفع درجة الحرارة في المعدات ، مما يؤدي إلى تآكل العزل المبكر.

تحجب الدائرة المفتوحة على الفور زيادة أخرى في درجة الحرارة. هذا يجعل من الممكن منع ارتفاع درجة حرارة المحرك ومنع فشل طارئ للتركيبات الكهربائية

الحمل المقنن للمحرك نفسه هو عامل رئيسي في تحديد اختيار الجهاز. يشير مؤشر في نطاق 1.2-1.3 إلى عملية ناجحة مع حمل زائد بنسبة 30٪ على مدى فترة زمنية من 1200 ثانية.

يمكن أن تؤثر مدة الحمل الزائد سلبًا على حالة المعدات الكهربائية - مع التعرض قصير المدى لمدة 5-10 دقائق ، يتم تسخين لف المحرك فقط ، الذي يحتوي على كتلة صغيرة. ومع فترات طويلة ، يسخن المحرك بالكامل ، وهو محفوف بأضرار خطيرة.أو قد يكون من الضروري استبدال المعدات المحترقة بأخرى جديدة.

من أجل حماية الجسم إلى أقصى حد من الحمل الزائد ، من الضروري استخدام مرحل الحماية الحرارية تحته تحديدا ، والذي يتوافق وقت الاستجابة مع أقصى مؤشرات الحمل الزائد المسموح بها لمحرك كهربائي معين.

في الممارسة ، اجمع تتابع مراقبة الجهد تحت كل نوع من المحركات غير عملي. يتم استخدام عنصر ترحيل واحد لحماية المحركات ذات التصاميم المختلفة. في نفس الوقت ، من المستحيل ضمان حماية موثوقة في فترة العمل الكاملة التي يحدها الحد الأدنى والحد الأقصى للحمل.

لا تؤدي الزيادة في التيار على الفور إلى حالة طارئة خطيرة للمعدات. قبل تسخين الدوار والجزء الثابت إلى درجة الحرارة المحددة ، سيستغرق الأمر بعض الوقت

لذلك ، ليس من الضروري تمامًا أن يتفاعل جهاز الحماية مع كل ، حتى زيادة طفيفة في التيار. يجب أن يقوم المرحل بإيقاف تشغيل المحرك فقط في الحالات التي يكون فيها خطر التآكل السريع للطبقة العازلة.

أنواع مرحلات الحماية الحرارية

هناك عدة أنواع من المرحلات لحماية المحركات الكهربائية من فشل الطور والحمل الزائد الحالي. كلهم يختلفون في ميزات التصميم ونوع MP المستخدم والتطبيق في محركات مختلفة.

TRP. جهاز تحويل قطب واحد مع نظام تدفئة مدمج. مصمم لحماية المحركات الكهربائية غير المتزامنة ثلاثية الطور من الأحمال الزائدة الحالية. يستخدم TRP في شبكات طاقة التيار المستمر بجهد أساسي 440 فولت في التشغيل العادي ، ويتميز بمقاومته للاهتزازات والصدمات.

RTL. توفير الحماية للمحركات في مثل هذه الحالات:

• عندما تسقط إحدى المراحل الثلاث ؛
• عدم تناسق التيارات والأحمال الزائدة ؛
• بداية متأخرة
• تشويش المحرك.

يمكن تثبيتها مع أطراف KRL بشكل منفصل عن المشغلات المغناطيسية أو تركيبها مباشرة على PML. مثبت على قضبان من النوع القياسي ، فئة الحماية - IP20.

PTT. إنها تحمي الآلات ثلاثية الطور غير المتزامنة مع دوار قفص السنجاب من البداية المتأخرة للآلية ، والحمل الزائد المطول وعدم التماثل ، أي اختلال الطور.

يمكن استخدام PTT كمكونات في دوائر التحكم في القيادة المختلفة ، وكذلك للاندماج في مشغلات سلسلة PMA

TRN. مفاتيح ثنائية الطور تتحكم في بدء التركيب الكهربائي ووضع التشغيل للمحرك. هم مستقلون عمليًا عن درجة الحرارة المحيطة ، لديهم فقط نظام لإعادة جهات الاتصال يدويًا إلى حالتها الأولية. يمكن استخدامها في شبكات DC.

RTI. أجهزة تبديل كهربائية ذات استهلاك ثابت ، وإن كان منخفضًا للطاقة. مُثبَّت على موصلات سلسلة KMI. العمل مع الصمامات /قواطع الدائرة.

