Šiluminė relė: veikimo principas, tipai, prijungimo schema + reguliavimas ir žymėjimas

Bet kokio įrengimo su elektros varikliu ilgaamžiškumas ir eksploatavimo patikimumas priklauso nuo įvairių veiksnių. Tačiau dabartinės perkrovos daro didelę įtaką variklio veikimui. Norėdami jų išvengti, jie jungia terminę relę, apsaugančią pagrindinį elektrinės mašinos darbinį kūną.

Mes jums pasakysime, kaip pasirinkti įrenginį, kuris prognozuoja avarinių situacijų atsiradimą, viršijant maksimaliai leistinus srovės rodiklius. Pateiktame straipsnyje aprašytas veikimo principas, pateikiamos veislės ir jų savybės. Pateikti patarimai, kaip prisijungti ir kaip tinkamai konfigūruoti.

Kodėl reikalingi apsauginiai įtaisai?

Net jei pavara yra tinkamai suprojektuota ir naudojama nepažeidžiant pagrindinių eksploatavimo taisyklių, visada yra gedimo galimybė.

Avariniai darbo režimai apima vienfazius ir daugiafazius gedimus, šilumines elektros įrenginių perkrovas, rotoriaus užstrigimą ir guolio mazgo sunaikinimą, fazės gedimą.

Dirbdamas didelės apkrovos režimu, elektros variklis sunaudoja didžiulį kiekį elektros energijos. Reguliariai viršijant vardinę įtampą, įranga intensyviai įkaista.

Dėl to izoliacija greitai susidėvi, o tai žymiai sutrumpina elektromechaninių įrenginių eksploatavimo laiką. Norint neįtraukti tokių situacijų, elektros srovės grandinėje yra prijungta šiluminės apsaugos relė. Pagrindinė jų funkcija yra užtikrinti normalų vartotojų veikimą.

Jie išjungia variklį tam tikru delsimu, o kai kuriais atvejais - iškart, kad būtų išvengta izoliacijos sunaikinimo ar pažeistų atskirų elektros instaliacijos dalių.

Srovės relė nuolat apsaugo elektros variklį nuo fazės gedimo ir technologinių perkrovų, taip pat nuo rotoriaus stabdymo. Tai yra pagrindinės priežastys, sukeliančios avarines sąlygas.

Siekiant išvengti izoliacijos varžos sumažėjimo, naudojami apsauginiai išjungimo įtaisai, tačiau jei užduotis yra užkirsti kelią aušinimo pažeidimui, prijungiami specialūs įmontuotos šiluminės apsaugos įtaisai.

Prietaisas ir veikimo principas TR

Struktūriškai standartinė elektroterminė relė yra mažas aparatas, kurį sudaro jautri bimetalinė plokštė, šildymo ritė, svirties-spyruoklės sistema ir elektriniai kontaktai.

Bimetalinė plokštė yra pagaminta iš dviejų skirtingų metalų, paprastai Invar ir chromo-nikelio plieno, suvirinimo metu tvirtai sujungtų. Vienas metalas turi didesnį temperatūros išsiplėtimo koeficientą nei kitas, todėl jie įkaista skirtingais greičiais.

Esant dabartinei perkrovai, nestacionari plokštės dalis lenkiasi į medžiagą su mažesniu šiluminio plėtimosi koeficientu. Tai daro jėgos poveikį apsauginio įtaiso kontaktinei sistemai ir suaktyvina elektros instaliacijos išjungimą perkaitimo metu.

Daugelyje mechaninių šiluminės relės modelių yra dvi kontaktų grupės. Viena pora paprastai yra atvira, kita - nuolat uždara. Kai apsauginis įtaisas suveikia, kontaktų būsena pasikeičia. Pirmieji uždaromi, o pastarieji tampa atviri.

Elektroniniuose TR yra naudojami specialūs jutikliai ir jautrūs zondai, reaguojantys į padidėjusią srovę. Tokių apsauginių įtaisų mikroprocesoriuje užprogramuojami parametrai, kurie nustato situacijas, kai reikia išjungti maitinimą

Integruotas transformatorius nustato srovę, po kurios elektronika apdoroja gautus duomenis. Jei dabartinė vertė šiuo metu yra didesnė už nustatytąją vertę, impulsas iškart perduodamas tiesiai į jungiklį.

Atidarius išorinį kontaktorių, relė su elektroniniu mechanizmu blokuoja apkrovą. Pats šiluminė relė elektriniam varikliui pritvirtintas prie kontaktoriaus.

Bimetalinę plokštę galima šildyti tiesiogiai - dėl didžiausios apkrovos srovės įtakos metalinei juostelei arba netiesiogiai, naudojant atskirą termoporą. Dažnai šie principai yra sujungiami į vieną šilumos apsaugos aparatą. Naudojant kombinuotą šildymą, prietaiso našumas yra geriausias.

Atvėsus, plokštelė grįžta į pradinę būseną. Perjungimo kontaktai automatiškai uždaromi arba turite juos priversti įjungti

Pagrindinės srovės relės charakteristikos

Pagrindinė šiluminės apsaugos jungiklio savybė yra ryški reakcijos laiko priklausomybė nuo per jį tekančios srovės - kuo didesnė vertė, tuo greičiau ji veiks. Tai rodo tam tikrą relės elemento inerciją.

Nešančiųjų dalelių kryptinis judėjimas per bet kurį elektros prietaisą, cirkuliacinis siurblys o elektrinis katilas generuoja šilumą. Esant vardinei srovei, jo trukmė yra linkusi į begalybę.

Kai vertės viršija nominalias vertes, įrangos temperatūra pakyla, o tai sąlygoja priešlaikinį izoliacijos nusidėvėjimą.

Atvira grandinė akimirksniu blokuoja tolesnį temperatūros padidėjimą. Tai leidžia išvengti variklio perkaitimo ir išvengti avarinio elektros įrenginio gedimo

Pats variklio vardinė apkrova yra pagrindinis veiksnys, lemiantis prietaiso pasirinkimą. Indikatorius, kurio intervalas yra 1,2–1,3, rodo sėkmingą operaciją esant 30% dabartinei perkrovai per 1200 sekundžių.

Perkrovos trukmė gali neigiamai paveikti elektros įrenginių būklę - esant trumpalaikiam 5-10 minučių poveikiui, kaitinama tik variklio apvija, kurios masė maža. Ir ilgai užsitęsus, visas variklis įkaista, o tai yra apgadinta rimta žala.Arba gali tekti pakeisti sudegusį įrenginį nauju.

Norint maksimaliai apsaugoti objektą nuo perkrovos, būtina naudoti specialiai po juo esančią šilumos apsaugos relę, kurios reakcijos laikas atitiks maksimalius leistinus tam tikro elektros variklio perkrovos rodiklius.

Praktiškai rinkti įtampos stebėjimo relė pagal kiekvieno tipo variklius yra nepraktiška. Vienas relės elementas yra naudojamas įvairių konstrukcijų varikliams apsaugoti. Tuo pačiu metu neįmanoma garantuoti patikimos apsaugos per visą darbo intervalą, kurį riboja minimali ir maksimali apkrova.

Padidėjęs srovė ne iš karto sukelia pavojingą įrangos avarinę būklę. Prieš rotoriaus ir statoriaus pašildymą iki ribinės temperatūros reikės šiek tiek laiko

Todėl visiškai nebūtina, kad apsauginis įtaisas reaguotų į kiekvieną, net ir nedidelį srovės padidėjimą. Relė turi išjungti variklį tik tais atvejais, kai yra greito izoliacinio sluoksnio susidėvėjimo pavojus.

Šiluminės apsaugos relių tipai

Yra keli relių tipai, skirti apsaugoti elektros variklius nuo fazės gedimo ir srovės perkrovų. Visi jie skiriasi dizaino ypatybėmis, naudojamo MP tipu ir pritaikymu skirtinguose varikliuose.

TRP. Vieno poliaus perjungimo įtaisas su kombinuota šildymo sistema. Skirta apsaugoti asinchroninius trifazius elektros variklius nuo srovės perkrovų. TRP yra naudojamas nuolatinės srovės tinkluose, kurių normali eksploatacija yra 440 V. Pagrindinė įtampa išsiskiria atsparumu virpesiams ir smūgiams.

RTL. Apsaugokite variklius tokiais atvejais:

• kai iškrenta viena iš trijų fazių;
• srovių ir perkrovų asimetrija;
• atidėtas startas;
• pavaros užblokavimas.

Jie gali būti montuojami su KRL terminalais atskirai nuo magnetinių starterių arba montuojami tiesiai ant PML. Montuojamas ant standartinio turėklų, apsaugos klasė - IP20.

TR. Jie apsaugo asinchronines trifazes mašinas su voverės narvelio rotoriu nuo uždelsto mechanizmo paleidimo, užsitęsusių perkrovų ir asimetrijos, tai yra fazių disbalanso.

TR gali būti naudojamas kaip komponentas įvairiose pavaros valdymo grandinėse, taip pat kaip integracija į PMA serijos starterius

TRN. Dviejų fazių jungikliai, valdantys elektros instaliacijos pradžią ir variklio veikimo režimą. Jie praktiškai nepriklauso nuo aplinkos temperatūros, jie turi tik sistemą rankiniams kontaktams grąžinti į pradinę būseną. Jie gali būti naudojami nuolatinės srovės tinkluose.

RTI. Elektros perjungimo įtaisai, turintys pastovų, nors ir mažą energijos suvartojimą. Montuojamas ant KMI serijos kontaktorių. Dirbti kartu su saugikliais /grandinės pertraukikliai.

Kietojo kūno srovės relės. Tai yra maži elektroniniai įtaisai, susidedantys iš trijų fazių, kurių konstrukcijoje nėra judančių dalių.

Jie veikia pagal variklio temperatūrų vidutinių verčių apskaičiavimo principą, tam tikslui atliekamas nuolatinis darbinių ir paleidimo srovių stebėjimas. Jie išsiskiria atsparumu aplinkos pokyčiams, todėl yra naudojami pavojingose ​​vietose.

RTK. Paleidimo jungikliai temperatūros valdymui elektros įrangos korpuse. Jie naudojami automatikos grandinėse, kur šilumos relės veikia kaip komponentai.

Norint užtikrinti patikimą elektros įrangos veikimą, relės elementas turi pasižymėti tokiomis savybėmis kaip jautrumas ir greitis, taip pat selektyvumas

Svarbu atsiminti, kad nė vienas iš aukščiau išvardytų prietaisų nėra tinkamas grandinėms apsaugoti nuo trumpojo jungimo.

Šiluminės apsaugos įtaisai apsaugo tik nuo avarinių sąlygų, kurios atsiranda neįprastai dirbant mechanizmui ar perkraunant.

Elektrinė įranga gali sudegti prieš pradedant veikti relei. Norint užtikrinti visapusišką apsaugą, juos reikia papildyti saugikliais arba kompaktiškais modulinės konstrukcijos jungikliais.

Prijungimas, derinimas ir žymėjimas

Perjungimo perkrovos įtaisas, skirtingai nei elektrinė mašina, tiesiogiai nenutraukia maitinimo grandinės, o tik duoda signalą laikinai išjungti objektą avariniu režimu. Paprastai įjungtas kontaktas veikia kaip kontaktoriaus sustabdymo mygtukas ir yra sujungtas nuosekliai.

Įrenginio prijungimo schema

Projektuojant relę, nebūtina pakartoti absoliučiai visų maitinimo kontaktų funkcijų sėkmingai veikiant, nes ji yra tiesiogiai prijungta prie MP. Ši konstrukcija leidžia žymiai sutaupyti energijos kontaktų medžiagas. Valdymo grandinėje yra daug lengviau prijungti mažą srovę, nei iš karto atjungti tris fazes nuo didelės.

Daugelyje šiluminės relės prijungimo prie objekto schemų naudojamas visam laikui uždarytas kontaktas. Jis sujungtas nuosekliai su valdymo pulto sustabdymo klavišu ir yra pažymėtas kaip NC - paprastai uždarytas arba NC - normaliai prijungtas.

Norint inicijuoti šiluminės apsaugos veikimą, gali būti naudojamas atviras kontaktas su tokia grandine. Elektrinių variklių, prie kurių prijungta šiluminės apsaugos relė, prijungimo schemos gali labai skirtis priklausomai nuo to, ar yra papildomų prietaisų ar techninių savybių.

Įprastoje paprastoje grandinėje TR yra prijungtas prie žemo įtampos starterio išėjimo iš elektros variklio. Papildomi prietaiso kontaktai būtinai sujungti nuosekliai su starterio ritė

Tai užtikrins patikimą apsaugą nuo elektros įrenginių perkrovų. Esant nepriimtinam srovės ribinių verčių viršijimui, relės elementas atidarys grandinę, tuoj pat atjungdamas MP ir variklį nuo maitinimo šaltinio.

Šiluminės relės prijungimas ir įrengimas, kaip taisyklė, atliekamas kartu su magnetiniu starteriu, skirtu perjungti ir paleisti elektrinę pavarą. Tačiau yra tipų, kurie montuojami ant DIN bėgelio arba specialios plokštės.

Relių elementų reguliavimo subtilybės

Vienas pagrindinių variklio apsaugos įtaisų reikalavimų yra tikslus prietaisų veikimas avarinio variklio veikimo atveju. Labai svarbu teisingai jį pasirinkti ir sureguliuoti nustatymus, nes klaidingi aliarmai yra absoliučiai nepriimtini.

Elektroterminė relė, kuri visuose techniniuose parametruose yra optimaliai pritaikyta konkretaus tipo varikliui, gali užtikrinti patikimą apsaugą nuo perkrovų kiekvienoje fazėje, užkirsti kelią atidėtam montavimo startui ir užkirsti kelią avarijoms užstrigus rotoriui.

Tarp dabartinių apsaugos elementų naudojimo pranašumų taip pat reikėtų pažymėti gana didelį greitį ir platų atsako diapazoną, paprastą montavimą. Norint užtikrinti savalaikį elektros variklio išjungimą perkrovos metu, šiluminės apsaugos relė turi būti sukonfigūruota ant specialios platformos / stovo.

Šiuo atveju netikslumas pašalinamas dėl natūraliai netolygaus vardinių srovių pasiskirstymo NE. Norint patikrinti apsauginį įtaisą stende, naudojamas dirbtinių krovinių metodas.

Žemos įtampos elektros srovė praleidžiama per termoporą, kad būtų galima modeliuoti tikrąją šiluminę apkrovą. Po to laikmatis tiksliai nustato tikslų reakcijos laiką.

Nustatydami pagrindinius parametrus turėtumėte siekti šių rodiklių:

• esant 1,5 karto didesnei srovei, prietaisas turi išjungti variklį po 150 s;
• esant 5 ... 6 kartų srovei, jis turėtų išjungti variklį po 10 s.

Jei reakcijos laikas netinkamas, relės elementą reikia sureguliuoti naudojant valdymo varžtą.

Norint teisingai dirbti, būtina sureguliuoti prietaisą iki didžiausios leistinos variklio elektros srovės ir oro temperatūros

Tai atliekama tais atvejais, kai NE ir variklio vardinės srovės vertės skiriasi, taip pat jei aplinkos temperatūra yra žemesnė už nominalią (+40 ºC) daugiau kaip 10 laipsnių Celsijaus.

Elektroterminio jungiklio reakcijos srovė mažėja didėjant atitinkamo objekto temperatūrai, nes bimetalinės juostelės kaitinimas priklauso nuo šio parametro. Esant reikšmingiems skirtumams, reikia dar tikslinti TP arba pasirinkti tinkamesnį termoporą.

Staigūs temperatūros indikatorių svyravimai daro didelę įtaką dabartinės relės veikimui. Todėl labai svarbu pasirinkti NE, kuris galėtų efektyviai atlikti pagrindines funkcijas, atsižvelgiant į tikrąsias vertybes.

TR rekomenduojama pastatyti viename kambaryje su apsaugota elektros instaliacija. Jie neturi būti montuojami šalia šilumos generatorių, šildymo krosnių ar kitų šilumos šaltinių.

Temperatūros kompensuotos relės į šiuos apribojimus neįeina. Dabartinį apsauginio įtaiso parametrą galima reguliuoti 0,75–1,25x intervale nuo termoelemento vardinės srovės verčių. Sąranka atliekama etapais.

Pirmiausia apskaičiuokite pataisą E₁ be temperatūros kompensacijos:

E₁= (Aš_nom-Aš_ne) / c × I_ne,

Kur

• Aš_nom - variklio apkrovos vardinė srovė,
• Aš_ne - darbinio kaitinimo elemento nominali srovė relėje,
• c yra skalės padalijimo kaina, ty ekscentrikas (c = 0,055 apsaugotiems starteriams, c = 0,05 atviriems).

Kitas žingsnis yra nustatyti E pakeitimą₂ aplinkos temperatūra:

E₂= (t_a-30)/10,

Kur t_a (aplinkos temperatūra) - aplinkos temperatūra laipsniais Celsijaus.

Paskutinis žingsnis yra rasti bendrą pataisą:

E = e₁+ E₂.

Bendra pataisa E gali būti pažymėta „+“ arba „-“ ženklu. Jei rezultatas yra trupmeninė vertė, ji turi būti suapvalinta iki artimiausios visumos mažesne / didesne modulo kryptimi, atsižvelgiant į esamos apkrovos pobūdį.

Norėdami sukonfigūruoti relę, ekscentrikas perkeliamas į gautą visos korekcijos vertę. Aukšta reagavimo temperatūra sumažina apsauginio įtaiso priklausomybę nuo išorinių indikatorių.

Šiluminės apsaugos relė leidžia rankiniu būdu sklandžiai sureguliuoti prietaiso veikimo srovę, neviršijant ± 25% elektromechaninio įrenginio vardinės srovės.

Šių indikatorių reguliavimas atliekamas specialia svirtimi, kurios judėjimas keičia pradinį bimetalinės plokštės lenkimą. Darbinės srovės nustatymas platesniame diapazone atliekamas keičiant termoelementus.

Šiuolaikiniuose perjungimo įrenginiuose, skirtuose apsaugai nuo perkrovos, yra bandymo mygtukas, leidžiantis patikrinti prietaiso sveikatą be specialaus stendo. Taip pat yra klavišas visiems nustatymams atkurti. Galite juos atstatyti automatiškai arba rankiniu būdu. Be to, gaminyje yra dabartinės prietaiso būklės indikatorius.

Šiluminės relės žymėjimas

Apsauginiai įtaisai parenkami atsižvelgiant į elektros variklio galios vertę. Pagrindinė pagrindinių charakteristikų dalis yra paslėpta simbolyje.

Tai yra KEAZ gamyklos šiluminių relių žymėjimas. Renkantis svarbu atkreipti dėmesį į aptariamo modelio vardinės srovės vertę, kad ji būtų pakankama

Daugiausia dėmesio turėtų būti skiriama tam tikriems klausimams:

1. Skirtingų gamintojų nustatytų srovių verčių diapazonas (nurodytas skliausteliuose) minimaliai skiriasi.
2. Tam tikro tipo atlikimo raidės gali skirtis.
3. Klimatinės savybės dažnai naudojamos kaip diapazonas. Pavyzdžiui, UHL3O4 turėtų būti skaitomi taip: UHL3-O4.

Šiandien galite įsigyti įvairių instrumentų variantų: kintamos ir nuolatinės srovės relės, monostabilios ir bistabilios, įtaisai su sulėtėjimu, kai įjungiami / išjungiami, šiluminės apsaugos relės su greitinančiais elementais, TR be laikančiosios apvijos, su viena apvija ar keliomis.

Šie parametrai ne visada pateikiami ženklinant prietaisus, tačiau jie turi būti nurodyti elektros gaminių duomenų lape.

Su prietaisu bus supažindinta su elektromagnetinės relės veislėmis ir etiketėmis kitas straipsnissu kuria rekomenduojame susipažinti.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Įtaisas ir srovės relės veikimo principas, siekiant veiksmingai apsaugoti elektros variklį, „PTT 32P“ įrenginio pavyzdyje:

Tinkama apsauga nuo perkrovos ir fazių gedimo yra raktas į ilgą be variklio veikimą. Vaizdo įrašas apie tai, kaip relės elementas reaguoja į nenormalų mechanizmo veikimą:

Kaip prijungti šiluminės apsaugos įtaisą prie MP, elektroterminės relės schemos:

Šiluminė perkrovos relė yra svarbus bet kurios pavaros valdymo sistemos funkcinis elementas. Jis reaguoja į srovę, tekančią į variklį, ir įjungiama, kai elektromechaninio įrenginio temperatūra pasiekia ribines vertes. Tai suteikia galimybę pratęsti ekologiškų elektrinių variklių tarnavimo laiką.

Prašau parašyti komentarus žemiau esančiame bloke. Papasakokite, kaip pasirinkote ir sukonfigūravote savo elektrinio variklio šiluminę relę. Dalykitės naudinga informacija, užduokite klausimus, paskelbkite nuotraukas straipsnio tema.