Tepelné relé: princíp činnosti, typy, schéma zapojenia + nastavenie a označenie

Trvanlivosť a prevádzková spoľahlivosť akejkoľvek inštalácie s elektromotorom závisí od rôznych faktorov. Aktuálne preťaženie však významne ovplyvňuje životnosť motora. Aby tomu zabránili, pripájajú tepelné relé, ktoré chráni hlavné pracovné teleso elektrického stroja.

Povieme vám, ako zvoliť zariadenie, ktoré predpovedá výskyt mimoriadnych situácií nad rámec najvyšších povolených ukazovateľov prúdu. V článku, ktorý sme uviedli, je opísaný princíp účinku, odrody a ich vlastnosti. Uvádzame tipy na pripojenie a príslušnú konfiguráciu.

Prečo sú potrebné ochranné zariadenia?

Aj keď je jednotka správne navrhnutá a používaná bez toho, aby došlo k porušeniu základných prevádzkových pravidiel, vždy existuje možnosť poruchy.

Režimy núdzovej prevádzky zahŕňajú jednofázové a viacfázové poruchy, tepelné preťaženie elektrického zariadenia, rušenie rotora a zničenie zostavy ložiska, výpadok fázy.

Elektrický motor, ktorý pracuje vo vysokom zaťažení, spotrebuje veľké množstvo elektriny. A pri pravidelnom prekročení menovitého napätia sa zariadenie intenzívne zahrieva.

V dôsledku toho sa izolácia rýchlo opotrebuje, čo vedie k výraznému zníženiu životnosti elektromechanických zariadení. Na vylúčenie takýchto situácií je v obvode elektrického prúdu pripojené tepelné ochranné relé. Ich hlavnou funkciou je zabezpečiť bežnú prevádzku spotrebiteľov.

Vypnú motor s určitým oneskorením av niektorých prípadoch - okamžite, aby sa zabránilo zničeniu izolácie alebo poškodeniu jednotlivých častí elektroinštalácie.

Prúdové relé neustále chráni elektromotor pred výpadkom fázy a technologickým preťažením, ako aj pred brzdením rotorom. Toto sú hlavné dôvody, ktoré spôsobujú stav núdze.

Na zabránenie poklesu izolačného odporu sa používajú ochranné vypínacie zariadenia, ale ak je úlohou zabrániť narušeniu chladenia, sú pripojené špeciálne zariadenia so zabudovanou tepelnou ochranou.

Zariadenie a princíp činnosti TR

Štruktúrne je štandardné elektrotermické relé malé zariadenie, ktoré pozostáva z citlivej bimetalovej dosky, vyhrievacej cievky, systému páka-pružina a elektrických kontaktov.

Bimetalická doska je vyrobená z dvoch rôznych kovov, spravidla z Invar a chrómniklovej ocele, pevne spojených počas zvárania. Jeden kov má vyšší teplotný koeficient rozťažnosti ako druhý, takže sa zohrievajú rôznymi rýchlosťami.

V prípade súčasného preťaženia sa nehybná časť dosky ohýba k materiálu s nižším koeficientom tepelnej rozťažnosti. Toto pôsobí silovým účinkom na kontaktný systém v ochrannom zariadení a aktivuje vypnutie elektrickej inštalácie počas prehrievania.

Väčšina modelov mechanických tepelných relé má dve skupiny kontaktov. Jeden pár je normálne otvorený, druhý je neustále zatvorený. Po vypnutí ochranného zariadenia sa zmení stav kontaktov. Prvý z nich je uzavretý a druhý sa stáva otvoreným.

V elektronických TR sa používajú špeciálne senzory a citlivé sondy, ktoré reagujú na zvyšujúci sa prúd. V mikroprocesore takýchto ochranných zariadení sú naprogramované parametre, ktoré určujú situácie, kedy je potrebné vypnúť napájanie

Integrovaný transformátor zisťuje prúd, po ktorom elektronika spracováva prijaté údaje. Ak je aktuálna hodnota aktuálne väčšia ako požadovaná hodnota, impulz sa okamžite prenesie priamo do spínača.

