Releul termic: principiul de funcționare, tipuri, diagrama conexiunii + reglare și marcaj

Durabilitatea și fiabilitatea operațională a oricărei instalații cu un motor electric depind de diverși factori. Cu toate acestea, supraîncărcările de curent afectează în mod semnificativ viața motorului. Pentru a le preveni, conectează un releu termic care protejează corpul principal de lucru al mașinii electrice.

Vă vom spune cum să alegeți un dispozitiv care prevede apariția situațiilor de urgență care depășesc indicatorii de curent maxim admisibili. Articolul prezentat descrie principiul acțiunii, soiurile și caracteristicile lor sunt date. Sfaturi despre conectare și configurare competentă sunt date.

De ce sunt necesare dispozitivele de protecție?

Chiar dacă unitatea este proiectată și utilizată corect fără a încălca regulile de bază de funcționare, există întotdeauna posibilitatea unei defecțiuni.

Modurile de funcționare de urgență includ defecțiuni monofazate și multifazice, supraîncărcări termice ale echipamentelor electrice, blocarea rotorului și distrugerea ansamblului rulmentului, defectarea fazei.

Funcționând în modul de încărcare mare, motorul electric consumă o cantitate uriașă de energie electrică. Și cu un exces regulat al tensiunii nominale, echipamentul se încălzește intens.

În consecință, izolația se uzează rapid, ceea ce duce la o reducere semnificativă a duratei de funcționare a instalațiilor electromecanice. Pentru a exclude astfel de situații, un circuit de protecție termică este conectat în circuitul curentului electric. Principala lor funcție este de a asigura funcționarea normală a consumatorilor.

Opresc motorul cu o anumită întârziere și, în unele cazuri - instantaneu, pentru a preveni distrugerea izolației sau deteriorarea părților individuale ale instalației electrice.

Releul de curent protejează constant motorul electric împotriva defecțiunilor de fază și a supraîncărcărilor tehnologice, precum și a frânării rotorului. Acestea sunt principalele motive care determină condiții de urgență.

Pentru a preveni scăderea rezistenței de izolare, se folosesc dispozitive de protecție de închidere, dar dacă sarcina este de a preveni încălcarea răcirii, sunt conectate dispozitive speciale de protecție termică încorporată.

Dispozitivul și principiul funcționării TR

Din punct de vedere structural, releul electrotermic standard este un aparat mic care constă dintr-o placă bimetalică sensibilă, o bobină de încălzire, un sistem de levier-arc și contacte electrice.

O placă bimetalică este realizată din două metale diferite, de regulă, Invar și oțel crom-nichel, bine conectate între ele în timpul procesului de sudare. Un metal are un coeficient de expansiune a temperaturii mai mare decât celălalt, astfel încât acestea se încălzesc la viteze diferite.

În cazul supraîncărcării curente, partea ne-fixă a plăcii se îndoaie spre material cu un coeficient mai mic de expansiune termică. Aceasta exercită un efect de forță asupra sistemului de contact din dispozitivul de protecție și activează oprirea instalației electrice în timpul supraîncălzirii.

Majoritatea modelelor de relee termice mecanice au două grupuri de contacte. În mod normal, o pereche este deschisă, iar cealaltă este închisă constant. Când dispozitivul de protecție declanșează, starea contactelor se schimbă. Primele sunt închise, iar cele din urmă devin deschise.

În TR-uri electronice, sunt folosiți senzori speciali și sonde sensibile care răspund la o creștere a curentului. În microprocesorul acestor dispozitive de protecție, sunt programați parametri care determină situațiile când este necesar să opriți sursa de alimentare

Un transformator integrat detectează curentul, după care electronica prelucrează datele primite. Dacă valoarea curentă este în prezent mai mare decât valoarea stabilită, impulsul este transmis instantaneu direct pe comutator.

Prin deschiderea contactorului extern, un releu cu un mecanism electronic blochează sarcina. în sine releu termic pentru motor electric montat pe contactor.

Placa bimetalică poate fi încălzită direct - datorită influenței curentului de vârf de sarcină pe banda metalică sau indirect, folosind un termopar separat. Adesea, aceste principii sunt combinate într-un singur aparat de protecție termică. Cu încălzire combinată, dispozitivul are cele mai bune performanțe.

După răcire, placa revine la starea inițială. Contactele de comutare sunt închise automat sau trebuie să le forțați într-o stare închisă

Caracteristicile de bază ale unui releu de curent

Principala caracteristică a comutatorului de protecție termică este o dependență pronunțată a timpului de răspuns de curentul care trece prin el - cu cât valoarea este mai mare, cu atât va funcționa mai repede. Aceasta indică o anumită inerție a elementului releu.

Mișcarea direcțională a particulelor purtătoare prin orice dispozitiv electric, pompa de circulatie iar o boiler electrică generează căldură. La curentul nominal, durata admisibilă tinde până la infinit.

