Tepelné relé pro elektromotor: princip činnosti, zařízení, jak si vybrat

Během provozu energetického zařízení je neustále ovlivňováno současným přetížením, které snižuje trvanlivost. Ochrana v takových situacích je tepelné relé pro elektromotor, který v případě neobvyklých okolností přeruší napájení.

Nabízíme pochopení konstrukce, principu činnosti, typů a nuancí připojovacích ochranných zařízení. Kromě toho vám řekneme, jaké parametry a vlastnosti by měly být brány v úvahu při výběru tepelného relé.

Konstrukce tepelného relé

Tepelná relé všeho druhu mají podobné zařízení. Nejdůležitějším prvkem kterékoli z nich je citlivá bimetalová deska.

Hodnota vypínacího proudu je ovlivněna teplotními indikátory média, ve kterém relé pracuje. Zvýšení teploty zkracuje dobu odezvy.

Aby se tento účinek minimalizoval, vývojáři zařízení volí nejvyšší možnou teplotu bimetalu. Pro stejný účel poskytují některá relé další kompenzační desku.

Zařízení se skládá z těla, nichromového ohřívače, bimetalové desky, západky, šroubu, páky, pohyblivého kontaktu a tlačítka pro návrat (+)

Pokud jsou v konstrukci relé zahrnuty nichromové ohřívače, jsou zapojeny v paralelním, sériovém nebo paralelně-sériovém obvodu s deskou.

Aktuální hodnota v bimetalu je regulována pomocí posunů. Všechny části jsou namontovány v krytu. Bimetalový prvek ve tvaru písmene U je upevněn na ose.

Vinutá pružina dosedá na jeden konec desky. Druhý konec je založen na vyváženém izolačním bloku, který otáčí kolem osy a je nosníkem kontaktního můstku vybaveného stříbrnými kontakty.

Pro koordinaci žádaného proudu je bimetalová deska spojena svým levým koncem s mechanismem. K úpravě dochází vlivem na primární deformaci desky.

Pokud je velikost proudů přetížení stejná nebo větší než nastavení, izolační blok se otáčí pod vlivem desky. Během převrácení je rozpojovací kontakt zařízení odpojen.

Tepelné relé TPT v sekci. Hlavními prvky jsou: pouzdro (1), mechanismus žádané hodnoty (2), tlačítko (3), osa (4), stříbrné kontakty (5), kontaktní můstek (6), izolační blok (7), pružina (8), deska bimetalický (9), osa (10)

Relé automaticky provede reset. Proces samočinného návratu netrvá déle než 3 minuty od okamžiku, kdy je ochrana zapnuta. Ruční reset je také možný, proto je k dispozici speciální tlačítko Reset.

Při jeho používání zaujme zařízení počáteční polohu za 1 minutu. K aktivaci tlačítka se otočí proti směru hodinových ručiček, dokud se nezvedne nad tělo. Instalační proud je obvykle zobrazen na panelu.

Princip fungování zařízení

Provádění ochranné funkce, jistič odpojí napájecí obvody. Tepelné relé se od něj liší tím, že při překročení zátěže vydá řídicí signál. S touto ochranou se malé proudy spínají ve stejném řídicím obvodu.

V okruhu před tepelným relé magnetický startér. Když se obvody otevřou v případě nouze, není třeba zdvojovat stykač. Proto se pro výrobu kontaktních skupin napájení nepoužívá žádný materiál.

Nejoblíbenější jsou nástroje vybavené bimetalickými deskami. Samotná deska se skládá ze dvou podobných prvků.

Jeden z nich má významný teplotní koeficient a druhý je o něco nižší. Tyto dvě komponenty spolu dobře přiléhají.

