Подключение теплового реле. Основная функция и принцип работы

Для защиты электродвигателя от недопустимых длительных токовых перегрузок, которые могут возникнуть при увеличении нагрузки на вал или потери одной из фаз применяется тепловое защитное реле. Также защитное реле защитит обмотки от дальнейшего разрушения при возникшем междувитковом замыкании.

Тепловым данное реле (сокращенно ТР) называют из-за принципа действия, который схож с работой автоматического выключателя, в котором изгибающиеся при нагреве электрическим током биметаллические пластины разрывают электрическую цепь, надавливая на спусковой механизм.

Особенности теплового реле

Но, в отличие от автоматического защитного выключателя, ТР не размыкает силовые цепи питания, а разрывает цепь самоподхвата магнитного пускателя. Нормально замкнутый контакт защитного устройства действует аналогично кнопке «Стоп», и подключается последовательно с ней.

Тандем контактора и теплового реле

Поскольку тепловое реле подключается сразу же после магнитного пускателя, то нет нужды дублировать функции контактора при аварийном размыкании цепей.

При таком выборе реализации защиты достигается ощутимая экономия материала для контактных силовых групп – значительно проще коммутировать небольшой ток в одной цепи управления, чем разрывать три контакта под большой токовой нагрузкой.

Тепловое реле не разрывает силовые цепи напрямую, а лишь выдает сигнал управления в случае превышения нагрузки – данную особенность следует помнить при подключении устройства.

Как правило, в тепловом реле присутствует два контакта – нормально замкнутый и нормально разомкнутый. При срабатывании устройства данные контакты одновременно меняют свое состояние.

Нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты

Характеристики теплового реле

Выбор ТР следует производить, сопоставляя типичные характеристики данного защитного устройства соответственно имеющейся нагрузке и условиям эксплуатации электродвигателя:

• Номинальный ток защиты;
• Предел регулировки уставки тока срабатывания;
• Напряжение силовой цепи;
• Количество и тип вспомогательных контактов управления;
• Мощность коммутации контактов управления;
• Порог срабатывания (коэффициент отношения к номинальному току)
• Чувствительность к асимметричности фаз;
• Класс отключения;

Схема подключения

В большинстве схем при подключениях теплового реле к магнитному пускателю используется нормально замкнутый контакт, который подключается последовательно с кнопкой «Стоп» пульта управления. Обозначением данного контакта является сочетание букв NC (normal connected) или НЗ (нормально замкнутый).

Схема подключения ТР к контактору в магнитном пускателе

Нормально разомкнутый контакт (NO) при данной схеме подключения может использоваться для сигнализации о срабатывании тепловой защиты электродвигателя. В более сложных автоматических схемах управления он может использоваться для инициализации аварийного алгоритма останова конвейерной цепи оборудования.

Для самостоятельного подключения теплового реле для защиты электродвигателя, не имея опыта работы с подобным оборудованием, будет правильно сначала ознакомиться с принципом работы и подключением магнитного пускателя на данном сайте.

В независимости от типа подключения электродвигателя и количества контакторов магнитного пускателя (прямой и реверсивный запуск), внедрение теплового реле в схему является достаточно простым. Оно устанавливается после контакторов перед электродвигателем, а размыкающийся (нормально замкнутый) контакт подключается последовательно с кнопкой «Стоп».

Тепловое реле в схеме реверсивного подключения контакторов

Элементы подключения, управления и настройки ТР

По ГОСТ клеммы контактов управления имеют обозначение 95-96 (нормально замкнутый) и 97-98 (нормально разомкнутый).

На данном рисунке показана схема теплового реле с обозначением выводов и элементов управления. Кнопка «Тестирование служит для проверки работоспособности механизма.

Кнопка «Стоп» служит для ручного выключения устройства защиты.

Функция «Повторный взвод» позволяет заново запустить электродвигатель после срабатывания защиты. Многие ТР поддерживают два варианта – автоматический (возвращение в исходное состояние происходит после остывания биметаллических пластин) и ручной взвод, требующий непосредственного действия оператора для нажатия соответствующей кнопки.

Управление повторным взводом

Уставка тока срабатывания позволяет сделать выбор значения перегрузки, при котором реле отключит катушку контактора, который обесточит электродвигатель.

Регулировка уставки срабатывания относительно метки

При выборе устройства защиты нужно помнить, что по аналогии с автоматическим выключателем у тепловых реле также имеется времятоковая характеристика. То есть, при превышении уставленного тока на некоторое значение, отключение произойдет не сразу, а по истечению некоего времени. Быстрота срабатывания будет зависеть от кратности превышения тока уставки.

Графики времятоковой характеристики

Разные графики соответствуют характеру нагрузки, количеству фаз и температурному режиму.

Как видно из графиков, при двукратном превышении нагрузки может пройти больше минуты времени, прежде, чем защита сработает. Если же выбрать ТР недостаточно мощным, то двигатель может не успеть разогнаться при многократном стартовом превышении уставки тока перегрузки.

Также у некоторых тепловых реле имеется флажок срабатывания защиты.

Защитное закрывающееся стекло служит одновременно для нанесения маркировки и защиты настроек при помощи пломбирования,

Защита настроек и маркировка

Подключение и установка ТР

Как правило, современные тепловые реле имеют защиту по всем трем фазам, в отличие от распространенных в советское время тепловых реле, имеющих обозначения ТРН, где контроль тока производился только в двух проводах, идущих к электродвигателю.

Тепловое реле ТРН с контролем тока только в двух фазах

По типу подключения тепловые реле можно разделить на две разновидности:

• Устанавливаемые рядом с магнитным пускателем, и подключаемые при помощи перемычек (ТРН, РТТ).

  Реле РТТ, подключенное при помощи жестких пластинчатых перемычек

• Монтируемые непосредственно на контактор магнитного пускателя (современные модели).

  Реле устанавливается непосредственно на контакторе

Входные токопроводящие выводы в современных моделях одновременно служат частью крепежа теплового реле к контактору магнитного пускателя. Они вставляются в выходные клеммы контактора.

Подключение теплового реле к контактору

Как видно из фото внизу, в некоторых пределах можно изменять расстояние между выводами, чтобы подстраиваться под различные виды контакторов.

Подстройка выводов под клеммы контактора

Для дополнительной фиксации ТР предусмотрены соответствующие выступы на самом устройстве и на контакторе.

Элемент крепежа на корпусе теплового релеСпециальный паз крепления на контакторе

Механика теплового реле

Существует много разновидностей ТР, но принцип действия у них одинаков – при протекании увеличенного тока через биметаллические пластины они искривляются и воздействуют через систему рычагов на спусковой механизм контактных групп.

Рассмотрим для примера устройство теплового реле LR2 D1314 фирмы «Schneider Electric».

ТР в разобранном виде

Условно данное устройство можно разделить на две части: блок биметаллических пластин и система рычагов с контактными группами. Биметаллические пластины состоят из двух полос различных сплавов, соединенных в одну конструкцию, имеющих разный тепловой коэффициент расширения.

Изгибающаяся биметаллическая пластина

Благодаря неравномерному расширению при больших значениях тока данная конструкция расширяется неравномерно, что заставляет ее изгибаться. При этом один конец пластины зафиксирован неподвижно, а подвижная часть воздействует на систему рычагов.

Система рычагов

Если убрать рычаги, то будут видны контактные группы теплового реле.

Коммутационный узел ТР

Не рекомендуется сразу же включать тепловое реле после срабатывания и заново запускать электродвигатель – пластинам нужно время, чтобы остыть и вернуться в первоначальное состояние. К тому же, будет благоразумней сначала найти причину срабатывания защиты.

