Načelo delovanja in shema povezave termičnega releja

Zaščita elektromotorjev, magnetnih zaganjalcev in druge opreme pred obremenitvami, ki povzročajo pregrevanje, se izvaja s posebnimi toplotno zaščitnimi napravami. Če želite pravilno izbrati model toplotne zaščite, morate poznati njegovo načelo delovanja, napravo in glavna merila izbire.

Naprava in načelo delovanja

Toplotni rele (TR) je zasnovan za zaščito elektromotorjev pred pregrevanjem in prezgodnjo okvaro. Med dolgotrajnim zagonom je elektromotor izpostavljen tokovnim preobremenitvam, ker. med zagonom se porabi sedemkratni tok, kar vodi do segrevanja navitij. Nazivni tok (In) - tok, ki ga porabi motor med delovanjem. Poleg tega TR podaljša življenjsko dobo električne opreme.

Toplotni rele, katerega naprava je sestavljena iz najpreprostejših elementov:

1. termosenzitivni element.
2. Stik s samovrnitvijo.
3. Stiki.
4. Pomlad.
5. Bimetalni prevodnik v obliki plošče.
6. Gumb.
7. Regulator nastavljenega toka.

Temperaturno občutljiv element je temperaturni senzor, ki se uporablja za prenos toplote na bimetalno ploščo ali drug toplotno zaščitni element. Stik s samovračanjem omogoča, da se pri segrevanju takoj odpre napajalni tokokrog električnega porabnika, da se prepreči pregrevanje.

Plošča je sestavljena iz dveh vrst kovine (bimetal), od katerih ima ena visok koeficient toplotnega raztezanja (Kp). Med seboj so pritrjeni z varjenjem ali valjanjem pri visokih temperaturah. Pri segrevanju se toplotno zaščitna plošča upogne proti materialu z nižjim Kp, po ohlajanju pa plošča zavzame prvotni položaj. V osnovi so plošče izdelane iz invarja (nižji Kp) in nemagnetnega ali krom-nikljevega jekla (višji Kp).

Gumb vklopi TR, nastavitveni regulator toka je potreben za nastavitev optimalne vrednosti I za porabnika, njen presežek pa bo povzročil delovanje TR.

Načelo delovanja TR temelji na Joule-Lenzovem zakonu. Tok je usmerjeno gibanje nabitih delcev, ki trčijo v atome kristalne mreže prevodnika (ta vrednost je upor in je označena z R). Ta interakcija povzroči pojav toplotne energije, pridobljene iz električne energije. Odvisnost trajanja toka od temperature prevodnika je določena z Joule-Lenzovim zakonom.

Formulacija tega zakona je naslednja: ko I prehaja skozi prevodnik, je količina toplote Q, ki jo ustvari tok, pri interakciji z atomi kristalne mreže prevodnika, premo sorazmerna s kvadratom I, vrednost R prevodnika in čas, ko tok deluje na vodnik.Matematično ga lahko zapišemo takole: Q = a * I * I * R * t, kjer je a faktor pretvorbe, I je tok, ki teče skozi želeni prevodnik, R je vrednost upora in t je čas pretoka JAZ.

Ko je koeficient a = 1, se rezultat izračuna meri v joulih, pod pogojem, da je a = 0,24, pa se rezultat meri v kalorijah.

Bimetalni material se segreva na dva načina. V prvem primeru grem skozi bimetal, v drugem pa skozi navitje. Izolacija navitja upočasni pretok toplotne energije. Termično stikalo se pri visokih vrednostih I segreje bolj kot ko pride v stik z elementom za zaznavanje temperature. Signal za aktiviranje kontakta je zakasnjen. Oba principa se uporabljata v sodobnih modelih TR.

Ogrevanje bimetalne plošče toplotne zaščitne naprave se izvede, ko je obremenitev priključena. Kombinirano ogrevanje vam omogoča, da dobite napravo z optimalnimi lastnostmi. Plošča se segreje s toploto, ki jo ustvari I, ko gre skozi njo, in s posebnim grelcem, ko je I obremenjen. Med segrevanjem se bimetalni trak deformira in deluje na stik s samopovratkom.

Glavne značilnosti

Vsak TR ima individualne tehnične značilnosti (TX). Rele je treba izbrati glede na značilnosti obremenitve in pogoje uporabe pri delovanju elektromotorja ali drugega porabnika električne energije:

1. Vrednost In.
2. Območje nastavitve I aktiviranja.
3. Napetost.
4. Dodatno upravljanje delovanja TR.
5. Moč.
6. Omejitev delovanja.
7. Občutljivost na fazno neravnovesje.
8. Razred izleta.

Vrednost nazivnega toka je vrednost I, za katero je zasnovan TR.Izbere se glede na vrednost In porabnika, na katerega je neposredno priključen. Poleg tega morate izbrati z mejo In in se voditi po naslednji formuli: Inr \u003d 1,5 * Ind, kjer je Inr - In TR, ki mora biti 1,5-krat večji od nazivnega toka motorja (Ind).

Meja nastavitve delovanja I je eden od pomembnih parametrov toplotne zaščitne naprave. Oznaka tega parametra je območje nastavitve vrednosti In. Napetost - vrednost napajalne napetosti, za katero so zasnovani kontakti releja; če je dovoljena vrednost presežena, naprava odpove.

Nekatere vrste relejev so opremljene z ločenimi kontakti za nadzor delovanja naprave in potrošnika. Moč je eden od glavnih parametrov TR, ki določa izhodno moč priključenega porabnika ali skupine porabnikov.

