Термично реле за електромотор: принцип на работа, устройство, как да изберем

По време на работа на силовото оборудване, той постоянно се влияе от текущите претоварвания, които намаляват издръжливостта. Защитата в такива ситуации е термично реле за електромотора, което изключва захранването в случай на необичайни обстоятелства.

Предлагаме да разберем дизайна, принципа на работа, видовете и нюансите на свързващите защитни устройства. Освен това ще ви кажем какви параметри и характеристики трябва да се вземат предвид при избора на термично реле.

Дизайн с термично реле

Термичните релета от всякакъв вид имат подобно устройство. Най-важният елемент на всеки от тях е чувствителната биметална плоча.

Стойността на изключващия ток се влияе от температурните индикатори на средата, в която релето работи. Увеличаването на температурата намалява времето за реакция.

За да минимизират този ефект, разработчиците на устройства избират възможно най-високата температура на биметала. За същата цел някои релета предоставят допълнителна табела за компенсация.

Устройството се състои от тяло, нихромен нагревател, биметална плоча, резе, винт, лост, подвижен контакт и бутон за връщане (+)

Ако в дизайна на релето са включени нихромни нагреватели, те са свързани в паралелна, серийна или паралелно-серийна верига с плоча.

Текущата стойност в биметала се регулира с помощта на шунти. Всички части са монтирани в корпуса. U-образният биметален елемент е фиксиран върху оста.

Пружината на бобината се опира в единия край на плочата. Другият край се основава на балансиран изолационен блок, който прави завъртания около оста и е опора за контактния мост, оборудван със сребърни контакти.

За да координира тока на зададената стойност, биметалната плоча е свързана с левия си край към своя механизъм. Регулирането става поради ефекта върху първичната деформация на плочата.

Ако величината на токовете на претоварване стане равна или по-голяма от настройките, изолационният блок се върти под въздействието на плочата. По време на неговото преобръщане разединяващият се контакт на устройството се изключва.

Термично TPT реле в секция. Основните елементи тук са: корпус (1), механизъм за задаване (2), бутон (3), ос (4), сребърни контакти (5), мост за контакт (6), изолационен блок (7), пружина (8), плоча биметален (9), ос (10)

Автоматично релето прави нулиране. Процесът на самовъзвръщане отнема не повече от 3 минути от момента на включване на защитата. Възможно е и ръчно нулиране, за това е осигурен специален ключ за нулиране.

Когато го използвате, устройството заема първоначалното си положение за 1 минута. За да активирате бутона, той се завърта обратно на часовниковата стрелка, докато се издигне над тялото. Инсталационният ток обикновено е посочен на панела.

Принципът на работа на устройството

Изпълняващи защитна функция, прекъсвач изключва веригите на захранване. Термичното реле се различава от него по това, че когато натоварването е превишено, то просто издава контролен сигнал. С тази защита малки токове се превключват в една и съща управляваща верига.

Във веригата преди термичното реле е магнитен стартер, Когато веригите се отворят при спешни случаи, няма нужда от дублиране на контактора. Следователно не се използва материал за производството на силови контактни групи.

Най-популярни са инструменти, оборудвани с биметални плочи. Самата плоча се състои от два подобни елемента.

Единият от тях има значителен температурен коефициент, а другият е малко по-нисък. Тези два компонента прилягат плътно една до друга.

Тъй като компонентите на биметалната плоча са направени от двойка различни метали, които имат различни коефициенти на разширение, нагряването води до огъване и взаимодействие с контактите

Такава твърда връзка се осигурява чрез заваряване или горещо валцуване. Поради факта, че плочата е фиксирана неподвижно, при нагряване се наблюдава нейното огъване към елемента с по-нисък температурен коефициент. Този принцип е взет за основа при създаването термични релета.

При производството им се използват хром-никелова стомана и немагнитни, които имат голям температурен коефициент. Като материал с малка стойност на този параметър се използва Invar - съединение на никел с желязо.

Според тази схема работи термично реле. Разхлабеният край на биметалната плоча при отклоняване влияе върху контактите на термичното реле (+)

Плоча от биметал се нагрява токове на натоварване. Те протичат най-често през специален нагревател. Има и комбинирано отопление, при което освен топлината, отделяна от нагревателя, биметалът загрява и тока, преминаващ през него.

Как да свържете термично реле

Затворен контакт (нормално свързан), чрез който термичният модул е ​​свързан към магнитен стартер, се обозначава NC или NC, което означава нормално затворен. Комбинацията от букви НЕ показва нормално отворен контакт.

В обикновена верига се използва за подаване на сигнал, показващ, че защитата на двигателя е била задействана поради превишаване на праговата температура.

Когато се реализира в сложни управляващи вериги, той е в състояние да генерира в спешен ред сигнал за извеждане на конвейера от работното състояние.