مرحلات الحالة الصلبة الحالية. إنها أجهزة إلكترونية صغيرة على ثلاث مراحل ، في تصميمها لا توجد أجزاء متحركة.

تعمل وفقًا لمبدأ حساب متوسط ​​قيم درجات حرارة المحرك ، والتي يتم من أجلها إجراء مراقبة مستمرة لتيارات التشغيل وبدء التشغيل. وتتميز بالحصانة من التغيرات في البيئة ، وبالتالي فهي تستخدم في المناطق الخطرة.

RTK. مفاتيح بدء التشغيل للتحكم في درجة الحرارة في غلاف المعدات الكهربائية. يتم استخدامها في دوائر الأتمتة ، حيث تعمل المرحلات الحرارية كمكونات.

لضمان التشغيل الموثوق للمعدات الكهربائية ، يجب أن يمتلك عنصر الترحيل صفات مثل الحساسية والسرعة ، وكذلك الانتقائية

من المهم أن نتذكر أن أيا من الأجهزة المذكورة أعلاه غير مناسبة لحماية الدوائر من الدوائر القصيرة.

تمنع أجهزة الحماية الحرارية فقط حالات الطوارئ التي تحدث أثناء التشغيل غير الطبيعي للآلية أو التحميل الزائد.

قد تحترق المعدات الكهربائية قبل بدء تشغيل التتابع. للحصول على حماية شاملة ، يجب استكمالها بصمامات أو قواطع دوائر مدمجة ذات تصميم معياري.

اتصال وتعديل ووضع العلامات

جهاز تبديل الحمل الزائد ، على عكس الآلة الكهربائية ، لا يكسر دائرة الطاقة مباشرة ، ولكنه يعطي إشارة فقط لإغلاق الكائن مؤقتًا في وضع الطوارئ. تعمل جهة الاتصال التي يتم تشغيلها بشكل طبيعي مثل زر الإيقاف على موصل وهي متصلة في سلسلة.

مخطط اتصال الجهاز

في تصميم التتابع ، ليس من الضروري تكرار جميع وظائف جهات اتصال الطاقة على الإطلاق عند التشغيل الناجح ، لأنه متصل مباشرة بالبروتوكول MP. يسمح لك هذا التصميم بحفظ المواد بشكل كبير لاتصالات الطاقة. إن توصيل تيار صغير في دائرة التحكم أسهل بكثير من فصل ثلاث مراحل على الفور بمرحلة كبيرة.

في العديد من مخططات توصيل مرحل حراري بكائن ، يتم استخدام جهة اتصال مغلقة بشكل دائم. يتم توصيله في سلسلة مع مفتاح التوقف للوحة التحكم ويتم تعيينه NC - مغلق بشكل طبيعي أو NC - متصل بشكل طبيعي.

يمكن استخدام اتصال مفتوح مع هذه الدائرة لبدء تشغيل الحماية الحرارية. يمكن أن تختلف مخططات توصيل المحركات الكهربائية التي يتصل بها مرحل الحماية الحرارية بشكل كبير اعتمادًا على توفر أجهزة إضافية أو ميزات فنية.

في دارة بسيطة قياسية ، يتم توصيل TR بإخراج مشغل الجهد المنخفض على محرك كهربائي. يتم توصيل جهات الاتصال الإضافية للجهاز بالضرورة في سلسلة بملف البدء

سيوفر ذلك حماية موثوقة ضد التحميل الزائد للمعدات الكهربائية. في حالة الزيادة غير المقبولة للقيم الحدية الحالية ، سيفتح عنصر التتابع الدائرة ، ويفصل MP والمحرك على الفور من مصدر الطاقة.

يتم توصيل وتركيب مرحل حراري ، كقاعدة عامة ، مع مشغل مغناطيسي مصمم للتبديل وبدء تشغيل محرك كهربائي. ومع ذلك ، هناك أنواع يتم تركيبها على سكة DIN أو لوحة خاصة.

التفاصيل الدقيقة لتعديل عناصر التتابع

أحد المتطلبات الرئيسية لأجهزة حماية المحرك هو التشغيل الدقيق للأجهزة في حالة تشغيل المحرك في حالات الطوارئ. من المهم جدًا اختياره بشكل صحيح وضبط الإعدادات ، لأن الإنذارات الكاذبة غير مقبولة على الإطلاق.