Și la valori care depășesc valorile nominale, temperatura din echipament crește, ceea ce duce la uzura prematură a izolației.

Un circuit deschis blochează instantaneu o creștere suplimentară a temperaturii. Acest lucru face posibilă prevenirea supraîncălzirii motorului și prevenirea unei defecțiuni de urgență a instalației electrice

Sarcina nominală a motorului în sine este un factor cheie în determinarea alegerii dispozitivului. Un indicator în intervalul 1.2-1.3 indică o operațiune de succes cu o suprasarcină curentă de 30% într-o perioadă de timp de 1200 de secunde.

Durata supraîncărcării poate afecta negativ starea echipamentelor electrice - cu o expunere pe termen scurt de 5-10 minute, doar încălzirea motorului, care are o masă mică, este încălzită. Și cu prelungire, întregul motor se încălzește, care este plin de daune grave.Sau poate fi necesar să înlocuiți echipamentul ars cu unul nou.

Pentru a proteja la maxim obiectul de suprasarcină, este necesar să folosiți un releu de protecție termică specific sub acesta, al cărui timp de răspuns va corespunde indicatorilor de suprasarcină maximă admisibili ai unui anumit motor electric.

În practică, colectați releu de monitorizare a tensiunii sub fiecare tip de motor este practic. Un singur element releu este utilizat pentru a proteja motoarele de diferite proiecte. În același timp, este imposibil să garantați o protecție fiabilă în întregul interval de lucru limitat de sarcina minimă și maximă.

O creștere a curentului nu duce imediat la o stare de urgență periculoasă a echipamentului. Înainte de a se încălzi rotorul și statorul până la temperatura limită, va dura ceva timp

Prin urmare, nu este absolut necesar ca dispozitivul de protecție să reacționeze la fiecare, chiar și o ușoară creștere a curentului. Releul trebuie să oprească motorul numai în cazurile în care există riscul de uzură rapidă a stratului izolant.

Tipuri de relee de protecție termică

Există mai multe tipuri de relee pentru protejarea motoarelor electrice împotriva defecțiunilor de fază și a supraîncărcărilor de curent. Toate acestea diferă în ceea ce privește caracteristicile de proiectare, tipul de MP utilizat și aplicația în diferite motoare.

TRP. Dispozitiv de comutare a unui singur pol cu ​​sistem de încălzire combinat. Proiectat pentru a proteja motoarele electrice asincrone trifazate de suprasarcinile curente. TRP este utilizat în rețelele de curent continuu cu o tensiune de bază de 440 V. în funcționare normală.se distinge prin rezistența sa la vibrații și șocuri.

RTL. Oferiți motoarelor protecție în astfel de cazuri:

• când una dintre cele trei faze cade;
• asimetrii de curenți și suprasarcini;
• pornire întârziată;
• blocarea actuatorului.

Acestea pot fi instalate cu terminalele KRL separat de starterele magnetice sau montate direct pe PML. Montat pe șine tip standard, clasa de protecție - IP20.

PTT. Acestea protejează mașini trifazice asincrone cu rotor în cușcă de veveriță de pornirea întârziată a mecanismului, supraîncărcări prelungite și asimetrii, adică dezechilibru de fază.

PTT poate fi utilizat ca componente în diferite circuite de control a unității, precum și pentru integrarea în demarele din seria PMA

TRN. Comutatoare cu două faze care controlează pornirea instalației electrice și modul de funcționare al motorului. Sunt practic independenți de temperatura mediului ambiant, au doar un sistem pentru returnarea manuală a contactelor la starea inițială. Pot fi utilizate în rețelele de curent continuu.

RTI. Dispozitive de comutare electrică cu un consum constant, deși redus de energie. Montat pe contactoarele seriei KMI. Lucrați împreună cu siguranțele /întrerupătoare de circuit.

Relee de curent solid. Sunt dispozitive electronice mici în trei faze, în proiectarea cărora nu există piese mobile.

Acestea funcționează conform principiului calculului valorilor medii ale temperaturilor motorului, în acest scop se realizează o monitorizare constantă a curenților de funcționare și de pornire. Se disting prin imunitate la schimbările din mediu și, prin urmare, sunt utilizate în zonele periculoase.

RTC. Întrerupătoare de pornire pentru controlul temperaturii în carcasa echipamentelor electrice. Sunt utilizate în circuitele de automatizare, unde releele termice acționează ca componente.

Pentru a asigura funcționarea fiabilă a echipamentelor electrice, elementul releului trebuie să posede calități precum sensibilitate și viteză, precum și selectivitate

Este important să ne amintim că niciunul dintre dispozitivele de mai sus nu este potrivit pentru protejarea circuitelor de scurtcircuite.

