Termisk relæ: driftsprincip, typer, tilslutningsdiagram + justering og markering

Holdbarhed og driftssikkerhed for enhver installation med en elektrisk motor afhænger af forskellige faktorer. Aktuelle overbelastninger påvirker imidlertid motorens levetid væsentligt. For at forhindre dem forbinder de et termisk relæ, der beskytter den elektriske maskins hoveddel.

Vi fortæller dig, hvordan du vælger en enhed, der forudsiger fremkomsten af ​​nødsituationer ud over de maksimalt tilladte strømindikatorer. I den artikel, vi præsenterede, beskrives handlingsprincippet, sorterne og deres egenskaber er angivet. Tip til tilslutning og kompetent konfiguration gives.

Hvorfor er beskyttelsesanordninger nødvendige?

Selvom drevet er korrekt designet og brugt uden at overtræde de grundlæggende driftsregler, er der altid muligheden for en funktionsfejl.

Nøddriftstilstande inkluderer enfase- og flerfasefejl, termisk overbelastning af elektrisk udstyr, fastklemning af rotoren og ødelæggelse af lejeenheden, fasefejl.

Kører i høj belastning bruger den elektriske motor en enorm mængde elektricitet. Og med et regelmæssigt overskud af den nominelle spænding, opvarmes udstyret intensivt.

Som et resultat slides isolering hurtigt, hvilket fører til en betydelig reduktion i elektromekaniske anlægs levetid. For at udelukke sådanne situationer er der tilsluttet et termisk beskyttelsesrelæ i det elektriske strømkredsløb. Deres hovedfunktion er at sikre forbrugernes normale drift.

De slukker for motoren med en vis forsinkelse og i nogle tilfælde - øjeblikkeligt for at forhindre ødelæggelse af isolering eller beskadigelse af enkelte dele af det elektriske anlæg.

Det aktuelle relæ beskytter konstant den elektriske motor mod fasefejl og teknologisk overbelastning samt rotorbremsning. Dette er de vigtigste årsager, der forårsager nødsituationer.

For at forhindre et fald i isoleringsmodstand bruges beskyttende nedlukningsanordninger, men hvis opgaven er at forhindre en krænkelse af køling, tilsluttes specielle enheder med indbygget termisk beskyttelse.

Enheden og TR-driftsprincippet

Strukturelt set er det elektrotermiske standardrelæ et lille apparat, der består af en følsom bimetallplade, en varmespole, et håndtag-fjederanlæg og elektriske kontakter.

En bimetallplade er lavet af to forskellige metaller, som regel Invar og krom-nikkelstål, der er godt forbundet sammen under svejseprocessen. Det ene metal har en højere temperaturekspansionskoefficient end det andet, så de opvarmes med forskellige hastigheder.

I tilfælde af strømoverbelastning bøjer den ikke-faste del af pladen sig til materialet med en lavere termisk ekspansionskoefficient. Dette udøver en krafteffekt på kontaktsystemet i beskyttelsesanordningen og aktiverer nedlukning af det elektriske anlæg under overophedning.

De fleste mekaniske termiske relæmodeller har to grupper af kontakter. Det ene par er normalt åbent, det andet er konstant lukket. Når beskyttelsesenheden kører, ændres kontaktenes tilstand. De førstnævnte er lukkede, og sidstnævnte bliver åbne.

I elektroniske TR'er bruges specielle sensorer og følsomme sonder, der reagerer på en stigning i strømmen. I mikroprocessoren på sådanne beskyttelsesanordninger programmeres parametre, der bestemmer situationer, når det er nødvendigt at slukke for strømforsyningen

En integreret transformer registrerer strømmen, hvorefter elektronikken behandler de modtagne data. Hvis den aktuelle værdi i øjeblikket er større end sætpunktet, overføres pulsen øjeblikkeligt direkte til kontakten.

Ved at åbne den eksterne kontaktor blokerer et relæ med en elektronisk mekanisme belastningen. selv termisk relæ til elmotor monteret på kontaktoren.

Den bimetalliske plade kan opvarmes direkte - på grund af påvirkningen af ​​spidsbelastningsstrømmen på metalstrimlen eller indirekte ved hjælp af en separat termoelement. Ofte kombineres disse principper i et enkelt termisk beskyttelsesapparat. Med kombineret opvarmning har enheden den bedste ydelse.

Efter afkøling vender pladen tilbage til sin oprindelige tilstand. Skiftekontakterne lukkes automatisk, eller du er nødt til at tvinge dem til en lukket tilstand

Grundlæggende egenskaber ved et aktuelt relæ

Den vigtigste egenskab ved termisk beskyttelsesafbryder er en udtalt afhængighed af responstiden på den strøm, der strømmer igennem den - jo større værdien er, desto hurtigere fungerer den. Dette indikerer en vis inerti af relæelementet.