Как правильно подключить тепловое реле

В течение длительного рабочего процесса у любых электродвигателей перегреваются обмотки, портится изоляционное покрытие. Подобные ситуации нередко приводят к межвитковым замыканиям, выгоранию полюсов и другим негативным последствиям, требующим срочного дорогостоящего ремонта. Избежать этого помогает тепловое реле для электродвигателя, установленное в цепь питания и обеспечивающее надежную защиту от перегрева. Данный прибор осуществляет контроль над величиной тока, и в случае длительного отклонения от номинала установки производит размыкание контактов.

Таким образом, цепь управления остается без питания, а пусковое устройство размыкается. Тепловое реле надежно защищает агрегат от механических перегрузок, заклинивания ротора, перекоса фаз и других аварийных ситуаций.

Как работает тепловое реле защиты электродвигателя

Общее устройство всех тепловых реле включает в себя одни и те же детали, отличающиеся лишь небольшими конструктивными особенностями. Основной элемент представляет собой чувствительную биметаллическую пластину, состоящую из двух металлических сплавов – железа с никелем и железа с латунью. Они соединяются друг с другом с помощью пайки и обладают различными коэффициентами теплового расширения.

Данный коэффициент указывает на степень удлинения металлической пластины при ее нагреве. Этот показатель составляет для латуни 18,7, а для сплава железа с никелем – 1,5. В результате, длина латуни во время нагревания увеличивается значительно быстрее, давая тем самым толчок для изгиба биметаллической пластины в свою сторону. Данное свойство лежит в основе работы всех тепловых реле.

Внутри корпуса прибора находятся биметаллическая пластина с нагревательным элементом, толкатель, исполнительная пластина и пружина замыкающего контакта. Температурный компенсатор состоит из пластины и регулировочного винта. Кроме того, тепловое реле оборудуется контактами, эксцентриком с движком уставки тока срабатывания и кнопкой возврата прибора в рабочее состояние.

Причины срабатывания теплового реле электродвигателя

Под действием электрического тока, протекающего по проводнику, происходит его нагревание. С возрастанием силы тока в проводнике с одним и тем же поперечным сечением, увеличивается и его нагрев, то есть происходит рост нагрузки. В связи с этим, причины срабатывания заключаются преимущественно в повышении температуры.

Эта же тепловая энергия нагревает и биметаллическую пластину, которая под влиянием температуры изгибается и соприкасается с исполнительной пластиной температурного компенсатора через толкатель. В свою очередь, эта пластина расцепляет замкнутые контакты в магнитном пускателе и приводит в рабочее состояние кнопку включения реле. Сам температурный компенсатор является своеобразным противовесом, снижающим влияние дополнительного нагрева под действием температуры окружающей среды. Изгиб пластины происходит в противоположную сторону, а для его регулировки используется специальный винт.

Эксцентрик или регулятор тока срабатывания оборудован шкалой на 5 делений влево и 5 делений вправо, для соответствующего уменьшения и увеличения тока относительно центральной риски. Чтобы отрегулировать ток срабатывания, необходимо изменить зазор между исполнительной пластиной и толкателем. Изменение зазора выполняется движком эксцентрика, воздействующим на пластину температурного компенсатора. После срабатывания теплового реле специалисты рекомендуют выдержать временную паузу, чтобы тепловой расцепитель мог остыть. Следует тщательно осмотреть электродвигатель и найти причину срабатывания прибора.

Тепловое реле для электродвигателя схема подключения

Непосредственное подключение тепловых реле к контакторы осуществляется напрямую с помощью штыревых контактов. После подключения, в зависимости от величины тока, протекающего в цепи, необходимо отрегулировать уставки срабатывания колесиком поворотного регулятора. Нужный ток уставки обозначен на шкале специальными рисками, нанесенными на корпус прибора.

Панель управления реле оборудована кнопкой TEST, с помощью которой проверяется работоспособность устройства путем имитации срабатывания защиты. Кнопка STOP красного цвета позволяет принудительно разомкнуть нормально замкнутый контакт. При этом отключается питание, поступающее на катушку контактора, что в свою очередь приводит к отключению нагрузки. Примерно по такой схеме подключаются и работают все тепловые реле для защиты электродвигателей и их модификации.

Для работы теплового реле предусмотрен ручной или автоматический режим, задаваемый при помощи поворотного переключателя RESET. Автоматический режим предполагает утопленный выключатель и автоматическое включение реле после срабатывания, когда остынет биметаллическая пластина. Перевод прибора в ручной режим осуществляется поворотом переключателя против часовой стрелки.

Схема подключения с нормально замкнутыми контактами используется для управления электродвигателем с помощью магнитного пускателя. К силовым контактам теплового реле выполняется подключение лишь двух фаз, а третья фаза подключается напрямую к двигателю. В работе современных устройств принимают участие все три фазы совместно с дополнительным нормально замкнутым контактом реле. При возникновении перегрузок он размыкается и разрывает цепь питания контактора.

Выбор теплового реле для электродвигателя

В условиях разнообразия конструкций и моделей электрических двигателей и соответствующих тепловых реле, выбор наиболее подходящего сочетания может вызвать определенные затруднения, особенно у неспециалистов. Для того чтобы выбрать наиболее оптимальное устройство, отвечающее всем требованиям, необходимо придерживаться определенных рекомендаций.

Основным требованием ко всем тепловым реле является соответствие их номинала току оборудования, которое требуется защитить. Сами устройства тоже должны быть защищены от коротких замыканий, поэтому в схемах подключения используются предохранители.

Необходимо заранее установить условия эксплуатации тепловых реле, и в каких пределах они могут применяться. Если в системе защиты велика вероятность работы электродвигателя в аварийных режимах, не связанных с ростом потребления электроэнергии, в этих случаях тепловое реле будет бесполезным и не обеспечит надежную защиту. Для этого в обмотку статора электродвигателя включаются элементы специальной тепловой защиты.

Если же тепловая защита двигателя не связана с какими-либо специальными требованиями, решение вопроса как подобрать тепловое реле для электродвигателя, таблица поможет выбрать наиболее подходящее устройство с оптимальными техническими характеристиками.

Защитное устройство выбирается с учетом максимального рабочего тока реле, который не должен быть меньше, чем номинальный ток защищаемого электродвигателя. Тем не менее, рекомендуется, чтобы установочный ток реле незначительно превышал номинал агрегата.

Следует обращать внимание и на возможность регулировок тока с большим запасом в обе стороны – увеличения и уменьшения. В этом случае обеспечивается более надежная и управляемая защита.

Что важно знать?

Чтобы не повторятся, и не нагромождать лишний текст, кратко изложу смысл. Токовое реле является обязательным атрибутом системы управления электроприводом. Данное устройство реагирует на ток, который проходит через него на двигатель. Оно не защищает электродвигатель от короткого замыкания, а только оберегает от работы с повышенным током, возникающим при перегрузке или нештатной работе механизма (например, клин, заедание, затирание и прочие непредвиденные моменты).

При выборе теплового реле руководствуются паспортными данными электродвигателя, которые можно взять с таблички на его корпусе, как на фото ниже:

Как видно на бирке, номинальный ток электродвигателя 13. 6 / 7.8 Ампера, для напряжений 220 и 380 Вольт. Согласно правилам эксплуатации, тепловое реле необходимо выбирать на 10-20 % больше номинального параметра. От правильного выбора данного критерия зависит способность теплушки вовремя сработать и не допустить порчу электропривода. При расчете тока установки для приведенного на бирке номинала на 7.8 А, у нас получился результат 9.4 Ампера для токовой уставки аппарата.