Rozopnutím externého stykača blokuje záťaž relé s elektronickým mechanizmom. sám tepelné relé pre elektromotor namontované na stýkači.

Bimetalická platňa môže byť zahrievaná priamo - vplyvom vplyvu špičkového zaťažovacieho prúdu na kovový pás alebo nepriamo, pomocou samostatného termočlánku. Tieto princípy sú často kombinované do jedného zariadenia na tepelnú ochranu. Pri kombinovanom vykurovaní má prístroj najlepší výkon.

Po ochladení sa doska vráti do pôvodného stavu. Spínacie kontakty sú automaticky zatvorené alebo ich musíte vynútiť do zatvoreného stavu

Základné charakteristiky prúdového relé

Hlavnou charakteristikou spínača tepelnej ochrany je výrazná závislosť doby odozvy od prúdu, ktorý ním preteká - čím väčšia hodnota, tým rýchlejšie bude pracovať. To indikuje určitú zotrvačnosť reléového prvku.

Smerový pohyb častíc nosiča akýmkoľvek elektrickým zariadením, obehové čerpadlo a elektrický kotol generuje teplo. Pri menovitom prúde má jeho povolené trvanie sklon k nekonečnu.

A pri hodnotách presahujúcich nominálne hodnoty teplota zariadenia stúpa, čo vedie k predčasnému opotrebeniu izolácie.

Otvorený okruh okamžite blokuje ďalšie zvýšenie teploty. To umožňuje zabrániť prehriatiu motora a zabrániť núdzovému výpadku elektrickej inštalácie

Menovité zaťaženie samotného motora je kľúčovým faktorom pri výbere zariadenia. Ukazovateľ v rozsahu 1,2 - 1,3 označuje úspešnú operáciu s aktuálnym preťažením 30% v časovom období 1200 sekúnd.

Trvanie preťaženia môže nepriaznivo ovplyvniť stav elektrického zariadenia - pri krátkodobom vystavení 5 - 10 minút sa zahrieva iba vinutie motora, ktoré má malú hmotnosť. A pri predĺžení sa celý motor zahrieva, čo je vážne poškodené.Alebo môže byť potrebné vymeniť spálené zariadenie za nové.

Aby sa objekt maximálne chránil pred preťažením, je potrebné použiť špeciálne tepelné relé pod ním, ktorého doba odozvy bude zodpovedať maximálnym prípustným ukazovateľom preťaženia konkrétneho elektromotora.

V praxi zbierajte relé na monitorovanie napätia pod každým typom motora je nepraktické. Jeden reléový prvok sa používa na ochranu motorov rôznych prevedení. Zároveň nie je možné zaručiť spoľahlivú ochranu v celom pracovnom intervale obmedzenom minimálnym a maximálnym zaťažením.

Zvýšenie prúdu nevedie okamžite k nebezpečnému stavu zariadenia. Pred zahriatím rotora a statora na limitnú teplotu bude nejaký čas trvať

Preto nie je absolútne nevyhnutné, aby ochranné zariadenie reagovalo na každý, dokonca aj na mierny nárast prúdu. Relé musí vypnúť motor iba v prípadoch, keď existuje riziko rýchleho opotrebenia izolačnej vrstvy.

Druhy tepelných ochranných relé

Existuje niekoľko typov relé na ochranu elektromotorov pred výpadkom fázy a preťažením prúdom. Všetky sa líšia konštrukčnými prvkami, použitým typom MP a použitím v rôznych motoroch.

TRP, Jednopólové spínacie zariadenie s kombinovaným vykurovacím systémom. Navrhnuté na ochranu asynchrónnych trojfázových elektrických motorov pred preťažením prúdom. TRP sa používa v sieťach s jednosmerným prúdom so základným napätím 440 V. Pri normálnej prevádzke sa vyznačuje odolnosťou proti vibráciám a otrasom.

RTL, Zabezpečte motory v týchto prípadoch:

• keď jedna z troch fáz vypadne;
• asymetrie prúdov a preťažení;
• oneskorený štart;
• zaseknutie ovládača.

Môžu byť inštalované s terminálmi KRL oddelene od magnetických štartérov alebo namontované priamo na PML. Namontované na štandardné koľajnice, krytie - IP20.

PTT, Chránia asynchrónne trojfázové stroje rotorom s veveričkovou klietkou pred oneskoreným začiatkom mechanizmu, predĺženým preťažením a asymetriou, tj fázovou nerovnováhou.

PTT je možné použiť ako komponenty v rôznych obvodoch riadenia pohonu, ako aj na integráciu do štartérov série PMA

TRN, Dvojfázové spínače, ktoré riadia spustenie elektrickej inštalácie a prevádzkový režim motora. Prakticky sú nezávislé od teploty okolia, majú iba systém na manuálne navrátenie kontaktov do pôvodného stavu. Môžu byť použité v DC sieťach.

RTI, Elektrické spínacie zariadenia s konštantnou, aj keď nízkou spotrebou energie. Montáž na stykače série KMI. Spolupracujte s poistkami /ističe.

Polovodičové relé, Sú to malé elektronické zariadenia v troch fázach, ktorých konštrukcia neobsahuje pohyblivé časti.

Fungujú podľa princípu výpočtu priemerných hodnôt teplôt motora, a preto sa vykonáva nepretržité sledovanie prevádzkových a rozbehových prúdov. Vyznačujú sa imunitou voči zmenám životného prostredia, a preto sa používajú v nebezpečných oblastiach.

RTC, Štartovacie spínače na reguláciu teploty v kryte elektrických zariadení. Používajú sa v automatizačných obvodoch, kde tepelné komponenty fungujú ako komponenty.

Aby sa zabezpečila spoľahlivá prevádzka elektrického zariadenia, musí mať reléový prvok také vlastnosti, ako je citlivosť a rýchlosť, ako aj selektívnosť

Je dôležité si uvedomiť, že žiadne z vyššie uvedených zariadení nie je vhodné na ochranu obvodov pred skratmi.

Zariadenia na tepelnú ochranu zabraňujú iba núdzovým stavom, ktoré sa vyskytujú počas neobvyklej činnosti mechanizmu alebo preťaženia.

Pred spustením relé môže dôjsť k spáleniu elektrického zariadenia. Pre komplexnú ochranu musia byť doplnené poistkami alebo kompaktnými ističmi modulárnej konštrukcie.

Pripojenie, nastavenie a označenie

Spínacie zariadenie proti preťaženiu, na rozdiel od elektrického stroja, nepreruší výkonový obvod priamo, ale iba dá signál na dočasné vypnutie objektu v núdzovom režime. Normálne zapnutý kontakt funguje ako tlačidlo zastavenia na stykači a je zapojený do série.

Schéma pripojenia zariadenia

Pri konštrukcii relé nie je potrebné po úspešnej prevádzke bezpodmienečne opakovať všetky funkcie silových kontaktov, pretože je pripojený priamo k MP. Táto konštrukcia vám umožňuje výrazne šetriť materiály pre napájacie kontakty. Je oveľa ľahšie pripojiť malý prúd v riadiacom obvode, ako okamžite odpojiť tri fázy s veľkým.

V mnohých schémach pripojenia tepelného relé k objektu sa používa trvalo uzavretý kontakt. Je zapojený v sérii pomocou tlačidla Stop na ovládacom paneli a je označený NC - normálne zatvorené alebo NC - normálne zapojené.

Na začatie činnosti tepelnej ochrany sa môže použiť otvorený kontakt s takýmto obvodom. Schémy zapojenia elektrických motorov, v ktorých je pripojené tepelné ochranné relé, sa môžu značne líšiť v závislosti od dostupnosti ďalších zariadení alebo technických vlastností.

V štandardnom jednoduchom obvode je TR pripojený k výstupu nízkonapäťového štartéra na elektromotore. Ďalšie kontakty zariadenia sú nevyhnutne spojené v sérii so štartovacou cievkou

Zabezpečí sa tým spoľahlivá ochrana pred preťažením elektrických zariadení. V prípade neprijateľného prekročenia limitných hodnôt prúdu reléový obvod otvorí obvod a okamžite odpojí MP a motor od napájania.