Retningsbevægelse af bærepartikler gennem enhver elektrisk enhed, cirkulationspumpe og en elektrisk kedel genererer varme. Ved nominel strøm har den tilladte varighed en tendens til uendelig.

Og ved værdier, der overstiger de nominelle værdier, stiger temperaturen i udstyret, hvilket fører til for tidlig isolering af slid.

Et åbent kredsløb blokerer øjeblikkeligt en yderligere stigning i temperaturen. Dette gør det muligt at forhindre overophedning af motoren og forhindre en nødsituation i det elektriske anlæg

Selve motorens nominelle belastning er en nøglefaktor i bestemmelsen af ​​enhedens valg. En indikator i området 1,2-1,3 indikerer en vellykket operation med en nuværende overbelastning på 30% over en tidsperiode på 1200 sekunder.

Varigheden af ​​overbelastningen kan påvirke tilstanden for elektrisk udstyr negativt - med en kortvarig eksponering på 5-10 minutter opvarmes kun motorviklingen, der har en lille masse. Og med langvarig varmer hele motoren op, hvilket er fyldt med alvorlige skader.Eller det kan være nødvendigt at udskifte det brændte udstyr med et nyt.

For maksimalt at beskytte genstanden mod overbelastning er det nødvendigt at anvende et termisk beskyttelsesrelæ specifikt under det, hvis responstid svarer til den maksimalt tilladte overbelastningsindikator for en bestemt elektrisk motor.

I praksis skal du samle relæ til spændingsovervågning under hver motortype er upraktisk. Et relæelement bruges til at beskytte motorer med forskellige design. På samme tid er det umuligt at garantere pålidelig beskyttelse i det fulde arbejdsinterval begrænset af minimum og maksimal belastning.

En stigning i strøm fører ikke straks til en farlig nødsituation af udstyret. Før rotoren og statoren opvarmes til grænsetemperaturen, vil det tage nogen tid

Derfor er det ikke absolut nødvendigt, at beskyttelsesanordningen reagerer på enhver, selv en lille stigning i strømmen. Relæet skal kun slukke for motoren i tilfælde, hvor der er risiko for hurtig slitage af det isolerende lag.

Typer af termiske beskyttelsesrelæer

Der er forskellige typer relæer til beskyttelse af elektriske motorer mod fasefejl og strømoverbelastning. Alle af dem er forskellige i designfunktioner, hvilken type MP der bruges og anvendelse i forskellige motorer.

TRP. Enpolet omskifter med kombineret varmesystem. Designet til at beskytte asynkron trefasede elektriske motorer mod strømoverbelastning. TRP bruges i jævnstrømsnetværk med en basespænding på 440 V. ved normal drift, det er kendetegnet ved dens modstand mod vibrationer og stød.

RTL. Giv motorer beskyttelse i sådanne tilfælde:

• når en af ​​de tre faser falder ud;
• asymmetrier af strømme og overbelastning;
• forsinket start;
• fastklemning af aktuatoren.

De kan installeres med KRL-terminalerne separat fra magnetiske startere eller monteres direkte på PML. Monteret på skinner i standardtype, beskyttelsesklasse - IP20.

PTT. De beskytter asynkrone trefasemaskiner med en egern-bure-rotor mod forsinket start af mekanismen, langvarig overbelastning og asymmetri, dvs. faseubalance.

PTT kan bruges som komponenter i forskellige drevstyringskredsløb såvel som til integration i PMA-seriestartere

TRN. To-fase-afbrydere, der styrer opstart af det elektriske anlæg og motorens betjeningstilstand. De er praktisk taget uafhængige af omgivelsestemperaturen, de har kun et system til manuelt at returnere kontakter til deres oprindelige tilstand. De kan bruges i DC-netværk.

RTI. Elektriske omskifter med konstant, om end lavt strømforbrug. Monteret på kontaktorer i KMI-serien. Arbejd sammen med sikringer /afbrydere.

Relæer i fast tilstand. Det er små elektroniske enheder i tre faser, hvor designet ikke er bevægelige dele.

De fungerer efter princippet om beregning af gennemsnitsværdier for motortemperaturer, til hvilket formål konstant overvåges drifts- og startstrømme. De er kendetegnet ved immunitet mod ændringer i miljøet og bruges derfor i farlige områder.

RTC. Startafbrydere til temperaturregulering i huset til elektrisk udstyr. De bruges i automatiseringskredsløb, hvor termiske relæer fungerer som komponenter.

For at sikre pålidelig drift af elektrisk udstyr skal relæelementet have sådanne kvaliteter som følsomhed og hastighed samt selektivitet

Det er vigtigt at huske, at ingen af ​​ovennævnte enheder er egnede til at beskytte kredsløb mod kortslutninger.

Termiske beskyttelsesanordninger forhindrer kun nødsituationer, der opstår under unormal drift af mekanismen eller overbelastning.

