Releu termic: principiu de functionare, tipuri, schema de conectare + reglaj si marcare

Durabilitatea și fiabilitatea operațională a oricărei instalații cu motor electric depinde de diverși factori. Cu toate acestea, suprasarcinile de curent afectează semnificativ durata de viață a motorului.Pentru a le avertiza, este conectat un releu termic care protejează elementul principal de lucru al mașinii electrice.

Vă vom spune cum să selectați un dispozitiv care prezice situațiile de urgență iminente atunci când valorile maxime admise ale curentului sunt depășite. Articolul pe care l-am prezentat descrie principiul de funcționare, oferă soiuri și caracteristicile acestora. Se oferă sfaturi privind conectarea și configurarea corectă.

De ce sunt necesare dispozitive de protecție?

Chiar dacă acționarea electrică este proiectată și utilizată corespunzător, fără a încălca regulile de bază de funcționare, există întotdeauna posibilitatea apariției defecțiunilor.

Modurile de funcționare de urgență includ scurtcircuite monofazate și multifazate, suprasarcini termice ale echipamentelor electrice, blocarea rotorului și distrugerea unității de rulment, pierderea de fază.

Când funcționează sub sarcini mari, un motor electric consumă o cantitate imensă de energie electrică. Iar atunci când tensiunea nominală este depășită în mod regulat, echipamentul se încălzește intens.

Ca urmare, izolația se uzează rapid, ceea ce duce la o reducere semnificativă a duratei de viață a instalațiilor electromecanice. Pentru a elimina astfel de situații, la circuitul de curent electric este conectat un releu de protecție termică. Funcția lor principală este de a asigura funcționarea normală a consumatorilor.

Ele opresc motorul cu o anumită întârziere și, în unele cazuri, instantaneu, pentru a preveni distrugerea izolației sau deteriorarea părților individuale ale instalației electrice.

Releul de curent protejează constant motorul electric de defecțiunea fazei și suprasarcinile tehnologice, precum și de frânarea rotorului. Acestea sunt principalele motive pentru care apar situațiile de urgență

Pentru a preveni scăderea rezistenței de izolație, se folosesc dispozitive de închidere de protecție, dar dacă sarcina este de a preveni defecțiunea de răcire, sunt conectate dispozitive speciale cu protecție termică încorporată.

Proiectarea și principiul de funcționare al TR

Din punct de vedere structural, un releu electrotermic standard este un dispozitiv mic care constă dintr-o placă bimetală sensibilă, o bobină de încălzire, un sistem pârghie-arcuri și contacte electrice.

O placă bimetală este făcută din două metale diferite, de obicei Invar și oțel crom-nichel, unite ferm împreună printr-un proces de sudare. Un metal are un coeficient de expansiune de temperatură mai mare decât altul, așa că se încălzesc la viteze diferite.

În timpul unei suprasarcini de curent, partea nefixată a plăcii se îndoaie spre materialul cu un coeficient de dilatare termică mai scăzut. Aceasta exercită o forță asupra sistemului de contact din dispozitivul de protecție și activează oprirea instalației electrice în caz de supraîncălzire.

Majoritatea modelelor de relee termice mecanice au două grupuri de contacte. O pereche este în mod normal deschisă, cealaltă este permanent închisă. Când dispozitivul de protecție este declanșat, starea contactelor se modifică. Primele se închid, iar cele doua se deschid.

TR-urile electronice folosesc senzori speciali și sonde sensibile care răspund la curent crescut.Microprocesorul unor astfel de dispozitive de protecție este programat cu parametri care determină situațiile în care este necesară oprirea sursei de alimentare

Curentul este detectat de un transformator integrat, după care electronica prelucrează datele primite. Dacă valoarea curentă este în prezent mai mare decât setarea, pulsul este transmis instantaneu direct la comutator.

