Thermisch relais voor een elektromotor: werkingsprincipe, apparaat, hoe te kiezen

Tijdens de werking van elektrische apparatuur wordt het constant beïnvloed door huidige overbelasting, wat de duurzaamheid vermindert. Bescherming in dergelijke situaties is een thermisch relais voor de elektromotor, dat de stroomtoevoer onderbreekt in ongewone omstandigheden.

We bieden inzicht in het ontwerp, het werkingsprincipe, de typen en nuances van het aansluiten van beschermende apparaten. Daarnaast zullen we u vertellen met welke parameters en kenmerken rekening moet worden gehouden bij het kiezen van een thermisch relais.

Ontwerp met thermisch relais

Alle soorten thermische relais hebben een soortgelijk apparaat. Het belangrijkste element is een gevoelige bimetaalplaat.

De waarde van de uitschakelstroom wordt beïnvloed door de temperatuurindicatoren van het medium waarin het relais werkt. Een temperatuurstijging vermindert de reactietijd.

Om dit effect te minimaliseren, kiezen apparaatontwikkelaars de hoogst mogelijke temperatuur van bimetaal. Voor hetzelfde doel bieden sommige relais een extra compensatieplaat.

Het apparaat bestaat uit een behuizing, een nichrome verwarming, een bimetaalplaat, een grendel, een schroef, een hendel, een beweegbaar contact en een retourknop (+)

Als nichroomverwarmers zijn opgenomen in het ontwerp van het relais, zijn ze verbonden in een parallel, serieel of parallel serieel circuit met een plaat.

De huidige waarde in het bimetaal wordt geregeld met shunts. Alle onderdelen zijn in de behuizing gemonteerd. Het U-vormige bimetaalelement is op de as bevestigd.

De spiraalveer steunt tegen één uiteinde van de plaat. Het andere uiteinde is gebaseerd op een uitgebalanceerd isolerend blok, roteert om de as en is een steun voor de contactbrug uitgerust met zilveren contacten.

Om de setpointstroom te coördineren, is de bimetaalplaat met zijn linkeruiteinde verbonden met zijn mechanisme. Aanpassing vindt plaats vanwege het effect op de primaire vervorming van de plaat.

Als de omvang van de overbelastingsstromen gelijk wordt aan of groter is dan de instellingen, draait het isolatieblok onder invloed van de plaat. Tijdens het kantelen wordt het verbreekcontact van het apparaat verbroken.

Thermisch TPT-relais in een sectie. De belangrijkste elementen hier zijn: behuizing (1), setpoint-mechanisme (2), knop (3), as (4), zilveren contacten (5), contactbrug (6), isolatieblok (7), veer (8), plaat bimetaal (9), as (10)

Het relais maakt automatisch een reset. Het zelfretourproces duurt niet meer dan 3 minuten vanaf het moment dat de beveiliging wordt ingeschakeld. Handmatige reset is ook mogelijk, hiervoor wordt een speciale Reset-sleutel meegeleverd.

Bij gebruik neemt het apparaat zijn oorspronkelijke positie in 1 minuut in. Om de knop te activeren, wordt deze linksom gedraaid tot hij boven het lichaam uitkomt. De installatiestroom wordt meestal aangegeven op het paneel.

Het werkingsprincipe van het apparaat

Een beschermende functie uitvoeren, stroomonderbreker verbreekt stroomcircuits. Het thermische relais verschilt ervan doordat het bij het overschrijden van de belasting gewoon een regelsignaal afgeeft. Met deze beveiliging worden kleine stromen in hetzelfde stuurcircuit geschakeld.

In het circuit voordat het thermische relais is magnetische starter. Wanneer de circuits in noodgevallen openen, is duplicatie van de contactor niet nodig. Daarom wordt er geen materiaal gebruikt voor de vervaardiging van contactgroepen voor vermogen.

De meest populaire zijn instrumenten die zijn uitgerust met bimetaalplaten. De plaat zelf bestaat uit twee vergelijkbare elementen.

Een ervan heeft een significante temperatuurcoëfficiënt en de andere is iets lager. Deze twee componenten passen perfect in elkaar.

Omdat de componenten van de bimetaalplaat zijn gemaakt van een paar ongelijksoortige metalen met verschillende uitzettingscoëfficiënten, zorgt verhitting ervoor dat het buigt en interageert met de contacten

Een dergelijke stijve verbinding wordt verzekerd door lassen of warm walsen. Doordat de plaat onbeweeglijk is vastgezet, wordt bij verhitting de buiging naar het element met een lagere temperatuurcoëfficiënt waargenomen. Dit principe wordt als basis genomen bij het creëren thermische relais.