При выборе в каталоге продукции нужно учесть, что данный номинал не был крайним на шкале регулировки уставки, поэтому желательно подобрать значение ближе к центру регулируемых параметров. К примеру, как на реле РТИ-1314:

Особенности монтажа

Как правило, установку теплового реле производят совместно с магнитным пускателем, который и осуществляет коммутацию и запуск электропривода. Однако существуют также и приборы с возможностью установки как отдельное устройство рядом на монтажной панели или DIN рейке, такие как ТРН и РТТ. Все зависит от наличия нужного номинала в ближайшем магазине, складе или в гараже в «стратегических запасах».

Наличие у теплового реле ТРН только двух входящих подключений не должно вас пугать, поскольку фазы три. Неподключенный провод фазы уходит с пускателя на двигатель, минуя реле. Ток в электродвигателе меняется пропорционально во всех трех фазах, поэтому контролировать достаточно любые две из них. Собранная конструкция, пускатель с теплушкой ТРН будет выгладить так: Или так с РТТ:

Реле снабжены двумя группами контактов нормально замкнутой и нормально открытой группой, которые подписаны на корпусе 96-95, 97-98. На картинке ниже структурная схема обозначения по ГОСТу:Давайте разберемся каким образом собрать схему управления которая бы отключала двигатель от сети при возникновении аварийной ситуации перегрузки или обрыва фазы. Из нашей статьи про подключение двигателя через магнитный пускатель, вы уже узнали некоторые нюансы. Если еще не успели ознакомится то просто перейдите по ссылке.

Рассмотрим схему из статьи в которой трехфазный двигатель вращается в одну сторону и управление включением осуществляется с одного места двумя кнопками СТОП И ПУСК.

Автомат включен и на верхние клеммы пускателя поступает напряжение. После нажатия на кнопку ПУСК, катушка пускателя А1 и А2 оказывается подключена к сети L2 и L3. В данной схеме используется пускатель с катушкой на 380 вольт, вариант подключения с однофазной катушкой 220 вольт ищите в нашей отдельной статье (ссылка выше).

Катушка включает пускатель и замыкаются дополнительные контакты No(13) и No(14), теперь можно отпустить ПУСК, контактор останется включенным. Данная схема называется «пуск с самоподхватом». Теперь для того чтобы отключить двигатель от сети необходимо обесточить катушку. Проследив по схеме путь тока, видим что это может произойти при нажатии СТОП или размыкании контактов теплового реле (выделен красным прямоугольником).

То есть, при возникновении внештатной ситуации, когда теплушка сработает, она разорвет цепь схемы и снимет пускатель с самоподхвата, обесточив двигатель от сети. При срабатывании данного устройства контроля тока, перед повторным запуском необходимо осмотреть механизм, для выяснения причины возникновения отключения, и не включать до ее устранения. Часто причиной срабатывания является высокая внешняя температура окружающего воздуха, данный момент необходимо учитывать при эксплуатации механизмов и их настройке.

Сфера применения в домашнем хозяйстве тепловых реле не ограничивается только самодельными станками и прочими механизмами. Правильно было бы использовать их в системе контроля тока насоса системы отопления. Специфика работы циркуляционного насоса в том, что на лопастях и улитке образуется известковый налет, который может стать причиной заклинивания мотора и выхода его из строя. Используя приведенные схемы подключения, можно собрать блок контроля и защиты насоса. Достаточно установить в цепи питания нужный номинал теплушки и подключить контакты.

Кроме того будет интересна схема подключения теплового реле через трансформаторы тока, для мощных двигателей, таких как насос системы водополива для дачных поселков или фермерских хозяйств. При установке трансформаторов в цепи питания, учитывается коэффициент трансформации, к примеру 60/5 это при токе через первичную обмотку в 60 ампер, на вторичной обмотке он будет равен 5А. Применение такой схемы позволяет сэкономить на комплектующих, при этом не потеряв в эксплуатационных характеристиках.

Как видно, красным цветом выделены трансформаторы тока, который подключены к реле контроля и амперметру для визуальной наглядности происходящих процессов. Трансформаторы подключены схемой звезда, с одной общей точкой. Такая схема не представляет из себя больших трудностей в реализации, поэтому вы можете самостоятельно ее собрать и подключить к сети.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно показывается процесс подключения теплового реле к магнитному пускателю для защиты электродвигателя:

Вот и все, что вы должны знать о подключении теплового реле своими руками. Как вы видите, монтаж не представляет особой сложности, главное правильно составить схему подсоединения всех элементов в цепи!

Будет интересно прочитать:

17 Дек 2014г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. В предыдущей статье мы с Вами рассмотрели принципиальные схемы включения магнитного пускателя, обеспечивающие реверс вращения электродвигателя.

Продолжаем знакомиться с магнитным пускателем и сегодня рассмотрим типовые схемы подключения электротеплового реле типа РТИ, которое предназначено для защиты от перегрева обмоток электродвигателя при токовых перегрузках.

1. Устройство и работа электротеплового реле.

Электротепловое реле работает в комплекте с магнитным пускателем. Своими медными штыревыми контактами реле подключается к выходным силовым контактам пускателя. Электродвигатель, соответственно, подключают к выходным контактам электротеплового реле.

Внутри теплового реле находятся три биметаллические пластины, каждая из которых сварена из двух металлов, имеющих различный коэффициент теплового расширения. Пластины через общее «коромысло» взаимодействуют с механизмом подвижной системы, которая связана с дополнительными контактами, участвующими в схеме защиты электродвигателя:

1. Нормально-замкнутый NC (95 – 96) используют в схемах управления пускателем;
2. Нормально-разомкнутый NO (97 – 98) применяют в схемах сигнализации.

Принцип действия теплового реле основан на деформации биметаллической пластины при ее нагреве проходящим током.

Под действием протекающего тока биметаллическая пластина нагревается и прогибается в сторону металла, имеющего меньший коэффициент теплового расширения. Чем больший ток будет протекать через пластину, тем сильнее она будет греться и прогибаться, тем быстрее сработает защита и отключит нагрузку.

Допустим, что электродвигатель подключен через тепловое реле и работает в нормальном режиме. В первый момент времени работы электродвигателя через пластины течет номинальный ток нагрузки и они нагреваются до рабочей температуры, которая не вызывает их изгиб.

По какой-то причине ток нагрузки электродвигателя стал увеличиваться и через пластины потек ток выше номинального. Пластины начнут сильнее греться и прогибаться, что приведет в движение подвижную систему и она, воздействуя на дополнительные контакты реле (95 – 96), обесточит магнитный пускатель. По мере остывания пластины вернутся в исходное положение и контакты реле (95 – 96) замкнутся. Магнитный пускатель опять будет готов к запуску электродвигателя.

В зависимости от величины протекающего тока в реле предусмотрена уставка срабатывания по току, влияющая на силу изгиба пластины и регулирующаяся поворотным регулятором, расположенным на панели управления реле.

Помимо поворотного регулятора на панели управления расположена кнопка «TEST», предназначенная для имитации срабатывания защиты реле и проверки его работоспособности до включения в схему.

«Индикатор» информирует о текущем состоянии реле.

Кнопкой «STOP» обесточивается магнитный пускатель, но как в случае с кнопкой «TEST», контакты (97 – 98) не замыкаются, а остаются в разомкнутом состоянии. И когда Вы будете задействовать эти контакты в схеме сигнализации, то учитывайте этот момент.

