Trajnost in zanesljivost obratovanja vsake naprave z elektromotorjem sta odvisni od različnih dejavnikov. Vendar trenutne preobremenitve pomembno vplivajo na življenjsko dobo motorja. Da jih preprečijo, priključijo toplotni rele, ki ščiti glavno delovno telo električnega stroja.
Povedali vam bomo, kako izbrati napravo, ki napoveduje nastanek izrednih razmer, ki presegajo največje dovoljene trenutne kazalnike. V članku, ki smo ga predstavili, je opisano načelo delovanja, podane sorte in njihove značilnosti. Podani so nasveti za povezovanje in kompetentno namestitev.
Zakaj so potrebne zaščitne naprave?
Tudi če je pogon pravilno zasnovan in uporabljen, ne da bi kršil osnovna pravila delovanja, vedno obstaja možnost okvare.
Zasilni načini delovanja vključujejo enofazne in večfazne napake, toplotne preobremenitve električne opreme, zagozditev rotorja in uničenje sklopa ležaja, fazno okvaro.
Če deluje v načinu z visoko obremenitvijo, električni motor porabi ogromno električne energije. In z rednim presežkom nazivne napetosti se oprema intenzivno segreva.
Zaradi tega se izolacija hitro iztroši, kar vodi k občutnemu zmanjšanju življenjske dobe elektromehanskih inštalacij. Za izključitev takšnih situacij je v tokokrogu električnega toka priključen toplotni zaščitni rele. Njihova glavna funkcija je zagotoviti normalno delovanje potrošnikov.
Motor izklopijo z določenim zamikom, v nekaterih primerih pa - takoj, da preprečijo uničenje izolacije ali poškodbe določenih delov električne napeljave.
Trenutni rele neprestano ščiti električni motor pred faznimi izpadi in tehnološkimi preobremenitvami ter zaviranjem rotorja. To so glavni razlogi, ki povzročajo izredne razmere.
Da bi preprečili zmanjšanje izolacijske odpornosti, uporabljamo zaščitne naprave za izklop, če pa je naloga preprečiti kršitev hlajenja, so priključene posebne naprave vgrajene toplotne zaščite.
Naprava in načelo delovanja TR
Strukturno je standardni elektrotermalni rele majhen aparat, ki je sestavljen iz občutljive bimetalne plošče, grelne tuljave, vzvodno-vzmetnega sistema in električnih kontaktov.
Bimetalna plošča je praviloma izdelana iz dveh različnih kovin, praviloma Invarja in krom-nikljevega jekla, ki sta med varjenjem trdno povezana skupaj. Ena kovina ima višji temperaturni koeficient raztezanja kot druga, zato se segrejejo z različno hitrostjo.
V primeru trenutne preobremenitve se nefiksirani del plošče upogne na material z nižjim koeficientom toplotne ekspanzije. To močno vpliva na kontaktni sistem v zaščitni napravi in med pregrevanjem aktivira izklop električne napeljave.
Večina modelov mehanskih termičnih relejev ima dve skupini stikov. En par je običajno odprt, drugi pa je stalno zaprt. Ko se zaščitna naprava izklopi, se stanje stikov spremeni. Prvi so zaprti, drugi pa postanejo odprti.
Elektronski TR uporabljajo posebne senzorje in občutljive sonde, ki se odzivajo na trenutni porast. V mikroprocesorju takšnih zaščitnih naprav so določeni parametri, ki določajo situacije, ko je treba izklopiti napajanje
Vgrajeni transformator zazna tok, po katerem elektronika obdela prejete podatke. Če je trenutna vrednost trenutno večja od nastavljene vrednosti, se impulz takoj posreduje neposredno na stikalo.
Z odpiranjem zunanjega kontaktorja rele z elektronskim mehanizmom blokira obremenitev. Sam termični rele za elektromotor je nameščen na kontaktorju.
Bimetalno ploščo lahko segrejemo neposredno - zaradi vpliva vrhovnega toka na kovinski trak ali posredno z uporabo ločenega termoelementa. Pogosto so ta načela združena v enem samem aparatu toplotne zaščite. S kombiniranim ogrevanjem ima naprava najboljše zmogljivosti.
Po ohlajanju se plošča vrne v prvotno stanje. Stiki za preklapljanje se samodejno zaprejo ali jih morate prisiliti v zaprto stanje
Osnovne značilnosti tokovnega releja
Glavna značilnost stikala za toplotno zaščito je izrazita odvisnost odzivnega časa od toka, ki teče skozi njega - večja je vrednost, hitreje bo delovala. To kaže na določeno vztrajnost elementa releja.
Usmerjeno gibanje delcev nosilca naboja skozi kateri koli električni aparat, obtočno črpalko in električni kotel proizvaja toploto. Pri nazivnem toku se njegovo dovoljeno trajanje nagiba v neskončnost.