Elektrisk udstyr kan brænde ud, før relæet begynder at fungere. For omfattende beskyttelse skal de suppleres med sikringer eller kompakte afbrydere i et modulopbygget design.

Tilslutning, justering og markering

Overbelastningskontaktanordningen bryder i modsætning til en elektrisk maskine ikke strømkredsløbet direkte, men giver kun et signal til midlertidigt at slukke genstanden i nødtilstand. En normalt tændt kontakt fungerer som en stopknap på en kontaktor og er forbundet i serie.

Diagram til tilslutning af enhed

Ved udformningen af ​​relæet er det ikke nødvendigt at gentage absolut alle funktionerne i strømkontaktene efter vellykket drift, da det er forbundet direkte til MP. Dette design giver dig mulighed for at gemme materialer til strømkontakter betydeligt. Det er meget lettere at forbinde en lille strøm i kontrolkredsløbet end straks at frakoble tre faser med en stor.

I mange skemaer til tilslutning af et termisk relæ til et objekt bruges en permanent lukket kontakt. Det tilsluttes i serie med stoptasten på kontrolpanelet og betegnes NC - normalt lukket eller NC - normal tilsluttet.

En åben kontakt med et sådant kredsløb kan bruges til at starte driften af ​​termisk beskyttelse. Forbindelsesdiagrammerne for elektriske motorer, hvor det termiske beskyttelsesrelæ er forbundet, kan variere betydeligt afhængigt af tilgængeligheden af ​​yderligere enheder eller tekniske funktioner.

I et simpelt standardkredsløb er en TR forbundet til udgangen fra en lavspændingsstarter på en elektrisk motor. Ekstra kontakter på enheden er nødvendigvis forbundet i serie med startspolen

Dette vil give pålidelig beskyttelse mod overbelastning af elektrisk udstyr. I tilfælde af uacceptabelt overskud af de aktuelle grænseværdier åbner relæelementet kredsløbet, hvorved MP og motoren øjeblikkeligt kobles fra strømforsyningen.

Tilslutning og installation af et termisk relæ udføres som regel sammen med en magnetisk starter designet til at skifte og starte et elektrisk drev. Der er dog typer, der er monteret på en DIN-skinne eller et specielt panel.

Subtiliteter til justering af relæelementer

Et af de vigtigste krav til motorbeskyttelsesanordninger er den nøjagtige betjening af enhederne i tilfælde af nødmotordrift. Det er meget vigtigt at vælge det korrekt og justere indstillingerne, da falske alarmer er absolut uacceptable.

Det elektrotermiske relæ, der er optimalt egnet til en bestemt type motor i alle tekniske parametre, er i stand til at give pålidelig beskyttelse mod overbelastning i hver fase, forhindre en forsinket installation af installationen og forhindre ulykker med fastklemning af rotoren

Blandt fordelene ved at bruge aktuelle beskyttelseselementer skal det også bemærkes en ret høj hastighed og et bredt responsområde, let installation. For at sikre, at den elektriske motor slukkes rettidigt under overbelastning, skal det termiske beskyttelsesrelæ konfigureres på en speciel platform / stativ.

I dette tilfælde elimineres unøjagtighed på grund af den naturlige ujævne spredning af de nominelle strømme i NE. For at kontrollere beskyttelsesanordningen på stativet bruges metoden til dummybelastning.

En lavspændingselektrisk strøm ledes gennem et termoelement for at simulere en reel termisk belastning. Derefter bestemmes den nøjagtige responstid nøjagtigt af timeren.

Når du opretter grundlæggende parametre, skal du stræbe efter følgende indikatorer:

• ved 1,5 gange strømmen skal enheden slukke for motoren efter 150 sekunder;
• ved 5 ... 6-fold strøm, skal motoren slukke efter 10 sek.

Hvis responstiden ikke er korrekt, skal relæelementet justeres vha. Kontrolskruen.

For korrekt drift er det absolut nødvendigt at indstille enheden til den højeste tilladte elektriske strøm i motoren og lufttemperaturen

Dette gøres i tilfælde, hvor værdierne for den nominelle strøm for NE og motoren er forskellige, og også hvis omgivelsestemperaturen er lavere end den nominelle (+40 ºC) med mere end 10 grader Celsius.

Den elektrotermiske kontakts responsstrøm falder med stigende temperatur omkring det pågældende objekt, da opvarmningen af ​​den bimetalliske strimmel afhænger af denne parameter. Med betydelige forskelle er det nødvendigt at justere TP'en yderligere eller vælge en mere passende termoelement.

Skarpe udsving i temperaturindikatorer påvirker ydelsen af ​​det aktuelle relæ i høj grad. Derfor er det meget vigtigt at vælge et NE, der er i stand til effektivt at udføre de grundlæggende funktioner under hensyntagen til reelle værdier.