Электротепловое реле может работать в ручном или автоматическом режиме (по умолчанию стоит автоматический режим).

Для перевода в ручной режим необходимо повернуть поворотную кнопку «RESET» против часовой стрелки, при этом кнопка слегка приподнимается.

Предположим, что сработало реле и своими контактами обесточило пускатель.
При работе в автоматическом режиме после остывания биметаллических пластин контакты (95 — 96) и (97 — 98) автоматически перейдут в исходное положение, тогда как в ручном режиме перевод контактов в исходное положение осуществляется нажатием кнопки «RESET».

Кроме защиты эл. двигателя от перегрузок по току, реле обеспечивает защиту и в случае обрыва питающей фазы. Например. При обрыве одной из фаз, электродвигатель, работая на оставшихся двух фазах, станет потреблять больше тока, отчего биметаллические пластины нагреются и реле сработает.

Однако электротепловое реле не способно защитить двигатель от токов короткого замыкания и само нуждается в защите от подобных токов. Поэтому при установке тепловых реле необходимо устанавливать в цепь питания электродвигателя автоматические выключатели, защищающие их от токов короткого замыкания.

При выборе реле обращают внимание на номинальный ток нагрузки электродвигателя, который будет защищать реле. В инструкции по эксплуатации, идущей в коробке, есть таблица, по которой выбирается тепловое реле для конкретной нагрузки:

Например.
Реле РТИ-1302 имеет предел регулировки тока уставки от 0,16 до 0,25 Ампер. Значит, нагрузку для реле следует выбирать с номинальным током около 0,2 А или 200 mA.

2. Принципиальные схемы включения электротеплового реле.

В схеме с тепловым реле используют нормально-замкнутый контакт реле КК1.1 в цепи управления пускателем, и три силовых контакта КК1, через которые подается питание на электродвигатель.

При включении автоматического выключателя QF1 фаза «А», питающая цепи управления, через кнопку SB1 «Стоп» поступает на контакт №3 кнопки SB2 «Пуск», вспомогательный контакт 13НО пускателя КМ1, и остается дежурить на этих контактах. Схема готова к работе.

При нажатии на кнопку SB2 фаза через нормально-замкнутый контакт КК1.1 поступает на катушку магнитного пускателя КМ1, пускатель срабатывает и его все нормально-разомкнутые контакты замыкаются, а нормально-замкнутые размыкаются.

При замыкании контакта КМ1.1 пускатель встает на самоподхват. При замыкании силовых контактов КМ1 фазы «А», «В», «С» через контакты теплового реле КК1 поступают на обмотки электродвигателя и двигатель начинает вращение.

При увеличении тока нагрузки через силовые контакты термореле КК1, реле сработает, контакт КК1.1 разомкнется и пускатель КМ1 обесточится.

Если возникнет необходимость в простой остановке двигателя, то достаточно будет нажать на кнопку «Стоп». Контакты кнопки разорвутся, фаза прервется и пускатель обесточится.

На фотографиях ниже показана часть монтажной схемы цепей управления:

Следующая принципиальная схема аналогична первой и отличается лишь тем, что нормально-замкнутый контакт термореле (95 – 96) разрывает ноль пускателя. Именно эта схема получила наибольшее распространение из-за удобства и экономичности монтажа: ноль сразу заводят на контакт термореле, а со второго контакта реле бросают перемычку на катушку пускателя.

При срабатывании термореле контакт КК1.1 размыкается, «ноль» разрывается и пускатель обесточивается.

И в заключении рассмотрим подключение электротеплового реле в реверсивной схеме управления пускателем.

От типовой схемы она, как и схема с одним пускателем, отличается лишь наличием нормально-замкнутого контакта реле КК1. 1 в цепи управления, и тремя силовыми контактами КК1, через которые запитывается электродвигатель.

При срабатывании защиты контакты КК1.1 разрываются и отключают «ноль». Работающий пускатель обесточивается и двигатель останавливается. При возникновении необходимости в простой остановке двигателя достаточно нажать на кнопку «Стоп».

Вот и подошел к логическому завершению рассказ о магнитном пускателе.
Понятно, что только одних теоретических знаний мало. Но если Вы будете практиковаться, то сможете собрать любую схему с применением магнитного пускателя.

И уже по сложившейся традиции небольшой видеоролик о применении электротеплового реле.

