Termiskt relä: arbetsprincip, typer, kopplingsschema + justering och markering

Hållbarheten och driftsäkerheten för alla installationer med en elektrisk motor beror på olika faktorer. Men nuvarande överbelastningar påverkar motorens livslängd avsevärt. För att förhindra dem ansluter de ett termiskt relä som skyddar den elektriska maskinens huvuddel.

Vi kommer att berätta hur du väljer en enhet som förutsäger uppkomsten av nödsituationer utöver de maximalt tillåtna strömindikatorerna. I artikeln som vi presenterade beskrivs handlingsprincipen, sorter och deras egenskaper anges. Tips om anslutning och kompetent konfiguration ges.

Varför är skyddsanordningar nödvändiga?

Även om enheten är korrekt utformad och används utan att bryta mot de grundläggande driftsreglerna, finns det alltid möjlighet till ett fel.

Nödlägesfunktioner inkluderar enfas- och flerfasfel, termisk överbelastning av elektrisk utrustning, fastklämning av rotorn och förstöring av lagerenheten, fasfel.

När man arbetar i högbelastningsläge förbrukar elmotorn en enorm mängd el. Och med ett regelbundet överskott av märkspänningen värms utrustningen intensivt.

Som ett resultat försvinner isoleringen snabbt, vilket leder till en avsevärd minskning av livslängden för elektromekaniska installationer. För att utesluta sådana situationer är ett termiskt skyddsrelä anslutet i den elektriska strömkretsen. Deras huvudfunktion är att säkerställa konsumenternas normala drift.

De stänger av motorn med en viss fördröjning, och i vissa fall - omedelbart, för att förhindra förstöring av isolering eller skada på enskilda delar av den elektriska installationen.

Det nuvarande reläet skyddar ständigt elmotorn från fasfel och teknisk överbelastning samt rotorbromsning. Det här är de främsta orsakerna som orsakar nödsituationer.

För att förhindra en minskning av isoleringsmotståndet används skyddande avstängningsanordningar, men om uppgiften är att förhindra kylbrott ansluts specialanordningar med inbyggt termiskt skydd.

Enheten och funktionsprincipen för TR

Strukturellt sett är det elektrotermiska standardreläet en liten apparat som består av en känslig bimetallplatta, en värmespole, ett spakfjädersystem och elektriska kontakter.

En bimetallplatta är tillverkad av två olika metaller, som regel Invar och krom-nickelstål, ordentligt anslutna under svetsprocessen. En metall har en högre temperatur för utvidgningskoefficient än den andra, så de värms upp med olika hastigheter.

Vid strömöverbelastning böjer den icke fasta delen av plattan sig till materialet med en lägre värmeutvidgningskoefficient. Detta utövar en krafteffekt på kontaktsystemet i skyddsanordningen och aktiverar stängningen av den elektriska installationen under överhettning.

De flesta mekaniska termiska relämodeller har två grupper av kontakter. Ett par är normalt öppet, det andra är stängt ständigt. När skyddsanordningen löser ut ändras kontaktens tillstånd. De förstnämnda är stängda, och de senare blir öppna.

I elektroniska TR: er används speciella sensorer och känsliga sonder som svarar på en ökning av strömmen. I mikroprocessorn för sådana skyddsanordningar programmeras parametrar som avgör situationer när det är nödvändigt att stänga av strömförsörjningen

En integrerad transformator detekterar strömmen, varefter elektroniken bearbetar den mottagna informationen. Om det aktuella värdet för närvarande är större än börvärdet överförs pulsen direkt till omkopplaren.

Genom att öppna den externa kontaktorn blockerar ett relä med en elektronisk mekanism lasten. själv termiskt relä för elmotor monterad på kontaktorn.

Den bimetalliska plattan kan värmas direkt - på grund av påverkan av toppbelastningsströmmen på metallremsan eller indirekt med hjälp av ett separat termoelement. Ofta kombineras dessa principer i en enda termisk skyddsapparat. Med kombinerad uppvärmning har enheten bästa prestanda.

Efter kylning återgår plattan till sitt ursprungliga tillstånd. Växelkontakterna stängs automatiskt eller så måste du tvinga dem till ett stängt tillstånd

Grundläggande egenskaper hos ett aktuellt relä

Huvudkarakteristiken för värmeskyddsomkopplaren är ett uttalat beroende av responstiden på strömmen som strömmar genom den - ju större värdet är, desto snabbare fungerar det. Detta indikerar en viss tröghet i reläelementet.

