Med delovanjem električne opreme nenehno vplivajo trenutne preobremenitve, ki zmanjšujejo vzdržljivost. Zaščita v takšnih situacijah je toplotni rele elektromotorja, ki v nenavadnih okoliščinah prekine napajanje.
Ponujamo vam, da razumemo zasnovo, načelo delovanja, vrste in nianse priključnih zaščitnih naprav. Poleg tega vam bomo povedali, katere parametre in značilnosti je treba upoštevati pri izbiri toplotnega releja.
Dizajn toplotnih relejev
Toplotni releji vseh vrst imajo podobno napravo. Najpomembnejši element katerega koli od njih je občutljiva bimetalna plošča.
Na vrednost odklopnega toka vplivajo temperaturni kazalci medija, v katerem deluje rele. Zvišanje temperature zmanjša odzivni čas.
Da bi zmanjšali ta učinek, razvijalci naprav izberejo najvišjo možno temperaturo bimetala. Za isti namen nekateri releji nudijo dodatno kompenzacijsko ploščo.
Napravo sestavljajo telo, nikromatski grelec, bimetalna plošča, zapah, vijak, ročica, pomični kontakt in povratni gumb (+)
Če so v zasnovo releja vključeni nikromatski grelniki, so povezani s paralelno, zaporedno ali vzporedno serijsko vezje s ploščo.
Trenutna vrednost v bimetalu se regulira s pomočjo ranžirjev. Vsi deli so nameščeni v ohišju. Na os je pritrjen bimetalni element v obliki črke U.
Vzmet tuljave leži na enem koncu plošče. Drugi konec temelji na uravnoteženem izolacijskem bloku, ki se vrti okoli osi in je podpora za kontaktni most, opremljen s srebrnimi kontakti.
Za koordinacijo nastavljenega toka je bimetalna plošča povezana z levim koncem na njen mehanizem. Prilagoditev nastane zaradi vpliva na primarno deformacijo plošče.
Če velikost preobremenitvenih tokov postane enaka ali večja od nastavitve, se izolacijski blok vrti pod vplivom plošče. Med njegovim prevračanjem se stikalna naprava naprave izklopi.
Toplotni TPT rele v preseku. Glavni elementi tukaj so: ohišje (1), nastavitveni mehanizem (2), gumb (3), os (4), srebrni kontakti (5), kontaktni most (6), izolacijski blok (7), vzmet (8), plošča bimetalna (9), os (10)
Rele se samodejno vrne v prvotni položaj. Postopek samovračanja traja največ 3 minute od trenutka vklopa zaščite. Možna je tudi ročna ponastavitev, za to je na voljo posebna tipka za ponastavitev.
Ko jo uporabljate, naprava v 1 minuti prevzame prvotni položaj. Za aktiviranje gumba ga zasučemo v nasprotni smeri urinega kazalca, dokler se ne dvigne nad telo. Na plošči je ponavadi prikazan namestitveni tok.
Načelo delovanja naprave
Z varovalno funkcijo odklopnik odklopi tokokroge. Toplotni rele se od njega razlikuje po tem, da ob preseganju obremenitve preprosto odda krmilni signal. S to zaščito se v enem krmilnem vezju preklopijo majhni tokovi.
V vezju pred termičnim relejem je magnetni zaganjalnik. Ko se tokokrogi odprejo v sili, ni treba podvajati kontaktorja. Zato se za izdelavo kontaktnih skupin za napajanje ne uporablja noben material.
Najbolj priljubljeni so instrumenti, opremljeni z bimetalnimi ploščami. Sama plošča je sestavljena iz dveh podobnih elementov.
Eden od njih ima pomemben temperaturni koeficient, drugi pa nekoliko nižji. Ti dve komponenti se tesno prilegata skupaj.
Ker so sestavni deli bimetalne plošče izdelani iz para različnih kovin z različnimi koeficienti ekspanzije, segrevanje povzroči upogibanje in interakcijo s kontakti
Tako togo vez dosežemo z varjenjem ali vročim valjanjem. Zaradi dejstva, da je plošča pritrjena negibno, pri segrevanju opazimo njeno upogibanje proti elementu z nižjim temperaturnim koeficientom. To načelo se vzame kot osnova pri ustvarjanju toplotnih relejev.
Pri njihovi proizvodnji se uporabljajo krom-nikljevo jeklo in nemagnetno jeklo, ki imajo velik temperaturni koeficient. Kot material z majhno vrednostjo tega parametra se uporablja Invar - spojina niklja z železom.
Po tej shemi deluje toplotni rele. Ohlapen konec bimetalne plošče, ko se odkloni, vpliva na kontakte toplotnega releja (+)
Bimetalna plošča segreva obremenitvene tokove. Najpogosteje tečejo skozi poseben grelec. Obstaja tudi kombinirano ogrevanje, pri katerem bimetal poleg toplote, ki jo oddaja grelec, segreva tudi tok, ki gre skozi njega.
Kako priključiti toplotni rele
Zaprti kontakt (normalno priključen), s katerim je toplotni modul priključen na magnetni zaganjalnik, je označen kot NC ali NC, kar pomeni normalno zaprto. Kombinacija črk NO označuje običajno odprt stik.
V preprostem vezju se uporablja za oddajanje signala, ki kaže, da se je zaščita motorja sprožila zaradi prekoračitve mejne temperature.
Če je izveden v zapletenih krmilnih tokokrogih, lahko generira signal za izvzem tekočega transporterja iz obratovalnega stanja.
Termični rele je nameščen za kontaktorje, vendar pred elektromotorjem. Običajni konektorski stik je na nadzorni plošči zaporedno povezan z gumbom "Stop" (+)
Imenovanje sponk kontaktorjev narekuje GOST: normalno zaprto - 95-96, normalno odprto - 97-98. Na prvi par je priključen zaganjalnik, drugi se uporablja za signalizacijska vezja. Ker morata biti motor in toplotni rele zaščiten pred kratkim stikom, mora tokokrog vsebovati odklopnik.
Shema naprave vključuje gumba »Preizkusi« in »Ustavi« ali »Ponastavi«. Z uporabo prvega preverijo operabilnost, drugi pa - ročno onemogočijo zaščito.
Po vklopu zaščite se z vklopom zaščitnega stikala ponovno zažene električni motor. Stekleni pokrov izdelka je označen in zapečaten.
Glede na vrsto povezave lahko ločimo dve veliki skupini toplotnih relejev:
- prva skupina - naprave, nameščene za magnetnim zaganjalnikom, in naprave, povezane s skakalci;
- druga skupina - naprave, nameščene neposredno na kontaktor zaganjalnika.
V zadnjem primeru ob zagonu glavna obremenitev pade na kontaktor. Tu je termični modul opremljen z bakrenimi kontakti, ki so povezani neposredno na vhode zaganjalnika.
Toplotni relejni tokokrog Nanj se uporabijo oznake kontrolnih elementov in zaključki. Za različne modele se lahko te oznake razlikujejo (+)
Za TR priključite žice motorja. Sam rele v takem vezju predstavlja vmesno enoto, ki analizira tok, ki teče v tranzitu do motorja iz magnetnega zaganjača.
Odtenki pri nameščanju naprave
Na hitrost odziva toplotnega modula lahko vplivajo ne samo trenutne preobremenitve, temveč tudi kazalniki zunanje temperature. Zaščita bo delovala tudi ob preobremenitvi.
Dogaja se tudi, da je motor pod vplivom prisilnega prezračevanja izpostavljen toplotni preobremenitvi, vendar zaščita ne deluje.
Da bi se izognili takšnim pojavom, morate upoštevati priporočila strokovnjakov:
- Pri izbiri releja se osredotočite na najvišjo dovoljeno delovno temperaturo.
- Zaščito namestite v eno sobo z zaščitenim objektom.
- Za namestitev izberite mesta, kjer ni toplotnih virov ali prezračevalnih naprav.
- Prilagoditi je treba termični modul s poudarkom na dejanski temperaturi okolice.
- Najboljša možnost je prisotnost vgrajene toplotne kompenzacije v zasnovi releja.
Dodatna možnost toplotnega releja je zaščita v primeru izpada faze ali popolnoma napajalnega omrežja. Pri trifaznih motorjih je ta trenutek še posebej pomemben.
Tok v termičnem releju se zaporedno premika skozi svoj grelni modul in naprej do motorja. Dodatni stiki napravo povežejo z navijanjem zaganjalnika (+)
Če v eni fazi pride do težav, druga dva prevzameta večji tok. Posledično se hitro pojavi pregrevanje in nato izklop. Če rele odpove, lahko motor in ožičenje ne uspeta.
Obstoječe vrste naprav
Razred toplotnih relejev vključuje več vrst: TRN, RTL, TRP, RTI, PTT. Uporaba vsakega je posledica oblikovnih značilnosti.
Dvofazni tokovni rele (TRN), ki se uporabljajo predvsem za električno zaščito indukcijskih motorjev z rotorjem s kletko. Praviloma delujejo iz omrežja z do 500 V in frekvenco 50 Hz.
Rele je opremljen z ročnim kontaktnim mehanizmom. Dimenzije TRN omogočajo njihovo vključitev v celotne naprave zaprtih in odprtih postaj, ki usklajujejo delovanje pogonov. Ne opravljajo funkcije zaščite pred kratkim stikom in jo sami potrebujejo.
TRP rele imajo mehanizem proti vibracijam, odporno na udarce. Zasnovan je za zaščito asinhronih trifaznih motorjev, ki delujejo v pogojih velikih mehanskih obremenitev.
Zasnovani so za največji tok 600 A in napetost največ 500 V, v enosmernih tokokrogih pa 440 V. Avtomatizacija je neobčutljiva na zunanjo temperaturo in se sproži, ko indikator preseže 200 ° C.
RTL naprave - trifazni, poleg zaščite motorja pred preobremenitvami, ščiti rotor pred zagozditvijo. Zavarujejo ga pred okvarami v primeru neravnovesja faz, s podaljšanim zagonom.
Avtonomno delujejo s terminali KRL in v modifikaciji z magnetnim zaganjalnikom PML. Trenutni delovni interval je od 0,10 do 86 A.
Kontaktor je povezan s termičnim relejem. Ko se naprava izklopi, običajno zaprt in običajno odprt stik sinhrono spremeni svoj položaj
PTT - naprava ščiti asinhrone motorje pred trenutnimi prenapetostmi, faznim neravnovesjem, zastojem in drugimi izrednimi razmerami. Uporablja se kot samostojna naprava in kot namestitev v zaganjalnike PMA, PME.
Izdelek trifazni RTI obdarjena z enakimi funkcijami kot prejšnja, vendar se uporablja pri modifikaciji z zaganjalniki KTM in KMI.
Kako izbrati toplotni rele
Motor potrebuje zaščitni rele, kadar zaradi tehnoloških razlogov obstaja nevarnost preobremenjenosti. Drugi primer je potreba po omejitvi začetnega časa v razmerah nizke napetosti.
Te zahteve so vsebovane v ustreznih navodilih. Kar določa željo po zaščiti izdelka s časovno zamudo. Vse to uresničujejo s pomočjo toplotnih relejev.
Osnovne značilnosti naprav
Osnovni podatki naprave, ki ščiti motor, so:
- Učinkovitost stika glede na trenutne parametre - indikator časovnega toka.
- Obratovalni tok, pri katerem se sproži TP.
- Trenutne nastavitve omejitve. V vseh napravah različnih proizvajalcev se ta parameter nekoliko razlikuje. Če prekoračite nazivno vrednost za 20%, lahko naprava deluje v približno 25 minutah.
- Nazivni tok delovne bimetalne plošče. To se nanaša na vrednost, nad katero se rele ne izklopi takoj.
- Trenutni razpon, v katerem se sproži rele.
Informacije o toplotnem releju lahko dobite z dekodiranjem njegovih oznak. Simbol vrste izvedbe se lahko razlikuje.