Схема подключения теплового реле – принцип работы, регулировки и маркировка

Электродвигатели и прочее электрооборудование в процессе эксплуатации могут испытывать высокие нагрузки, вызывающие их перегрев. Частые перегревы обмоток силовых установок приводят к разрушению изоляционных материалов и значительному сокращению срока службы, поэтому в конструкции таких устройств предусматривают защитное тепловое реле (ТР). Подключениев схему теплового реле обеспечивает обесточивание электрооборудования при возникновении нештатных ситуаций и предотвращает его выход из строя. Содержание статьи Основные характеристики тепловых реле Основные характеристики теплового реле, учитываемые при выборе подходящего варианта: Номинальный ток защиты. Выбирается в соответствии с номинальным током нагрузки. Номинальный ток термореле должен быть в полтора раза выше Iном защищаемого двигателя. Интервал регулирования установки тока срабатывания. Напряжение цепи и характер тока – постоянный или переменный. При выходе напряжения за допустимые пределы термореле выйдет из строя. Номенклатура и число вспомогательных контактов управления. Некоторые ТР имеют дополнительные контакты, управляющие функционированием самого теплореле и обслуживаемой нагрузки. Мощность коммутации. Важное свойство ТР, которое характеризует выходную мощность нагрузки. Граница (порог) срабатывания. Это коэффициент, величина которого зависит от величины Iном. Чаще всего этот коэффициент находится в пределах 1,1-1,5. Чувствительность к асимметрии фаз. Этот параметр равен отношению фазы с перекосом к фазе, по которой проходит Iном. Класс отключения. Характеризует усредненный период срабатывания устройства. Устройство и принцип работы тепловых реле Для защиты электродвигателей и другого электрооборудования чаще всего применяют ТР с биметаллическими пластинами. В конструкцию биметаллического теплового реле входят: Биметаллическая пластина. Изготавливается из двух сплавов, обладающих разными коэффициентами термического расширения. Обычно это инвар (низкий Кр) и хромоникелевая сталь (более высокий Кр). Между собой их сваривают или соединяют прокаткой. Один из этих металлов нагревается быстрее, другой – медленнее. При перегрузке по току часть пластиныс высоким Кр прогибается ко второй частипластины, которая имеет меньший Кр. Такое движение влияетчерез толкатель на группу контактов. Регулятор тока установки. С его помощью устанавливают максимальное значение тока, выше которого ТР обесточивает цепь. Ток срабатывания регулируется путем увеличения или уменьшения зазора между основной пластиной и толкателем. Электрические контакты. Их подключают к обмоткам магнитного пускателя теплового реле. Обычно в ТР имеются два контакта – нормально замкнутый и нормально разомкнутый. При силовом воздействии биметаллической пластинки контакты меняют свое положение на противоположное. Нагрев биметаллической пластины происходит по одной из двух схем: непосредственно из-за тока перегруза или косвенно, через отдельный термочувствительный элемент. В одном устройстве могут соединяться оба этих принципа, что значительно повышает его эффективность. При превышении критических величин тока потребителя реле разомкнет цепь и обесточит МП, а следовательно, защищаемое электрооборудование. На срабатывание релейного элемента может повлиять повышенная температура окружающей среды. Для компенсации этого явления и предотвращения ложных срабатываний в конструкции ТР предусматривают дополнительные биметаллические пластины, которые прогибаются в сторону, противоположную пространственному положению основного элемента. Виды тепловых реле Производители предлагают несколько типов ТР, которые отличаются между собой конструктивными особенностями и видом применяемых МП. ТРП. Однополюсный коммутационный аппарат, имеющий комбинированный вариант нагрева. Используется в сетях постоянного тока, в которых напряжение не превышает 400 В, для защиты асинхронных двигателей. Устойчив к ударным и вибрационным нагрузкам. РТЛ. Защищает электромоторы от затянутого пуска, асимметрии токов, перегрузов, при исчезновении фазы. РТТ. Обеспечивает защиту асинхронных трехфазных машин с КЗ ротором от перегрузок, затянутого старта и перекоса фаз. ТРН. Используется в электросетях постоянного тока. Служат для контроля пуска электрических установок и рабочего режима двигателя. РТИ.Функционирует совместно с автоматическими выключателями или предохранителями. РТК. Предназначен для использования в цепях автоматики, контролирует температурный режим в корпусе электрического оборудования. Перечисленные ТР не защищают электроцепи от короткого замыкания. Схема подключения теплового реле Подсоединение ТР к силовым установкам осуществляется в соответствии с инструкцией производителя. В большинстве случаев ТР к защищаемому устройству подключают через нормально замкнутый контакт, который последовательно соединяют с клавишей «стоп». Разомкнутый контакт включает теплозащиту при выходе тока за допустимые значения. Схемы подключения теплового реле в цепь двигателя или другого электрооборудованиямогут быть и другими, в зависимости от присутствия дополнительных устройств. Стандартная схема подключения теплового реле Тепловое реле устанавливают и подключают вместе с магнитным пускателем, выполняющим функции включения электрического привода. Возможны варианты, когда тепловое реле устанавливают на DIN-рейку или отдельную панель. При подключении потребителя в сеть 220 В или 380 В все фазы после магнитного пускателя пропускают через тепловое реле, а затем уже подсоединяют к электродвигателю. При включении пусковой кнопки напряжение электропитания попадает на обмотку МП, который включает электродвигатель. Если ток нагрузки увеличивается до значения, превышающего критическую величину, тепловое реле срабатывает и отключает электродвигатель. Тепловое реле ТРН имеет всего два входящих подключения. Неподключенный провод фазы в этом случае пускают непосредственно от пускателя к двигателю. Поскольку ток в электродвигателе изменяется пропорционально, допускается контроль только двух из них (любых). Регулировка теплового реле Для эффективного выполнения функции отключения электродвигателя или другого обслуживаемого аппарата необходимо правильно отрегулировать настройки ТР таким образом, чтобы вероятность ложных срабатываний была исключена. Настройку рекомендуется осуществлять на специализированном стенде способом фиктивных нагрузок: Через термочувствительный элемент пропускают ток для моделирования реальной тепловой нагрузки. С помощью таймера определяют время срабатывания. При проведении настройки с помощью контрольного винта при токе 1,5 Iн время срабатывания должно быть не более 2,5 минут, 5-6 Iн – не более 10 секунд. Маркировка тепловых реле В маркировке указывается большинство важных характеристик ТР. Пример обозначения: РТЛ-Х1Х2Х3-Х4-Х5А-Х6А-Х7Х8, где РТЛ – тип теплового реле; Х1 – ном.ток, 1 – до 25 А, 2 – до 100 А, 3 – до 250 А, 4 – до 510 А; Х2– 3 цифры (условно), обозначающие диапазон токовой уставки; Х3–литера, характеризующая исполнение; Х4– способ возврата: 1 – ручной, 2 – самовозврат; Х5 – Iном, А; Х6 – диапазон уставки по току, А; Х7– климатическое исполнение; Х8– торговая марка. Тепловое реле – эффективный элемент защиты электродвигателей и другого электрооборудования, который выгодно отличается от входного автоматического выключателя тем, что не подвержен ложным срабатываниям при кратковременных скачках тока. Была ли статья полезна? Да Нет Оцените статью Что вам не понравилось? Анатолий Мельник Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.

Подключить тепловое реле к контактору

Схема подключения магнитного пускателя (малогабаритного контактора «КМ») не представляет сложности для опытных электриков, но для новичков может вызвать немало трудностей. Поэтому это статья для них.

Цель статьи максимально просто и наглядно показать сам принцип действия (работы) магнитного пускателя (далее МП) и малогабаритного контактора (далее КМ). Поехали.

МП и КМ являются коммутационными аппаратами, которые осуществляют управление и распределение рабочих токов по подключенным к ним цепям.

МП и КМ в основном используются для подключения и отключения асинхронных электродвигателей, а также их реверсивного переключения используя дистанционное управление. Они применяются для дистанционного управления группами освещения, нагревательными цепями и другими нагрузками.

Компрессоры, насосы и кондиционеры, тепловые печи, ленточные конвейера, цепи освещения вот где и не только можно встретить МП и КМ в системах их управления.

Чем отличаются магнитный пускатель и малогабаритный контактор, по принципу действия — ничем. По сути, это электромагнитные реле.

Найденное различие у контактора – мощность — определяется габаритами, а у пускателя величинами, а предельная мощность МП бывает больше чем у контактора.

Наглядные схемы МП и КМ

Условно МП (или КМ) можно разделить на две части.

В одной части силовые контакты, которые выполняют свою работу, а в другой части электромагнитная катушка, которая включает и отключает эти контакты.

1. В первой части находятся силовые контакты (подвижные на диэлектрической траверсе и неподвижные на диэлектрическом корпусе), они то и осуществляют подключение силовых линий.

Траверса с силовыми контактами прикреплена к подвижному сердечнику (якорю).

В нормальном состояние эти контакты разомкнуты и по ним не протекает ток, нагрузка (в данном случае лампы) находится в состоянии покоя.

Удерживает их в таком состоянии возвратная пружина. Которая изображена змейкой во второй части ( 2 )

1. Во второй части мы видим электромагнитную катушку, на которую не подается ее рабочее напряжение, вследствие чего, она находится в состоянии покоя.

При подаче напряжения на обмотку катушки в ее контуре создается электромагнитное поле, образуя ЭДС (электродвижущую силу), которая притягивает к себе подвижный сердечник (подвижная часть магнитопровода — якорь) с закреплёнными на нем силовыми контактами. Они, соответственно, замыкают подключенные через них цепи, включая нагрузку (рис. 2).

Естественно, если прекратить подачу напряжения на катушку, то пропадет электромагнитное поле (ЭДС), якорь перестаёт удерживаться и под действием пружины (вместе с закрепленными к нему подвижными контактами) возвращается в исходное состояние, размыкая цепи силовых контактов (рис. 1).

Из этого видно, что пускатель (и контактор) управляются подачей и отключением напряжения на их электромагнитной катушке.

Схема МП

• Силовые контакты МП
• Катушка, возвратная пружина, дополнительные контакты МП
• Кнопочный пост (кнопки пуск и стоп)

к оглавлению ↑

Принципиальная схема подключения МП

Схема привязки основных элементов принципиальной схемы с МП

Как видно из рисунка 5 со схемой в состав МП входят и дополнительные блок контакты, которые бывают нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми они могут использоваться для управления подачи напряжения на катушку, а также для других действий. Например, включать (или выключать) схему сигнальной индикации, которая будет показывать режим работы МП в целом.

Схема подключения по факту с привязкой контактных групп к принципиальной схеме МП

Рис. 6 Увеличить рис. 6 Фазное подключение (220 В; ноль — фаза)

На схеме (рис. 6) через перемычки мы берем напряжение, подаваемое на силовые контакты МП для дальнейшего его использования в управлении катушкой через кнопочный пост.

Данный кнопочный пост имеет две клавиши: «Пуск» (контакты которой нормально разомкнуты) и клавиши «Стоп» (контакты которой нормально замкнуты).

При нажатии кнопки «Пуск» питание попадает на катушку напрямую, при этом она срабатывает, притягивая якорь с траверсой, на котором расположены силовые контакты, цепи силовых контактов замыкаются.

А также замыкается дополнительный блок контакт, к которому подключена катушка.

На другой стороне дополнительного контакта подключен провод, который соединен с контактом кнопки «Стоп» (контакты которой нормально замкнуты).

После возвращения кнопки «Пуск» в исходное положение (нормально разомкнутая), через нее перестает подаваться напряжение на катушку, но оно (это же напряжение) начинает дублироваться через замкнутый дополнительный контакт и подключенный нему провод, который подключен к кнопке «Стоп».

И только после нажатия кнопки «Стоп» цепь с питающим напряжением на катушку МП разрывается и полностью обесточивает катушку. Вследствие чего пропадает её электромагнитное поле, якорь перестает удерживаться и под воздействием возвратной пружины размыкает силовые контакты, а также дополнительный (нормально разомкнутый) контакт.

Схема КМ

• Силовые контакты МП
• Катушка, возвратная пружина, дополнительные контакты МП
• Кнопочный пост (кнопки пуск и стоп)

к оглавлению ↑

Принципиальная схема подключения КМ

Схема привязки основных элементов принципиальной схемы с КМ

Схема подключения по факту с привязкой контактных групп к принципиальной схеме КМ

Рис. 10 Увеличить рис. 10 Фазное подключение (220 В; ноль — фаза)

Принцип действия КМ и его катушки (на данной схеме рис. 10) аналогичный описанному выше. Одно из конструктивных отличий то, что дополнительный контакт расположен на траверсе в одном ряду с силовыми контактами.

Обратите внимание, что напряжение катушек на схемах — 220 и 380 вольт. Это значит, что катушки должны быть подключены согласно их номинальному напряжению.

Фазное подключение (фаза, нейтраль — проще ноль) соответствует 220 В, линейное подключение (фаза, фаза) 380 В.

Есть также катушки на 12, 24, 36, 42, 110 вольт, поэтому, прежде чем подать напряжение на катушку, вы должны точно знать ее номинальное рабочее напряжение.

Наглядные электрические схемы подключения электродвигателя с использованием магнитного пускателя (либо малогабаритного контактора)

Схема подключения МП (или КМ) с катушкой на 380 В

• Кн «СТОП» – кнопка «Стоп»
• Кн «ПУСК» – кнопка «Пуск»
• КМП – катушка МП (магнитного пускателя)
• Кн МП – силовые контакты МП
• БК – блок контакт МП
• Тр – нагревательный элемент теплового реле
• КТР – контакт теплового реле
• М – электродвигатель

к оглавлению ↑

Схемы подключения МП (или КМ) с катушкой на 220 В

• Кн «СТОП» – кнопка «Стоп»
• Кн «ПУСК» – кнопка «Пуск»
• КМП – катушка МП (магнитного пускателя)
• Кн МП – силовые контакты МП
• БК – блок контакт МП
• Тр – нагревательный элемент теплового реле
• КТР – контакт теплового реле
• М – электродвигатель

Схема подключения электродвигателя (рекомендуемый тип подключения обмоток треугольник) на 220 В

Обозначение элементов аналогично на сх. Выше

Обратите внимание, в схеме участвует тепловое реле, которое через свой дополнительный контакт (нормально замкнутый) дублирует функцию кнопки «Стоп» в кнопочном посте.

Принцип действия магнитного пускателя и малогабаритного контактора + Видео пояснение

Важно , на схемах для наглядности магнитный пускатель показан без дугогасящей крышки, без которой его эксплуатация – запрещена!

Иногда возникает вопрос, зачем вообще использовать МП или КМ, почему просто не использовать трехполюсной автомат?

1. Автомат рассчитан до 10 тысяч отключений – включений, а у МП и КМ этот показатель измеряется миллионами
2. При скачках напряжений МП (КМ) отключит линию, сыграв роль защиты
3. Автоматом невозможно управлять, дистанционно применяя небольшое напряжение
4. Автомат не сможет выполнять дополнительные функции включения и отключения дополнительных цепей (например, сигнальных) из–за отсутствия у него дополнительных контактов

Одним словом автомат отлично справляется со своей основной функцией защиты от коротких замыканий и перенапряжений, а МП и ПМ со своей.

На этом все, думаю, что принцип действия МП и КМ понятен, более наглядное пояснение смотрите в видео.

Удачного и безопасного вам монтажа!

В дополнение к статье прилагаю техническую документацию контакторов серии КМИ

Контакторы серии КМИ

Нормативная и техническая документация

По своим конструктивным и техническим характеристикам контакторы серии КМИ соответствуют требованиям российских и международных стандартов ГОСТ Р 50030.4.1,2002, МЭК60947,4,1,2000 и имеют сертификат соответствия РОСС CN.ME86.B00144. Контакторам серии КМИ по Обще- российскому классификатору продукции присвоен код 342600.

Условия эксплуатации

Категории применения: АС,1, АС,3, АС,4. Температура окружающей среды
– при эксплуатации: от –25 до +50 °С (нижняя предельная температура –40 °С) ;
– при хранении: от –45 до +50 °С .
Высота над уровнем моря, не более: 3000 м .
Рабочее положение: вертикальное, с отклонением ±30° .
Вид климатического исполнения по ГОСТ 15150,96: УХЛ4 .
Степень защиты по ГОСТ 14254,96: IP20 .

Структура обозначения

При подборе контакторов КМИ обращайте внимание на структуру условного обозначения

Основные технические характеристики

Технические характеристики силовой цепи

Технические характеристики цепи управления

Присоединение силовой цепи

Присоединение цепи управления

Параметры	Значения
Гибкий кабель, мм2	1—4
Жесткий кабель, мм2	1—4
Крутящий момент при затягивании, Нм	1,2

Технические характеристики встроенных дополнительных контактов

Параметры		Значения
Номинальное напряжение Uе , В	перем. тока	до 660
	пост. тока
Номинальное напряжение изоляции Ui , В		660
Ток термической стойкости (t°≤40°) Ith , А		10
Минимальная включающая способность	Umin , В	24
	Imin , мА	10
Защита от сверхтоков — предохранитель gG, А		10
Максимальная кратковременная нагрузка (t ≤1 с), А		100
Сопротивление изоляции, не менее, МОм		10

к оглавлению ↑

Электрические схемы

Типовые электрические схемы

Контакторы серии КМИ могут применяться для создания типовых электрических схем.

Электрическая схема реверсирования

Данная схема собирается из двух контакторов и механизма блокировки МБ 09,32 или МБ 40,95 (в зависимости от типоисполнения), предназначенного для исключения одновременного включения контакторов.

Электрическая схема «звезда — треугольник»

Данный способ пуска предназначен для двигателей, номинальное напряжение которых соответствует соединению обмоток в «треугольник». Пуск «звезда — треугольник» может быть использован для двигателей, пускающихся без нагрузки, или с пониженным моментом нагрузки (не более 50% от номинального момента). При этом пусковой ток при соединении в «звезду» составит 1,8–2,6 А от номинального тока. Переключение со «звезды» на «треугольник» должно производиться после того, как двигатель выйдет на номинальную частоту вращения.

