Tepelné relé pre elektromotor: princíp činnosti, zariadenie, ako si vybrať

Počas prevádzky energetického zariadenia je neustále ovplyvňované súčasným preťažením, ktoré znižuje životnosť. Ochrana v takýchto situáciách je tepelné relé pre elektromotor, ktorý preruší napájanie v prípade nezvyčajných okolností.

Ponúkame pochopenie dizajnu, princípu činnosti, typov a nuancií pripojených ochranných zariadení. Ďalej vám povieme, aké parametre a charakteristiky by sa mali brať do úvahy pri výbere tepelného relé.

Dizajn tepelného relé

Tepelné relé všetkých druhov majú podobné zariadenie. Najdôležitejším prvkom ktorejkoľvek z nich je citlivá bimetalová doska.

Hodnota vypínacieho prúdu je ovplyvnená teplotnými indikátormi média, v ktorom relé pracuje. Zvýšenie teploty skracuje čas odozvy.

Na minimalizáciu tohto efektu si vývojári zariadení vyberajú najvyššiu možnú teplotu bimetalu. Na ten istý účel poskytujú niektoré relé ďalšiu kompenzačnú platňu.

Zariadenie sa skladá z telesa, nichromického ohrievača, bimetalovej dosky, západky, skrutky, páky, pohyblivého kontaktu a tlačidla návratu (+)

Ak sú v konštrukcii relé zahrnuté ohrievače nichrom, sú zapojené do paralelného, ​​sériového alebo paralelne sériového obvodu s doskou.

Aktuálna hodnota v bimetále je regulovaná pomocou posunov. Všetky časti sú namontované v kryte. Bimetalový prvok v tvare písmena U je upevnený na osi.

Cievková pružina dosadá na jeden koniec dosky. Druhý koniec je založený na vyváženom izolačnom bloku, ktorý rotuje okolo osi a je oporou kontaktného mostíka vybaveného striebornými kontaktmi.

Na koordináciu požadovaného prúdu je bimetalová doska spojená ľavým koncom so svojím mechanizmom. K nastaveniu dochádza v dôsledku vplyvu na primárnu deformáciu dosky.

Ak je veľkosť preťažovacích prúdov rovnaká alebo väčšia ako nastavenie, izolačný blok sa otáča pod vplyvom dosky. Počas prevrátenia je rozpojovací kontakt zariadenia odpojený.

Tepelné relé TPT v sekcii. Hlavnými prvkami sú: teleso (1), nastavovací mechanizmus (2), tlačidlo (3), os (4), strieborné kontakty (5), kontaktný mostík (6), izolačný blok (7), pružina (8), platňa bimetalický (9), os (10)

Relé automaticky resetuje. Proces samovrátenia netrvá dlhšie ako 3 minúty od zapnutia ochrany. Je možný aj manuálny reset, preto je k dispozícii špeciálny kláves Reset.

Pri používaní zariadenie zaujme svoju počiatočnú polohu za 1 minútu. Na aktiváciu gombíka sa otočí proti smeru hodinových ručičiek, kým sa nezvýši nad telo. Inštalačný prúd sa zvyčajne zobrazuje na paneli.

Princíp činnosti zariadenia

Vykonávanie ochrannej funkcie, istič odpojí napájacie obvody. Tepelné relé sa od neho líši tým, že pri prekročení záťaže jednoducho vydá riadiaci signál. S touto ochranou sa malé prúdy spínajú v tom istom riadiacom obvode.

V okruhu pred tepelným relé je magnetický štartér, Keď sa obvody otvoria v prípade núdze, nie je potrebné zdvojovať stykač. Preto sa na výrobu kontaktných skupín pre napájanie nepoužíva žiadny materiál.

Najobľúbenejšie sú prístroje vybavené bimetalickými doskami. Doska samotná pozostáva z dvoch podobných prvkov.

Jeden z nich má významný teplotný koeficient a druhý je o niečo nižší. Tieto dva komponenty spolu tesne priliehajú.

Pretože komponenty bimetalovej dosky sú vyrobené z dvojice rôznych kovov s rôznymi koeficientmi rozťažnosti, zahrievanie spôsobuje jej ohýbanie a interakciu s kontaktmi

Takéto pevné spojenie je zabezpečené zváraním alebo valcovaním za tepla. Vzhľadom na to, že doska je pri zohrievaní nehybná, pozoruje sa jej ohnutie smerom k prvku s nižším teplotným koeficientom. Táto zásada sa pri tvorbe berie ako základ tepelné relé.

