Relé térmico para un motor eléctrico: principio de funcionamiento, dispositivo, cómo elegir

Durante el funcionamiento de los equipos eléctricos, se ve constantemente afectado por sobrecargas de corriente, lo que reduce la durabilidad. La protección en tales situaciones es un relé térmico para el motor eléctrico, que corta el suministro de energía en caso de circunstancias inusuales.

Ofrecemos comprender el diseño, el principio de funcionamiento, los tipos y los matices de la conexión de dispositivos de protección. Además, le diremos qué parámetros y características deben considerarse al elegir un relé térmico.

Diseño de relé térmico.

Los relés térmicos de todo tipo tienen un dispositivo similar. El elemento más importante de cualquiera de ellos es una placa bimetálica sensible.

El valor de la corriente de disparo depende de los indicadores de temperatura del medio en el que opera el relé. Un aumento de temperatura reduce el tiempo de respuesta.

Para minimizar este efecto, los desarrolladores de dispositivos eligen la temperatura más alta posible de bimetal. Con el mismo propósito, algunos relés proporcionan una placa de compensación adicional.

El dispositivo consta de un cuerpo, un calentador de nicromo, una placa bimetálica, un pestillo, un tornillo, una palanca, un contacto móvil y un botón de retorno (+)

Si se incluyen calentadores de nicromo en el diseño del relé, se conectan en un circuito paralelo, en serie o en serie en paralelo con una placa.

El valor actual en el bimetal se regula mediante derivaciones. Todas las partes están montadas en la carcasa. El elemento bimetálico en forma de U se fija en el eje.

El muelle helicoidal se apoya contra un extremo de la placa. El otro extremo se basa en un bloque aislante equilibrado, que gira alrededor del eje y es un soporte para el puente de contacto equipado con contactos plateados.

Para coordinar la corriente de consigna, la placa bimetálica se conecta con su extremo izquierdo a su mecanismo. El ajuste se produce debido al efecto sobre la deformación primaria de la placa.

Si la magnitud de las corrientes de sobrecarga es igual o mayor que la configuración, el bloque de aislamiento gira bajo la influencia de la placa. Durante su volcado, el contacto de desconexión del dispositivo se desconecta.

Relé térmico TPT en una sección. Los elementos principales aquí son: carcasa (1), mecanismo de consigna (2), botón (3), eje (4), contactos plateados (5), puente de contacto (6), bloque de aislamiento (7), resorte (8), placa bimetálico (9), eje (10)

Automáticamente, el relé se reinicia. El proceso de autorretorno no demora más de 3 minutos desde el momento en que se activa la protección. El reinicio manual también es posible, para esto se proporciona una tecla especial de reinicio.

Al usarlo, el dispositivo toma su posición inicial en 1 minuto. Para activar el botón, se gira en sentido antihorario hasta que se eleva por encima del cuerpo. La corriente de instalación generalmente se indica en el panel.

El principio de funcionamiento del dispositivo.

Realizando una función protectora, disyuntor desconecta los circuitos de alimentación. El relé térmico difiere de él en que cuando se excede la carga, simplemente emite una señal de control. Con esta protección, pequeñas corrientes se conmutan en el mismo circuito de control.

En el circuito antes de que el relé térmico esté arrancador magnético. Cuando los circuitos se abren en una emergencia, no hay necesidad de duplicar el contactor. Por lo tanto, no se utiliza material para la fabricación de grupos de contacto de potencia.

Los más populares son los instrumentos equipados con placas bimetálicas. La placa en sí consta de dos elementos similares.

Uno de ellos tiene un coeficiente de temperatura significativo, y el otro es ligeramente más bajo. Estos dos componentes encajan perfectamente.

Dado que los componentes de la placa bimetálica están hechos de un par de metales diferentes que tienen diferentes coeficientes de expansión, el calentamiento hace que se doble e interactúe con los contactos.