Protože komponenty bimetalické desky jsou vyrobeny z dvojice různých kovů, které mají různé koeficienty roztažnosti, zahřívání způsobuje, že se ohýbá a interaguje s kontakty

Takové pevné spojení je zajištěno svařováním nebo válcováním za tepla. Vzhledem k tomu, že deska je nehybná, je při zahřívání pozorována její ohýbání směrem k prvku s nižším teplotním koeficientem. Tento princip se při vytváření bere jako základ tepelná relé.

Při jejich výrobě se používají chromniklová ocel a nemagnetické materiály, které mají velký teplotní koeficient. Jako materiál s malou hodnotou tohoto parametru se používá Invar - sloučenina niklu se železem.

Podle tohoto schématu pracuje tepelné relé. Volný konec bimetalické desky při vychýlení ovlivňuje kontakty tepelného relé (+)

Deska bimetalu jsou zahřívané proudové zátěže. Nejčastěji teče přes speciální ohřívač. K dispozici je také kombinované vytápění, ve kterém kromě tepla vydávaného ohřívačem ohřívá bimetal také proud, který jím prochází.

Jak připojit tepelné relé

Uzavřený kontakt (normálně připojený), kterým je tepelný modul připojen k magnetickému spouštěči, se označuje NC nebo NC, což znamená normálně uzavřené. Kombinace písmen NO označuje normálně otevřený kontakt.

V jednoduchém obvodu se používá k signalizaci, že ochrana motoru byla spuštěna kvůli překročení prahové teploty.

Je-li implementován ve složitých řídicích obvodech, je schopen generovat v nouzovém pořadí signál pro odstranění dopravníku z provozního stavu.

Tepelné relé je umístěno za stykači, ale před elektromotorem. Normální připojovací kontakt je připojen k tlačítku „Stop“ na ovládacím panelu postupně (+)

Označení terminálů stykačů diktuje GOST: normálně uzavřeno - 95-96, normálně otevřené - 97-98. K první dvojici je připojen startér, druhý se používá pro signalizační obvody.Protože motorové a tepelné relé musí být chráněny proti zkratu, musí obvod obsahovat jistič.

Schéma zařízení obsahuje tlačítka „Test“ a „Stop“ nebo „Reset“. Pomocí prvního kontrolují funkčnost a druhý - ručně deaktivují ochranu.

Pomocí otočného přepínacího spínače se elektromotor po zapnutí ochrany restartuje. Skleněný kryt výrobku je označen a utěsněn.

Na základě typu připojení lze rozlišit dvě velké skupiny tepelných relé:

• první skupina - zařízení namontovaná za magnetickým startérem a zařízení připojená pomocí propojek;
• druhá skupina - zařízení instalovaná přímo na stykači spouštěče.

V druhém případě připadá při spuštění hlavní zátěž na stykač. Tepelný modul je zde vybaven měděnými kontakty připojenými přímo ke vstupům spouštěče.

Tepelný reléový obvod. Na ně se vztahují označení ovládacích prvků a závěry. U různých modelů se mohou tato označení lišit (+)

K TR připojte vodiče z motoru. Samotné relé v takovém obvodu představuje mezilehlou jednotku, která analyzuje proud protékající při průchodu do motoru z magnetického spouštěče.

Nuance při instalaci zařízení

Rychlost odezvy tepelného modulu může ovlivnit nejen aktuální přetížení, ale také ukazatele vnější teploty. Ochrana bude fungovat i bez přetížení.

Stává se také, že pod vlivem nuceného větrání je motor vystaven tepelnému přetížení, ale ochrana nefunguje.

Abyste se těmto jevům vyhnuli, musíte dodržovat doporučení odborníků:

1. Při výběru relé se zaměřte na maximální přípustnou provozní teplotu.
2. Namontujte ochranu v jedné místnosti s chráněným objektem.
3. Pro instalaci vyberte místa, kde nejsou zdroje tepla nebo ventilační zařízení.
4. Je nutné upravit tepelný modul se zaměřením na skutečnou okolní teplotu.
5. Nejlepší volbou je přítomnost vestavěné tepelné kompenzace v konstrukci relé.