Pri ich výrobe sa používajú chrómniklová a nemagnetická oceľ, ktoré majú vysoký teplotný koeficient. Ako materiál s malou hodnotou tohto parametra sa používa Invar - zlúčenina niklu so železom.

Podľa tejto schémy pracuje tepelné relé. Voľný koniec bimetalovej dosky, keď je vychýlený, ovplyvňuje kontakty tepelného relé (+)

Doska bimetala je zahrievaná prúdmi záťaže. Tečú najčastejšie špeciálnym ohrievačom. K dispozícii je tiež kombinované vykurovanie, pri ktorom okrem tepla odovzdávaného ohrievačom ohrieva bimetal tiež prúd, ktorý ním prechádza.

Ako pripojiť tepelné relé

Uzavretý kontakt (normálne pripojený), prostredníctvom ktorého je tepelný modul spojený s magnetickým štartérom, sa označuje ako NC alebo NC, čo znamená normálne zatvorené. Kombinácia písmen NO označuje normálne otvorený kontakt.

V jednoduchom obvode sa používa na signalizovanie, že ochrana motora bola spustená v dôsledku prekročenia prahovej teploty.

Keď je implementovaný v zložitých riadiacich obvodoch, je schopný generovať v núdzovom poradí signál na odstránenie dopravníka z prevádzkového stavu.

Tepelné relé je umiestnené za stykačmi, ale pred elektromotorom. Normálny kontaktný kontakt je pripojený k tlačidlu „Stop“ na ovládacom paneli postupne (+)

Označenie terminálov stykačov určuje GOST: normálne zatvorené - 95-96, normálne otvorené - 97-98. Štartér je pripojený k prvému páru, druhý sa používa pre signalizačné obvody.Pretože motorové a tepelné relé musia byť chránené proti skratu, musí obvod obsahovať istič.

Schéma zariadenia obsahuje tlačidlá „Test“ a „Stop“ alebo „Reset“. Pomocou prvého kontrolujú funkčnosť a druhý - ochranu manuálne vypínajú.

Pomocou otočného prepínacieho spínača sa po zapnutí ochrany elektrický motor znovu naštartuje. Sklenený kryt produktu je označený a zapečatený.

Na základe typu pripojenia je možné rozlíšiť dve veľké skupiny tepelných relé:

• prvá skupina - zariadenia namontované za magnetickým štartérom a zariadenia pripojené pomocou prepojok;
• druhá skupina - zariadenia inštalované priamo na stýkači štartéra.

V druhom prípade pri uvedení do prevádzky pripadá hlavná záťaž na stykač. Tepelný modul je tu vybavený medenými kontaktmi pripojenými priamo na vstupy štartéra.

Obvod tepelného relé. Na ne sa vzťahujú označenia kontrolných prvkov a závery. Pre rôzne modely sa tieto označenia môžu líšiť (+)

K TR pripojte vodiče z motora. Samotné relé v takom obvode predstavuje medziľahlú jednotku, ktorá analyzuje prúd tečúci pri prechode z motora z magnetického štartéra.

Nuansy pri inštalácii zariadenia

Rýchlosť odozvy tepelného modulu môže ovplyvniť nielen súčasné preťaženie, ale aj indikátory vonkajšej teploty. Ochrana bude fungovať aj pri absencii preťaženia.

Stáva sa tiež, že pod núteným vetraním je motor vystavený tepelnému preťaženiu, ale ochrana nefunguje.

Ak sa chcete vyhnúť takýmto javom, musíte postupovať podľa odporúčaní odborníkov:

1. Pri výbere relé sa zamerajte na najvyššiu povolenú prevádzkovú teplotu.
2. Ochranu namontujte do jednej miestnosti s chráneným objektom.
3. Na inštaláciu vyberte miesta, kde nie sú žiadne zdroje tepla alebo vetracie zariadenia.
4. Je potrebné upraviť tepelný modul so zameraním na skutočnú teplotu okolia.
5. Najlepšou možnosťou je prítomnosť zabudovanej tepelnej kompenzácie pri návrhu relé.

Ďalšou možnosťou tepelného relé je ochrana v prípade výpadku fázy alebo úplne napájacej siete. Pre trojfázové motory je tento moment obzvlášť dôležitý.