إن الترحيل الحراري الكهربائي ، الذي يناسب بشكل مثالي نوعًا معينًا من المحرك في جميع المعلمات التقنية ، قادر على توفير حماية موثوقة ضد الأحمال الزائدة في كل مرحلة ، ومنع التأخير في بدء التثبيت ، ومنع الحوادث مع تشويش الدوار.

من بين مزايا استخدام عناصر الحماية الحالية ، يجب أيضًا ملاحظة السرعة العالية إلى حد ما ونطاق الاستجابة الواسع وسهولة التركيب. لضمان إغلاق المحرك الكهربائي في الوقت المناسب أثناء التحميل الزائد ، يجب تكوين مرحل الحماية الحرارية على منصة / حامل خاص.

في هذه الحالة ، يتم القضاء على عدم الدقة بسبب الانتشار الطبيعي غير المتساوي للتيارات المصنفة في الشرق الأدنى. للتحقق من جهاز الحماية على الحامل ، يتم استخدام طريقة الأحمال الوهمية.

يتم تمرير تيار كهربائي منخفض الجهد من خلال مزدوج حراري لمحاكاة الحمل الحراري الحقيقي. بعد ذلك ، يتم تحديد وقت الاستجابة الدقيق بدقة بواسطة المؤقت.

عند إعداد المعلمات الأساسية ، يجب عليك السعي من أجل المؤشرات التالية:

• عند 1.5 مرة من التيار ، يجب على الجهاز إيقاف تشغيل المحرك بعد 150 ثانية ؛
• عند 5 ... تيار 6 أضعاف ، يجب إيقاف تشغيل المحرك بعد 10 ثانية.

إذا لم يكن وقت الاستجابة طبيعيًا ، فيجب تعديل عنصر الترحيل باستخدام برغي التحكم.

للتشغيل الصحيح ، من الضروري للغاية ضبط الجهاز على أعلى تيار كهربائي مسموح به للمحرك ودرجة حرارة الهواء

يتم ذلك في الحالات التي تكون فيها قيم التيار الاسمي لـ NE والمحرك مختلفة ، وكذلك إذا كانت درجة الحرارة المحيطة أقل من القيمة الاسمية (+40 درجة مئوية) بأكثر من 10 درجات مئوية.

ينخفض ​​تيار الاستجابة للمفتاح الكهروحراري مع زيادة درجة الحرارة حول الجسم المعني ، حيث أن تسخين الشريط المعدني يعتمد على هذه المعلمة. مع وجود اختلافات كبيرة ، من الضروري تعديل TP أو اختيار مزدوج حراري أكثر ملاءمة.

تؤثر التقلبات الحادة في مؤشرات درجة الحرارة بشكل كبير على أداء التتابع الحالي. لذلك ، من المهم جدًا اختيار NE قادر على أداء الوظائف الأساسية بفعالية ، مع مراعاة القيم الحقيقية.

يوصى بوضع TR في غرفة واحدة مع تركيب كهربائي محمي. يجب عدم تركيبها بالقرب من مولدات الحرارة أو أفران التسخين أو مصادر الحرارة الأخرى.

لا تتضمن مرحلات الحرارة المعوضة هذه القيود. يمكن ضبط الإعداد الحالي لجهاز الحماية في نطاق 0.75-1.25x من قيم التيار المقنن للمزدوجات الحرارية. يتم الإعداد على مراحل.

أولاً ، احسب التصحيح E₁ بدون تعويض درجة الحرارة:

هـ₁= (أنا_اسم-أنا_{شمال شرق}) / ج × أنا_{شمال شرق},

أين

• أنا_اسم - التصنيف الحالي لحمولة المحرك ،
• أنا_{شمال شرق} - التيار المقنن لعنصر التسخين العامل في المرحل ،
• c هو سعر قسمة المقياس ، أي غريب الأطوار (c = 0.055 للمبتدئين المحميين ، c = 0.05 للفتح).

الخطوة التالية هي تحديد التعديل E₂ درجة الحرارة المحيطة:

هـ₂= (ر_أ-30)/10,

أين ر_أ (درجة الحرارة المحيطة) - درجة الحرارة المحيطة بالدرجات المئوية.

الخطوة الأخيرة هي إيجاد التصحيح الكلي:

ه = ه₁+ هـ₂.