Kontaktor je povezan s termičnim relejem. Ko se naprava sproži, običajno zaprt in normalno odprt stik sinhrono spremeni svoj položaj (+)
Lokacije domačih TP ureja GOST 15150. Na njihovo delo vplivajo taki trenutki, kot so višina dviga nad morsko gladino, vibracije, sunki, pospeški.
Proizvajalci vse te nianse odražajo pri označevanju svojih izdelkov. Nekateri od njih dodatno vključujejo informacije o možnosti dela ob prisotnosti škodljivih snovi in eksplozivnih plinov.
Izbira naprave po pravilih
Zahteve za toplotni rele so določene v navodilih. Tu je tudi določeno, da mora varovanje imeti časovno zamudo. Vse zahteve uresničujejo s pomočjo posebnih naprav.
Časovno-tokovne značilnosti TR in zaščitenega motorja. Pri tokovih kratkega stika postanejo grelni elementi releja toplotno nestabilni (+)
Pri analizi časovno-tokovnih značilnosti TR je treba upoštevati, da lahko delovanje pride iz pregretega ali hladnega stanja.
Brezhibna zaščita predpostavlja, da je krivulja, ki prikazuje optimalno odvisnost trajanja tokovnega toka od toka za rele in motor, optimalna za nemoteno delovanje opreme. Prva naj bo nižja od druge.
Tabela prikazuje tehnične lastnosti toplotnega releja RTL. Na njem lahko dvignete zaščitno napravo s potrebnimi parametri za moč motorja (+)
Pravilna izbira zaščitnega sredstva temelji na takem parametru, kot je delovni nazivni tok. Njegova vrednost je povezana z nazivno obremenitvijo električnega motorja.
Tako mednarodni kot domači standardi določajo, da je nazivni tok motorja podoben nastavitvi obratovalnega toka toplotnega releja.
To pomeni, da se vključitev v delovanje naprave zgodi s preobremenitvijo od 20 do 30% ali z Iav.x1.2 ali 1.3 najpozneje v 20 minutah.
Na podlagi tega je treba izbrati tako, da odpovedni tok TR presega nazivni tok pokritega predmeta v povprečju za 12%. Vrednost In je prikazana v potnem listu naprave in na plošči, nameščeni na ohišju.
Na podlagi tega izberejo tako TR kot tudi zaganjalnik, ki mu ustreza. Relejska lestvica se kalibrira v amperih in praviloma ustreza nastavljeni trenutni vrednosti.
Primer je izbira toplotnega releja za indukcijski motor, priključen na omrežje 380 V z močjo 1,5 kW.
Delovni nazivni tok zanj znaša 2,8 A, kar pomeni, da bo mejni tok toplotnega releja: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. V skladu s tabelo je treba izbiro ustaviti pri RTL-1008, katerega območje nastavitve je v omejitve od 2,4 do 4 A.
Ko se zaščita sproži, najprej odpravite glavni vzrok zaustavitve in nato vrnite "toploto" v prvotno stanje s tipko za vrnitev
Kadar podatki o tipski plošči motorja niso znani, se tok določi s pomočjo posebnih naprav - merilnikov sponk ali multimetra z ustrezno možnostjo. Meritve se izvajajo na vsaki od faz.
Pomembno je, da se odločite za napetost, ki je navedena na napravi. Če nameravate uporabiti zaganjalnik tandem TP, morate upoštevati število stikov.
Pri priključitvi naprave na trifazno omrežje je potreben modul, ki ima zaščitno funkcijo za primere izgorevanja vodnikov ali faznega neravnovesja.
Shema učinkovite zaščite motorja:
Sestavni deli toplotnega releja:
Načelo interakcije različnih naprav v različnih možnostih za priključitev toplotnega releja je enako. Za boljšo orientacijo v vezjih je treba imeti možnost, da "preberete" oznake naprave. V idealnem primeru bi morala vsa dela na povezavi opraviti poveljnik, ki ima dovoljenje za delo v visokonapetostnih pogojih.
Bi morali kaj dopolniti ali imate vprašanja o izbiri in uporabi toplotnega releja? Na objavo lahko pustite komentarje, sodelujete v razpravah in delite svoje izkušnje z uporabo naprav. Kontaktni obrazec se nahaja v spodnjem bloku.