Relé tèrmic per a un motor elèctric: principi de funcionament, dispositiu, com triar

Durant el funcionament d’equips d’energia, es veu afectat constantment per les sobrecàrregues actuals, que redueixen la durabilitat. La protecció en situacions d’aquest tipus és un relé tèrmic per al motor elèctric, que interromp l’alimentació en cas de circumstàncies inusuals.

Oferim entendre el disseny, principi de funcionament, tipus i matisos de dispositius de protecció de connexió. A més, t’explicarem quins paràmetres i característiques s’han de tenir en compte a l’hora d’escollir un relé tèrmic.

Disseny del relé tèrmic

Els relés tèrmics de tot tipus tenen un dispositiu similar. L’element més important de qualsevol d’elles és una placa bimetal sensible.

El valor del corrent d’activació està influenciat pels indicadors de temperatura del medi on opera el relé. Un augment de la temperatura redueix el temps de resposta.

Per minimitzar aquest efecte, els desenvolupadors de dispositius trien la temperatura més alta possible de bimetal. Amb el mateix propòsit, alguns relés proporcionen una placa de compensació addicional.

L’aparell consta d’un cos, un escalfador de nichrom, una placa bimetal, un pany, un cargol, una palanca, un contacte mòbil i un botó de retorn (+)

Si s'inclouen escalfadors de nichrome en el disseny del relé, es connecten en un circuit en paral·lel, en sèrie o en sèrie, amb una placa.

El valor actual del bimetal es regula mitjançant shunts. Totes les parts es munten a la carcassa. L’element bimetàlic en forma d’U està fixat a l’eix.

La molla de la bobina funciona contra un extrem de la placa. L’altre extrem es basa en un bloc aïllant equilibrat, fa rotacions al voltant de l’eix i és un suport per al pont de contacte equipat amb contactes de plata.

Per coordinar el corrent de consigna, la placa bimetàl·lica està connectada amb l'extrem esquerre al seu mecanisme. L’ajustament es produeix a causa de l’efecte sobre la deformació primària de la placa.

Si la magnitud dels corrents de sobrecàrrega és igual o superior als paràmetres, el bloc aïllant gira sota la influència de la placa. Durant la seva commutació, es desconnecta el contacte de desconnexió del dispositiu.

Relé TPT tèrmic en una secció. Els principals elements aquí són: carcassa (1), mecanisme de consigna (2), botó (3), eix (4), contactes de plata (5), pont de contacte (6), bloc d’aïllament (7), molla (8), placa bimetàlic (9), eix (10)

De forma automàtica, el relé fa un restabliment. El procés d’autorevolució no dura més de 3 minuts des del moment en què s’activa la protecció. També és possible restablir manualment, per a això es proporciona una clau de Restabliment especial.

Quan l’utilitzeu, el dispositiu pren la seva posició inicial en 1 minut. Per activar el botó, es gira en sentit antihorari fins que s’eleva per sobre del cos. El corrent d'instal·lació sol indicar-se al tauler.

El principi de funcionament del dispositiu

Exercir una funció protectora, interruptor de circuit desconnecta els circuits d’alimentació. El relé tèrmic difereix d’ell perquè, quan se supera la càrrega, només emet un senyal de control. Amb aquesta protecció, els petits corrents es canvien al mateix circuit de control.

Al circuit abans que hi ha el relé tèrmic arrencador magnètic. Quan els circuits s’obren en cas d’emergència, no cal duplicar el contactor. Per tant, no s’utilitza cap material per a la fabricació de grups de contacte d’energia.

Els més populars són instruments equipats amb plaques bimetàliques. La placa en si consta de dos elements similars.

Un d’ells té un coeficient de temperatura significatiu i l’altre és lleugerament inferior. Aquests dos components s’ajusten perfectament.

Com que els components de la placa bimetal·lica estan formats per un parell de metalls diferents amb diferents coeficients d'expansió, l'escalfament fa que es dobli i interactuï amb els contactes

Un enllaç tan rígid s’assegura mitjançant soldadura o enrotllament en calent. A causa del fet que la placa es fixa immòbil, quan s'escalfa, s'observa la seva flexió cap a l'element amb un coeficient de temperatura inferior. Aquest principi es pren com a base a l’hora de crear relés tèrmics.

En la seva producció s’utilitzen acer crom-níquel i no magnètic, que tenen un gran coeficient de temperatura. Com a material amb un valor reduït d’aquest paràmetre s’utilitza Invar: un compost de níquel amb ferro.

Segons aquest esquema, funciona un relé tèrmic. L’extrem solt de la placa bimetal·lica quan es desvia afecta als contactes del relé tèrmic (+)

Una placa de bimetal és de corrents de càrrega escalfada. Flueixen més sovint per un escalfador especial. També hi ha calefacció combinada, en què, a més de la calor que produeix el calefactor, el bimetal també escalfa el corrent que hi passa.

Com connectar un relé tèrmic

Es denomina NC o NC un contacte tancat (normalment connectat) a través del qual el mòdul tèrmic està connectat a un arrencador magnètic. La combinació de lletres NO indica un contacte normalment obert.

En un circuit senzill, s’utilitza per donar un senyal que indica que s’ha activat la protecció del motor per sobrepassar la temperatura llindar.

Si s’implementa en circuits de control complexos, és capaç de generar en ordre d’emergència un senyal per retirar el transportador de l’estat de funcionament.

El relé tèrmic se situa darrere dels contactors, però davant del motor elèctric. El contacte normal de connexió està connectat al botó "Stop" del tauler de control de forma seqüencial (+)

La designació dels terminals dels contactors dicta GOST: normalment tancada - 95-96, normalment oberta - 97-98. Un primer arrencador està connectat a la primera parella, el segon s'utilitza per a circuits de senyalització.Atès que el motor i el relé tèrmic s’han de protegir contra curtcircuit, el circuit ha de contenir un interruptor.

El diagrama del dispositiu inclou els botons "Test" i "Stop" o "Restableix". Usant el primer, comproven l'operabilitat i el segon, desactiven la protecció manualment.

Amb l'ajut de l'interruptor rotatiu, després de la protecció engegada, es torna a reiniciar el motor elèctric. La coberta de vidre del producte està marcada i segellada.

Segons el tipus de connexió, es poden distingir dos grans grups de relés tèrmics:

• primer grup - dispositius muntats darrere d'un arrencador magnètic i connectats mitjançant ponts;
• segon grup - Dispositius instal·lats directament al contactor de l’arrencador.

En aquest darrer cas, en iniciar-se, la càrrega principal recau sobre el contactor. Aquí, el mòdul tèrmic està equipat amb contactes de coure connectats directament a les entrades d’arrencada.

Circuit de relé tèrmic. S’apliquen les designacions d’elements de control i conclusions. Per a diferents models, aquestes designacions poden diferir (+)

Per TR connecteu cables des del motor. El relé en un circuit d'aquest tipus representa una unitat intermèdia que analitza el corrent que circula en trànsit al motor des de l'arrencada magnètica.

Nuances en instal·lar el dispositiu

No només les sobrecàrregues actuals, sinó també els indicadors de temperatura externa poden afectar la velocitat de resposta del mòdul tèrmic. La protecció funcionarà fins i tot en absència de sobrecàrregues.

També passa que sota la influència de la ventilació forçada el motor està sotmès a una sobrecàrrega tèrmica, però la protecció no funciona.

Per evitar aquest tipus de fenòmens, cal que seguiu les recomanacions dels especialistes:

1. Quan trieu un relé, centreu-vos en la temperatura màxima de funcionament permesa.
2. Muntar la protecció en una habitació amb l’objecte protegit.
3. Per a la instal·lació, seleccioneu els llocs on no hi hagi fonts de calor ni dispositius de ventilació.
4. Cal ajustar el mòdul tèrmic, centrant-nos en la temperatura ambiental real.
5. La millor opció és la presència de compensació tèrmica incorporada en el disseny del relé.

Una opció addicional del relé tèrmic és la protecció en cas de fallada de fase o una xarxa d’alimentació completament. Per als motors trifàsics, aquest moment és especialment rellevant.

El corrent del relé tèrmic es mou seqüencialment a través del seu mòdul de calefacció i més cap al motor. Contactes addicionals connecten el dispositiu a la bobina del motor d’arrencada (+)

Si hi ha un mal funcionament en una fase, els altres dos adquireixen un corrent més gran. Com a resultat, es produeix un sobreescalfament ràpidament i després es tanca. Si el relé falla, tant el motor com el cablejat poden fallar.

Tipus de dispositius existents

La classe de relés tèrmics inclou diversos tipus: TRN, RTL, TRP, RTI, PTT. L’ús de cadascun es deu a les característiques de disseny.

Relé de corrent trifàsic (TRN), utilitzat principalment per a la protecció elèctrica de motors d’inducció amb rotor de gàbia d’esquirol. Per regla general, operen des d'una xarxa amb una potència de fins a 500 V, una freqüència de 50 Hz.

El relé està equipat amb un mecanisme de control de contacte manual. Les dimensions del TRN fan possible la seva integració en dispositius complets d’estacions de tipus tancat i obert que coordinen el funcionament dels discos. No realitzen la funció de protecció contra curtcircuits i necessiten ells mateixos.

Relé TRP Disposen d'un mecanisme resistent a les vibracions i carcassa a prova de cops. Dissenyat per a la protecció de motors trifàsics asincrònics que funcionen en condicions de càrregues mecàniques altes.

Estan dissenyats per a un corrent màxim de 600 A i un voltatge màxim de 500 V, i en circuits de corrent continu - 440 V. L’automatització és insensible a la temperatura externa i s’activa quan l’indicador supera els 200 ºC.

Dispositius RTL - trifàsic, a més de protegir el motor de les sobrecàrregues, protegir el rotor de l’embús. L’asseguren davant d’avaries en cas de desequilibri de fase, amb una posada en marxa prolongada.

Funcionen de forma autònoma amb els terminals KRL i en la modificació amb l’arrencador magnètic PML. L’interval actual de treball és de 0,10 a 86 A.

Contenedor emparellat amb un relé tèrmic. Quan el dispositiu funciona, un contacte normalment tancat i obert normalment canvia de manera sincrònica

PTT - el dispositiu protegeix els motors d’inducció de sobresortiments actuals, desequilibri de fase, embús i altres situacions d’emergència. S'utilitza tant com a dispositiu independent com com a instal·lació en els arrencadors PMA i PME.

Producte RTI trifàsic dotat de les mateixes funcions que l'anterior, però s'utilitza en la modificació amb arrencadors KTM i KMI.

Com triar un relé tèrmic

Un motor necessita un relé de protecció quan, per raons tecnològiques, hi ha una amenaça potencial de congestió. El segon cas és la necessitat de limitar l’hora d’inici en condicions de baixa tensió.

Aquests requisits es troben a les instruccions pertinents. El que estableix la voluntat d'equipar el producte protector amb un retard en el temps. S'adonen de tot això amb l'ajut de relés tèrmics.

Característiques bàsiques dels dispositius

Les dades bàsiques del dispositiu que protegeix el motor són:

1. Rendiment del contacte en funció dels paràmetres actuals: indicador de temps actual.
2. El corrent de funcionament amb el qual s’activa la TP.
3. Configuració de límit actual. En tots els dispositius fabricats per diferents fabricants, aquest paràmetre difereix lleugerament. Superar el nominal en un 20% comporta el funcionament del dispositiu en uns 25 minuts.
4. Corrent nominal d’una placa bimetal·lica de treball. Es refereix a un valor per sobre del qual el relé no s’apaga immediatament.
5. L'interval actual en què s'activa el relé.

Es pot obtenir informació sobre el relé tèrmic mitjançant la descodificació de les seves marques. El símbol del tipus d’actuació pot variar.

Contenedor emparellat amb un relé tèrmic. Quan el dispositiu funciona, un contacte normalment tancat i obert canvia de manera sincrònica (+)

Les ubicacions dels TP domèstics estan regulades per GOST 15150. El seu treball està influenciat per moments com l’alçada de pujada sobre el nivell del mar, vibracions, xocs, acceleracions.