Tal unión rígida se garantiza mediante soldadura o laminado en caliente. Debido al hecho de que la placa está fija inmóvil, cuando se calienta, se observa su inclinación hacia el elemento con un coeficiente de temperatura más bajo. Este principio se toma como base al crear relés térmicos.

En su producción, se utilizan acero al cromo-níquel y no magnéticos, que tienen un gran coeficiente de temperatura. Como material con un pequeño valor de este parámetro, se usa Invar, un compuesto de níquel con hierro.

Según este esquema, funciona un relé térmico. El extremo suelto de la placa bimetálica cuando se desvía afecta los contactos del relé térmico (+)

Una placa de bimetal se calienta las corrientes de carga. Fluyen con mayor frecuencia a través de un calentador especial. También hay calefacción combinada, en la que, además del calor emitido por el calentador, el bimetal también calienta la corriente que lo atraviesa.

Cómo conectar un relé térmico

Un contacto cerrado (conectado normalmente), mediante el cual el módulo térmico está conectado a un arrancador magnético, se designa NC o NC, que significa normalmente cerrado. La combinación de letras NO indica un contacto normalmente abierto.

En un circuito simple, se usa para dar una señal que indica que la protección del motor se ha activado debido a que se excede el umbral de temperatura.

Cuando se implementa en circuitos de control complejos, es capaz de generar en una orden de emergencia una señal para retirar el transportador del estado operativo.

El relé térmico se coloca detrás de los contactores, pero delante del motor eléctrico. El contacto de conexión normal se conecta al botón "Stop" en el panel de control de forma secuencial (+)

La designación de los terminales de los contactores dicta GOST: normalmente cerrado - 95-96, normalmente abierto - 97-98. Se conecta un arrancador al primer par, el segundo se usa para señalizar circuitos.Dado que el motor y el relé térmico deben estar protegidos contra cortocircuitos, el circuito debe contener un interruptor automático.

El diagrama del dispositivo incluye los botones "Prueba" y "Parar" o "Restablecer". Usando el primero, verifican la operabilidad y el segundo: deshabilitan manualmente la protección.

Con la ayuda del interruptor giratorio de armado, después de encender la protección, se reinicia el motor eléctrico. La cubierta de vidrio del producto está marcada y sellada.

Según el tipo de conexión, se pueden distinguir dos grandes grupos de relés térmicos:

• primer grupo - dispositivos montados detrás de un arrancador magnético y aquellos conectados mediante puentes;
• segundo grupo - dispositivos instalados directamente en el contactor del arrancador.

En el último caso, al inicio, la carga principal recae en el contactor. Aquí, el módulo térmico está equipado con contactos de cobre conectados directamente a las entradas de arranque.

Circuito de relé térmico. Se le aplican las designaciones de elementos de control y conclusiones. Para diferentes modelos, estas designaciones pueden diferir (+)

Para TR conectar los cables del motor. El relé mismo en dicho circuito representa una unidad intermedia que analiza la corriente que fluye en tránsito hacia el motor desde el arrancador magnético.

Matices al instalar el dispositivo

No solo las sobrecargas de corriente, sino también los indicadores de temperatura externa pueden afectar la velocidad de respuesta del módulo térmico. La protección funcionará incluso en ausencia de sobrecarga.

También sucede que, bajo la influencia de la ventilación forzada, el motor está sujeto a una sobrecarga térmica, pero la protección no funciona.

Para evitar tales fenómenos, debe seguir las recomendaciones de especialistas:

1. Al elegir un relé, concéntrese en la temperatura de funcionamiento máxima permitida.
2. Monte la protección en una habitación con el objeto protegido.
3. Para la instalación, seleccione lugares donde no haya fuentes de calor o dispositivos de ventilación.
4. Es necesario ajustar el módulo térmico, centrándose en la temperatura ambiente real.
5. La mejor opción es la presencia de compensación térmica incorporada en el diseño del relé.

