Funktionsprincipen och anslutningsschemat för det termiska reläet

Skydd av elmotorer, magnetstartare och annan utrustning från belastningar som orsakar överhettning utförs med hjälp av speciella termiska skyddsanordningar. För att göra rätt val av en termisk skyddsmodell måste du känna till dess funktionsprincip, enhet samt de viktigaste urvalskriterierna.

Enhet och funktionsprincip

Termiskt relä (TR) är utformat för att skydda elmotorer från överhettning och för tidigt fel. Under en långvarig start utsätts elmotorn för strömöverbelastning, eftersom. vid uppstart förbrukas sju gånger strömmen, vilket leder till uppvärmning av lindningarna. Märkström (In) - strömmen som förbrukas av motorn under drift. Dessutom ökar TR livslängden på elektrisk utrustning.

Termiskt relä, vars enhet består av de enklaste elementen:

1. värmekänsligt element.
2. Kontakt med självretur.
3. Kontakter.
4. Vår.
5. Bimetallisk ledare i form av en platta.
6. Knapp.
7. Börvärdesströmregulator.

Det temperaturkänsliga elementet är en temperatursensor som används för att överföra värme till en bimetallplatta eller annat termiskt skyddselement. Kontakt med självåterföring gör det möjligt att, vid uppvärmning, omedelbart öppna strömförsörjningskretsen för en elektrisk konsument för att undvika överhettning.

Plåten består av två typer av metall (bimetall), varav den ena har en hög värmeutvidgningskoefficient (Kp). De fästs samman genom svetsning eller valsning vid höga temperaturer. Vid uppvärmning böjer sig den termiska skyddsplattan mot materialet med lägre Kp och efter kylning tar plattan sin ursprungliga position. I grund och botten är plattorna gjorda av Invar (lägre Kp) och icke-magnetiskt eller kromnickelstål (högre Kp).

Knappen slår på TR, inställningsströmregulatorn är nödvändig för att ställa in det optimala värdet på I för konsumenten, och dess överskott kommer att leda till driften av TR.

Verksamhetsprincipen för TR är baserad på Joule-Lenz-lagen. Strömmen är den riktade rörelsen av laddade partiklar som kolliderar med atomerna i ledarens kristallgitter (detta värde är motståndet och betecknas med R). Denna interaktion orsakar uppkomsten av termisk energi erhållen från elektrisk energi. Beroendet av flödets varaktighet på ledarens temperatur bestäms av Joule-Lenz-lagen.

Formuleringen av denna lag är som följer: när I passerar genom ledaren är mängden värme Q som genereras av strömmen, när den interagerar med atomerna i ledarens kristallgitter, direkt proportionell mot kvadraten av I, värdet av R för ledaren och den tid strömmen verkar på ledaren.Matematiskt kan det skrivas på följande sätt: Q = a * I * I * R * t, där a är omvandlingsfaktorn, I är strömmen som flyter genom den önskade ledaren, R är resistansvärdet och t är flödestiden för jag.

När koefficienten a = 1, mäts beräkningsresultatet i joule, och förutsatt att a = 0,24, mäts resultatet i kalorier.

Bimetallmaterial värms upp på två sätt. I det första fallet passerar jag genom bimetallen och i det andra genom lindningen. Lindningsisolering saktar ner flödet av värmeenergi. Termobrytaren värms upp mer vid höga värden på I än när den kommer i kontakt med temperaturavkänningselementet. Kontaktaktiveringssignalen är fördröjd. Båda principerna används i moderna TR-modeller.

Uppvärmningen av bimetallplattan på termisk skyddsanordning utförs när lasten är ansluten. Kombinerad uppvärmning gör att du kan få en enhet med optimala egenskaper. Plattan värms upp av värmen som genereras av I när den passerar genom den, och av en speciell värmare när I är laddad. Under uppvärmningen deformeras bimetallremsan och verkar på kontakten med självåterföring.

Huvuddragen

Varje TR har individuella tekniska egenskaper (TX). Reläet måste väljas i enlighet med lastens egenskaper och användningsförhållandena vid drift av en elmotor eller annan elförbrukare:

1. Värdet av In.
2. Justeringsområde för I-aktivering.
3. Spänning.
4. Ytterligare ledning av TR-verksamheten.
5. Kraft.
6. Driftgräns.
7. Känslighet för fasobalans.
8. Reseklass.

Märkströmvärdet är värdet på I som TR är designad för.Den väljs enligt värdet på In för konsumenten som den är direkt ansluten till. Dessutom måste du välja med en marginal på In och vägledas av följande formel: Inr \u003d 1,5 * Ind, där Inr - In TR, vilket bör vara 1,5 gånger mer än märkmotorströmmen (Ind).

I driftjusteringsgränsen är en av de viktiga parametrarna för värmeskyddsanordningen. Beteckningen för denna parameter är justeringsområdet för In-värdet. Spänning - värdet på den effektspänning som reläkontakterna är konstruerade för; om det tillåtna värdet överskrids kommer enheten att misslyckas.

Vissa typer av reläer är utrustade med separata kontakter för att styra driften av enheten och konsumenten. Effekt är en av huvudparametrarna för TR, som bestämmer uteffekten för den anslutna konsumenten eller konsumentgruppen.