In pri vrednostih, ki presegajo nazivne vrednosti, se temperatura v opremi dvigne, kar vodi v prezgodnjo obrabo izolacije.
Odprto vezje takoj blokira nadaljnje povišanje temperature. Tako je mogoče preprečiti pregrevanje motorja in preprečiti zasilni izpad električne napeljave
Nazivna obremenitev samega motorja je ključni dejavnik pri odločanju o izbiri naprave. Kazalnik v območju 1,2-1,3 kaže na uspešno delovanje s sedanjo preobremenitvijo 30% v časovnem obdobju 1200 sekund.
Trajanje preobremenitve lahko negativno vpliva na stanje električne opreme - s kratkotrajno izpostavitvijo 5-10 minut se ogreva samo navijanje motorja, ki ima majhno maso. In s podaljšanim segrevanjem celotnega motorja, kar je preplavljeno z resnimi poškodbami. Ali pa bo morda potrebna zamenjava zgorele opreme z novo.
Za maksimalno zaščito predmeta pred preobremenitvijo je potrebno uporabiti toplotno zaščitni rele posebej pod njim, katerega odzivni čas bo ustrezal največjim dovoljenim kazalcem preobremenitve posameznega električnega motorja.
V praksi ni mogoče sestaviti napetostnega regulacijskega releja za vsako vrsto motorja. En relejni element se uporablja za zaščito motorjev različnih izvedb. Hkrati ni mogoče zagotoviti zanesljive zaščite v celotnem delovnem intervalu, omejenem z najmanjšo in največjo obremenitvijo.
Povečanje toka ne vodi takoj v nevarno stanje v sili opreme. Preden se rotor in stator segrejeta na mejno temperaturo, bo minilo nekaj časa
Zato ni nujno, da zaščitna naprava reagira na vsako, celo rahlo povečanje toka. Rele mora izključiti elektromotor samo v primerih, ko obstaja nevarnost hitrega obrabe izolacijske plasti.
Vrste toplotnih zaščitnih relejev
Obstaja več vrst relejev za zaščito elektromotorjev pred faznimi izpadi in tokovnimi preobremenitvami. Vsi se razlikujejo po konstrukcijskih lastnostih, vrsti uporabljenega MP in uporabi v različnih motorjih.
TRP. Enopolna stikalna naprava s kombiniranim ogrevalnim sistemom. Zasnovan je za zaščito asinhronih trifaznih elektromotorjev pred trenutnimi preobremenitvami. TRP se uporablja v električnih omrežjih z enosmernim tokom z osnovno napetostjo 440 V. V normalnem delovanju je odporen proti vibracijam in udarcem.
RTL. Zagotovite zaščito motorjev v takih primerih:
- ko ena od treh faz izpade;
- asimetrije tokov in preobremenitev;
- zapozneli začetek;
- zagozditev pogona.
Namestite jih lahko s terminali KRL ločeno od magnetnih zaganjalnikov ali montirate neposredno na PML. Nameščen na tirnice standardnega tipa, zaščitni razred - IP20.
PTT. Ščitijo asinhrone trifazne stroje z vetrno kletko rotorja pred zapoznelim zagonom mehanizma, dolgotrajnimi preobremenitvami in asimetrijami, to je faznim neravnovesjem.
PTT se lahko uporablja kot sestavni deli v različnih krmilnih vezjih pogona, pa tudi za vključitev v zaganjalnike serije PMA
TRN. Dvofazna stikala, ki nadzorujejo zagon električne napeljave in način delovanja motorja. Praktično neodvisni od temperature okolice imajo samo sistem za ročno vračanje kontaktov v prvotno stanje. Uporabljajo se lahko v enosmernih omrežjih.
RTI. Električne stikalne naprave s konstantno, čeprav majhno porabo energije. Nameščen na kontaktorje serije KMI. Sodelujte z varovalkami / odklopniki.
Tokovni releji v trdnem stanju. So majhne elektronske naprave v treh fazah, v zasnovi katerih ni gibljivih delov.
Delujejo po načelu izračuna povprečnih vrednosti motornih temperatur, v ta namen se izvaja stalen nadzor obratovalnih in zagonskih tokov. Zanje je značilna odpornost na spremembe v okolju, zato se uporabljajo na nevarnih območjih.
RTK. Vklopna stikala za regulacijo temperature v ohišju električne opreme. Uporabljajo se v avtomatizacijskih tokokrogih, kjer so toplotni releji sestavni deli.
Za zanesljivo delovanje električne opreme mora imeti relejni element take lastnosti, kot so občutljivost in hitrost ter selektivnost
Pomembno je vedeti, da nobena od zgornjih naprav ni primerna za zaščito tokokrogov pred kratkimi stiki.