Pripojenie a inštalácia tepelného relé sa spravidla vykonáva spolu s magnetickým štartérom určeným na spínanie a spúšťanie elektrického pohonu. Existujú však typy, ktoré sú namontované na DIN lištu alebo na špeciálny panel.

Jemnosti nastavenia reléových prvkov

Jednou z hlavných požiadaviek na ochranné zariadenia motora je presná prevádzka týchto zariadení v prípade núdzovej prevádzky motora. Je veľmi dôležité zvoliť si správne a upraviť nastavenia, pretože falošné poplachy sú absolútne neprijateľné.

Elektrotermické relé, ktoré je vo všetkých technických parametroch optimálne prispôsobené konkrétnemu typu motora, je schopné zaistiť spoľahlivú ochranu proti preťaženiu v každej fáze, zabrániť oneskorenému začatiu inštalácie a zabrániť nehodám so zaseknutím rotora.

Medzi výhody použitia súčasných ochranných prvkov je potrebné uviesť aj pomerne vysokú rýchlosť a široký rozsah odozvy, ľahkú inštaláciu. Aby sa zabezpečilo včasné vypnutie elektromotora počas preťaženia, musí byť relé tepelnej ochrany nakonfigurované na špeciálnej plošine / stojane.

V tomto prípade je nepresnosť odstránená v dôsledku prirodzeného nerovnomerného šírenia menovitých prúdov v severnej časti krajiny. Na kontrolu ochranného zariadenia na stojane sa používa metóda figuríny.

Elektrickým prúdom nízkeho napätia prechádza termočlánok, ktorý simuluje skutočné tepelné zaťaženie. Potom je časovač presne určený presný čas odozvy.

Pri nastavovaní základných parametrov by ste sa mali usilovať o tieto ukazovatele:

• pri 1,5-násobku prúdu musí zariadenie po 150 s vypnúť motor;
• pri 5 ... 6-násobnom prúde by mal motor po 10 s vypnúť.

Ak nie je správny čas odozvy, musí sa reléový prvok nastaviť pomocou regulačnej skrutky.

Pre správnu prevádzku je nevyhnutné zariadenie naladiť na najvyšší prípustný elektrický prúd teploty motora a vzduchu

Deje sa tak v prípadoch, keď sú hodnoty menovitého prúdu NE a motora odlišné, a tiež vtedy, ak je okolitá teplota nižšia ako menovitá hodnota (+40 ° C) o viac ako 10 stupňov Celzia.

Prúd odozvy elektrotermálneho spínača klesá so zvyšujúcou sa teplotou okolo predmetu, pretože zahrievanie bimetalického pásu závisí od tohto parametra. Pri významných rozdieloch je potrebné ďalej upravovať TP alebo zvoliť vhodnejší termočlánok.

Prudké kolísanie ukazovateľov teploty výrazne ovplyvňuje výkon súčasného relé. Preto je veľmi dôležité zvoliť NE, ktorý je schopný účinne vykonávať základné funkcie, berúc do úvahy skutočné hodnoty.

TR sa odporúča umiestniť do jednej miestnosti s chránenou elektrickou inštaláciou. Nesmú byť namontované v blízkosti tepelných generátorov, vykurovacích pecí alebo iných zdrojov tepla.

Relé kompenzované teplotou tieto obmedzenia neobsahujú. Aktuálne nastavenie ochranného zariadenia je možné nastaviť v rozsahu 0,75 - 1,25x od hodnôt menovitého prúdu termočlánku. Nastavenie sa vykonáva postupne.

Najprv vypočítajte korekciu E₁ bez teplotnej kompenzácie:

E₁= (I_Mr.-I_nie) / c × I_nie,

kde

• ja_Mr. - menovitý prúd zaťaženia motora,
• ja_nie - menovitý prúd pracovného vykurovacieho telesa v relé,
• c je cena divízie mierky, to znamená excentrická (c = 0,055 pre chránených štartérov, c = 0,05 pre otvorené).

Ďalším krokom je určenie zmeny a doplnenia E₂ teplota okolia:

E₂= (t-30)/10,

Kde t (okolitá teplota) - okolitá teplota v stupňoch Celzia.

Posledným krokom je nájdenie celkovej korekcie:

E = e₁+ E₂.

Celková korekcia E môže byť označená znakom „+“ alebo „-“. Ak je výsledkom zlomková hodnota, musí sa zaokrúhliť na najbližší celok v menšom / väčšom smere modulo, v závislosti od charakteru aktuálneho zaťaženia.

Na nakonfigurovanie relé sa excentricita prenesie na získanú hodnotu celkovej korekcie. Vysoká teplota odozvy znižuje závislosť ochranného zariadenia od vonkajších ukazovateľov.

Tepelné ochranné relé umožňuje manuálne plynulé nastavenie prevádzkového prúdu zariadenia v rámci ± 25% menovitého prúdu elektromechanickej inštalácie.

Nastavenie týchto ukazovateľov sa vykonáva pomocou špeciálnej páky, ktorej pohyb mení počiatočné ohyb bimetalovej dosky. Nastavenie prevádzkového prúdu v širšom rozsahu sa vykonáva výmenou termočlánkov.

V moderných spínacích zariadeniach na ochranu pred preťažením existuje testovacie tlačidlo, ktoré vám umožní skontrolovať stav zariadenia bez špeciálneho stojana. K dispozícii je tiež kľúč na resetovanie všetkých nastavení. Môžete ich resetovať automaticky alebo ručne. Okrem toho je výrobok vybavený ukazovateľom aktuálneho stavu spotrebiča.

Značenie tepelného relé

Ochranné zariadenia sa volia v závislosti od hodnoty výkonu elektromotora. Hlavná časť kľúčových charakteristík je skrytá v symbole.

Toto je označenie tepelných relé závodu KEAZ. Pri výbere je dôležité venovať pozornosť hodnote menovitého prúdu daného modelu, aby to postačovalo

Dôraz by sa mal klásť na niektoré body:

1. Rozsah hodnôt nastavených prúdov (uvedený v zátvorkách) sa líši minimálne u rôznych výrobcov.
2. Písmenové označenia pre konkrétny typ predstavenia sa môžu líšiť.
3. Klimatické vlastnosti sa často používajú ako rozsah. Napríklad UHL3O4 by sa mal čítať takto: UHL3-O4.

Dnes si môžete kúpiť rôzne variácie prístrojov: relé pre striedavý a jednosmerný prúd, monostabilné a bistabilné, zariadenia so spomalením pri zapnutí / vypnutí, relé tepelnej ochrany s urýchľovacími prvkami, TR bez pridržiavacieho vinutia, s jedným alebo niekoľkými vinutiami.

Tieto parametre sa nie vždy zobrazujú na označení zariadení, ale musia sa uviesť v údajovom liste elektrických výrobkov.

So zariadením sa zoznámia rôzne druhy a označenie elektromagnetického relé nasledujúci článokktoré vám odporúčame oboznámiť sa.

Závery a užitočné video na túto tému

Zariadenie a princíp fungovania prúdového relé pre účinnú ochranu elektromotora na príklade zariadenia PTT 32P:

Správna ochrana pred preťažením a výpadkom fázy je kľúčom k dlhodobej bezporuchovej prevádzke elektromotora. Video o tom, ako reléový prvok reaguje v prípade neobvyklej činnosti mechanizmu:

Ako pripojiť tepelné zariadenie k MP, schémy elektrického obvodu elektrotermálneho relé:

Tepelné relé proti preťaženiu je nevyhnutným funkčným prvkom každého systému riadenia pohonu. Reaguje na prúd, ktorý tečie do motora a aktivuje sa, keď teplota elektromechanickej inštalácie dosiahne svoje limitné hodnoty. To umožňuje predĺžiť životnosť ekologických elektromotorov.

Prosím, napíšte komentár do nižšie uvedeného bloku. Povedzte nám, ako ste vybrali a nakonfigurovali tepelné relé pre svoj vlastný elektromotor. Zdieľajte užitočné informácie, pýtajte sa, uverejňujte obrázky na tému článku.