Термичното реле е поставено зад контакторите, но пред електродвигателя. Нормалният контакт за свързване е последователно свързан с бутона „Стоп“ на контролния панел (+)

Обозначението на клемите на контакторите диктува GOST: нормално затворен - 95-96, нормално отворен - 97-98. Към първата двойка е свързан стартер, вторият се използва за сигнални вериги.Тъй като моторът и термичното реле трябва да бъдат защитени срещу късо съединение, веригата трябва да съдържа прекъсвач.

Диаграмата на устройството включва бутоните „Тест“ и „Стоп“ или „Нулиране“. Използвайки първата, те проверяват оперативността, а втората - деактивират ръчно защитата.

С помощта на въртящия се превключвател, след като защитата е включена, електродвигателят се рестартира. Стъкленият капак на продукта е маркиран и запечатан.

Въз основа на типа връзка могат да се разграничат две големи групи термични релета:

• първа група - устройства, монтирани зад магнитен стартер, и такива, свързани с джъмпери;
• втора група - устройства, инсталирани директно върху контактора на стартера.

В последния случай при стартиране основното натоварване пада върху контактора. Тук термичният модул е ​​снабден с медни контакти, свързани директно към входовете на стартера.

Термична релейна верига. Към него се прилагат обозначенията на контролните елементи и заключенията. За различни модели тези обозначения могат да се различават (+)

За да свържете TR проводници от двигателя. Самото реле в такава верига представлява междинна единица, която анализира тока, преминаващ в транзит към двигателя от магнитния стартер.

Нюанси при инсталиране на устройството

Не само текущите претоварвания, но и индикаторите за външна температура могат да повлияят на скоростта на реакция на термичния модул. Защитата ще работи дори при липса на претоварване.

Също така се случва, че под въздействието на принудителна вентилация двигателят е подложен на термично претоварване, но защитата не работи.

За да избегнете подобни явления, трябва да следвате препоръките на специалисти:

1. Когато избирате реле, се съсредоточете върху максимално допустимата работна температура.
2. Монтирайте защитата в едно помещение със защитения обект.
3. За инсталиране изберете места, където няма източници на топлина или вентилационни устройства.
4. Необходимо е да регулирате термичния модул, като се фокусирате върху действителната температура на околната среда.
5. Най-добрият вариант е наличието на вградена термична компенсация в дизайна на релето.

Допълнителна опция на термичното реле е защита в случай на фазова повреда или напълно захранваща мрежа. За трифазните мотори този момент е особено актуален.

Токът в термичното реле се движи последователно през своя отоплителен модул и по-нататък към двигателя. Допълнителни контакти свързват устройството с намотката на стартера (+)

Ако има неизправност в едната фаза, другите две поемат по-голям ток. В резултат на това бързо се получава прегряване и след това изключване. Ако релето се повреди, както моторът, така и окабеляването могат да се провалят.

Съществуващи типове устройства

Класът на термичните релета включва няколко типа: TRN, RTL, TRP, RTI, PTT. Използването на всеки се дължи на дизайнерските характеристики.

Двуфазно реле за ток (TRN), използвани главно за електрическа защита на индукционни двигатели с ротор с клетка-ротор. Като правило те работят от мрежа с честота до 500 V, честота 50 Hz.

Релето е оборудвано с механизъм за ръчно управление на контакта. Размерите на TRN позволяват интегрирането им в цялостни устройства на затворени и отворени станции, координиращи работата на задвижванията. Те не изпълняват функцията за защита от късо съединение и самите те се нуждаят от нея.

TRP реле имат механизъм, устойчив на вибрации, устойчив на удар. Предназначен за защита на асинхронни трифазни двигатели, работещи в условия на високи механични натоварвания.

Те са проектирани за максимален ток от 600 A и напрежение максимум 500 V, а в постояннотокови вериги - 440 V. Автоматиката е нечувствителна към външна температура и се задейства, когато индикаторът надвишава 200 ° C.

RTL устройства - трифазна, освен че предпазва двигателя от претоварвания, предпазва ротора от задръстване. Те го застраховат срещу повреди в случай на фазов дисбаланс, с продължително стартиране.

Те работят автономно с терминалните блокове KRL и в модификацията с магнитния стартер PML. Текущият работен интервал е от 0,10 до 86 A.

Контактор в двойка с термично реле. Когато устройството се изключи, нормално затворен и нормално отворен контакт синхронно променя позицията си

PTT - устройството предпазва индукционните двигатели от токови удари, дисбаланс на фазата, задръстване и други аварийни ситуации. Използва се както като независимо устройство, така и като инсталация в стартери PMA и PME.

Продукт трифазен РТИ надарен със същите функции като предишния, но се използва в модификацията с KTM и KMI стартери.