Prúd v tepelnom relé sa pohybuje postupne cez jeho vykurovací modul a ďalej k motoru. Ďalšie kontakty pripájajú zariadenie k vinutiu štartéra (+)

Ak dôjde k poruche v jednej fáze, ďalšie dve nabijú väčší prúd. Následkom toho dôjde k rýchlemu prehriatiu a následnému vypnutiu. Ak relé zlyhá, môže dôjsť k zlyhaniu motora aj vedenia.

Existujúce typy zariadení

Trieda tepelných relé zahŕňa niekoľko typov: TRN, RTL, TRP, RTI, PTT. Použitie každého je kvôli konštrukčným prvkom.

Dvojfázové prúdové relé (TRN), ktoré sa používajú hlavne na elektrickú ochranu asynchrónnych motorov s rotorom veveričkovej klietky. Spravidla fungujú zo siete s hodnotením až 500 V, frekvenciou 50 Hz.

Relé je vybavené mechanizmom ručného ovládania kontaktov. Rozmery systému TRN umožňujú ich integráciu do kompletných zariadení uzavretých aj otvorených staníc koordinujúcich prevádzku pohonov. Nevykonávajú funkciu ochrany pred skratom a sami ju potrebujú.

Relé TRP majú mechanizmus odolný voči vibráciám, kryt odolný voči nárazom. Určené na ochranu asynchrónnych trojfázových motorov pracujúcich v podmienkach vysokého mechanického zaťaženia.

Sú konštruované pre maximálny prúd 600 A a napätie maximálne 500 V a v jednosmerných obvodoch - 440 V. Automatizácia je necitlivá na vonkajšiu teplotu a spustí sa, keď indikátor prekročí 200 ° C.

Zariadenia RTL - trojfázový, okrem ochrany motora pred preťažením, chráni rotor pred zaseknutím. Poistia ho proti poruchám v prípade fázovej nerovnováhy s predĺženým rozbehom.

Pracujú autonómne s terminálmi KRL a pri modifikácii pomocou magnetického štartéra PML. Aktuálny pracovný interval je od 0,10 do 86 A.

Stykač je spárovaný s tepelným relé. Keď zariadenie vypne, normálne zatvorený a normálne otvorený kontakt synchrónne zmení svoju polohu

PTT - zariadenie chráni indukčné motory pred prepätím, fázovou nerovnováhou, rušením a inými núdzovými situáciami. Používa sa ako samostatné zariadenie aj ako inštalácia do štartérov PMA a PME.

Produkt trojfázový RTI vybavené rovnakými funkciami ako predchádzajúca, ale používa sa pri úprave pomocou KTM a KMI štartérov.

Ako zvoliť tepelné relé

Motor potrebuje ochranu na ochranu, ak z technologických dôvodov existuje potenciálne nebezpečenstvo preťaženia. Druhým prípadom je potreba obmedziť počiatočný čas v podmienkach nízkeho napätia.

Tieto požiadavky sú obsiahnuté v príslušných pokynoch. Toto vyhlasuje želanie vybaviť ochranný výrobok časovým oneskorením. Toto všetko realizujú pomocou tepelných relé.

Základné charakteristiky zariadení

Základné údaje o zariadení chrániacom motor sú:

1. Výkon kontaktov v závislosti od aktuálnych parametrov - ukazovateľ času a prúdu.
2. Prevádzkový prúd, pri ktorom sa aktivuje TP.
3. Aktuálne nastavenie limitu. Vo všetkých zariadeniach vyrábaných rôznymi výrobcami sa tento parameter mierne líši. Prekročenie nominálnej hodnoty o 20% znamená prevádzku zariadenia za približne 25 minút.
4. Menovitý prúd pracovnej bimetalovej dosky. Vzťahuje sa to na hodnotu, nad ktorou sa relé nevypne okamžite.
5. Aktuálny rozsah, v ktorom je aktivované relé.

Informácie o tepelnom relé je možné získať dekódovaním jeho označení. Symbol typu výkonu sa môže líšiť.

Stykač je spárovaný s tepelným relé. Keď je zariadenie v činnosti, normálne zatvorený a normálne otvorený kontakt synchrónne zmení svoju polohu (+)

Lokality domácich TP sú regulované GOST 15150. Ich prácu ovplyvňujú také momenty, ako je výška stúpania nad hladinou mora, vibrácie, otrasy, zrýchlenie.