Особенности конструкции и монтажа

Присоединительные зажимы обеспечивают надежное фиксирование проводников:
– для габаритов 1 и 2 – с закаленными тарельчатыми шайбами;
– для габаритов 3 и 4 – с зажимной скобой, позволяющей подсоединить контакт большего сечения.

Существуют два способа монтажа контакторов:

1. Быстрая установка на DIN,рейку:

КМИ от 9 до 32 А (габариты 1 и 2) – 35 мм;
КМИ от 40 до 95 А (габариты 3 и 4) – 35 и 75 мм.

1. Монтаж при помощи винтов.

Контакторы серии КМИ 3,го и 4,го габарита позволяют осуществлять крепление на 75 мм DIN рейку.

Контакторы серии КМИ 3,го и 4,го габарита снабжены отверстием для заземляющего болта.

Габаритные размеры

Типоисполнение	Размер, мм
	В	С	D
КМИ 10910. КМИ 10911	74	79	45
КМИ 11210, КМИ 11211	74	81	45
КМИ 11810, КМИ 11811	74	81	45
КМИ 22510, КМИ 22511	74	93	55

КМИ 23210, КМИ 23211

КМИ 34010, МИ 34011, КМИ 35012, КМИ 46512

КМИ 48012, КМИ 49512

Установочные размеры

Габаритные и установочные размеры контакторов КМИ при монтаже на 35 мм DIN рейку

Типоисполнение	Размер, мм
	С	B	D
КМИ 10910, КМИ 10911	82	74	45
КМИ 11210, КМИ 11211	82	74	45
КМИ 11810, КМИ 11811	87	74	45
КМИ 22510, КМИ 22511	95	74	55
КМИ 23210, КМИ 23211	100	83	55

ТипоисполнениеРазмер, ммСDКМИ 34010, КМИ 3401113174КМИ 3501213174КМИ 4651213174КМИ 4801214284КМИ 4951214284

Габаритные и установочные размеры контакторов КМИ при установке на монтажную панель или монтажный профиль

2016-07-01 Статьи 3 комментария

Тепловое реле, или как его еще называют реле перегрузки — это коммутационное устройство, предназначенное для защиты электродвигателей от токовой перегрузки и в случае обрыва фазы. При превышении потребляемого двигателем тока нагрузки тепловое реле разомкнет цепь, отключит магнитный пускатель, тем самым защитив двигатель.

Тепловое реле не предназначено для защиты от короткого замыкания, поэтому в цепь питания перед магнитным пускателем устанавливают автоматический выключатель.

Принцип действия тепловых реле основан на тепловом действии тока, нагревающего биметаллическую пластину, состоящую из двух пластин, которые сварены из металлов с разными коэффициентами теплового расширения. При воздействии высокой температуры биметаллическая пластина изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом расширения. Достигнув определённой температуры, пластина давит на защёлку расцепителя и под действием пружины происходит размыкание подвижных контактов реле и следовательно размыкание всей электрической цепи.

Если реле находится в режиме автоматического включения, то после остывания биметаллического элемента исполнительный механизм и подвижные контакты реле вернутся в исходное положение. При этом электрическая цепь восстановится и контактор будет готов к работе. Если же реле находится в ручном режиме, то после каждого срабатывания перевод реле в исходное положение должен осуществляться ручным воздействием.

Выбирая тепловое реле, надо исходить из номинального тока нагрузки плюс небольшой запас. Рекомендуемое превышение тока срабатывания защиты составляет 5% — 20% от номинального тока. Например, если на шильде электродвигателя указан ток 16А, то выбираем тепловое реле с запасом примерно на 18-20А.

Таблица по выбору тепловых реле РТИ

На примере РТИ 1312 покажу устройство теплового реле.

РТИ1312 подключается к контактору непосредственно своими штыревыми контактами.

В зависимости от величины и типа пускателей первый и второй контакты теплового реле могут регулироваться вправо-влево. Сбоку на наклейке указано, какой тип контакторов подходит для данного реле.

В зависимости от величины протекающего тока в реле предусмотрена регулировка уставки срабатывания по току с помощью поворотного регулятора, расположенного на передней панели реле. Необходимый ток уставки выставляется вращением регулятора до совмещения нужного значения тока на шкале с риской на корпусе.

Также на панели управления расположена кнопка «TEST»,имитирующая срабатывание защиты реле и проверки его работоспособности. Выступающая красная кнопка «STOP»предназначена для принудительного размыкания нормально-замкнутого контакта NC. При этом питание на катушке контактора пропадает и нагрузка отключается.

Электротепловое реле может работать в ручном или автоматическом режиме. Режим работы реле задается поворотным переключателем «RESET». При автоматическом режиме переключатель утоплен и при срабатывании теплового реле оно автоматически включится после остывания биметаллической пластины. Для перевода реле в ручной режим необходимо повернуть переключатель против часовой стрелки.

После того, как тепловое реле настроено, его можно закрыть прозрачной защитной крышкой и при необходимости опломбировать. Для этого на передней панели и крышке имеются специальные проушины.

Входное напряжение подходит на контакты 1,3,5, а выходное напряжение на нагрузку поступает с контактов 2, 4, 6. Кнопки «TEST» и «RESET» меняют положение подвижных контактов реле, а кнопкой «STOP» меняется положение только нормально-замкнутого контакта (95 — 96).

Нормально-замкнутые контакты применяются в схемах управления электродвигателями через магнитный пускатель, а нормально-разомкнутые контакты — в основном в цепях сигнализации, например для вывода световой индикации на панель оператора.

Типичная схема подключения нереверсивного пускателя с тепловым реле выглядит так:

Подробнее о работе данной схемы вы можете прочитать в статье Магнитный пускатель, здесь же я хочу остановиться только на подключении теплового реле. Как видно из схемы на силовые контакты теплового реле подключаются только две фазы, а третья идет напрямую на двигатель. В современных тепловых реле задействованы все три фазы. Также используется дополнительный нормально-замкнутый контакт реле. При перегрузки двигателя он разомкнется и разорвет цепь питания катушки контактора.

При срабатывании теплового реле не стоит сразу же пытаться включать его снова, необходимо выждать время пока биметаллические пластины не остынут. Кроме того стоит определить причину срабатывания — проверить всю схему подключения, подтянуть контакты, проверить температуру двигателя, потребление тока по каждой фазе двигателя.

Магнитный пускатель (контактор) — это устройство, предназначенное для коммутации силовых электрических цепей. Чаще всего применяется для запуска/останова электродвигателей, но так же может использоваться для управления освещением и другими силовыми нагрузками.

Чем отличается контактор от магнитного пускателя?

Многих читателей могло покоробить от данного нами определения, в котором мы (сознательно) смешали понятия «магнитный пускатель» и «контактор», потому что в данной статье мы постараемся сделать упор на практику, нежели на строгую теорию. А на практике эти два понятия обычно сливаются в одно. Немногие инженеры смогут дать вразумительный ответ, чем же они действительно отличаются. Ответы различных специалистов могут в чём-то сходиться, а в чём-то противоречить друг другу. Представляем Вашему вниманию нашу версию ответа на этот вопрос.

Контактор — это законченное устройство, не предполагающее установки дополнительных модулей. Магнитный пускатель может быть оборудован дополнительными устройствами, например тепловым реле и дополнительными контактными группами. Магнитный пускателем может называться бокс с двумя кнопками «Пуск» и «Стоп». Внутри может находится один или два связанных между собой контактора (или пускателя), реализующими взаимную блокировку и реверс.