Utlösningsgränsen eller utlösningströskeln är en faktor som beror på märkströmmen. I grund och botten ligger dess värde i intervallet från 1,1 till 1,5.

Känslighet för fasobalans (fasasymmetri) visar det procentuella förhållandet mellan fasen med obalans och den fas genom vilken märkströmmen av den erforderliga storleken flyter.

Utlösningsklass är en parameter som representerar den genomsnittliga utlösningstiden för TR:n beroende på multipeln av inställningsströmmen.

Den huvudsakliga egenskapen som du behöver för att välja TR är beroendet av drifttiden på belastningsströmmen.

Kopplingsschema

Diagram för att ansluta ett termiskt relä till en krets kan variera avsevärt beroende på enheten.Däremot är TR:er anslutna i serie med motorlindningen eller den magnetiska startspolen till en normalt öppen kontakt, som denna typ av anslutning gör att du kan skydda enheten från överbelastning. Om strömförbrukningsindikatorerna överskrids, kopplar TR:n från enheten från strömförsörjningen.

I de flesta kretsar används en permanent öppen kontakt vid inkoppling, som fungerar vid seriekoppling med en stoppknapp på manöverpanelen. I princip är denna kontakt märkt med bokstäverna NC eller H3.

En normalt sluten kontakt kan användas vid anslutning av ett skyddslarm. Dessutom, i mer komplexa kretsar, används denna kontakt för att implementera mjukvarustyrning av enhetens nödstopp med hjälp av mikroprocessorer och mikrokontroller.

Termostaten är lätt att ansluta. För att göra detta måste du styras av följande princip: TR placeras efter startmotorns kontaktorer, men före elmotorn, och den permanent stängda kontakten slås på genom seriekoppling med stoppknappen.

Typer av termiska reläer

Det finns många typer som termiska reläer är indelade i:

1. Bimetallisk - RTL (ksd, lrf, lrd, lr, iek och ptlr).
2. Fast tillstånd.
3. Relä för övervakning av enhetens temperaturregime. Huvudbeteckningarna är följande: RTK, NR, TF, ERB och DU.
4. Smältrelä av legering.

Bimetalliska TR har en primitiv design och är enkla enheter.

Funktionsprincipen för ett termiskt relä av solid state-typ skiljer sig väsentligt från den bimetalliska typen. Ett halvledarrelä är en elektronisk enhet, som även kallas Schneider och är gjord på radioelement utan mekaniska kontakter.

Dessa inkluderar RTR och RTI IEK, som beräknar medeltemperaturen för elmotorn genom att övervaka dess start och in. Huvuddragen hos dessa reläer är förmågan att motstå gnistor, d.v.s. de kan användas i explosiva miljöer. Denna typ av relä är snabbare i drifttid och lättare att justera.

RTC:er är utformade för att styra temperaturregimen för en elmotor eller annan enhet med hjälp av en termistor eller termisk resistans (sond). När temperaturen stiger till det kritiska läget ökar dess motstånd kraftigt. Enligt Ohms lag, när R ökar, minskar strömmen och konsumenten stängs av, eftersom. dess värde är inte tillräckligt för konsumentens normala drift. Denna typ av relä används i kylar och frysar.

Utformningen av legeringens termiska smältrelä skiljer sig avsevärt från andra modeller och består av följande element:

1. Värmare lindning.
2. En legering med låg smältpunkt (eutektisk).
3. kedjebrytande mekanism.

Den eutektiska legeringen smälter vid låg temperatur och skyddar konsumentens strömkrets genom att bryta kontakten. Detta relä är inbyggt i enheten och används i tvättmaskiner och bilteknik.

Valet av ett termiskt relä görs genom att analysera enhetens tekniska egenskaper och driftsförhållanden, som måste skyddas från överhettning.

Hur man väljer ett termiskt relä

Utan komplexa beräkningar kan du välja lämplig klassificering av det elektrotermiska reläet för motorn när det gäller effekt (tabell över tekniska egenskaper för termiska skyddsanordningar).

Den grundläggande formeln för att beräkna märkströmmen för en TR är:

Intr = 1,5 * Ind.

Till exempel måste du beräkna In TP för en asynkron elektrisk motor med en effekt på 1,5 kW, driven av ett trefas växelströmsnät med ett värde på 380 V.

Detta är lätt nog att göra. För att beräkna värdet på märkmotorströmmen måste du använda effektformeln:

P = I * U.

Därför Ind \u003d P / U \u003d 1500 / 380 ≈ 3,95 A. Värdet på TR:ns märkström beräknas enligt följande: Intr \u003d 1,5 * 3,95 ≈ 6 A.

Baserat på beräkningarna väljs en TR av typen RTL-1014-2 med ett justerbart inställningsströmområde från 7 till 10 A.

Om den omgivande temperaturen är för hög, ställ in börvärdet till minimivärdet. Vid låg omgivningstemperatur bör man ta hänsyn till ökningen av belastningen på motorns statorlindningar och, om möjligt, inte slå på den. Om omständigheterna kräver att motorn används under ogynnsamma förhållanden, är det nödvändigt att börja trimma med en låg inställningsström och sedan öka den till önskat värde.

Liknande artiklar: