Relé térmico para um motor elétrico: princípio de operação, dispositivo, como escolher

Durante a operação do equipamento de energia, ele é constantemente afetado por sobrecargas de corrente, o que reduz a durabilidade. A proteção nessas situações é um relé térmico para o motor elétrico, que interrompe a fonte de alimentação em caso de circunstâncias incomuns.

Oferecemos entender o design, o princípio de operação, os tipos e as nuances da conexão dos dispositivos de proteção. Além disso, informaremos quais parâmetros e características devem ser considerados ao escolher um relé térmico.

Projeto de relé térmico

Relés térmicos de todos os tipos têm um dispositivo semelhante. O elemento mais importante de qualquer um deles é uma placa bimetálica sensível.

O valor da corrente de disparo é influenciado pelos indicadores de temperatura do meio em que o relé opera. Um aumento na temperatura reduz o tempo de resposta.

Para minimizar esse efeito, os desenvolvedores de dispositivos escolhem a temperatura mais alta possível do bimetal. Para a mesma finalidade, alguns relés fornecem uma placa de compensação adicional.

O dispositivo consiste em um corpo, um aquecedor de nicromo, uma placa bimetálica, uma trava, um parafuso, uma alavanca, um contato móvel e um botão de retorno (+)

Se os aquecedores de nicromo forem incluídos no design do relé, eles serão conectados em um circuito paralelo, serial ou paralelo-serial com uma placa.

O valor atual no bimetal é regulado usando derivações. Todas as peças são montadas na carcaça. O elemento bimetálico em forma de U é fixado no eixo.

A mola helicoidal está encostada a uma extremidade da placa. A outra extremidade é baseada em um bloco isolante balanceado, que gira em torno do eixo e é um suporte para a ponte de contato equipada com contatos prateados.

Para coordenar a corrente do ponto de ajuste, a placa bimetálica é conectada com sua extremidade esquerda ao seu mecanismo. O ajuste ocorre devido ao efeito na deformação primária da placa.

Se a magnitude das correntes de sobrecarga se tornar igual ou superior às configurações, o bloco de isolamento gira sob a influência da placa. Durante a queda, o contato de desconexão do dispositivo é desconectado.

Relé térmico TPT em uma seção. Os principais elementos aqui são: caixa (1), mecanismo de ponto de ajuste (2), botão (3), eixo (4), contatos prateados (5), ponte de contato (6), bloco de isolamento (7), mola (8), placa bimetálico (9), eixo (10)

Automaticamente, o relé faz um reset. O processo de retorno automático não leva mais de 3 minutos a partir do momento em que a proteção é ativada. A redefinição manual também é possível, para isso é fornecida uma tecla de redefinição especial.

Ao usá-lo, o dispositivo assume sua posição inicial em 1 minuto. Para ativar o botão, ele é girado no sentido anti-horário até ficar acima do corpo. A corrente de instalação é geralmente indicada no painel.

O princípio de operação do dispositivo

Desempenhando uma função de proteção, disjuntor desconecta os circuitos da fonte de alimentação. O relé térmico difere dele porque, quando a carga é excedida, simplesmente emite um sinal de controle. Com essa proteção, pequenas correntes são comutadas no mesmo circuito de controle.

No circuito antes do relé térmico ser acionador de partida magnético. Quando os circuitos se abrem em uma emergência, não há necessidade de duplicação do contator. Portanto, nenhum material é usado para a fabricação de grupos de contatos de potência.

Os mais populares são os instrumentos equipados com placas bimetálicas. A placa em si consiste em dois elementos semelhantes.

Um deles tem um coeficiente de temperatura significativo e o outro é um pouco menor. Esses dois componentes se encaixam perfeitamente.

Como os componentes da placa bimetálica são feitos de um par de metais diferentes com diferentes coeficientes de expansão, o aquecimento faz com que ela se dobre e interaja com os contatos

Uma ligação tão rígida é garantida por soldagem ou laminação a quente. Devido ao fato de a placa ser fixada imóvel, quando aquecida, é observada sua curvatura em direção ao elemento com um coeficiente de temperatura mais baixo. Este princípio é tomado como base ao criar relés térmicos.

Na sua produção, são utilizados aço cromo-níquel e não magnéticos, que possuem um grande coeficiente de temperatura. Como material com um pequeno valor desse parâmetro, é utilizado o Invar - um composto de níquel com ferro.

De acordo com esse esquema, um relé térmico opera. A extremidade solta da placa bimetálica quando é desviada afeta os contatos do relé térmico (+)

Uma placa de bimetálico é corrente de carga aquecida. Eles fluem com mais freqüência através de um aquecedor especial. Há também aquecimento combinado, no qual, além do calor liberado pelo aquecedor, o bimetálico também aquece a corrente que passa por ele.

Como conectar um relé térmico

Um contato fechado (conectado normal), por meio do qual o módulo térmico está conectado a um acionador de partida magnético, é designado NC ou NC, que significa normalmente fechado. A combinação de letras NO indica um contato normalmente aberto.

Em um circuito simples, é usado para emitir um sinal indicando que a proteção do motor foi acionada devido a exceder a temperatura limite.