Dispozitivele de protecție termică previn numai condițiile de urgență care apar în timpul funcționării anormale a mecanismului sau a suprasarcinii.

Echipamentele electrice se pot arde înainte de a începe funcționarea releului. Pentru o protecție completă, acestea trebuie completate cu siguranțe sau întreruptoare compacte cu un design modular.

Conexiune, reglare și marcaj

Dispozitivul de comutare la suprasarcină, spre deosebire de o mașină electrică, nu întrerupe direct circuitul de alimentare, ci dă doar un semnal pentru a opri temporar obiectul în modul de urgență. Un contact normal pornit funcționează ca un buton de oprire pe un contactor și este conectat în serie.

Schema de conectare a dispozitivului

În proiectarea releului, nu este necesar să se repete absolut toate funcțiile contactelor de alimentare la operarea cu succes, deoarece este conectat direct la MP. Acest design vă permite să economisiți semnificativ materialele pentru contactele de alimentare. Este mult mai ușor să conectați un mic curent în circuitul de comandă decât să deconectați imediat trei faze cu unul mare.

În multe scheme de conectare a unui releu termic la un obiect, se utilizează un contact închis permanent. Este conectat în serie cu tasta de oprire a panoului de control și este desemnat NC - normal închis sau NC - conectat normal.

Un contact deschis cu un astfel de circuit poate fi utilizat pentru a iniția operarea de protecție termică. Schemele de conectare ale motoarelor electrice la care este conectat releul de protecție termică pot varia semnificativ în funcție de disponibilitatea dispozitivelor suplimentare sau a caracteristicilor tehnice.

Într-un circuit simplu standard, un TR este conectat la ieșirea unui demaror de joasă tensiune pe un motor electric. Contactele suplimentare ale dispozitivului sunt conectate în mod necesar în serie cu bobina de pornire

Aceasta va oferi o protecție fiabilă împotriva suprasarcinelor electrice. În cazul unui exces inacceptabil al valorilor limită curente, elementul releu va deschide circuitul, deconectând instantaneu MP și motor de la sursa de alimentare.

Conectarea și instalarea unui releu termic, de regulă, se realizează împreună cu un demaror magnetic conceput pentru comutarea și pornirea unei acțiuni electrice. Cu toate acestea, există tipuri care sunt montate pe o șină DIN sau un panou special.

Subtilități de reglare a elementelor releului

Una dintre principalele cerințe pentru dispozitivele de protecție a motorului este funcționarea precisă a dispozitivelor în cazul funcționării motorului de urgență. Este foarte important să o alegeți corect și să reglați setările, deoarece alarmele false sunt absolut inacceptabile.

Releul electrotermic, care se potrivește optim unui tip specific de motor în toți parametrii tehnici, este capabil să ofere o protecție fiabilă împotriva supraîncărcărilor în fiecare fază, să prevină o pornire cu întârziere a instalației și să prevină accidentele cu blocarea rotorului.

Printre avantajele utilizării elementelor de protecție actuale, trebuie menționate și o viteză destul de mare și o gamă largă de răspuns, ușurința de instalare. Pentru a asigura oprirea în timp util a motorului electric în timpul supraîncărcării, releul de protecție termică trebuie configurat pe o platformă / suport special.

În acest caz, inexactitatea este eliminată datorită răspândirii neuniforme naturale a curenților nominali în NE. Pentru a verifica dispozitivul de protecție de pe suport, se folosește metoda încărcărilor manechine.

Un curent electric de joasă tensiune este trecut printr-un termocuplu pentru a simula o sarcină termică reală. După aceea, timpul exact de răspuns este determinat cu exactitate de cronometru.

Când setați parametrii de bază, ar trebui să vă străduiți pentru următorii indicatori:

• la 1,5 ori curentul, dispozitivul trebuie să oprească motorul după 150 s;
• la 5 ... 6 ori de curent, ar trebui să oprească motorul după 10 secunde.

Dacă timpul de răspuns nu este corect, elementul releului trebuie reglat cu ajutorul șurubului de control.

Pentru o funcționare corectă, este absolut necesar să reglați dispozitivul la cel mai înalt curent electric admis al motorului și la temperatura aerului

Acest lucru se realizează în cazurile în care valorile curentului nominal al NE și ale motorului sunt diferite și, de asemenea, dacă temperatura ambiantă este mai mică decât cea nominală (+40 ºC) cu mai mult de 10 grade Celsius.

Curentul de răspuns al comutatorului electrotermic scade odată cu creșterea temperaturii în jurul obiectului în cauză, deoarece încălzirea benzii bimetalice depinde de acest parametru. Cu diferențe semnificative, este necesar să reglați în continuare TP sau să alegeți un termopar mai potrivit.

Fluctuațiile puternice ale indicatorilor de temperatură afectează foarte mult performanța releului curent. Prin urmare, este foarte important să alegeți un NE care să poată îndeplini eficient funcțiile de bază, ținând cont de valorile reale.

TR este recomandat să fie amplasat într-o cameră cu o instalație electrică protejată. Nu trebuie montate în apropierea generatoarelor de căldură, a cuptoarelor de încălzire sau a altor surse de căldură.

Releele compensate de temperatură nu includ aceste limitări. Setarea curentă a dispozitivului de protecție poate fi reglată în intervalul 0,75-1,25x din curentul nominal al termocuplei. Configurarea se face în etape.

În primul rând, calculați corecția E₁ fără compensare de temperatură:

E₁= (I_Dl.-I_ne) / c × I_ne,

unde

• eu_Dl. - curentul nominal al sarcinii motorului;
• eu_ne - curentul nominal al elementului de încălzire din releu;
• c este prețul divizării la scară, adică excentricul (c = 0,055 pentru starterele protejate, c = 0,05 pentru deschis).

Următorul pas este determinarea amendamentului E₂ temperatura ambientala:

E₂= (t_o-30)/10,

Unde t_o (temperatura ambiantă) - temperatura ambiantă în grade Celsius.

Ultimul pas este găsirea corecției totale:

E = e₁+ E₂.

Corecția totală E poate fi cu un semn „+” sau „-”. Dacă rezultatul este o valoare fracțională, acesta trebuie rotunjit la cel mai apropiat întreg într-o direcție modulo mai mică / mai mare, în funcție de natura încărcării curente.

Pentru a configura releul, excentrul este transferat la valoarea obținută a corecției totale. Temperatura ridicată de răspuns reduce dependența dispozitivului de protecție de indicatoare externe.

Releul de protecție termică permite reglarea manuală a curentului de funcționare a dispozitivului în ± 25% din curentul nominal al instalației electromecanice

Reglarea acestor indicatori se realizează printr-o pârghie specială, a cărei mișcare modifică îndoirea inițială a plăcii bimetalice. Setarea curentului de funcționare într-o gamă mai largă se realizează prin înlocuirea termocuplelor.

În dispozitivele de comutare moderne pentru protecție la suprasarcină, există un buton de testare care vă permite să verificați starea de sănătate a dispozitivului fără un suport special. Există, de asemenea, o cheie pentru a reseta toate setările. Le puteți reseta automat sau manual. În plus, produsul este echipat cu un indicator al stării actuale a aparatului.

Marcarea releului termic

Dispozitivele de protecție sunt selectate în funcție de valoarea puterii motorului electric. Partea principală a caracteristicilor cheie este ascunsă în simbol.

Aceasta este marcarea releelor ​​termice ale uzinei KEAZ. Este important să alegeți să acordați atenție valorii curentului nominal al modelului în cauză, astfel încât să fie suficient

Accentul ar trebui să fie pus pe anumite puncte:

1. Gama de valori ale curenților reglați (indicată între paranteze) diferă minim pentru diferiți producători.
2. Desemnarea scrisorii pentru un anumit tip de performanță poate varia.
3. Performanțele climatice sunt adesea servite ca rază de acțiune. De exemplu, UHL3O4 trebuie citit astfel: UHL3-O4.

Astăzi puteți cumpăra o varietate de variante de instrumente: relee pentru curent alternativ și continuu, monostabile și bistabile, dispozitive cu încetinire la pornire / oprire, relee de protecție termică cu elemente de accelerare, TR fără o înfășurare de retenție, cu o înfășurare sau mai multe.

Acești parametri nu sunt întotdeauna afișați în etichetarea dispozitivelor, dar trebuie indicați în fișa tehnică a produselor electrice.

Odată cu dispozitivul, se vor introduce varietățile și marcarea releului electromagnetic articolul următorcu care vă recomandăm să vă familiarizați.

Concluzii și video util pe această temă

Dispozitivul și principiul funcționării releului de curent pentru protecția eficientă a motorului electric pe exemplul dispozitivului PTT 32P:

Protecția corectă împotriva suprasarcinelor și a defecțiunilor de fază este cheia unei funcționări îndelungate fără probleme a motorului electric. Video despre modul în care reacționează elementul releu în cazul funcționării anormale a mecanismului:

Cum se conectează un dispozitiv de protecție termică la un MP, diagrame de circuit ale unui releu electrotermic:

Releul de suprasarcină termică este un element funcțional esențial al oricărui sistem de control al acționării. Reacționează la curentul care curge către motor și este activat atunci când temperatura instalației electromecanice atinge valorile limită. Acest lucru face posibilă extinderea duratei de viață a motoarelor electrice ecologice.

Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos. Spune-ne cum ai selectat și configurat releul termic pentru propriul motor electric. Partajează informații utile, pune întrebări, postează imagini pe subiectul articolului.