Una opción adicional del relé térmico es la protección en caso de falla de fase o una red de suministro de energía completa. Para motores trifásicos, este momento es especialmente relevante.

La corriente en el relé térmico se mueve secuencialmente a través de su módulo de calentamiento y más al motor. Contactos adicionales conectan el dispositivo al devanado del arrancador (+)

Si hay una falla en una fase, las otras dos toman una corriente mayor. Como resultado, se produce un sobrecalentamiento rápidamente y luego se apaga. Si el relé falla, tanto el motor como el cableado pueden fallar.

Tipos de dispositivos existentes

La clase de relés térmicos incluye varios tipos: TRN, RTL, TRP, RTI, PTT. El uso de cada uno se debe a las características de diseño.

Relé de corriente bifásico (TRN), utilizado principalmente para la protección eléctrica de motores de inducción con rotor de jaula de ardilla. Como regla, operan desde una red con una clasificación de hasta 500 V, una frecuencia de 50 Hz.

El relé está equipado con un mecanismo de control de contacto manual. Las dimensiones de la TRN hacen posible integrarlos en dispositivos completos de estaciones de tipo cerrado y abierto que coordinan la operación de los variadores. No realizan la función de protección contra cortocircuitos y ellos mismos la necesitan.

Relé TRP Tiene un mecanismo resistente a las vibraciones, carcasa a prueba de golpes. Diseñado para la protección de motores trifásicos asíncronos que funcionan en condiciones de altas cargas mecánicas.

Están diseñados para una corriente máxima de 600 A y un voltaje de un máximo de 500 V, y en circuitos de CC - 440 V. La automatización es insensible a la temperatura externa y se activa cuando el indicador supera los 200 ° C.

Dispositivos RTL - trifásico, además de proteger el motor de sobrecargas, protege el rotor de atascos. Lo aseguran contra averías en caso de desequilibrio de fase, con un arranque prolongado.

Funcionan de forma autónoma con los bloques de terminales KRL y en la modificación con el arrancador magnético PML. El intervalo de trabajo actual es de 0,10 a 86 A.

Contactor emparejado con un relé térmico. Cuando el dispositivo se dispara, un contacto normalmente cerrado y normalmente abierto cambia sincrónicamente su posición

PTT - el dispositivo protege los motores de inducción de sobretensiones, desequilibrios de fase, interferencias y otras situaciones de emergencia. Se utiliza como dispositivo independiente y como instalación en arrancadores PMA y PME.

Producto trifásico RTI dotado de las mismas funciones que el anterior, pero se utiliza en la modificación con arrancadores KTM y KMI.

Cómo elegir un relé térmico

Un motor necesita un relé para protección cuando, por razones tecnológicas, existe una amenaza potencial de congestión. El segundo caso es la necesidad de limitar el tiempo de inicio en condiciones de bajo voltaje.

Estos requisitos están contenidos en las instrucciones relevantes. Lo que establece el deseo de equipar el producto protector con un retraso de tiempo. Se dan cuenta de todo esto con la ayuda de relés térmicos.

Características básicas de los dispositivos.

Los datos básicos del dispositivo que protege el motor son:

1. El rendimiento del contacto depende de los parámetros actuales: indicador de tiempo-corriente.
2. La corriente de funcionamiento a la que se dispara el TP.
3. Configuración de límite actual. En todos los dispositivos fabricados por diferentes fabricantes, este parámetro difiere ligeramente. Exceder el valor nominal en un 20% implica la operación del dispositivo en aproximadamente 25 minutos.
4. Corriente nominal de una placa bimetálica de trabajo. Esto se refiere a un valor por encima del cual el relé no se apaga inmediatamente.
5. El rango actual en el que se activa el relé.

Se puede obtener información sobre el relé térmico decodificando sus marcas. El símbolo para el tipo de actuación puede variar.