Prin deschiderea contactorului extern, releul cu mecanism electronic blochează sarcina. De sine releu termic pentru motor electric instalat pe contactor.

Banda bimetalica poate fi incalzita direct - datorita influentei curentului de sarcina de varf asupra benzii metalice sau indirect, folosind un termoelement separat. Adesea, aceste principii sunt combinate într-un singur dispozitiv de protecție termică. Cu încălzire combinată, dispozitivul are caracteristici de performanță mai bune.

După răcire, placa revine la starea inițială. Comutarea contactelor se închide automat sau trebuie să le forțați într-o stare închisă

Caracteristicile de bază ale unui releu de curent

Principala caracteristică a unui comutator de protecție termică este dependența pronunțată a timpului de răspuns de curentul care circulă prin acesta - cu cât valoarea este mai mare, cu atât va funcționa mai rapid. Aceasta indică o anumită inerție a elementului releu.

Mișcarea direcționată a particulelor purtătoare de sarcină prin orice dispozitiv electric, pompă de circulație și un cazan electric care generează căldură. La curentul nominal, durata sa admisă tinde spre infinit.

Și la valori care depășesc valorile nominale, temperatura din echipament crește, ceea ce duce la uzura prematură a izolației.

Un circuit întrerupt blochează instantaneu creșterile ulterioare de temperatură.Acest lucru face posibilă prevenirea supraîncălzirii motorului și prevenirea defecțiunii de urgență a instalației electrice.

Sarcina nominală a motorului în sine este un factor cheie care determină alegerea dispozitivului. Un indicator în intervalul 1,2-1,3 indică o funcționare reușită cu o suprasarcină de curent de 30% pe o perioadă de timp de 1200 de secunde.

Durata suprasarcinii poate afecta negativ starea echipamentelor electrice - cu o expunere pe termen scurt de 5-10 minute, se încălzește doar înfășurarea motorului, care are o masă mică. Și dacă durează mult timp, întregul motor se încălzește, ceea ce poate duce la avarii grave. Sau poate fi chiar necesar să înlocuiți echipamentele arse cu altele noi.

Pentru a proteja obiectul cât mai mult posibil de suprasarcină, ar trebui să utilizați un releu de protecție termică special pentru acesta, al cărui timp de răspuns va corespunde cotelor maxime admise de suprasarcină ale unui anumit motor electric.

În practică, colectați releu de control al tensiunii pentru fiecare tip de motor este nepractic. Un element releu este utilizat pentru a proteja motoarele de diferite modele. În același timp, este imposibil să se garanteze o protecție fiabilă pe întregul interval de funcționare limitat de sarcina minimă și maximă.

O creștere a indicatorilor actuali nu duce imediat la o stare de urgență periculoasă a echipamentului. Va dura ceva timp înainte ca rotorul și statorul să atingă temperatura maximă.

Prin urmare, nu este absolut necesar ca dispozitivul de protecție să reacționeze la fiecare creștere, chiar ușoară, a curentului. Releul trebuie să oprească motorul electric numai în cazurile în care există pericolul de uzură rapidă a stratului izolator.

Tipuri de relee de protecție termică

Există mai multe tipuri de relee pentru a proteja motoarele electrice de defecțiunile de fază și suprasarcinile de curent. Toate diferă în ceea ce privește caracteristicile de design, tipul de MP utilizat și utilizarea lor în diferite motoare.

TRP. Dispozitiv de comutare unipolar cu sistem de încălzire combinat. Proiectat pentru a proteja motoarele electrice trifazate asincrone de suprasarcinile curente. TRP este utilizat în rețelele de curent continuu cu o tensiune de bază în condiții normale de funcționare de cel mult 440 V. Este rezistent la vibrații și șocuri.

RTL. Asigurați protecție motorului în următoarele cazuri:

• când una dintre cele trei faze eșuează;
• asimetria curenților și suprasarcinile;
• start intarziat;
• blocarea actuatorului.

Pot fi instalate cu terminale KRL separat de starterele magnetice sau montate direct pe PML. Instalat pe șine de tip standard, clasa de protecție – IP20.

PTT. Ele protejează mașinile trifazate asincrone cu un rotor cu colivie de o pornire întârziată a mecanismului, suprasarcini prelungite și asimetrie, adică dezechilibrul de fază.

RTT-urile pot fi utilizate ca componente în diferite circuite de comandă a acționării electrice, precum și pentru integrarea în demaroarele din seria PMA

TRN. Întrerupătoare bifazate care controlează pornirea unei instalații electrice și modul de funcționare al motorului. Sunt practic independente de temperatura mediului ambiant, au doar un sistem de readucere manuală a contactelor la starea inițială. Ele pot fi utilizate în rețele DC.

RTI. Dispozitive electrice de comutare cu consum constant, deși mic, de energie electrică. Montat pe contactoare din seria KMI. Lucrați împreună cu siguranțe/întrerupătoare automate.

Relee de curent în stare solidă. Sunt mici dispozitive electronice trifazate, fără piese mobile.

Ele funcționează pe principiul calculării valorilor medii ale temperaturilor motorului, în acest scop monitorizând constant curentul de funcționare și pornire. Sunt impermeabile la schimbările din mediu și, prin urmare, sunt utilizate în zone periculoase.

RTK. Comutatoare de pornire pentru controlul temperaturii în carcasele echipamentelor electrice. Sunt utilizate în circuitele de automatizare în care releele termice acționează ca componente.

Pentru a asigura funcționarea fiabilă a echipamentului electric, elementul releu trebuie să aibă calități precum sensibilitatea și viteza, precum și selectivitatea

Este important de reținut că niciunul dintre dispozitivele discutate mai sus nu este potrivit pentru protejarea circuitelor de scurtcircuite.

Dispozitivele de protecție termică previn doar condițiile de urgență care apar în timpul funcționării anormale a mecanismului sau suprasarcină.

Echipamentul electric se poate arde chiar înainte ca releul să înceapă să funcționeze. Pentru o protecție completă, acestea trebuie să fie completate cu siguranțe sau întreruptoare compacte de design modular.

Conectare, reglare și marcare

Dispozitivul de comutare la suprasarcină, spre deosebire de un întrerupător de circuit electric, nu întrerupe direct circuitul de alimentare, ci doar trimite un semnal pentru a opri temporar instalația în modul de urgență. Contactul său normal comutat funcționează ca un buton de „oprire” a contactorului și este conectat într-un circuit în serie.

Schema de conectare a dispozitivului

În designul releului, nu este nevoie să repeți absolut toate funcțiile contactelor de putere la funcționarea cu succes, deoarece este conectat direct la MP. Acest design permite economii semnificative de materiale pentru contactele de putere. Este mult mai ușor să conectați un curent mic în circuitul de control decât să deconectați imediat trei faze cu una mare.

În multe scheme pentru conectarea unui releu termic la un obiect, se utilizează un contact închis permanent. Este conectat în serie cu butonul „stop” al panoului de control și este desemnat NC - normal închis sau NC - normal conectat.

Un contact deschis cu o astfel de schemă poate fi utilizat pentru a iniția funcționarea protecției termice. Schemele de conectare pentru motoarele electrice la care este conectat un releu de protecție termică pot varia semnificativ în funcție de prezența dispozitivelor suplimentare sau a caracteristicilor tehnice.

Într-un circuit simplu standard, TP este conectat la ieșirea unui demaror de joasă tensiune pe un motor electric. Contactele suplimentare ale dispozitivului trebuie conectate în serie cu bobina de pornire

Acest lucru va oferi o protecție fiabilă împotriva supraîncărcărilor echipamentelor electrice. În cazul depășirii inacceptabile a valorilor limită de curent, elementul releu va deschide circuitul, deconectând instantaneu MP și motorul de la sursa de alimentare.