Meja izklopa ali prag izklopa je faktor, ki je odvisen od nazivnega toka. V bistvu je njegova vrednost v območju od 1,1 do 1,5.

Občutljivost na fazno neravnovesje (fazna asimetrija) kaže odstotno razmerje faze z neravnovesjem do faze, skozi katero teče nazivni tok zahtevane velikosti.

Razred izklopa je parameter, ki predstavlja povprečni izklopni čas TR, odvisno od večkratnika nastavitvenega toka.

Glavna značilnost, po kateri morate izbrati TR, je odvisnost časa delovanja od toka obremenitve.

Žični diagram

Diagrami za priključitev termičnega releja na vezje se lahko bistveno razlikujejo glede na napravo.Vendar pa so TR serijsko povezani z navitjem motorja ali tuljavo magnetnega zaganjalnika na normalno odprt kontakt, kot je ta vrsta povezave vam omogoča zaščito naprave pred preobremenitvami. Če so indikatorji trenutne porabe preseženi, TR odklopi napravo iz napajanja.

V večini vezij se pri povezovanju uporablja trajno odprt kontakt, ki deluje pri zaporedni povezavi s stop gumbom na nadzorni plošči. V bistvu je ta kontakt označen s črkami NC ali H3.

Pri priključitvi zaščitnega alarma se lahko uporabi normalno zaprt kontakt. Poleg tega se v bolj zapletenih vezjih ta kontakt uporablja za izvajanje programskega nadzora zaustavitve naprave v sili z uporabo mikroprocesorjev in mikrokrmilnikov.

Termostat je enostaven za priključitev. Če želite to narediti, morate upoštevati naslednje načelo: TR je nameščen za kontaktorji zaganjalnika, vendar pred elektromotorjem, trajno zaprt kontakt pa se vklopi s serijsko povezavo s tipko za ustavitev.

Vrste toplotnih relejev

Obstaja veliko vrst, na katere so toplotni releji razdeljeni:

1. Bimetalni - RTL (ksd, lrf, lrd, lr, iek in ptlr).
2. Trdno stanje.
3. Rele za spremljanje temperaturnega režima naprave. Glavne oznake so naslednje: RTK, NR, TF, ERB in DU.
4. Rele za taljenje zlitine.

Bimetalni TR imajo primitivno zasnovo in so preproste naprave.

Načelo delovanja toplotnega releja polprevodniškega tipa se bistveno razlikuje od bimetalnega tipa. Polprevodniški rele je elektronska naprava, ki jo imenujemo tudi Schneider in je izdelana na radijskih elementih brez mehanskih stikov.

Sem spadata RTR in RTI IEK, ki izračunavata povprečne temperature elektromotorja s spremljanjem njegovega zagona in In. Glavna značilnost teh relejev je sposobnost upiranja iskram, t.j. lahko se uporabljajo v eksplozivnih okoljih. Ta tip releja je hitrejši v času delovanja in ga je lažje prilagoditi.

RTC so zasnovani za nadzor temperaturnega režima elektromotorja ali druge naprave s pomočjo termistorja ali toplotnega upora (sonde). Ko se temperatura dvigne na kritični način, se njegov upor močno poveča. Po Ohmovem zakonu, ko se R poveča, se tok zmanjša in porabnik se izklopi, ker. njegova vrednost ne zadostuje za normalno delovanje potrošnika. Ta vrsta releja se uporablja v hladilnikih in zamrzovalnikih.

Zasnova toplotnega talilnega releja zlitine se bistveno razlikuje od drugih modelov in je sestavljena iz naslednjih elementov:

1. Navitje grelca.
2. Zlitina z nizkim tališčem (evtektika).
3. mehanizem za prekinitev verige.

Evtektična zlitina se topi pri nizki temperaturi in ščiti napajalni tokokrog potrošnika s prekinitvijo stika. Ta rele je vgrajen v napravo in se uporablja v pralnih strojih in avtomobilski tehnologiji.

Izbira termičnega releja se opravi z analizo tehničnih lastnosti in pogojev delovanja naprave, ki mora biti zaščitena pred pregrevanjem.

Kako izbrati termični rele

Brez zapletenih izračunov lahko izberete ustrezno oceno elektrotermičnega releja za motor glede na moč (tabela tehničnih značilnosti naprav za toplotno zaščito).

Osnovna formula za izračun nazivnega toka TR je:

Intr. = 1,5 * Ind.

Na primer, morate izračunati In TP za asinhroni elektromotor z močjo 1,5 kW, ki ga napaja trifazno omrežje AC z vrednostjo 380 V.

To je dovolj enostavno narediti. Za izračun vrednosti nazivnega toka motorja morate uporabiti formulo moči:

P = I * U.

Zato je Ind \u003d P / U \u003d 1500 / 380 ≈ 3,95 A. Vrednost nazivnega toka TR se izračuna na naslednji način: Intr \u003d 1,5 * 3,95 ≈ 6 A.

Na podlagi izračunov je izbran TR tipa RTL-1014-2 z nastavljivim razponom toka nastavitve od 7 do 10 A.

Če je temperatura okolice previsoka, nastavite nastavljeno vrednost na minimalno vrednost. Pri nizki temperaturi okolice je treba upoštevati povečanje obremenitve navitij statorja motorja in ga, če je mogoče, ne vklopiti. Če okoliščine zahtevajo, da se motor uporablja v neugodnih razmerah, je treba začeti uglaševanje z nizkim nastavljenim tokom in ga nato povečati na zahtevano vrednost.

Podobni članki: