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

Počas prevádzky energetických zariadení je neustále vystavené prúdovému preťaženiu, ktoré znižuje jeho životnosť.Ochranou v takýchto situáciách je tepelné relé elektromotora, ktoré pri neobvyklých okolnostiach vypne napájanie.

Odporúčame vám pochopiť dizajn, princíp fungovania, typy a nuansy pripájania ochranných zariadení. Okrem toho vám povieme, aké parametre a vlastnosti by sa mali brať do úvahy pri výbere tepelného relé.

Návrh tepelných relé

Tepelné relé všetkých typov majú podobné zariadenie. Najdôležitejším prvkom každého z nich je citlivý bimetalový pás.

Hodnota prevádzkového prúdu je ovplyvnená teplotou prostredia, v ktorom relé pracuje. Zvýšenie teploty skracuje čas odozvy.

Aby sa tento vplyv minimalizoval, vývojári zariadení volia najvyššiu možnú teplotu bimetalu. Na rovnaký účel sú niektoré relé vybavené prídavnou kompenzačnou doskou.

Zariadenie sa skladá z krytu, nichrómového ohrievača, bimetalovej platne, západky, skrutky, páky, pohyblivého kontaktu a vratného tlačidla (+)

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

Aktuálna hodnota v bimetale sa reguluje pomocou bočníkov. Všetky časti sú zabudované do tela. Bimetalový prvok v tvare U je upevnený na osi.

O jeden koniec dosky sa opiera vinutá pružina. Druhý koniec je založený na vyváženom izolačnom bloku, ktorý sa otáča okolo osi a je oporou pre kontaktný mostík vybavený striebornými kontaktmi.

Na koordináciu nastavovacieho prúdu je bimetalová doska na svojom ľavom konci pripojená k jej mechanizmu. K úprave dochádza v dôsledku vplyvu na primárnu deformáciu dosky.

Ak sa veľkosť preťažených prúdov rovná alebo je väčšia ako nastavenie, izolačný blok sa otáča pod vplyvom dosky. Keď sa prevráti, normálne zatvorený kontakt zariadenia sa vypne.

Tepelné relé TRT v sekcii. Tu sú hlavné prvky: kryt (1), nastavovací mechanizmus (2), tlačidlo (3), os (4), strieborné kontakty (5), kontaktný mostík (6), izolačný blok (7), pružina (8), doska bimetalová (9), oska (10)

Relé sa automaticky vráti do pôvodnej polohy. Proces automatického návratu netrvá dlhšie ako 3 minúty od okamihu zapnutia ochrany. Manuálny reset je tiež možný, na to je k dispozícii špeciálne tlačidlo Reset.

Pri použití zaujme zariadenie svoju pôvodnú polohu za 1 minútu. Ak chcete aktivovať tlačidlo, otočte ho proti smeru hodinových ručičiek, kým sa nedostane nad telo. Inštalačný prúd je zvyčajne uvedený na paneli.

Princíp činnosti zariadenia

Vykonáva ochrannú funkciu, istič odpojí napájacie obvody. Tepelné relé sa od neho líši tým, že pri prekročení zaťaženia jednoducho vydá riadiaci signál. Pri takejto ochrane sa spínajú malé prúdy v jednom riadiacom obvode.

V okruhu pred tepelným relé je magnetický spínač. Keď sú obvody núdzovo otvorené, nie je potrebné duplikovať činnosť stýkača. V dôsledku toho sa na výrobu skupín výkonových kontaktov nespotrebuje žiadny materiál.

Najpopulárnejšie sú zariadenia vybavené bimetalovými platňami. Samotná doska pozostáva z dvoch podobných prvkov.

Jeden z nich má výrazný teplotný koeficient, zatiaľ čo druhý má o niečo menší. Tieto dve zložky do seba pevne zapadajú.

Keďže komponenty bimetalového pásika sú vyrobené z páru odlišných kovov s nerovnakými koeficientmi rozťažnosti, zahrievanie spôsobuje jeho ohýbanie a interakciu s kontaktmi.