Naprave za toplotno zaščito preprečujejo le izredne razmere, ki nastanejo med nenormalnim delovanjem mehanizma ali preobremenitvijo.
Pred začetkom delovanja releja lahko električna oprema izgori. Za celovito zaščito jih je treba dopolniti z varovalkami ali kompaktnimi odklopniki modularne zasnove.
Povezava, nastavitev in označevanje
Preklopna naprava za preobremenitev, za razliko od električnega stroja, ne prekine električnega tokokroga neposredno, ampak daje samo signal za začasno izklop predmeta v sili. Običajno preklopljeni kontakt deluje kot gumb za zaustavitev kontaktorja in je povezan na zaporeden način.
Diagram povezave naprave
Pri načrtovanju releja ob uspešnem delovanju ni treba ponoviti absolutno vseh funkcij napajalnih kontaktov, saj je priključen neposredno na MP. Ta zasnova vam omogoča znatno varčevanje materialov za napajanje stikov. Mnogo lažje je priključiti majhen tok v krmilnem vezju kot takoj odklopiti tri faze z velikim.
V mnogih shemah priključitve toplotnega releja na objekt se uporablja trajno zaprt stik. Povezana je serijsko s tipko za zaustavitev na nadzorni plošči in je označena kot NC - normalno zaprta ali NC - normalno povezana.
Za začetek delovanja toplotne zaščite se lahko uporabi odprt stik s to shemo. Priključni diagrami elektromotorjev, na katere je priključen toplotni zaščitni rele, se lahko znatno razlikujejo glede na razpoložljivost dodatnih naprav ali tehničnih lastnosti.
V običajnem enostavnem vezju je TR priključen na izhod nizkonapetostnega zaganjalnika na elektromotorju. Dodatni kontakti naprave so nujno povezani zaporedno s tuljavo zaganjalnika
To bo zagotovilo zanesljivo zaščito pred preobremenitvami električne opreme. V primeru nesprejemljivega preseganja mejnih vrednosti toka, bo relejni element odprl tokokrog in takoj odklopil MP in motor iz napajanja.
Priključitev in namestitev termičnega releja se praviloma izvede skupaj z magnetnim zaganjalnikom, ki je zasnovan za vklop in zagon električnega pogona. Vendar obstajajo tipi, ki so nameščeni na DIN-tirnici ali posebni plošči.
Posebnosti nastavitve elementov releja
Ena glavnih zahtev za naprave za zaščito motorja je jasno delovanje naprav v primeru nujnega delovanja motorja. Zelo pomembno je, da ga pravilno izberete in prilagodite nastavitve, saj so lažni alarmi absolutno nesprejemljivi.
Elektrotermalni rele, ki je v vseh tehničnih parametrih optimalno primeren za določen tip motorja, lahko v vsaki fazi zagotavlja zanesljivo zaščito pred preobremenitvami, prepreči zakasnjen začetek vgradnje in prepreči nezgode z zagozditvijo rotorja
Med prednostmi uporabe trenutnih zaščitnih elementov je treba omeniti tudi precej visoko hitrost in širok razpon odziva, enostavnost namestitve. Za zagotovitev pravočasnega izklopa elektromotorja med preobremenitvijo je treba toplotno zaščitni rele nastaviti na posebni ploščadi / stojalu.
V tem primeru se netočnost odpravi zaradi naravnega neenakomernega širjenja nazivnih tokov v SE. Za preverjanje zaščitne naprave na stojalu se uporablja metoda lutkovnih obremenitev.
Skozi termoelement se prenaša nizkonapetostni električni tok, ki simulira resnično toplotno obremenitev. Po tem natančno določi odzivni čas.
Pri nastavitvi osnovnih parametrov si morate prizadevati za naslednje kazalce:
- pri 1,5-kratnem toku mora naprava po 150 s izklopiti motor;
- pri 5 ... 6-kratnem toku bi moral motor ugasniti po 10 s.
Če odzivni čas ni pravilen, je treba relejni element prilagoditi s krmilnim vijakom.
Za pravilno delovanje je potrebno napravo konfigurirati za najvišji dovoljeni električni tok motorja in temperaturo zraka
To se zgodi v primerih, ko sta vrednosti nazivne vrednosti toka NE in motorja različni in tudi, če je temperatura okolice nižja od nazivne (+40 ° C) za več kot 10 stopinj Celzija.
Odzivni tok elektrotermalnega stikala se zmanjšuje s povečanjem temperature okoli zadevnega predmeta, saj je ogrevanje bimetalnega traku odvisno od tega parametra. Z občutnimi razlikami je treba dodatno prilagoditi TP ali izbrati bolj primeren termoelement.
Močna nihanja temperaturnih indikatorjev močno vplivajo na delovanje trenutnega releja. Zato je zelo pomembno izbrati NE, ki bo sposoben učinkovito opravljati osnovne funkcije, ob upoštevanju resničnih vrednosti.