Další možností tepelného relé je ochrana v případě výpadku fáze nebo zcela napájecí sítě. U třífázových motorů je tento okamžik obzvláště důležitý.

Proud v tepelném relé se pohybuje postupně skrz jeho topný modul a dále k motoru. Další kontakty připojují zařízení k vinutí spouštěče (+)

Pokud dojde k poruše v jedné fázi, zbývající dvě přebírají větší proud. V důsledku toho dojde k rychlému přehřátí a následnému vypnutí. Pokud relé selže, může dojít k selhání motoru i kabeláže.

Existující typy zařízení

Třída tepelných relé zahrnuje několik typů: TRN, RTL, TRP, RTI, PTT. Použití každého je kvůli konstrukčním prvkům.

Dvojfázové proudové relé (TRN), používá se hlavně pro elektrickou ochranu asynchronních motorů s rotorem veverkové klece. Pracují zpravidla ze sítě s výkonem do 500 V, frekvencí 50 Hz.

Relé je vybaveno mechanismem ručního ovládání kontaktu. Rozměry TRN umožňují jejich integraci do kompletních zařízení uzavřených i otevřených stanic koordinujících provoz pohonů. Nevykonávají funkci ochrany proti zkratu a sami ji potřebují.

Relé TRP mají mechanismus odolný proti vibracím, nárazuvzdorný kryt. Určeno k ochraně asynchronních třífázových motorů pracujících v podmínkách vysokého mechanického zatížení.

Jsou konstruovány pro maximální proud 600 A a napětí maximálně 500 V a v stejnosměrných obvodech - 440 V. Automatizace je necitlivá na vnější teplotu a je spuštěna, když ukazatel přesáhne 200 ° C.

RTL zařízení - třífázový, kromě ochrany motoru před přetížením, chrání rotor před vzpříčením. Pojišťují ji proti poruchám v případě fázové nerovnováhy s prodlouženým rozběhem.

Pracují autonomně s koncovými bloky KRL a při úpravě pomocí magnetického spouštěče PML. Aktuální pracovní interval je od 0,10 do 86 A.

Stykač je spárován s tepelným relé. Když zařízení vypne, normálně sepnutý a normálně otevřený kontakt synchronně změní svou polohu

PTT - zařízení chrání indukční motory před přepětím, fázovou nerovnováhou, rušením a jinými nouzovými situacemi. Používá se jako nezávislé zařízení i jako instalace do PMA a PME startérů.

Produkt třífázový RTI vybavený stejnými funkcemi jako předchozí, ale používá se při úpravách pomocí KTM a KMI startérů.

Jak zvolit tepelné relé

Motor potřebuje relé pro ochranu, pokud z technologických důvodů existuje potenciální nebezpečí přetížení. Druhým případem je potřeba omezit čas spuštění v podmínkách nízkého napětí.

Tyto požadavky jsou obsaženy v příslušných pokynech. Což stanoví přání vybavit ochranný produkt časovým zpožděním. To vše realizují pomocí tepelných relé.

Základní vlastnosti zařízení

Základní údaje o zařízení chránícím motor jsou:

1. Výkon kontaktů v závislosti na aktuálních parametrech - ukazatel času a proudu.
2. Provozní proud, při kterém je spuštěn TP.
3. Aktuální nastavení limitu. U všech zařízení vyráběných různými výrobci se tento parametr mírně liší. Překročení nominální hodnoty o 20% znamená provoz zařízení asi za 25 minut.
4. Jmenovitý proud pracovní bimetalické desky. Jedná se o hodnotu, nad kterou se relé nevypne okamžitě.
5. Aktuální rozsah, ve kterém je relé spuštěno.

Informace o tepelném relé lze získat dekódováním jeho označení. Symbol typu výkonu se může lišit.