Det anbefales, at TR placeres i et rum med en beskyttet elektrisk installation. De må ikke monteres tæt på varmegeneratorer, varmeovne eller andre varmekilder.

Temperaturkompenserede relæer inkluderer ikke disse begrænsninger. Den aktuelle indstilling af beskyttelsesanordningen kan justeres i intervallet 0,75-1,25x fra værdierne for den nominelle strøm for termoelementet. Opsætningen udføres i trin.

Beregn først korrektionen E₁ uden temperaturkompensation:

E₁= (Jeg_Mr.-I_ne) / c × I_ne,

hvor

• jeg_Mr. - nominel strømstyrke for motorbelastning
• jeg_ne - nominel strøm for det arbejdende varmeelement i relæet
• c er skalafordelingsprisen, det vil sige en excentrisk (c = 0,055 for beskyttede startere, c = 0,05 for åben).

Det næste trin er at fastlægge ændringsforslag E₂ omgivelsestemperatur:

E₂= (t_en-30)/10,

Hvor t_en (omgivelsestemperatur) - omgivelsestemperatur i grader Celsius.

Det sidste trin er at finde den samlede korrektion:

E = e₁+ E₂.

Den samlede korrektion E kan være med et "+" eller "-" tegn. Hvis resultatet er en brøkværdi, skal det afrundes til den nærmeste helhed i en mindre / større modulorretning, afhængigt af arten af ​​den aktuelle belastning.

For at konfigurere relæet overføres excentrikken til den opnåede værdi af den samlede korrektion. Høj responstemperatur reducerer beskyttelsesanordningens afhængighed af eksterne indikatorer.

Det termiske beskyttelsesrelæ giver mulighed for manuel justering af enhedens driftsstrøm inden for ± 25% af den nominelle strøm for den elektromekaniske installation

Justeringen af ​​disse indikatorer udføres af en speciel håndtag, hvis bevægelse ændrer den oprindelige bøjning af bimetallpladen. Indstilling af driftsstrøm i et bredere område udføres ved at udskifte termoelementer.

I moderne switching-enheder til overbelastningsbeskyttelse er der en testknap, der giver dig mulighed for at kontrollere enhedens helbred uden et specielt stativ. Der er også en nøgle til at nulstille alle indstillinger. Du kan nulstille dem automatisk eller manuelt. Derudover er produktet udstyret med en indikator for apparatets aktuelle tilstand.

Termisk relæmarkering

Beskyttelsesanordninger vælges afhængigt af værdien af ​​den elektriske motor. Hoveddelen af ​​nøgleegenskaberne er skjult i symbolet.

Dette er markeringen af ​​de termiske relæer fra KEAZ-anlægget. Det er vigtigt, når man vælger at være opmærksom på værdien af ​​den nominelle strøm for den pågældende model, så den er tilstrækkelig

Der bør lægges vægt på visse punkter:

1. Værdien af ​​de indstillede strømme (angivet i parentes) varierer minimalt for forskellige producenter.
2. Bogstavbetegnelserne for en bestemt type ydelse kan variere.
3. Klimatiske præstationer serveres ofte som et interval. For eksempel skal UHL3O4 læses sådan: UHL3-O4.

I dag kan du købe en række instrumentvariationer: relæer til vekselstrøm og jævnstrøm, monostabil og bistabil, enheder med en afmatning, når den tændes / slukkes, termiske beskyttelsesrelæer med accelererende elementer, TR uden holdervikling, med en eller flere viklinger.

Disse parametre vises ikke altid i mærkning af enheder, men skal angives i databladet for elektriske produkter.

Med enheden kender varianter og mærkning af det elektromagnetiske relæ næste artikelsom vi anbefaler, at du gør dig bekendt med.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Enheden og princippet om funktion af det aktuelle relæ til effektiv beskyttelse af den elektriske motor på eksemplet med PTT 32P-enheden:

Korrekt beskyttelse mod overbelastning og fasefejl er nøglen til en lang problemfri drift af den elektriske motor. Video om, hvordan relæelementet reagerer i tilfælde af unormal drift af mekanismen:

Sådan tilsluttes en termisk beskyttelsesenhed til en MP, kredsløbsdiagrammer over et elektrotermisk relæ:

Termisk overbelastningsrelæ er et væsentligt funktionelt element i ethvert drevstyringssystem. Den reagerer på den strøm, der strømmer til motoren og aktiveres, når temperaturen i det elektromekaniske anlæg når sine grænseværdier. Dette gør det muligt at forlænge levetiden for miljøvenlige elektriske motorer.

Skriv kommentarer i nedenstående blok. Fortæl os, hvordan du valgte og konfigurerede det termiske relæ til din egen elektriske motor. Del nyttige oplysninger, still spørgsmål, send billeder om artiklen.