Как да изберем термично реле

Двигателят се нуждае от реле за защита, когато по технологични причини съществува потенциална заплаха от задръствания. Вторият случай е необходимостта от ограничаване на времето за стартиране в условия на ниско напрежение.

Тези изисквания се съдържат в съответните инструкции. Което излага желанието да се оборудва защитния продукт със забавяне във времето. Те осъзнават всичко това с помощта на термични релета.

Основни характеристики на устройствата

Основните данни на устройството, защитаващо двигателя са:

1. Производителност на контакта в зависимост от текущите параметри - индикатор за време-ток
2. Работният ток, при който се задейства ТР.
3. Текущи настройки за ограничение. Във всички устройства, произведени от различни производители, този параметър се различава леко. Превишаването на номиналното с 20% води до работа на устройството за около 25 минути.
4. Номинален ток на работеща биметална плоча. Това се отнася до стойност, над която релето не се изключва веднага.
5. Текущият диапазон, в който се задейства релето.

Информация за термичното реле може да бъде получена чрез декодиране на неговите маркировки. Символът за типа изпълнение може да варира.

Контактор в двойка с термично реле. Когато устройството работи, нормално затворен и нормално отворен контакт синхронно променя позицията си (+)

Местоположението на домашните ТП се регулира от GOST 15150. Работата им се влияе от такива моменти като височината на издигане над морското равнище, вибрации, удар, ускорение.

Производителите отразяват всички тези нюанси при етикетирането на техните продукти. Някои от тях допълнително включват информация за възможността за работа при наличие на вредни вещества и експлозивни газове.

Избор на устройство по правилата

Изискванията за термичното реле са посочени в инструкциите. Тук също е предвидено, че защитата трябва да има забавяне във времето. Те реализират всички заявки с помощта на специални устройства.

Характеристики на тока във времето на TR и защитен двигател. При токове на късо съединение нагревателните елементи на релето стават термично нестабилни (+)

Когато анализирате характеристиките на времевия ток на TR, трябва да се вземе предвид, че операцията може да се случи от прегрято или студено състояние.

Безупречната защита предполага, че кривата, изобразяваща оптималната зависимост на продължителността на текущия поток от величината на тока за релето и мотора, е оптимална за безпроблемната работа на оборудването. Първата трябва да е по-ниска от втората.

Таблицата показва техническите характеристики на термичното реле RTL. На него можете да вземете защитно устройство с необходимите параметри за мощността на двигателя (+)

Правилният избор на защитния продукт се основава на такъв параметър като работен номинален ток. Стойността му е свързана с номиналния ток на натоварване на електродвигателя.

Както международните, така и вътрешните стандарти предвиждат, че номиналният ток на двигателя е подобен на настройката на токовия релеен ток.

Това означава, че включването в работата на устройството става с претоварване от 20 до 30% или с Iav.x1.2 или 1.3 не по-късно от 20 минути.

Изхождайки от това, трябва да се направи избор, така че токът на отказ на TR да надвиши номиналния ток на покрития обект средно с 12%. Стойността на In се показва в паспорта на устройството и върху табелата, монтирана на корпуса.

Въз основа на него те избират както TR, така и стартера, съответстващ на него. Скалата на релето се калибрира в ампери и като правило съответства на зададената стойност на тока.

Пример е изборът на термично реле за индукционен двигател, свързан към 380 V мрежа с мощност 1,5 kW.

Работният номинален ток за него е 2,8 A, което означава, че праговият ток за термичното реле ще бъде: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. Според таблицата, изборът трябва да бъде спрян на RTL-1008, чийто диапазон на регулиране е в граници от 2,4 до 4 А.

Когато защитата е активирана, първо елиминирайте първопричината за спирането и след това върнете "топлината" в първоначалното си състояние с помощта на бутона за връщане

Когато данните на табелката на мотора не са известни, токът се определя с помощта на специални устройства - скоби или мултицет със съответната опция. Измерванията се извършват на всяка от фазите.

Важно е при избора да обърнете внимание на напрежението, посочено на устройството. Ако планирате да използвате тандемния стартер TP, трябва да вземете предвид броя контакти.

Когато включите устройството в трифазна мрежа, се нуждаете от модул, който има функция за защита при случаи на изгаряне на проводници или фазов дисбаланс.

Изводи и полезно видео по темата

Схема за ефективна защита на двигателя:

Компоненти на термично реле:

Принципът на взаимодействие на различни устройства в различни опции за свързване на термично реле е един и същ. За по-добра ориентация в схемите трябва да може да се "чете" маркировката на устройството. В идеалния случай цялата работа по връзката трябва да се извършва от капитан, който има разрешение за работа в условия на високо напрежение.

Има ли нещо за допълване или имате въпроси относно избора и използването на термично реле? Можете да оставяте коментари за публикацията, да участвате в дискусии и да споделяте собствения си опит в използването на устройства. Контактната форма се намира в долния блок.