Conexiunea și instalarea unui releu termic, de regulă, se realizează împreună cu un demaror magnetic proiectat pentru comutarea și pornirea unei acționări electrice. Cu toate acestea, există tipuri care sunt montate pe o șină DIN sau un panou special.

Subtilități ale reglajului elementelor releului

Una dintre principalele cerințe pentru dispozitivele de protecție a motoarelor electrice este funcționarea precisă a dispozitivelor în caz de funcționare de urgență a motorului. Este foarte important să-l selectați corect și să ajustați setările, deoarece pozitivele false sunt absolut inacceptabile.

Un releu electrotermic, care se potrivește optim unui anumit tip de motor în toți parametrii tehnici, este capabil să ofere o protecție fiabilă împotriva suprasarcinilor în fiecare fază, prevenind o pornire prelungită a instalației și prevenind situațiile de urgență cu blocarea rotorului.

Printre avantajele utilizării elementelor de protecție curentă, trebuie menționat, de asemenea, o viteză destul de mare și o gamă largă de răspuns, precum și ușurința de instalare. Pentru a asigura oprirea la timp a motorului electric în timpul supraîncărcării, releul de protecție termică trebuie configurat pe o platformă/suport special.

În acest caz, inexactitatea datorată răspândirii inegale naturale a curenților nominali în NE este eliminată. Pentru a testa dispozitivul de protecție pe o bancă, se utilizează metoda de încărcare fictivă.

Un curent electric cu tensiune redusă este trecut prin termocuplu pentru a simula sarcina termică reală. După aceasta, timpul exact de funcționare este determinat cu precizie folosind cronometrul.

Când configurați parametrii de bază, ar trebui să vă străduiți pentru următorii indicatori:

• la 1,5 ori curentul, dispozitivul ar trebui să oprească motorul după 150 s;
• la 5...6 ori curentul ar trebui să oprească motorul după 10 s.

Dacă timpul de răspuns nu este corect, elementul releului trebuie reglat folosind șurubul de control.

Pentru o funcționare corectă, este necesar să setați dispozitivul la cel mai mare curent electric admis al motorului și temperatura aerului

Acest lucru se face în cazurile în care valorile curentului nominal al NE și ale motorului diferă, precum și dacă temperatura ambientală este sub cea nominală (+40 ºC) cu mai mult de 10 grade Celsius.

Curentul de funcționare al comutatorului electrotermic scade odată cu creșterea temperaturii în jurul obiectului în cauză, deoarece încălzirea benzii bimetalice depinde de acest parametru. Dacă există diferențe semnificative, este necesar să reglați în continuare termocuplul sau să selectați un termoelement mai potrivit.

Fluctuațiile bruște de temperatură afectează foarte mult performanța releului de curent. Prin urmare, este foarte important să alegeți un NE care poate îndeplini eficient funcții de bază, ținând cont de valorile reale.

Se recomanda amplasarea TR-ului in aceeasi incapere cu instalatia electrica protejata. Acestea nu trebuie instalate în apropierea generatoarelor de căldură, a cuptoarelor de încălzire și a altor surse de căldură.

Aceste restricții nu se aplică releelor ​​cu temperatură compensată. Setarea curentă a dispozitivului de protecție poate fi ajustată în intervalul 0,75-1,25x față de curentul nominal al termoelementului. Configurarea se face în etape.

În primul rând, se calculează corecția E₁ fără compensare de temperatură:

E₁=(I_nom-Eu_ne)/c×I_ne,

Unde

• eu_nom – curent nominal de sarcină a motorului,
• eu_ne – curentul nominal al elementului de încălzire de lucru din releu,
• c este pretul diviziunii scalei, adica excentricului (c=0,055 pentru starterele protejate, c=0,05 pentru cele deschise).

Următorul pas este determinarea corecției E₂ la temperatura ambiantă:

E₂=(t_A-30)/10,

Unde t_A (temperatura ambiantă) – temperatura ambiantă în grade Celsius.

Ultima etapă este găsirea corecției totale:

E=E₁+E₂.

Corecția totală E poate fi cu semnul „+” sau „-”.Dacă rezultatul este o valoare fracțională, aceasta trebuie rotunjită în jos la un număr întreg în jos/mai mare ca mărime, în funcție de natura sarcinii curente.

Pentru a regla releul, excentricul este transferat la valoarea rezultată a corecției totale. O temperatură ridicată de răspuns reduce dependența funcționării dispozitivului de protecție de indicatoarele externe.

Releul de protecție termică permite reglarea manuală lină a curentului de funcționare al dispozitivului în ±25% din curentul nominal al instalației electromecanice

Reglarea acestor indicatori se realizează printr-o pârghie specială, a cărei mișcare modifică îndoirea inițială a plăcii bimetalice. Curentul de funcționare poate fi reglat într-o gamă mai largă prin înlocuirea termoelementelor.

Dispozitivele moderne de comutare cu protecție la suprasarcină au un buton de testare care vă permite să verificați funcționarea dispozitivului fără un suport special. Există, de asemenea, o cheie pentru a reseta toate setările. Acestea pot fi resetate automat sau manual. În plus, produsul este echipat cu un indicator al stării curente a aparatului electric.

Marcarea releelor ​​electrotermice

Dispozitivele de protecție sunt selectate în funcție de puterea motorului electric. Partea principală a caracteristicilor cheie este ascunsă în simbol.

Așa arată marcarea releelor ​​termice de la fabrica KEAZ. Atunci când alegeți, este important să acordați atenție curentului nominal al modelului în cauză, astfel încât să fie suficient

Ar trebui să vă concentrați asupra anumitor puncte:

1. Intervalul de setare a valorilor curente (indicat în paranteze) variază minim între diferiți producători.
2. Denumirile literelor pentru un anumit tip de execuție pot varia.
3. Performanța climatică este adesea prezentată sub forma unui interval.De exemplu, UHL3O4 ar trebui citit după cum urmează: UHL3-O4.

Astăzi puteți cumpăra o varietate de variante de dispozitiv: relee pentru curent alternativ și continuu, monostabile și bistabile, dispozitive cu decelerare la pornire/oprire, relee de protecție termică cu elemente de accelerare, relee de protecție termică fără înfășurare de reținere, cu o singură înfășurare sau mai multe .

Acești parametri nu sunt întotdeauna afișați în etichetarea dispozitivelor, dar trebuie indicați în fișa tehnică a produselor electrice.

Familiarizați-vă cu structura, tipurile și marcajele releelor ​​electromagnetice articolul urmator, cu care vă recomandăm să vă familiarizați.

Concluzii și video util pe această temă

Proiectarea și principiul de funcționare a unui releu de curent pentru protecția eficientă a unui motor electric folosind exemplul dispozitivului RTT 32P:

Protecția corespunzătoare împotriva suprasarcinii și a defecțiunii este cheia pentru funcționarea pe termen lung fără probleme a unui motor electric. Videoclip despre cum reacționează elementul releu în cazul funcționării anormale a mecanismului:

Cum se conectează un dispozitiv de protecție termică la un MP, scheme de circuit ale unui releu electrotermic:

Releul de protecție termică la suprasarcină este un element funcțional obligatoriu al oricărui sistem de control al acționării electrice. Reacționează la curentul care trece la motor și se activează atunci când temperatura instalației electromecanice își atinge valorile limită. Acest lucru face posibilă maximizarea duratei de viață a motoarelor electrice ecologice.

Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos. Spuneți-ne cum ați selectat și configurat un releu termic pentru propriul dvs. motor electric. Distribuie informații utile, pune întrebări, postează fotografii legate de subiectul articolului.