Quando implementado em circuitos de controle complexos, é capaz de gerar, em uma ordem de emergência, um sinal para remover o transportador do estado operacional.

O relé térmico é colocado atrás dos contatores, mas na frente do motor elétrico. O contato normal de conexão é conectado ao botão "Stop" no painel de controle de maneira sequencial (+)

A designação dos terminais dos contatores determina GOST: normalmente fechado - 95-96, normalmente aberto - 97-98. Um acionador de partida é conectado ao primeiro par, o segundo é usado para circuitos de sinalização.Como o motor e o relé térmico devem ser protegidos contra curto-circuito, o circuito deve conter um disjuntor.

O diagrama do dispositivo inclui os botões "Teste" e "Parar" ou "Redefinir". Usando o primeiro, eles verificam a operabilidade e o segundo - desabilite manualmente a proteção.

Com a ajuda do interruptor de armar rotativo, depois que a proteção é ligada, o motor elétrico é reiniciado. A tampa de vidro do produto está marcada e selada.

Com base no tipo de conexão, dois grandes grupos de relés térmicos podem ser distinguidos:

• primeiro grupo - dispositivos montados atrás de um acionador de partida magnético e aqueles conectados usando jumpers;
• segundo grupo - dispositivos instalados diretamente no contator do motor de partida.

Neste último caso, na inicialização, a carga principal cai no contator. Aqui, o módulo térmico é equipado com contatos de cobre conectados diretamente às entradas de partida.

Circuito de relé térmico. As designações dos elementos de controle e conclusões são aplicadas a ele. Para modelos diferentes, essas designações podem diferir (+)

Para TR, conecte os fios do motor. O próprio relé nesse circuito representa uma unidade intermediária que analisa a corrente que flui em trânsito para o motor a partir do iniciador magnético.

Nuances ao instalar o dispositivo

Não apenas sobrecargas de corrente, mas também indicadores de temperatura externa podem afetar a velocidade de resposta do módulo térmico. A proteção funcionará mesmo na ausência de sobrecarga.

Também acontece que, sob a influência de ventilação forçada, o motor está sujeito a sobrecarga térmica, mas a proteção não funciona.

Para evitar esses fenômenos, você precisa seguir as recomendações de especialistas:

1. Ao escolher um relé, foque na temperatura operacional máxima permitida.
2. Monte a proteção em uma sala com o objeto protegido.
3. Para a instalação, selecione locais onde não há fontes de calor ou dispositivos de ventilação.
4. É necessário ajustar o módulo térmico, focando a temperatura ambiente real.
5. A melhor opção é a presença de compensação térmica embutida no design do relé.

Uma opção adicional do relé térmico é a proteção no caso de uma falha de fase ou uma rede completamente de fornecimento de energia. Para motores trifásicos, esse momento é especialmente relevante.

A corrente no relé térmico se move sequencialmente através do seu módulo de aquecimento e depois para o motor. Contatos adicionais conectam o dispositivo ao enrolamento do motor de partida (+)

Se houver um mau funcionamento em uma fase, as outras duas recebem uma corrente maior. Como resultado, o superaquecimento ocorre rapidamente e, em seguida, o desligamento. Se o relé falhar, o motor e a fiação podem falhar.

Tipos de dispositivos existentes

A classe de relés térmicos inclui vários tipos: TRN, RTL, TRP, RTI, PTT. O uso de cada um é devido aos recursos de design.

Relé de corrente bifásica (TRN), usado principalmente para proteção elétrica de motores de indução com rotor de gaiola de esquilo. Como regra, eles operam a partir de uma rede com uma classificação de até 500 V, uma frequência de 50 Hz.

O relé está equipado com um mecanismo de controle de contato manual. As dimensões do TRN possibilitam sua integração em dispositivos completos de estações fechadas e abertas, coordenando a operação dos inversores. Eles não desempenham a função de proteção contra curto-circuito e precisam dela.

Relé TRP tem um mecanismo resistente a vibrações, caixa à prova de choque. Projetado para a proteção de motores trifásicos assíncronos que operam em condições de altas cargas mecânicas.

Eles são projetados para uma corrente máxima de 600 A e uma tensão máxima de 500 V, e em circuitos CC - 440 V. A automação é insensível à temperatura externa e é acionada quando o indicador excede 200 ° C.

Dispositivos RTL - trifásico, além de proteger o motor contra sobrecargas, protege o rotor contra obstruções. Eles garantem contra falhas em caso de desequilíbrio de fase, com uma partida prolongada.

Eles trabalham autonomamente com os blocos de terminais KRL e na modificação com o iniciador magnético PML. O intervalo de trabalho atual é de 0,10 a 86 A.

Contator emparelhado com um relé térmico. Quando o dispositivo dispara, um contato normalmente fechado e normalmente aberto muda de forma síncrona

PTT - o dispositivo protege os motores de indução contra surtos de corrente, desequilíbrio de fase, interferência e outras situações de emergência. É usado como um dispositivo independente e como uma instalação nos dispositivos de partida PMA e PME.

RTI trifásica do produto dotado das mesmas funções que a anterior, mas é usado na modificação com os iniciantes KTM e KMI.

Como escolher um relé térmico

Um motor precisa de um relé para proteção quando, por razões tecnológicas, houver uma ameaça potencial de congestionamento. O segundo caso é a necessidade de limitar o horário de início em condições de baixa tensão.

Esses requisitos estão contidos nas instruções relevantes. Que define o desejo de equipar o produto de proteção com um atraso de tempo. Eles percebem tudo isso com a ajuda de relés térmicos.

Características básicas dos dispositivos

Os dados básicos do dispositivo que protege o mecanismo são:

1. Desempenho do contato dependendo dos parâmetros atuais - indicador de tempo e corrente.
2. A corrente operacional na qual o TP é acionado.
3. Configurações de limite atual. Em todos os dispositivos fabricados por diferentes fabricantes, esse parâmetro difere um pouco. Exceder o nominal em 20% implica a operação do dispositivo em cerca de 25 minutos.
4. Corrente nominal de uma placa bimetálica de trabalho. Refere-se a um valor acima do qual o relé não desliga imediatamente.
5. A faixa atual em que o relé é acionado.

Informações sobre o relé térmico podem ser obtidas decodificando suas marcações. O símbolo para o tipo de desempenho pode variar.

Contator emparelhado com um relé térmico. Quando o dispositivo opera, um contato normalmente fechado e normalmente aberto muda de forma síncrona (+)

A localização dos TP domésticos é regulada pelo GOST 15150. Seu trabalho é influenciado por momentos como a altura da subida acima do nível do mar, vibração, choque, aceleração.

Os fabricantes refletem todas essas nuances na rotulagem de seus produtos. Alguns deles incluem adicionalmente informações sobre a possibilidade de trabalhar na presença de substâncias nocivas e gases explosivos.

Escolhendo um dispositivo pelas regras

Os requisitos para o relé térmico são definidos nas instruções. Também é estipulado aqui que a proteção deve ter um atraso de tempo. Eles realizam todas as solicitações usando dispositivos especiais.

Características de tempo-corrente de TR e motor protegido. Nas correntes de curto-circuito, os elementos de aquecimento do relé tornam-se termicamente instáveis ​​(+)

Ao analisar as características de tempo e corrente de um TR, é necessário levar em consideração que a operação pode ocorrer de um estado superaquecido ou frio.

A proteção impecável pressupõe que a curva que representa a dependência ideal da duração do fluxo de corrente na magnitude da corrente para o relé e o motor seja ideal para a operação sem problemas do equipamento. O primeiro deve ser menor que o segundo.

A tabela mostra as características técnicas do relé térmico RTL. Nele, você pode pegar um dispositivo de proteção com os parâmetros necessários para a potência do motor (+)

A seleção correta do produto de proteção é baseada em um parâmetro como a corrente nominal de operação. Seu valor está relacionado à corrente de carga nominal do motor elétrico.

Os padrões internacionais e nacionais estipulam que a corrente nominal do motor é semelhante à configuração da corrente de disparo do relé térmico.

Isso significa que a inclusão na operação do dispositivo ocorre com uma sobrecarga de 20 a 30% ou com Iav.x1.2 ou 1.3, o mais tardar em 20 minutos.

A partir disso, a escolha deve ser feita para que a corrente de falha do TR exceda a corrente nominal do objeto coberto em uma média de 12%. O valor de In é exibido no passaporte do dispositivo e na placa montada na caixa.

Com base nisso, eles selecionam o TR e o iniciador correspondente a ele. A escala do relé é calibrada em amperes e, como regra, corresponde ao valor atual definido.

Um exemplo é a seleção de um relé térmico para um motor de indução conectado a uma rede de 380 V com uma potência de 1,5 kW.

A corrente nominal de trabalho para ele é de 2,8 A, o que significa que a corrente limite para o relé térmico será: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. De acordo com a tabela, a seleção deve ser parada no RTL-1008, cuja faixa de ajuste está em limites de 2,4 a 4 A.

Quando a proteção é ativada, primeiro elimine a causa raiz da parada e, em seguida, retorne o "calor" ao seu estado original usando a tecla Enter.

Quando os dados da placa de identificação do motor não são conhecidos, a corrente é determinada usando dispositivos especiais - medidores de pinça ou multímetro com a opção correspondente. As medições são realizadas em cada uma das fases.

É importante escolher prestar atenção à voltagem indicada no dispositivo. Se você planeja usar o iniciador TP tandem, considere o número de contatos.

Quando você liga o dispositivo em uma rede trifásica, você precisa de um módulo com uma função de proteção para casos de queima de condutores ou desequilíbrio de fase.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Esquema de proteção efetiva do motor:

Componentes de um relé térmico:

O princípio de interação de vários dispositivos em diferentes opções para conectar um relé térmico é o mesmo. Para uma melhor orientação nos circuitos, é preciso ser capaz de "ler" as marcações do dispositivo. Idealmente, todo o trabalho na conexão deve ser realizado por um mestre que tenha permissão para trabalhar em condições de alta tensão.

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