Bij hun productie worden chroom-nikkelstaal en niet-magnetisch gebruikt, die een hoge temperatuurcoëfficiënt hebben. Als materiaal met een kleine waarde van deze parameter wordt Invar gebruikt - een verbinding van nikkel met ijzer.

Volgens dit schema werkt een thermisch relais. Het losse uiteinde van de bimetaalplaat wanneer het wordt afgebogen, beïnvloedt de contacten van het thermische relais (+)

Een plaat van bimetaal is verwarmde laadstromen. Ze stromen meestal door een speciale kachel. Er is ook gecombineerde verwarming, waarbij bimetaal, naast de warmte die door de kachel wordt afgegeven, ook de stroom die er doorheen gaat, verwarmt.

Hoe een thermisch relais aan te sluiten

Een gesloten contact (normaal aangesloten), waarmee de thermische module is verbonden met een magnetische starter, wordt NC of NC genoemd, wat staat voor normaal gesloten. De lettercombinatie NO geeft een normaal open contact aan.

In een eenvoudig circuit wordt het gebruikt om een ​​signaal te geven dat aangeeft dat de motorbeveiliging is geactiveerd vanwege het overschrijden van de drempeltemperatuur.

Wanneer geïmplementeerd in complexe regelcircuits, is het in staat om in noodgevallen een signaal te genereren voor het verwijderen van de transportband uit de bedrijfstoestand.

Het thermische relais is achter de schakelaars geplaatst, maar vóór de elektromotor. Het normale verbindingscontact wordt opeenvolgend aangesloten op de knop "Stop" op het bedieningspaneel (+)

De aanduiding van de terminals van de contactoren schrijft GOST voor: normaal gesloten - 95-96, normaal open - 97-98. Op het eerste paar is een starter aangesloten, het tweede wordt gebruikt voor signalisatiekringen.Aangezien de motor en het thermische relais tegen kortsluiting moeten worden beveiligd, moet het circuit een stroomonderbreker bevatten.

Het apparaatdiagram bevat de knoppen "Test" en "Stop" of "Reset". Met behulp van de eerste controleren ze de werking en de tweede - schakel de beveiliging handmatig uit.

Met behulp van de draaiknop wordt de elektromotor opnieuw ingeschakeld nadat de beveiliging is ingeschakeld. De glazen kap van het product is gemarkeerd en verzegeld.

Op basis van het type verbinding kunnen twee grote groepen thermische relais worden onderscheiden:

• eerste groep - apparaten die zijn gemonteerd achter een magnetische starter en apparaten die zijn verbonden met jumpers;
• tweede groep - apparaten die direct op de contactor van de starter zijn geïnstalleerd.

In het laatste geval, bij het opstarten, valt de hoofdbelasting op de contactor. Hier is de thermische module uitgerust met koperen contacten die rechtstreeks op de starteringangen zijn aangesloten.

Circuit met thermisch relais. De aanduidingen van bedieningselementen en conclusies worden erop toegepast. Voor verschillende modellen kunnen deze aanduidingen verschillen (+)

Om TR draden te verbinden van de motor. Het relais zelf in een dergelijk circuit vertegenwoordigt een tussenliggende eenheid die de stroom analyseert die tijdens het transport naar de motor stroomt vanaf de magnetische starter.

Nuances bij het installeren van het apparaat

Niet alleen de huidige overbelasting, maar ook indicatoren van externe temperatuur kunnen de reactiesnelheid van de thermische module beïnvloeden. Bescherming werkt zelfs als er geen overbelasting is.

Het komt ook voor dat onder invloed van geforceerde ventilatie de motor onderhevig is aan thermische overbelasting, maar de beveiliging niet werkt.

Om dergelijke verschijnselen te voorkomen, moet u de aanbevelingen van specialisten volgen:

1. Let bij het kiezen van een relais op de maximaal toegestane bedrijfstemperatuur.
2. Monteer de bescherming in één ruimte met het beveiligde object.
3. Kies voor installatie plaatsen waar er geen warmtebronnen of ventilatie-apparaten zijn.
4. Het is noodzakelijk om de thermische module aan te passen, met de nadruk op de werkelijke omgevingstemperatuur.
5. De beste optie is de aanwezigheid van ingebouwde thermische compensatie in het ontwerp van het relais.

Een extra optie van het thermische relais is bescherming in het geval van een fase-uitval of een volledig voedingsnet. Voor draaistroommotoren is dit moment vooral relevant.

De stroom in het thermische relais beweegt opeenvolgend door de verwarmingsmodule en verder naar de motor. Extra contacten verbinden het apparaat met de wikkeling van de starter (+)

Als er in een fase een storing is, krijgen de andere twee een grotere stroom. Als gevolg hiervan treedt snel oververhitting op en wordt vervolgens uitgeschakeld. Als het relais faalt, kunnen zowel de motor als de bedrading falen.

Bestaande apparaattypes

De klasse thermische relais omvat verschillende typen: TRN, RTL, TRP, RTI, PTT. Het gebruik van elk is te wijten aan ontwerpkenmerken.

Tweefasig stroomrelais (TRN), voornamelijk gebruikt voor elektrische beveiliging van inductiemotoren met eekhoornkooirotor. Ze werken in de regel vanuit een netwerk met een classificatie tot 500 V, een frequentie van 50 Hz.

Het relais is uitgerust met een handmatig contactbesturingsmechanisme. De afmetingen van de TRN maken het mogelijk om ze te integreren in complete apparaten van zowel gesloten als open stations die de werking van aandrijvingen coördineren. Ze voeren de kortsluitingsbeveiligingsfunctie niet uit en hebben deze zelf nodig.

TRP-relais hebben een trillingsbestendig mechanisme, schokbestendige behuizing. Ontworpen voor de bescherming van asynchrone driefasige motoren die werken onder omstandigheden met hoge mechanische belastingen.

Ze zijn ontworpen voor een maximale stroom van 600 A en een spanning van maximaal 500 V, en in DC-circuits - 440 V. De automatisering is ongevoelig voor externe temperatuur en wordt geactiveerd wanneer de indicator de 200 ° C overschrijdt.

RTL-apparaten - driefasig, naast het beschermen van de motor tegen overbelasting, het beschermen van de rotor tegen vastlopen. Zij verzekeren het tegen uitval bij fase-onbalans, bij langdurig opstarten.

Ze werken autonoom met de KRL-klemmenblokken en in de modificatie met de PML-magnetische starter. Het huidige werkinterval is van 0,10 tot 86 A.

Magneetschakelaar gecombineerd met een thermisch relais. Wanneer het apparaat struikelt, verandert een normaal gesloten en normaal open contact synchroon van positie

PTT - het apparaat beschermt inductiemotoren tegen stroompieken, fase-onbalans, storing en andere noodsituaties. Het wordt gebruikt als een onafhankelijk apparaat en als installatie in PMA- en PME-starters.

Product driefasige RTI begiftigd met dezelfde functies als de vorige, maar wordt gebruikt in de aanpassing met KTM- en KMI-starters.

Hoe een thermisch relais te kiezen

Een motor heeft een relais nodig voor bescherming wanneer er om technologische redenen een potentiële congestie dreigt. Het tweede geval is de noodzaak om de starttijd in laagspanningsomstandigheden te beperken.

Deze vereisten zijn opgenomen in de relevante instructies. Wat de wens uitbeeldt om het beschermende product met een vertraging uit te rusten. Dit alles realiseren ze met behulp van thermische relais.

Basiskenmerken van apparaten

De basisgegevens van het apparaat dat de motor beschermt, zijn:

1. Contactprestaties afhankelijk van huidige parameters - tijd-stroomindicator.
2. Bedrijfsstroom waarbij de TP wordt geactiveerd.
3. Huidige limietinstellingen. Bij alle apparaten van verschillende fabrikanten wijkt deze parameter enigszins af. Overschrijding van de nominale waarde met 20% houdt in dat het apparaat in ongeveer 25 minuten werkt.
4. Nominale stroom van een werkende bimetaalplaat. Dit verwijst naar een waarde waarboven het relais niet onmiddellijk wordt uitgeschakeld.
5. Het huidige bereik waarin het relais wordt geactiveerd.

Informatie over het thermische relais kan worden verkregen door de markeringen te decoderen. Het symbool voor het type uitvoering kan variëren.

Magneetschakelaar gecombineerd met een thermisch relais. Wanneer het apparaat werkt, verandert een normaal gesloten en normaal open contact synchroon hun positie (+)

Locaties van binnenlandse TP's worden gereguleerd door GOST 15150. Hun werk wordt beïnvloed door momenten als de hoogte boven zeeniveau, trillingen, schokken, acceleratie.

