Toplinski relej za elektromotor: princip rada, uređaj, kako odabrati

Tijekom rada energetske opreme, ona je stalno izložena strujnim preopterećenjima, što smanjuje njenu trajnost.Zaštita u takvim situacijama je toplinski relej za elektromotor, koji isključuje napajanje kada nastupe neobične okolnosti.

Predlažemo da razumijete dizajn, princip rada, vrste i nijanse povezivanja zaštitnih uređaja. Osim toga, reći ćemo vam koje parametre i karakteristike treba uzeti u obzir pri odabiru toplinskog releja.

Projektiranje toplinskih releja

Toplinski releji svih vrsta imaju sličan uređaj. Najvažniji element svakog od njih je osjetljiva bimetalna traka.

Na vrijednost radne struje utječe temperatura okoline u kojoj relej radi. Povećanje temperature smanjuje vrijeme odziva.

Kako bi minimizirali ovaj utjecaj, programeri uređaja odabiru najvišu moguću temperaturu bimetala. U istu svrhu, neki releji su opremljeni dodatnom kompenzacijskom pločom.

Uređaj se sastoji od kućišta, nichrome grijača, bimetalne ploče, zasuna, vijka, poluge, pokretnog kontakta i gumba za povratak (+)

Ako su nichrome grijači uključeni u dizajn releja, oni su spojeni u paralelni, serijski ili paralelno-serijski krug s pločom.

Vrijednost struje u bimetalu regulirana je pomoću šantova. Svi dijelovi su ugrađeni u tijelo. Bimetalni element u obliku slova U fiksiran je na osi.

Zavojna opruga naslanja se na jedan kraj ploče. Drugi kraj se temelji na uravnoteženom izolacijskom bloku, okreće se oko osi i predstavlja oslonac za kontaktni most opremljen srebrnim kontaktima.

Za usklađivanje struje podešavanja, bimetalna ploča je na svom lijevom kraju povezana sa svojim mehanizmom. Podešavanje se događa zbog utjecaja na primarnu deformaciju ploče.

Ako veličina struja preopterećenja postane jednaka ili veća od postavki, izolacijski blok se okreće pod utjecajem ploče. Kada se prevrne, normalno zatvoreni kontakt uređaja se isključuje.

TRT toplinski relej u odjeljku. Ovdje su glavni elementi: kućište (1), mehanizam za podešavanje (2), gumb (3), osovina (4), srebrni kontakti (5), kontaktni most (6), izolacijski blok (7), opruga (8), ploča bimetalna (9), osovina (10)

Relej se automatski vraća u prvobitni položaj. Proces samopovrata ne traje više od 3 minute od trenutka uključivanja zaštite. Moguće je i ručno resetiranje; za to postoji posebna tipka za resetiranje.

Prilikom korištenja uređaj zauzima svoj izvorni položaj za 1 minutu. Za aktiviranje gumba okrenite ga u smjeru suprotnom od kazaljke na satu dok se ne podigne iznad tijela. Struja instalacije obično je naznačena na ploči.

Princip rada uređaja

Obavljanje zaštitne funkcije, osigurač odvaja strujne krugove. Termalni relej se od njega razlikuje po tome što kada je opterećenje prekoračeno, jednostavno izdaje kontrolni signal. S takvom zaštitom, male struje se prebacuju u jednom upravljačkom krugu.

U krugu ispred toplinskog releja nalazi se magnetski prekidač. Kada se strujni krugovi otvore u slučaju nužde, nema potrebe za dupliranjem rada kontaktora. Posljedično, ne troši se materijal za proizvodnju energetskih kontaktnih grupa.

Najpopularniji su uređaji opremljeni bimetalnim pločama. Sama ploča sastoji se od dva slična elementa.

Jedan od njih ima značajan temperaturni koeficijent, dok drugi ima nešto manji. Ove dvije komponente čvrsto pristaju jedna uz drugu.

Budući da su komponente bimetalne trake izrađene od para različitih metala koji imaju nejednake koeficijente širenja, zagrijavanje uzrokuje savijanje i interakciju s kontaktima

Takvo kruto pričvršćivanje osigurava se zavarivanjem ili vrućim valjanjem. Zbog činjenice da je ploča fiksirana nepomično, kada se zagrijava, savija se prema elementu s nižim temperaturnim koeficijentom. Ovo je načelo uzeto kao osnova pri stvaranju toplinski releji.