Takéto pevné upevnenie je zabezpečené zváraním alebo valcovaním za tepla. Vďaka tomu, že doska je nehybne upevnená, pri zahriatí sa ohýba smerom k prvku s nižším teplotným koeficientom. Tento princíp bol braný ako základ pri tvorbe tepelné relé.

Pri ich výrobe sa používa chrómniklová oceľ a nemagnetická oceľ, ktoré majú vysoký teplotný koeficient. Ako materiál s nízkou hodnotou tohto parametra sa používa invar, zlúčenina niklu a železa.

Tepelné relé pracuje podľa tejto schémy. Voľný koniec bimetalovej dosky, keď sa ohýba, ovplyvňuje kontakty tepelného relé (+)

Bimetalová doska sa zahrieva záťažovými prúdmi. Najčastejšie pretekajú cez špeciálny ohrievač. Existuje aj kombinované vykurovanie, pri ktorom sa bimetal okrem tepla vydávaného ohrievačom ohrieva aj prúdom, ktorý ním prechádza.

Ako pripojiť tepelné relé

Uzavretý kontakt (normálne pripojený), ktorý sa používa na pripojenie tepelného modulu k magnetickému štartéru, je označený ako NC alebo NC, čo znamená normálne zatvorené. Kombinácia písmen NO označuje normálne otvorený kontakt.

V jednoduchom obvode sa používa na poskytovanie signálu indikujúceho, že ochrana motora sa spustila v dôsledku prekročenia prahovej teploty.

Pri implementácii do zložitých riadiacich obvodov je schopný generovať núdzový signál na deaktiváciu dopravníka.

Tepelné relé je umiestnené za stýkačmi, ale pred elektromotorom. Pripojenie normálneho pripojeného kontaktu k tlačidlu „Stop“ na ovládacom paneli sa vykonáva podľa sekvenčného obvodu (+)

Označenie svoriek stykača je diktované GOST: normálne zatvorené - 95-96, normálne otvorené - 97-98. K prvému páru je pripojený štartér, druhý slúži na signalizačné obvody. Keďže motor a tepelné relé musia byť chránené pred skratmi, obvod musí obsahovať istič.

Obvod zariadenia obsahuje tlačidlá „Test“ a „Stop“ alebo „Reset“. Prvý slúži na kontrolu funkčnosti a druhý slúži na manuálne vypnutie ochrany.

Pomocou otočného naťahovacieho spínača sa po zapnutí ochrany reštartuje elektromotor. Sklenený kryt výrobku je označený a zapečatený.

Na základe typu pripojenia možno rozlíšiť dve veľké skupiny tepelných relé:

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

V druhom prípade, počas spúšťania, hlavné zaťaženie padá na stýkač.Tu je tepelný modul vybavený medenými kontaktmi pripojenými priamo na vstupy štartéra.

Schéma tepelného relé. Sú na ňom vyznačené označenia ovládacích prvkov a výstupov. Tieto označenia sa môžu líšiť pre rôzne modely (+)

Drôty z motora sú pripojené k TP. Samotné relé v takomto obvode predstavuje medziľahlú jednotku, ktorá analyzuje prúd tečúci pri prechode do motora z magnetického štartéra.

Nuansy pri inštalácii zariadenia

Rýchlosť odozvy tepelného modulu môže byť ovplyvnená nielen prúdovým preťažením, ale aj vonkajšími indikátormi teploty. Ochrana bude fungovať aj pri absencii preťaženia.

Stáva sa tiež, že pod vplyvom núteného vetrania je motor vystavený tepelnému preťaženiu, ale ochrana nefunguje.

Aby ste sa vyhli takýmto javom, musíte dodržiavať odporúčania špecialistov:

1. Pri výbere relé sa zamerajte na maximálnu prípustnú prevádzkovú teplotu.
2. Nainštalujte ochranu v rovnakej miestnosti ako chránený objekt.
3. Pre inštaláciu vyberte miesta, kde nie sú žiadne zdroje tepla ani ventilačné zariadenia.
4. Tepelný modul musíte nakonfigurovať na základe skutočnej okolitej teploty.
5. Najlepšou možnosťou je mať v konštrukcii relé zabudovanú tepelnú kompenzáciu.

Ďalšou možnosťou tepelného relé je ochrana v prípade výpadku fázy alebo úplného napájania. Pre trojfázové motory je tento bod obzvlášť dôležitý.

Prúd v tepelnom relé prechádza postupne cez jeho vykurovací modul a ďalej k motoru. Zariadenie je pripojené k vinutiu štartéra pomocou prídavných kontaktov (+)

Ak je problém v jednej fáze, ďalšie dve odoberajú väčší prúd. Výsledkom je rýchle prehriatie a následné vypnutie.Ak relé nepracuje efektívne, môže zlyhať motor aj vedenie.

Existujúce typy zariadení

Trieda tepelných relé zahŕňa niekoľko typov: TRN, RTL, TRP, RTI, RTT. Použitie každého z nich je určené konštrukčnými prvkami.

Dvojfázové prúdové relé (TRN), sa používajú hlavne na elektrickú ochranu asynchrónnych motorov s rotorom nakrátko. Spravidla pracujú zo siete s menovitým napätím do 500 V, frekvenciou 50 Hz.

Relé je vybavené ručným kontaktným ovládacím mechanizmom. Rozmery TRN umožňujú ich integráciu do kompletných zariadení staníc uzavretého aj otvoreného typu, ktoré koordinujú činnosť pohonov. Nevykonávajú funkciu ochrany proti skratu a potrebujú ju sami.

TRP relé Majú mechanizmus odolný voči vibráciám a telo odolné voči nárazom. Určené na ochranu asynchrónnych trojfázových motorov pracujúcich v podmienkach vysokého mechanického zaťaženia.

Sú navrhnuté pre maximálny prúd 600 A a maximálne napätie 500 V av obvodoch s jednosmerným prúdom - 440 V. Automatizácia je necitlivá na vonkajšiu teplotu a funguje, keď indikátor prekročí 200 ° C.

RTL zariadenia — trojfázový, okrem ochrany motora pred preťažením, chráni rotor pred zablokovaním. Poisťujú ho proti poškodeniu v prípade fázovej nerovnováhy pri dlhšom nábehu.

Pracujú autonómne so svorkovnicami KRL a v modifikácii s magnetickým štartérom PML. Aktuálny prevádzkový rozsah - od 0,10 do 86 A.

Stýkač spárovaný s tepelným relé. Keď je zariadenie spustené, normálne zatvorené a normálne otvorené kontakty menia svoju polohu synchrónne

PTT — zariadenie chráni asynchrónne motory pred prúdovými rázmi, fázovou nerovnováhou, rušením a inými núdzovými situáciami.Používa sa ako samostatné zariadenie aj ako integrálna súčasť štartérov PMA a PME.

Trojfázový produkt RTI vybavený rovnakými funkciami ako predchádzajúci, ale používa sa v modifikácii so štartérmi KTM a KMI.

Ako si vybrať tepelné relé

Motor potrebuje relé na ochranu, keď z technologických dôvodov hrozí potenciálne preťaženie. Druhým prípadom je potreba obmedziť čas rozbehu v podmienkach zníženého napätia.

Tieto požiadavky sú obsiahnuté v príslušných pokynoch. Ktorý stanovuje požiadavku na vybavenie ochranného prípravku s časovým oneskorením. To všetko sa realizuje pomocou tepelných relé.

Základné charakteristiky zariadení

Základné údaje zariadenia chrániaceho motor sú:

1. Výkon kontaktu v závislosti od aktuálnych parametrov - ukazovateľ času-prúdu.
2. Prevádzkový prúd, pri ktorom sa spúšťa TP.
3. Obmedzte úpravy nastavenia prúdu. Vo všetkých zariadeniach vyrábaných rôznymi výrobcami sa tento parameter mierne líši. Prekročenie nominálnej hodnoty o 20 % znamená prevádzku zariadenia po 25 minútach.
4. Hodnota menovitého prúdu pracovnej bimetalovej dosky. Ide o hodnotu, pri prekročení ktorej sa relé okamžite nevypne.
5. Aktuálny rozsah, v ktorom relé pracuje.