Stykač je spárován s tepelným relé. Když zařízení pracuje, normálně uzavřený a normálně otevřený kontakt synchronně mění svou polohu (+)

Umístění domácích TP je regulováno GOST 15150. Jejich práci ovlivňují takové momenty, jako je výška stoupání nad hladinou moře, vibrace, rázy, zrychlení.

Výrobci zohledňují všechny tyto nuance při označování svých výrobků. Některé z nich navíc obsahují informace o možnosti práce v přítomnosti škodlivých látek a výbušných plynů.

Výběr zařízení podle pravidel

Požadavky na tepelné relé jsou uvedeny v pokynech. Zde je také stanoveno, že ochrana musí mít časové zpoždění. Všechny požadavky realizují pomocí speciálních zařízení.

Časově proudové charakteristiky TR a chráněného motoru. Při zkratových proudech jsou topné prvky relé tepelně nestabilní (+)

Při analýze časově proudových charakteristik TR je třeba vzít v úvahu, že k operaci může dojít z přehřátého nebo studeného stavu.

Bezchybná ochrana předpokládá, že křivka znázorňující optimální závislost délky proudu proudu na velikosti proudu pro relé a motor je optimální pro bezporuchový provoz zařízení. První by měl být nižší než druhý.

V tabulce jsou uvedeny technické vlastnosti tepelného relé RTL. Na něm můžete vyzvednout ochranné zařízení s potřebnými parametry pro výkon motoru (+)

Správný výběr ochranného produktu je založen na takovém parametru, jako je jmenovitý provozní proud. Jeho hodnota souvisí s jmenovitým zatěžovacím proudem elektromotoru.

Mezinárodní i domácí standardy stanoví, že jmenovitý proud motoru je podobný nastavení vypínacího proudu tepelného relé.

To znamená, že k provozu zařízení dochází při přetížení 20 až 30% nebo Iav.x1.2 nebo 1.3 nejpozději 20 minut.

Z toho vyplývá, že musí být zvolen tak, aby poruchový proud TR překročil jmenovitý proud krytého objektu v průměru o 12%. Hodnota In je zobrazena v pasu zařízení a na desce namontované na krytu.

Na základě toho vyberou jak TR, tak i odpovídající startér. Měřítko relé je kalibrováno v ampérech a zpravidla odpovídá nastavené aktuální hodnotě.

Příkladem je výběr tepelného relé pro indukční motor připojený k síti 380 V s výkonem 1,5 kW.

Pracovní jmenovitý proud je 2,8 A, což znamená, že prahový proud pro tepelné relé bude: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. Podle tabulky musí být výběr zastaven na RTL-1008, jehož rozsah nastavení je v limity od 2,4 do 4 A.

Když je ochrana aktivována, nejprve odstraňte hlavní příčinu zastavení a poté pomocí klávesy Return vraťte teplo do původního stavu.

Není-li znám typový štítek motoru, je proud určen pomocí speciálních zařízení - klešťových měřičů nebo multimetru s odpovídající volbou. Měření se provádí v každé z fází.

Při výběru je důležité věnovat pozornost napětí uvedenému na zařízení. Pokud plánujete použít tandemový startér TP, musíte zvážit počet kontaktů.

Když zapnete zařízení v třífázové síti, potřebujete modul, který má ochrannou funkci pro případy vyhoření vodičů nebo fázové nerovnováhy.

Závěry a užitečné video na toto téma

Schéma efektivní ochrany motoru:

Součásti tepelného relé:

Princip interakce různých zařízení v různých možnostech připojení tepelného relé je stejný. Pro lepší orientaci v obvodech musí být člověk schopen „přečíst“ označení zařízení. V ideálním případě by veškeré práce na připojení měly být prováděny nadřízeným, který má oprávnění pracovat v podmínkách vysokého napětí.

Existuje něco, co doplnit, nebo máte otázky týkající se výběru a použití tepelného relé? Můžete zanechat komentáře k publikaci, účastnit se diskusí a podělit se o své zkušenosti s používáním zařízení. Kontaktní formulář je umístěn ve spodním bloku.