Riktad rörelse av bärarpartiklar genom vilken elektrisk enhet som helst, cirkulationspump och en elektrisk panna genererar värme. Vid nominell ström tenderar dess tillåtna varaktighet till oändlighet.

Och vid värden som överstiger de nominella värdena, stiger temperaturen i utrustningen, vilket leder till för tidigt isolationsslitage.

En öppen krets blockerar direkt en ytterligare temperaturökning. Detta gör det möjligt att förhindra överhettning av motorn och förhindra ett nödfall i den elektriska installationen

Motorens nominella belastning är en nyckelfaktor för att bestämma valet av enhet. En indikator i intervallet 1,2-1,3 indikerar en framgångsrik operation med en strömöverbelastning på 30% under en tidsperiod på 1200 sekunder.

Överbelastningens varaktighet kan påverka tillståndet för elektrisk utrustning negativt - med en kortvarig exponering på 5-10 minuter uppvärms endast motorlindningen, som har en liten massa. Och med långvarning värms hela motorn upp, vilket är full av allvarliga skador.Eller det kan vara nödvändigt att byta ut den brända utrustningen med en ny.

För att maximalt skydda föremålet mot överbelastning är det nödvändigt att använda ett termiskt skyddsrelä specifikt under det, vars responstid motsvarar de maximalt tillåtna överbelastningsindikatorerna för en viss elektrisk motor.

I praktiken, samla spänningsövervakningsrelä under varje typ av motor är opraktiskt. Ett reläelement används för att skydda motorer med olika utföranden. Samtidigt är det omöjligt att garantera tillförlitligt skydd i hela arbetsintervallet begränsat av minsta och maximala belastning.

En ökning av strömmen leder inte direkt till ett farligt nödläge för utrustningen. Innan rotorn och statorn värms upp till gränstemperaturen kommer det att ta lite tid

Därför är det inte absolut nödvändigt att skyddsanordningen reagerar på varje, till och med en liten ökning av strömmen. Reläet måste stänga av motorn endast i fall där det finns risk för snabbt slitage av det isolerande skiktet.

Typer av värmeskyddsreläer

Det finns flera typer av reläer för att skydda elektriska motorer från fasfel och strömöverbelastning. Alla har olika designfunktioner, typen av MP som används och tillämpning i olika motorer.

TRP. Enpolig omkopplare med kombinerat värmesystem. Utformad för att skydda asynkrona trefasiga elektriska motorer från strömöverbelastning. TRP används i likströmsnät med en basspänning på 440 V. Vid normal drift kännetecknas det av dess motstånd mot vibrationer och stötar.

RTL. Förse motorer med skydd i sådana fall:

• när en av de tre faserna faller ut;
• asymmetrier av strömmar och överbelastningar;
• försenad start;
• fastklämning av ställdonet.

De kan installeras med KRL-terminalerna separat från magnetstarter eller monteras direkt på PML. Monterad på skenor av standardtyp, skyddsklass - IP20.

PTT. De skyddar asynkron trefasmaskiner med en ekorr-burrotor från försenad start av mekanismen, långvarig överbelastning och asymmetrier, det vill säga fasobalans.

PTT kan användas som komponenter i olika frekvensomriktarkontrollkretsar samt för integration i PMA-seriestartare

TRN. Tvåfasomkopplare som styr uppstart av den elektriska installationen och driften av motorn. De är praktiskt taget oberoende av omgivningstemperaturen, de har bara ett system för manuellt att återlämna kontakter till sitt ursprungliga tillstånd. De kan användas i DC-nätverk.

RTI. Elektriska kopplingsanordningar med en konstant, om än låg strömförbrukning. Monterad på kontaktorer i KMI-serien. Arbeta tillsammans med säkringar /brytare.

Relä i fast tillstånd. Det är små elektroniska apparater i tre faser, i utformningen av vilka det inte finns rörliga delar.

De arbetar enligt principen för att beräkna medelvärdena på motortemperaturer, för vilket ändamål konstant övervakning av drifts- och startströmmar utförs. De kännetecknas av immunitet mot förändringar i miljön och används därför i farliga områden.

RTC. Startomkopplare för temperaturreglering i huset för elektrisk utrustning. De används i automatiseringskretsar, där termiska reläer fungerar som komponenter.

För att säkerställa tillförlitlig drift av elektrisk utrustning måste reläelementet ha sådana egenskaper som känslighet och hastighet samt selektivitet

Det är viktigt att komma ihåg att ingen av ovanstående enheter är lämpliga för att skydda kretsar mot kortslutningar.

Termiska skyddsanordningar förhindrar endast nödförhållanden som uppstår vid onormalt drift av mekanismen eller överbelastning.

Elektrisk utrustning kan brinna ut innan reläet börjar arbeta. För omfattande skydd måste de kompletteras med säkringar eller kompakta effektbrytare med modulär design.

Anslutning, justering och markering

Till skillnad från en elektrisk maskin bryter överbelastningsanordningen inte strömkretsen direkt utan ger endast en signal om att tillfälligt stänga av objektet i nödläge. En normalt aktiverad kontakt fungerar som en stoppknapp på en kontaktor och är seriekopplad.

Diagram för anslutningsanslutning

Vid utformningen av reläet är det inte nödvändigt att upprepa absolut alla funktioner i strömkontakterna efter framgångsrik drift, eftersom det är direkt anslutet till MP. Denna design kan avsevärt spara material för kraftkontakter. Det är mycket lättare att ansluta en liten ström i styrkretsen än att omedelbart koppla bort tre faser med en stor.

I många scheman för att ansluta ett termiskt relä till ett objekt används en permanent stängd kontakt. Den är seriekopplad med kontrollpanelens stoppknapp och betecknas NC - normalt stängd eller NC - normal ansluten.

En öppen kontakt med en sådan krets kan användas för att initiera drift av värmeskydd. Anslutningsdiagrammen för elmotorer där det termiska skyddsreläet är anslutet kan variera avsevärt beroende på tillgängligheten för ytterligare enheter eller tekniska funktioner.

I en enkel enkel krets är en TR ansluten till utgången från en lågspänningsstartare på en elektrisk motor. Ytterligare kontakter på enheten är nödvändigtvis anslutna i serie med startspolen

Detta ger tillförlitligt skydd mot överbelastning av elektrisk utrustning. Vid oacceptabelt överskott av de aktuella gränsvärdena öppnar reläelementet kretsen och kopplar omedelbart bort MP och motor från strömförsörjningen.

Anslutning och installation av ett termiskt relä utförs som regel tillsammans med en magnetstart som är utformad för att koppla och starta en elektrisk drivenhet. Det finns dock typer som är monterade på en DIN-skena eller en speciell panel.

Finesser för justering av reläelement

Ett av de viktigaste kraven för motorskyddsanordningar är den exakta driften av enheterna vid nödmotordrift. Det är mycket viktigt att välja det korrekt och justera inställningarna, eftersom falska larm är helt oacceptabla.

Det elektrotermiska reläet, som är optimalt anpassat för en specifik typ av motor i alla tekniska parametrar, kan ge tillförlitligt skydd mot överbelastning i varje fas, förhindra en försenad installation av installationen och förhindra olyckor med fastklämning av rotorn

Bland fördelarna med att använda strömskyddselement bör det också noteras en ganska hög hastighet och ett brett svarområde, enkel installation. För att säkerställa en snabb avstängning av elmotorn under överbelastning måste värmeskyddsreläet konfigureras på en speciell plattform / stativ.

I detta fall elimineras felaktighet på grund av den naturliga ojämna spridningen av de nominella strömmarna i NE. För att kontrollera skyddsanordningen på stativet används metoden för dummy-laster.

En lågspännings elektrisk ström passeras genom ett termoelement för att simulera en verklig termisk belastning. Därefter bestäms den exakta responstiden exakt av timern.

När du ställer in grundläggande parametrar bör du sträva efter följande indikatorer:

• vid 1,5 gånger strömmen måste enheten stänga av motorn efter 150 sekunder;
• vid 5 ... 6-faldig ström, bör den stänga av motorn efter 10 sekunder.

Om responstiden inte är korrekt måste reläelementet justeras med hjälp av kontrollskruven.

För korrekt drift är det absolut nödvändigt att ställa in enheten till den högsta tillåtna elektriska strömmen för motorn och lufttemperaturen

Detta görs i fall där värdena på nominell ström för NE och motor är olika, och även om omgivningstemperaturen är lägre än den nominella (+40 ºC) med mer än 10 grader Celsius.

Den elektrotermiska strömställarens svarsström minskar med ökande temperatur runt det aktuella objektet, eftersom uppvärmningen av bimetallremsan beror på denna parameter. Med betydande skillnader är det nödvändigt att justera TP ytterligare eller välja ett mer lämpligt termoelement.

Skarpa fluktuationer i temperaturindikatorer påverkar starkt reläets prestanda kraftigt. Därför är det mycket viktigt att välja en NE som är i stånd att effektivt utföra de grundläggande funktionerna med hänsyn till verkliga värden.

TR rekommenderas att placeras i ett rum med en skyddad elektrisk installation. De får inte monteras nära värmegeneratorer, värmugnar eller andra värmekällor.

Temperaturkompenserade reläer inkluderar inte dessa begränsningar. Den aktuella inställningen för skyddsanordningen kan justeras inom intervallet 0,75-1,25x från värdena på den nominella strömmen för termoelementet. Installationen sker i steg.

Beräkna först korrektionen E₁ utan temperaturkompensation:

E₁= (Jag_Mr.-I_ne) / c × I_ne,

var

• jag_Mr. - märkström för motorbelastning,
• jag_ne - nominell ström för det fungerande värmeelementet i reläet,
• c är skalavdelningspriset, det vill säga en excentrisk (c = 0,055 för skyddade förrätter, c = 0,05 för öppen).

Nästa steg är att fastställa ändringsförslag E₂ omgivningstemperatur:

E₂= (t_en-30)/10,

Där t_en (omgivningstemperatur) - omgivningstemperatur i grader Celsius.

Det sista steget är att hitta den totala korrigeringen:

E = e₁+ E₂.

Den totala korrigeringen E kan vara med ett "+" eller "-" tecken. Om resultatet är ett fraktionsvärde måste det avrundas till närmaste helhet i en mindre / större modulriktning, beroende på strömbelastningens art.

För att konfigurera reläet överförs excentriken till det erhållna värdet för den totala korrigeringen. Hög responstemperatur minskar skyddsanordningens beroende av externa indikatorer.

Det termiska skyddsreläet möjliggör manuell justering av enhetens driftström inom ± 25% av den elektromekaniska installationens nominella ström

Justeringen av dessa indikatorer utförs av en speciell spak, vars rörelse ändrar den första böjningen av bimetallplattan. Inställningen av driftsströmmen i ett bredare intervall utförs genom att byta ut termoelement.

I moderna växlar för överbelastningsskydd finns det en testknapp som gör att du kan kontrollera enhetens hälsa utan speciell stativ. Det finns också en nyckel för att återställa alla inställningar. Du kan återställa dem automatiskt eller manuellt. Dessutom är produkten utrustad med en indikator på apparatens aktuella tillstånd.

Termisk relämarkering

Skyddsanordningar väljs beroende på värdet på elmotorns effekt. Huvuddelen av de viktigaste egenskaperna är dold i symbolen.

Detta är märkningen av de termiska reläerna för KEAZ-anläggningen. Det är viktigt när du väljer att uppmärksamma värdet på den aktuella modellens nominella ström, så att den är tillräcklig

Tyngd bör ligga på vissa punkter:

1. Värdena för inställda strömmar (anges inom parentes) skiljer sig minimalt för olika tillverkare.
2. Bokstavsbeteckningarna för en viss typ av prestanda kan variera.
3. Klimatföreställningar serveras ofta som ett intervall. Till exempel bör UHL3O4 läsas så här: UHL3-O4.

Idag kan du köpa en mängd olika instrumentvariationer: reläer för AC och DC, monostabila och bistabila, enheter med en avmattning när de slås på / av, termiska skyddsreläer med accelererande element, TR utan en spolning, med en lindning eller flera.

Dessa parametrar visas inte alltid i märkning av enheter, men måste anges i databladet för elektriska produkter.

Med enheten kommer variationer och märkning av det elektromagnetiska reläet att bekanta sig nästa artikelsom vi rekommenderar att du bekanta dig med.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Enheten och principen för funktion av det aktuella reläet för effektivt skydd av den elektriska motorn enligt exemplet med PTT 32P-enheten:

Rätt skydd mot överbelastning och fasfel är nyckeln till en lång problemfri drift av elmotorn. Video om hur reläelementet reagerar vid onormal funktion av mekanismen:

Hur man ansluter en termisk skyddsanordning till en MP, kretsscheman över ett elektrotermiskt relä:

Termiskt överbelastningsrelä är ett väsentligt funktionellt element i alla drivsystem. Den reagerar på strömmen som flödar till motorn och aktiveras när temperaturen i den elektromekaniska installationen når sina gränsvärden. Detta gör det möjligt att förlänga livslängden för miljövänliga elmotorer.

Skriv kommentarer i blocket nedan. Berätta hur du valde och konfigurerade det termiska reläet för din egen elmotor. Dela användbar information, ställa frågor, posta bilder om artikelns ämne.