Contactor emparejado con un relé térmico. Cuando el dispositivo funciona, un contacto normalmente cerrado y normalmente abierto cambia sincrónicamente su posición (+)

Las ubicaciones de los TP domésticos están reguladas por GOST 15150. Su trabajo está influenciado por momentos como la altura de elevación sobre el nivel del mar, vibración, choque, aceleración.

Los fabricantes reflejan todos estos matices en el etiquetado de sus productos. Algunos de ellos también incluyen información sobre la posibilidad de trabajar en presencia de sustancias nocivas y gases explosivos.

Elegir un dispositivo según las reglas

Los requisitos para el relé térmico se establecen en las instrucciones. También se estipula aquí que la protección debe tener un retraso de tiempo. Realizan todas las solicitudes utilizando dispositivos especiales.

Características de tiempo-corriente de TR y motor protegido. En corrientes de cortocircuito, los elementos calefactores del relé se vuelven térmicamente inestables (+)

Al analizar las características de tiempo-corriente de un TR, se debe tener en cuenta que la operación puede ocurrir desde un estado sobrecalentado o frío.

La protección impecable supone que la curva que representa la dependencia óptima de la duración del flujo de corriente en la magnitud de la corriente para el relé y el motor es óptima para el funcionamiento sin problemas del equipo. El primero debe ser más bajo que el segundo.

La tabla muestra las características técnicas del relé térmico RTL. En él puede recoger un dispositivo de protección con los parámetros necesarios para la potencia del motor (+)

La selección correcta del producto protector se basa en un parámetro como la corriente nominal de funcionamiento. Su valor está relacionado con la corriente de carga nominal del motor eléctrico.

Los estándares internacionales y nacionales estipulan que la corriente nominal del motor es similar a la configuración de la corriente de disparo del relé térmico.

Esto significa que la inclusión en el funcionamiento del dispositivo se produce con una sobrecarga del 20 al 30% o con Iav.x1.2 o 1.3 a más tardar 20 minutos.

A partir de esto, la elección debe hacerse de modo que la corriente de falla del TR exceda la corriente nominal del objeto cubierto en un promedio del 12%. El valor de In se muestra en el pasaporte del dispositivo y en la placa montada en la carcasa.

En base a esto, seleccionan tanto el TR como el iniciador correspondiente. La escala del relé está calibrada en amperios y, por regla general, corresponde al valor actual establecido.

Un ejemplo es la selección de un relé térmico para un motor de inducción conectado a una red de 380 V con una potencia de 1,5 kW.

La corriente nominal de trabajo es 2.8 A, lo que significa que la corriente umbral para el relé térmico será: 1.2 * 2.8 = 3.36 A. Según la tabla, la selección debe detenerse en RTL-1008, cuyo rango de ajuste está en límites de 2.4 a 4 A.

Cuando se activa la protección, primero elimine la causa raíz de la parada y luego regrese el "calor" a su estado original usando la tecla de retorno

Cuando no se conocen los datos de la placa de identificación del motor, la corriente se determina utilizando dispositivos especiales: pinzas amperimétricas o un multímetro con la opción correspondiente. Se realizan mediciones en cada una de las fases.

Es importante al elegir prestar atención al voltaje indicado en el dispositivo. Si planea usar el iniciador TP en tándem, debe tener en cuenta la cantidad de contactos.

Al conectar el dispositivo a una red trifásica, se requiere un módulo que tenga una función de protección para casos de quemaduras de conductores o desequilibrio de fases.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Esquema de protección efectiva del motor:

Componentes de un relé térmico:

El principio de interacción de varios dispositivos en diferentes opciones para conectar un relé térmico es el mismo. Para una mejor orientación en los circuitos, uno debe ser capaz de "leer" las marcas del dispositivo. Idealmente, todo el trabajo en la conexión debe ser realizado por un maestro que tenga permiso para trabajar en condiciones de alto voltaje.

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