Els fabricants reflecteixen tots aquests matisos en l’etiquetatge dels seus productes. Alguns també inclouen informació sobre la possibilitat de treballar en presència de substàncies nocives i gasos explosius.

Elecció d’un dispositiu segons les regles

Els requisits del relé tèrmic s’exposen a les instruccions. Aquí també s’estipula que la protecció ha de tenir un retard. S'adonen de totes les sol·licituds mitjançant dispositius especials.

Característiques actuals del TR i del motor protegit. En els corrents de curtcircuit, els elements de calefacció del relé es tornen inestables tèrmicament (+)

Quan analitzem les característiques actuals d'un TR, hem de tenir en compte que l'operació pot produir-se des d'un estat sobreescalfat o fred.

Una protecció impecable suposa que la corba que representa la dependència òptima de la durada del flux de corrent de la magnitud del corrent per al relé i el motor és òptima per al funcionament sense problemes de l'equip. El primer hauria de ser inferior al segon.

La taula mostra les característiques tècniques del relé tèrmic RTL. Hi podeu afegir un dispositiu de protecció amb els paràmetres necessaris per a la potència del motor (+)

La selecció correcta del producte protector es basa en un paràmetre com el corrent nominal de funcionament. El seu valor està relacionat amb el corrent de càrrega nominal del motor elèctric.

Tant les normes internacionals com les nacionals estipulen que el corrent nominal del motor és similar al ajustat pel corrent de desplaçament del relé tèrmic.

Això significa que la inclusió en el funcionament del dispositiu es produeix amb una sobrecàrrega del 20 al 30% o amb Iav.x1.2 o 1.3 no més tard de 20 minuts.

A partir d’això, cal fer l’elecció de manera que el corrent de fallada del TR superi el corrent nominal de l’objecte cobert en una mitjana del 12%. El valor d’In es mostra al passaport de l’aparell i a la placa muntada a l’allotjament.

A partir d’això, seleccionen tant el TR com l’arrencador corresponent. L’escala del relé es calibra en amperis i, per regla general, correspon al valor actual establert.

Un exemple és la selecció d’un relé tèrmic per a un motor d’inducció connectat a una xarxa de 380 V amb una potència d’1,5 kW.

El corrent nominal de treball per a això és de 2,8 A, el que significa que el corrent llindar del relé tèrmic serà: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. Segons la taula, la selecció s'ha d'aturar a RTL-1008, el rang d'ajustament de la qual es troba a límits de 2,4 a 4 A.

Quan s'activa la protecció, elimineu primer la causa principal de la parada i, a continuació, torneu la "calor" al seu estat original mitjançant la tecla de retorn.

Quan no es coneixen les dades de la placa identificativa del motor, la corrent es determina mitjançant dispositius especials - comptadors de pinces o un multímetre amb l'opció corresponent. Es fan mesures a cadascuna de les fases.

És important l’hora de triar l’atenció a la tensió indicada al dispositiu. Si teniu previst utilitzar l'inici TP en tàndem, heu de tenir en compte el nombre de contactes.

Quan activeu el dispositiu en una xarxa trifàsica, necessiteu un mòdul que tingui una funció de protecció per als casos de combustió de conductors o desequilibri de fase.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Esquema de protecció efectiva del motor:

Components d'un relé tèrmic:

El mateix principi d’interacció de diversos dispositius en diferents opcions per connectar un relé tèrmic és el mateix. Per a una millor orientació als circuits, cal “llegir” les marques del dispositiu. L’ideal seria que tota la feina de la connexió l’hauria de realitzar un mestre que tingui permís per treballar en condicions d’alta tensió.

Hi ha alguna cosa que complementi, o tingueu preguntes sobre la selecció i l’ús d’un relé tèrmic? Podeu deixar comentaris sobre la publicació, participar en discussions i compartir la vostra pròpia experiència en l’ús de dispositius. El formulari de contacte es troba al bloc inferior.