TR je priporočljivo namestiti v eno sobo z zaščiteno električno napeljavo. Ne smejo biti nameščeni blizu generatorjev toplote, ogrevalnih peči ali drugih virov toplote.
Temperaturno kompenzirani releji ne veljajo za te omejitve. Trenutna nastavitev zaščitne naprave se lahko prilagodi v območju 0,75-1,25x od vrednosti nazivnega toka termoelementa. Namestitev poteka po fazah.
Najprej izračunajte popravek E1 brez temperaturne kompenzacije:
E1= (Jaznom-JAZne) / c × Ine,
Kje
- jaznom - nazivni tok obremenitve motorja,
- jazne - nazivni tok delovnega grelnega elementa v releju,
- c je cena delitve lestvice, torej ekscentrična (c = 0,05 za zaščitene zaganjalnike, c = 0,05 za odprte).
Naslednji korak je določitev spremembe E2 sobna temperatura:
E2= (ta-30)/10,
Kjer ta (temperatura okolice) - temperatura okolice v stopinjah Celzija.
Zadnji korak je iskanje celotnega popravka:
E = e1+ E2.
Skupni popravek E je lahko z znakom „+“ ali „-“. Če je rezultat delna vrednost, ga je treba zaokrožiti na najbližjo celoto v manjši / večji modulni smeri, odvisno od narave trenutne obremenitve.
Za konfiguracijo releja se ekscentrik prenese na pridobljeno vrednost celotne korekcije. Visoka odzivna temperatura zmanjšuje odvisnost zaščitne naprave od zunanjih indikatorjev.
Toplotni zaščitni rele omogoča ročno nemoteno nastavitev obratovalnega toka naprave v območju ± 25% nazivnega toka elektromehanske naprave
Prilagoditev teh kazalnikov se izvede s posebnim vzvodom, katerega gibanje spremeni začetno upogib bimetalne plošče. Nastavitev obratovalnega toka v širšem območju se izvede z zamenjavo termoparalov.
V sodobnih stikalnih napravah za zaščito pred preobremenitvijo obstaja testna tipka, ki omogoča preverjanje zdravja naprave brez posebnega stojala. Obstaja tudi tipka za ponastavitev vseh nastavitev. Lahko jih ponastavite samodejno ali ročno. Poleg tega je izdelek opremljen s kazalcem trenutnega stanja naprave.
Toplotno označevanje releja
Zaščitne naprave so izbrane glede na vrednost moči elektromotorja. Glavni del ključnih značilnosti se skriva v simbolu.
To je označevanje toplotnih relejev elektrarne KEAZ. Pri izbiri je treba biti pozoren na vrednost nazivnega toka zadevnega modela, tako da je ta zadostna
Poudarek mora biti na določenih točkah:
- Obseg vrednosti nastavljenih tokov (navedene v oklepajih) se pri različnih proizvajalcih minimalno razlikuje.
- Črkovna poimenovanja za določeno vrsto izvedbe so lahko različna.
- Klimatske zmogljivosti pogosto služijo kot domet. Na primer, UHL3O4 je treba brati takole: UHL3-O4.
Danes lahko kupite različne različice instrumentov: releji za izmenični in istosmerni tok, monostabilni in bistabilni, naprave z upočasnjevanjem pri vklopu / izklopu, termični zaščitni rele s pospeševalnimi elementi, TR brez zadrževalnega navitja, z enim navitjem ali več.
Ti parametri niso vedno prikazani pri označevanju naprav, vendar morajo biti navedeni v tehničnem listu električnih izdelkov.
Naprava, sorte in oznake elektromagnetnega releja bodo predstavljene z naslednjim člankom, ki ga priporočamo, da preberete.
Naprava in načelo delovanja tokovnega releja za učinkovito zaščito elektromotorja na primeru naprave PTT 32P:
Pravilna zaščita pred preobremenitvijo in odpovedjo faz je ključ do dolgega nemotenega delovanja elektromotorja. Video o tem, kako reagira element releja v primeru nepravilnega delovanja mehanizma:
Kako priključiti toplotno zaščitno napravo na MP, vezje elektrotermalnega releja:
Rele toplotne preobremenitve je bistven funkcijski element katerega koli sistema krmiljenja pogona. Reagira na tok, ki priteče do motorja, in se aktivira, ko temperatura elektromehanske instalacije doseže svoje mejne vrednosti. To omogoča podaljšanje življenjske dobe okolju prijaznih elektromotorjev.
V spodnji blok napišite komentarje. Povejte nam, kako ste izbrali in konfigurirali termični rele za svoj električni motor. Delite koristne informacije, postavljajte vprašanja, objavite slike na temo članka.