Informácie o tepelnom relé možno získať dešifrovaním jeho označení. Symbol označujúci typ vykonania sa môže líšiť.

Stýkač spárovaný s tepelným relé. Keď je zariadenie spustené, normálne zatvorené a normálne otvorené kontakty synchrónne menia svoju polohu (+)

Umiestnenie domácich TP upravuje GOST 15150.Ich činnosť je ovplyvnená faktormi, ako je nadmorská výška, vibrácie, otrasy a zrýchlenie.

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

Výber zariadenia podľa pravidiel

Požiadavky na tepelné relé sú uvedené v pokynoch. Taktiež je tu stanovené, že ochrana musí mať časové oneskorenie. Všetky požiadavky sú splnené pomocou špeciálnych zariadení.

Časovo-prúdová charakteristika TR a chráneného motora. Pri skratových prúdoch sa vykurovacie články relé stanú tepelne nestabilnými (+)

Pri analýze časovo-prúdových charakteristík TR je potrebné vziať do úvahy, že prevádzka môže nastať z prehriateho alebo studeného stavu.

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

V tabuľke sú uvedené technické charakteristiky tepelného relé typu RTL. Pomocou neho môžete vybrať ochranné zariadenie s potrebnými parametrami pre výkon motora (+)

Správny výber ochranného výrobku sa vykonáva na základe takého parametra, 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 prevádzkového prúdu tepelného relé.

To znamená, že zariadenie sa uvedie do prevádzky pri preťažení 20 až 30 % alebo pri Iav.x1,2 alebo 1,3 najneskôr do 20 minút.

Na základe toho treba vykonať výber tak, aby neprevádzkový prúd TR prevyšoval menovitý prúd zakrytého objektu v priemere o 12 %. Hodnota In je zobrazená v pase zariadenia a na štítku pripevnenom k ​​telu.

Na základe neho sa vyberie TR aj štartér, ktorý mu zodpovedá. Stupnica relé je kalibrovaná v ampéroch a spravidla zodpovedá nastavenej hodnote prúdu.

Príkladom je výber tepelného relé pre asynchrónny motor pripojený do siete 380 V s výkonom 1,5 kW.

Prevádzkový menovitý prúd preň je 2,8 A, čo znamená, že pre tepelné relé bude prahový prúd rovný: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. Podľa tabuľky by sa mal výber vykonať na RTL-1008, ktorého rozsah nastavenia je v rozsahu od 2,4 do 4 A.

Keď sa ochrana spustí, najskôr odstránia hlavnú príčinu zastavenia a potom vrátia „ohrievač“ do pôvodného stavu pomocou návratového kľúča

Ak nie sú údaje na typovom štítku motora známe, prúd sa určí pomocou špeciálnych zariadení - prúdovej svorky alebo multimetra s príslušnou možnosťou. Merania sa vykonávajú v každej z fáz.

Pri výbere je dôležité venovať pozornosť napätiu uvedenému na zariadení. Ak plánujete použiť tandem TP-starter, musíte vziať do úvahy počet kontaktov.

Pri pripájaní zariadenia do trojfázovej siete je potrebný modul, ktorý má ochrannú funkciu pre prípady vyhorenia vodiča alebo fázovej nerovnováhy.

Závery a užitočné video na túto tému

Účinná schéma ochrany motora:

Komponenty tepelného relé:

Princíp interakcie medzi rôznymi zariadeniami v rôznych možnostiach pripojenia pre tepelné relé je rovnaký. Pre lepšiu orientáciu v diagramoch je potrebné vedieť „čítať“ označenia zariadení.V ideálnom prípade by všetky spojovacie práce mal vykonávať technik certifikovaný na prácu v podmienkach vysokého napätia.

Máte čo dodať, alebo máte otázky ohľadom výberu a použitia tepelného relé? K publikácii môžete zanechať komentáre, zapojiť sa do diskusií a podeliť sa o svoje vlastné skúsenosti s používaním zariadení. Kontaktný formulár sa nachádza v dolnom bloku.