Fabrikanten weerspiegelen al deze nuances in de etikettering van hun producten. Sommige bevatten bovendien informatie over de mogelijkheid om te werken in aanwezigheid van schadelijke stoffen en explosieve gassen.

Een apparaat kiezen volgens de regels

De vereisten voor het thermische relais zijn uiteengezet in de instructies. Hier wordt ook bepaald dat de beveiliging een vertraging moet hebben. Ze realiseren alle verzoeken met behulp van speciale apparaten.

Tijdstroomkenmerken van TR en beschermde motor. Bij kortsluitstromen worden de verwarmingselementen van het relais thermisch onstabiel (+)

Bij het analyseren van de tijdstroomkarakteristieken van een TR moet er rekening mee worden gehouden dat de operatie kan plaatsvinden vanuit een oververhitte of koude toestand.

Een onberispelijke bescherming gaat ervan uit dat de curve die het optimale weergeeft voor een probleemloze werking van de apparatuur, afhankelijk is van de duur van de stroomsterkte op de stroomwaarde voor het relais en de motor verschillend zijn. De eerste moet lager zijn dan de tweede.

De tabel toont de technische kenmerken van het RTL thermische relais. Hierop kunt u een beveiligingsapparaat ophalen met de nodige parameters voor motorvermogen (+)

De juiste selectie van het beschermende product is gebaseerd op een parameter als de nominale bedrijfsstroom. De waarde is gerelateerd aan de nominale belastingsstroom van de elektromotor.

Zowel internationale als binnenlandse normen bepalen dat de nominale stroom van de motor vergelijkbaar is met de instelling van de uitschakelstroom van het thermische relais.

Dit betekent dat de opname in de werking van het apparaat plaatsvindt met een overbelasting van 20 tot 30% of met Iav.x1.2 of 1.3 niet later dan 20 minuten.

Uitgaande hiervan moet de keuze zo gemaakt worden dat de faalstroom van de TR gemiddeld 12% hoger is dan de nominale stroom van het afgedekte object. De waarde van In wordt weergegeven in het paspoort van het apparaat en op de plaat die op de behuizing is gemonteerd.

Op basis hiervan selecteren ze zowel de TR als de bijbehorende starter. De relaisschaal is gekalibreerd in ampère en komt in de regel overeen met de ingestelde stroomwaarde.

Een voorbeeld is de keuze van een thermisch relais voor een inductiemotor aangesloten op een 380 V-netwerk met een vermogen van 1,5 kW.

De nominale werkstroom hiervoor is 2,8 A, wat betekent dat de drempelstroom voor het thermische relais zal zijn: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. Volgens de tabel moet de selectie worden gestopt bij RTL-1008, waarvan het instelbereik binnen is limieten van 2,4 tot 4 A.

Als de beveiliging is geactiveerd, elimineer dan eerst de hoofdoorzaak van de stop en breng vervolgens de "warmte" terug naar de oorspronkelijke staat met behulp van de Return-toets

Wanneer de gegevens van het motortypeplaatje niet bekend zijn, wordt de stroom bepaald met behulp van speciale apparaten - stroomtangen of een multimeter met de bijbehorende optie. Op elk van de fasen wordt gemeten.

Het is belangrijk bij het kiezen om op de spanning te letten die op het apparaat wordt aangegeven. Als u van plan bent de tandem TP-starter te gebruiken, moet u rekening houden met het aantal contacten.

Wanneer u het apparaat in een driefasig netwerk inschakelt, heeft u een module nodig met een beveiligingsfunctie voor gevallen van doorbranden van geleiders of fase-onbalans.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Schema van effectieve motorbescherming:

Onderdelen van een thermisch relais:

Het principe van interactie van verschillende apparaten in verschillende opties voor het aansluiten van een thermisch relais is hetzelfde. Voor een betere oriëntatie in de circuits moet men de apparaatmarkeringen kunnen "lezen". Idealiter zou al het werk aan de verbinding moeten worden uitgevoerd door een meester die toestemming heeft om onder hoogspanningsomstandigheden te werken.

Is er iets dat moet worden aangevuld of heeft u vragen over de selectie en het gebruik van een thermisch relais? U kunt opmerkingen over de publicatie achterlaten, deelnemen aan discussies en uw eigen ervaring met het gebruik van apparaten delen. Het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.