قد يكون التصحيح الإجمالي E بعلامة "+" أو "-". إذا كانت النتيجة قيمة كسرية ، فيجب تقريبها إلى أقرب كل في اتجاه نمطي أصغر / أكبر ، اعتمادًا على طبيعة الحمل الحالي.

لتكوين التتابع ، يتم نقل غريب الأطوار إلى القيمة التي تم الحصول عليها من التصحيح الكلي. تقلل درجة حرارة الاستجابة العالية من اعتماد الجهاز الواقي على المؤشرات الخارجية.

يسمح مرحل الحماية الحرارية بالتعديل اليدوي السلس لجهاز التشغيل الحالي ضمن ± 25٪ من التيار المقنن للتركيبات الكهروميكانيكية

يتم تعديل هذه المؤشرات بواسطة رافعة خاصة ، تغير حركتها الانحناء الأولي للوحة ثنائية المعدن. يتم تعيين تيار التشغيل في نطاق أوسع عن طريق استبدال المزدوجات الحرارية.

في أجهزة التبديل الحديثة لحماية التحميل الزائد ، يوجد زر اختبار يسمح لك بالتحقق من صحة الجهاز بدون حامل خاص. هناك أيضًا مفتاح لإعادة تعيين جميع الإعدادات. يمكنك إعادة تعيينها تلقائيًا أو يدويًا. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز المنتج بمؤشر للحالة الحالية للجهاز.

تعليم التتابع الحراري

يتم اختيار أجهزة الحماية اعتمادًا على قيمة قوة المحرك الكهربائي. يتم إخفاء الجزء الرئيسي من الخصائص الرئيسية في الرمز.

هذا هو وضع علامة على المرحلات الحرارية لمصنع KEAZ. من المهم عند اختيار الانتباه إلى قيمة التيار المقنن للنموذج المعني ، بحيث يكون كافيًا

يجب التركيز على نقاط معينة:

1. يختلف نطاق قيم التيارات المحددة (المشار إليها بين قوسين) إلى الحد الأدنى لمختلف الشركات المصنعة.
2. قد تختلف تعيينات الحروف لنوع معين من الأداء.
3. غالبًا ما يتم تقديم الأداء المناخي كنطاق. على سبيل المثال ، يجب قراءة UHL3O4 على النحو التالي: UHL3-O4.

يمكنك اليوم شراء مجموعة متنوعة من اختلافات الأجهزة: مرحلات التيار المتردد والتيار المستمر ، والأحادية والقابلة للثني ، والأجهزة ذات التباطؤ عند تشغيل / إيقاف التشغيل ، ومرحلات الحماية الحرارية مع العناصر المتسارعة ، TR بدون لف عقد ، مع ملف واحد أو عدة ملفات.

لا يتم عرض هذه المعلمات دائمًا في ملصقات الأجهزة ، ولكن يجب الإشارة إليها في ورقة بيانات المنتجات الكهربائية.

مع الجهاز ، سيتم التعرف على أصناف وعلامات التتابع الكهرومغناطيسي المادة التاليةوالتي نوصي بأن تتعرف عليها.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

الجهاز ومبدأ عمل التتابع الحالي للحماية الفعالة للمحرك الكهربائي على سبيل المثال جهاز PTT 32P

الحماية المناسبة ضد الحمل الزائد وفشل الطور هي مفتاح التشغيل الطويل للمحرك الكهربائي الخالي من المتاعب. فيديو حول كيفية تفاعل عنصر الترحيل في حالة التشغيل غير الطبيعي للآلية:

كيفية توصيل جهاز الحماية الحرارية إلى MP ، مخططات الدوائر الكهربائية للمرحلات الحرارية الكهربائية:

مرحل الحمل الزائد الحراري هو عنصر وظيفي أساسي في أي نظام للتحكم في القيادة. يتفاعل مع التيار الذي يتدفق إلى المحرك ، ويتم تنشيطه عندما تصل درجة حرارة التركيب الكهروميكانيكية إلى قيمها القصوى. هذا يجعل من الممكن إطالة عمر المحركات الكهربائية الصديقة للبيئة.

يرجى كتابة التعليقات في الكتلة أدناه. أخبرنا كيف حددت وتكوين التتابع الحراري لمحركك الكهربائي. شارك المعلومات المفيدة ، واطرح الأسئلة ، وانشر الصور حول موضوع المقالة.