Výrobcovia odrážajú všetky tieto nuansy pri označovaní svojich výrobkov. Niektoré z nich navyše obsahujú informácie o možnosti práce v prítomnosti škodlivých látok a výbušných plynov.

Výber zariadenia podľa pravidiel

Požiadavky na tepelné relé sú uvedené v pokynoch. Tu je tiež stanovené, že ochrana musí mať časové oneskorenie. Všetky požiadavky realizujú pomocou špeciálnych zariadení.

Časovoprúdové charakteristiky TR a chráneného motora. Pri skratových prúdoch sa vyhrievacie prvky relé stávajú tepelne nestabilnými (+)

Pri analýze časových prúdových charakteristík TR treba vziať do úvahy, že k operácii môže dôjsť z prehriateho alebo studeného stavu.

Bezchybná ochrana predpokladá, že krivka znázorňujúca optimálnu závislosť trvania prúdového toku od veľkosti prúdu pre relé a motor je optimálna pre bezporuchovú prevádzku zariadenia. Prvý by mal byť nižší ako druhý.

V tabuľke sú uvedené technické vlastnosti tepelného relé RTL. Na ňom môžete vyzdvihnúť ochranné zariadenie s potrebnými parametrami pre výkon motora (+)

Správny výber ochranného produktu je založený na takom parametri, ako je prevádzkový menovitý prúd. Jeho hodnota súvisí s menovitým zaťažovacím prúdom elektromotora.

Medzinárodné aj domáce normy stanovujú, že menovitý prúd motora je podobný nastaveniu vypínacieho prúdu tepelného relé.

To znamená, že zahrnutie do prevádzky zariadenia nastáva pri preťažení 20 až 30% alebo Iav.x1.2 alebo 1.3 najneskôr do 20 minút.

Z toho vyplýva, že sa musí zvoliť tak, aby poruchový prúd TR prekročil menovitý prúd zakrytého objektu v priemere o 12%. Hodnota In sa zobrazuje v pase zariadenia a na doske namontovanej na kryte.

Na základe toho vyberú TR aj štartér, ktorý k tomu zodpovedá. Stupnica relé je kalibrovaná v ampéroch a spravidla zodpovedá nastavenej aktuálnej hodnote.

Príkladom je výber tepelného relé pre indukčný motor pripojený k sieti 380 V s výkonom 1,5 kW.

Pracovný menovitý prúd je 2,8 A, čo znamená, že prahový prúd pre tepelné relé bude: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. Podľa tabuľky musí byť výber zastavený na RTL-1008, ktorého rozsah nastavenia je v limity od 2,4 do 4 A.

Keď je ochrana aktivovaná, najprv odstráňte hlavnú príčinu zastavenia a potom vráťte „teplo“ do pôvodného stavu pomocou návratového kľúča.

Ak nie sú známe údaje na typovom štítku motora, určuje sa prúd pomocou špeciálnych zariadení - meracích prístrojov alebo multimetra s príslušnou voľbou. Merania sa uskutočňujú v každej z fáz.

Pri výbere je dôležité venovať pozornosť napätiu uvedenému na zariadení. Ak plánujete používať tandemový štartér TP, musíte zvážiť počet kontaktov.

Keď zapnete zariadenie v trojfázovej sieti, potrebujete modul, ktorý má ochrannú funkciu pre prípady vyhorenia vodičov alebo fázovej nerovnováhy.

Závery a užitočné video na túto tému

Schéma efektívnej ochrany motora:

Súčasti tepelného relé:

Princíp interakcie rôznych zariadení pri rôznych možnostiach pripojenia tepelného relé je rovnaký. Pre lepšiu orientáciu v obvodoch musí byť človek schopný „prečítať“ označenia zariadenia. V ideálnom prípade by všetky práce na pripojení mal vykonávať kapitán, ktorý má povolenie na prácu v podmienkach vysokého napätia.

Existuje niečo, čo by sa malo doplniť alebo máte otázky týkajúce sa výberu a použitia tepelného relé? Môžete zanechať komentáre k publikácii, zúčastniť sa diskusií a podeliť sa o svoje skúsenosti s používaním zariadení. Kontaktný formulár je umiestnený v dolnom bloku.