U njihovoj proizvodnji koriste se čelik krom-nikal i nemagnetski čelik koji ima visok temperaturni koeficijent. Kao materijal s niskom vrijednošću ovog parametra koristi se invar, spoj nikla i željeza.

Toplinski relej radi prema ovoj shemi. Labavi kraj bimetalne ploče, kada se savija, utječe na kontakte toplinskog releja (+)

Bimetalna ploča se zagrijava strujama opterećenja. Najčešće teku kroz poseban grijač. Postoji i kombinirano grijanje, u kojem se, osim topline koju daje grijač, bimetal zagrijava i strujom koja prolazi kroz njega.

Kako spojiti toplinski relej

Zatvoreni kontakt (normalno spojen), koji se koristi za spajanje toplinskog modula na magnetski starter, označen je NC ili NC, što znači normalno zatvoren. Kombinacija slova NO označava normalno otvoren kontakt.

U jednostavnom strujnom krugu koristi se za davanje signala koji pokazuje da se zaštita motora aktivirala zbog prekoračenja granične temperature.

Kada se implementira u složene upravljačke krugove, sposoban je generirati hitni signal za deaktiviranje pokretne trake.

Termalni relej nalazi se iza kontaktora, ali ispred elektromotora. Povezivanje normalnog spojnog kontakta s gumbom "Stop" na upravljačkoj ploči provodi se prema sekvencijalnom krugu (+)

Označavanje terminala kontaktora diktira GOST: normalno zatvoreno - 95-96, normalno otvoreno - 97-98. Starter je spojen na prvi par, drugi se koristi za signalne krugove. Budući da motor i toplinski relej moraju biti zaštićeni od kratkog spoja, krug mora sadržavati prekidač.

Krug uređaja uključuje gumbe "Test" i "Stop" ili "Reset". Prvi služi za provjeru funkcionalnosti, a drugi služi za ručno deaktiviranje zaštite.

Pomoću sklopke za napinjanje, nakon uključivanja zaštite, ponovno se pokreće elektromotor. Stakleni poklopac proizvoda je označen i zapečaćen.

Na temelju vrste priključka mogu se razlikovati dvije velike skupine toplinskih releja:

• prva grupa - uređaji montirani iza magnetskog pokretača i spojeni premosnicama;
• druga skupina — uređaji ugrađeni izravno na kontaktor startera.

U potonjem slučaju, tijekom pokretanja, glavno opterećenje pada na kontaktor.Ovdje je toplinski modul opremljen bakrenim kontaktima koji su spojeni izravno na ulaze startera.

Dijagram toplinskog releja. Na njemu su označene oznake upravljačkih elemenata i izlaza. Ove oznake mogu se razlikovati za različite modele (+)

Žice iz motora spojene su na TP. Sam relej u takvom krugu predstavlja međujedinicu koja analizira struju koja teče u tranzitu do motora od magnetskog pokretača.

Nijanse prilikom instaliranja uređaja

Na brzinu odziva toplinskog modula mogu utjecati ne samo trenutna preopterećenja, već i vanjski indikatori temperature. Zaštita će raditi čak i bez preopterećenja.

Također se događa da je pod utjecajem prisilne ventilacije motor podložan toplinskom preopterećenju, ali zaštita ne radi.

Da biste izbjegli takve pojave, morate slijediti preporuke stručnjaka:

1. Prilikom odabira releja usredotočite se na najveću dopuštenu radnu temperaturu.
2. Zaštitu postaviti u istoj prostoriji u kojoj se nalazi štićeni objekt.
3. Za ugradnju odaberite mjesta gdje nema izvora topline ili ventilacijskih uređaja.
4. Morate konfigurirati toplinski modul na temelju stvarne temperature okoline.
5. Najbolja opcija je imati ugrađenu toplinsku kompenzaciju u dizajnu releja.

Dodatna opcija termalnog releja je zaštita u slučaju ispada faze ili potpunog napajanja. Za trofazne motore ova točka je posebno relevantna.

Struja u termalnom releju kreće se uzastopno kroz njegov grijaći modul i dalje do motora. Uređaj je povezan s namotom startera pomoću dodatnih kontakata (+)

Ako postoji problem u jednoj fazi, druge dvije preuzimaju veću struju. Kao rezultat toga, brzo dolazi do pregrijavanja, a zatim do gašenja.Ako relej ne radi učinkovito, i motor i ožičenje mogu otkazati.

Postojeće vrste uređaja

Klasa toplinskih releja uključuje nekoliko tipova: TRN, RTL, TRP, RTI, RTT. Upotreba svakog od njih određena je značajkama dizajna.

Dvofazni strujni relej (TRN), koriste se uglavnom za električnu zaštitu asinkronih motora s kaveznim rotorom. U pravilu rade iz mreže s naponom do 500 V, frekvencijom od 50 Hz.

Relej je opremljen mehanizmom za ručnu kontrolu kontakta. Dimenzije TRN-a omogućuju njihovu integraciju u kompletne uređaje zatvorenog i otvorenog tipa stanica koje koordiniraju rad pogona. Oni ne obavljaju funkciju zaštite od kratkog spoja i trebaju ga sami.

TRP relej Imaju mehanizam otporan na vibracije i kućište otporno na udarce. Dizajniran za zaštitu asinkronih trofaznih motora koji rade u uvjetima velikih mehaničkih opterećenja.

Dizajnirani su za maksimalnu struju od 600 A i maksimalni napon od 500 V, au krugovima s istosmjernom strujom - 440 V. Automatizacija je neosjetljiva na vanjsku temperaturu i radi kada indikator prelazi 200 ° C.

RTL uređaji — trofazni, osim što štiti motor od preopterećenja, štiti rotor od zaglavljivanja. Osiguravaju ga od oštećenja u slučaju neravnoteže faza tijekom duljeg pokretanja.

Rade autonomno s KRL stezaljkama iu modifikaciji s PML magnetskim starterom. Radni raspon struje - od 0,10 do 86 A.

Kontaktor uparen s toplinskim relejem. Kada se uređaj aktivira, normalno zatvoreni i normalno otvoreni kontakti sinkrono mijenjaju svoje položaje

PZR — uređaj štiti asinkrone motore od strujnih udara, neravnoteže faza, ometanja i drugih hitnih situacija.Koristi se i kao samostalan uređaj i kao sastavni dio PMA i PME startera.

Trofazni RTI proizvod obdaren istim funkcijama kao i prethodni, ali se koristi u modifikaciji s KTM i KMI starterima.

Kako odabrati toplinski relej

Motoru je potreban relej za zaštitu kada, iz tehnoloških razloga, postoji potencijalna opasnost od preopterećenja. Drugi slučaj je potreba za ograničenjem vremena pokretanja u uvjetima smanjenog napona.

Ovi zahtjevi sadržani su u odgovarajućim uputama. Koji postavlja zahtjev za opremanje zaštitnim proizvodom s vremenskom odgodom. Sve se to ostvaruje pomoću toplinskih releja.

Osnovne karakteristike uređaja

Osnovni podaci uređaja za zaštitu motora su:

1. Učinak kontakta ovisno o strujnim parametrima - indikator vrijeme-struja.
2. Radna struja pri kojoj se aktivira TP.
3. Ograničite podešavanje trenutne postavke. U svim uređajima različitih proizvođača ovaj se parametar malo razlikuje. Prekoračenje nominalne vrijednosti za 20% uključuje rad uređaja nakon 25 minuta.
4. Nazivna vrijednost struje radne bimetalne ploče. Ovo se odnosi na vrijednost iznad koje se relej ne isključuje odmah.
5. Raspon struje u kojem relej radi.

Informacije o toplinskom releju mogu se dobiti dešifriranjem njegovih oznaka. Simbol koji označava vrstu izvršenja može varirati.

Kontaktor uparen s toplinskim relejem. Kada se uređaj aktivira, normalno zatvoreni i normalno otvoreni kontakti sinkrono mijenjaju svoj položaj (+)

Mjesta domaćih TP-ova regulirana su GOST 15150.Na njihov rad utječu čimbenici kao što su visina iznad razine mora, vibracije, udarci i ubrzanja.

Proizvođači odražavaju sve te nijanse u označavanju svojih proizvoda. Neki od njih dodatno uključuju podatke o sposobnosti za rad u prisutnosti štetnih tvari i eksplozivnih plinova.

Odabir uređaja prema pravilima

Zahtjevi za toplinski relej navedeni su u uputama. Ovdje je također propisano da zaštita mora imati vremensku odgodu. Svi zahtjevi se ispunjavaju pomoću posebnih uređaja.

Vremensko-strujna karakteristika TR i štićenog motora. Kod struja kratkog spoja grijaći elementi releja postaju toplinski nestabilni (+)

Pri analizi vremensko-strujnih karakteristika TR potrebno je uzeti u obzir da do rada može doći iz pregrijanog ili hladnog stanja.

Besprijekorna zaštita pretpostavlja da je krivulja koja prikazuje optimalnu ovisnost trajanja protoka struje o vrijednosti struje za relej i motor za besprijekoran rad opreme različita. Prvi bi trebao biti niži od drugog.

U tablici su prikazane tehničke karakteristike toplinskog releja tipa RTL. Pomoću njega možete odabrati zaštitni uređaj s potrebnim parametrima za snagu motora (+)

Ispravan odabir zaštitnog proizvoda provodi se na temelju parametra kao što je radna nazivna struja. Njegova vrijednost je povezana s nazivnom strujom opterećenja elektromotora.

I međunarodni i domaći standardi propisuju da je nazivna struja motora slična postavci radne struje termalnog releja.

To znači da se uređaj pušta u rad pri preopterećenju od 20 do 30% ili pri Iav.x1.2 ili 1.3 najkasnije za 20 minuta.

Na temelju toga izbor mora biti napravljen tako da struja mirovanja TR premašuje nazivnu struju pokrivenog objekta za prosječno 12%. Vrijednost In prikazana je u putovnici uređaja i na pločici pričvršćenoj na tijelo.

Na temelju njega odabiru se i TR i njemu odgovarajući starter. Skala releja kalibrirana je u amperima i u pravilu odgovara zadanoj vrijednosti struje.

Primjer je izbor toplinskog releja za asinkroni motor spojen na mrežu od 380 V snage 1,5 kW.

Radna nazivna struja za njega je 2,8 A, što znači da će za toplinski relej struja praga biti jednaka: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. Prema tablici, izbor bi trebao biti napravljen na RTL-1008, čiji raspon podešavanja je u rasponu od 2,4 do 4 A.

Kada se zaštita aktivira, prvo uklanjaju glavni uzrok zaustavljanja, a zatim vraćaju "grijač" u prvobitno stanje pomoću tipke za povratak

Kada su podaci s natpisne pločice motora nepoznati, struja se utvrđuje pomoću posebnih uređaja - strujnih kliješta ili multimetra s odgovarajućom opcijom. Mjerenja se provode na svakoj od faza.

Prilikom odabira važno je obratiti pozornost na napon naznačen na uređaju. Ako planirate koristiti tandem TP-startera, morate uzeti u obzir broj kontakata.

Prilikom spajanja uređaja na trofaznu mrežu potreban je modul koji ima funkciju zaštite u slučaju pregorjevanja vodiča ili neravnoteže faza.

Zaključci i koristan video na tu temu

Učinkovita shema zaštite motora:

Komponente toplinskog releja:

Načelo interakcije između različitih uređaja u različitim opcijama povezivanja za toplinski relej je isto. Za bolju orijentaciju u dijagramima, morate biti u mogućnosti "čitati" oznake uređaja.U idealnom slučaju, sve radove na povezivanju trebao bi izvoditi tehničar certificiran za rad u uvjetima visokog napona.

Imate li što dodati ili imate pitanja o odabiru i uporabi toplinskog releja? Možete ostaviti komentare na publikaciju, sudjelovati u raspravama i podijeliti vlastito iskustvo korištenja uređaja. Kontakt obrazac nalazi se u donjem bloku.