Магнитный пускатель предназначен для управления трёхфазным двигателем, поэтому всегда имеет три контакта для коммутации силовых линий. Контактор же в общем случае может иметь другое количество силовых контактов.

Устройства на этих рисунках правильнее называть магнитными пускателями. Устройство под цифрой один предполагает возможность установку дополнительных модулей, например теплового реле (рисунок 2). На третьем рисунке блок «пуск-стоп» для управления двигателем с защитой от перегрева и схемой автоподхвата. Это блочное устройство — тоже называют магнитным пускателем.

А вот устройства на следующих рисунках правильнее называть контакторами:

Они не предполагают установку на них дополнительных модулей. Устройство под цифрой 1 имеет 4 силовых контакта, второе устройство имеет два силовых контакта, а третье -три.

В заключение скажем: обо всех названных выше отличиях контактора и магнитного пускателя полезно знать для общего развития и помнить на всякий случай, однако придётся привыкнуть к тому, что на практике эти устройства никто обычно не разделяет.

Устройство и принцип работы магнитного пускателя

Устройство контактора чем-то похоже на — оно так же имеет катушку и группу контактов. Однако контакты магнитного пускателя — разные. Силовые контакты предназначены для коммутации той нагрузки, которой управляет этот контактор, они всегда нормально открытые. Существуют еще дополнительные контакты, предназначенные для реализации управления пускателем (об этом речь пойдёт ниже). Дополнительные контакты могут быть нормально открытыми (NO) и нормально закрытыми (NC).

В общем случае устройство магнитного пускателя выглядит так:

Когда на катушку пускателя подаётся управляющее напряжение (обычно контакты катушки обозначаются А1 и А2), подвижная часть якоря притягивается к неподвижной и это приводит к замыканию силовых контактов. Дополнительные контакты (при наличии) механически связаны с силовыми, поэтому в момент срабатывания контактора они также меняют своё состояние: нормально открытые — замыкаются, а нормально закрытые, наоборот, размыкаются.

Схема подключения магнитного пускателя

Так выглядит простейшая схема подключения двигателя через пускатель. Силовые контакты магнитного пускателя KM1 подключены к клеммам электродвигателя. Перед контактором установлен автоматический выключатель QF1 для защиты от перегрузки. Катушка реле (А1-А2) запитана через нормально разомкнутую кнопку «Пуск» и нормально замкнутую кнопку «Стоп». При нажатии кнопки «Пуск» на катушку приходит напряжение, контактор срабатывает, запуская электродвигатель. Для остановки двигателя нужно нажать «Стоп» — цепь катушки разорвётся и контактор «расцепит» силовые линии.

Эта схема будет работать только если кнопки «пуск» и «стоп» — с фиксацией.

Вместо кнопок может быть контакт другого реле или дискретный выход контроллера:

Контактор можно включить и выключить с помощью ПЛК. Один дискретный выход контроллера заменит кнопки «пуск» и «стоп» — они будут реализованы логикой контроллера.

Схема «самоподхвата» магнитного пускателя

Как уже было сказано, предыдущая схема с двумя кнопками работает только если кнопки с фиксацией. В реальной жизни её не используют из-за её неудобства и небезопасности. Вместо неё используют схему с автоподхватом (самоподхватом).

На этой схеме используется дополнительный нормально открытый контакт пускателя. При нажатии на кнопку «пуск» и сработки магнитного пускателя дополнительный контакт КМ1.1 замыкается одновременно с силовыми контактами. Теперь кнопку «пуск» можно отпустить — её «подхватит» контакт КМ1.1.

Нажатие кнопки «стоп» разорвёт цепь катушки и вместе с этим разомкнётся доп. контакт КМ1.1.

Подключение двигателя через пускатель с тепловым реле

На рисунке изображён магнитный пускатель с установленным на него тепловым реле. При нагревании электродвигатель начинает потреблять больший ток — его и фиксирует тепловое реле. На корпусе теплового реле можно задать значение тока, превышение которого вызовет сработку реле и замыкание его контактов.

Нормально закрытый контакт теплового реле использует в цепи питания катушки пускателя и рвёт её при сработке теплового реле, обеспечивая аварийное отключение двигателя. Нормально открытый контакт теплового реле может быть использован в сигнальной цепи, например для того, чтобы зажечь лампу «авария» при отключении электродвигателя по перегреву.

Реверсивный магнитный пускатель — устройство, с помощью которого можно запускать вращение двигателя в прямом и обратном направлениях. Это достигается за счёт смены чередования фаз на клеммах электродвигателя. Устройство состоит из двух взаимоблокирующихся контакторов. Один из контакторов коммутирует фазы в порядке А-В-С, а другой, например, А-С-В.

Взаимная блокировка нужна, чтобы нельзя было случайно одновременно включить оба контактора и устроить межфазное замыкание.

Схема реверсивного магнитного пускателя выглядит так:

Реверсивный пускатель может изменить чередование фаз на двигателе, коммутируя питающее двигатель напряжение через контактор КМ1 или КМ2. Обратите внимание, что порядок следования фаз на этих контакторов различается.

При нажатии Кнопки «Прямой пуск» двигатель запускается через контактор КМ1. При этом размыкается дополнительный контакт этого пускателя КМ1.2. Он блокирует запуск второго контактора КМ2, поэтому нажатие кнопки «Реверсивный пуск» ни к чему не приведёт. Для того чтобы запустить двигатель в обратном (реверсивном) направлении, нужно сначала остановить его кнопкой «Стоп».

При нажатии кнопки «Реверсивный пуск» срабатывает контактор КМ2, а его дополнительный контакт КМ2.2 блокирует контактор КМ1.

Автоподхват контакторов КМ1 и КМ2 осуществляется с помощью нормально открытых контактов КМ1.1 и КМ2.1 соответственно (см. раздел «Схема самоподхвата магнитного пускателя»).

Для тех, кто нормально относился к изучению школьного курса физики, не составит особого труда разобраться в схемах подключения различного электрооборудования, включая трехфазные электродвигатели. Они подключаются через контакторы или магнитные пускатели. Зарубежная классификация не делает разницы между этими аппаратами, поскольку пускатель является тем же контактором, но укомплектованным дополнительными устройствами для безопасной работы потребителя тока.

Другими словами, пускатель – это своего рода электротехнический шкаф в миниатюре, в котором помимо контактора установлена тепловая защита и от короткого замыкания. Пускатели имеют 8 величин от «0» до «7», каждая из которых рассчитана на электродвигатели с определенным диапазоном мощности (номинального тока). Благодаря закрытому исполнению (в корпусе), пускатели могут устанавливаться в любом месте. При подключении электромоторов через контактор защитные устройства подбираются отдельно.

Система контактов на контакторе

Вне зависимости от типоразмера и производителя электротехники любой трехфазный контактор имеет стандартную схему контактов и их подключения. Для удобства монтажа все контакты имеют маркировку, указывающую на их предназначение. Маркировка наносится на корпус аппарата и выглядит следующим образом:

• А1 (ноль) и А2 (фаза) – контакты для управления включением и отключением контактора;
• Нечетные цифры 1, 3, 5 и маркировка L1, L2, L3 указывают на места ввода трехфазного питания;
• Четные цифры 2, 4, 6 и маркировка T1, T2, T3 указывают на места подключения проводов, идущих к потребителю тока;
• 13NO и 14NO это пара блок-контакта для обеспечения функции самоподхвата.

Контакт А2 продублирован в верхней и нижней части корпуса аппарата для удобства коммутации. С этой же целью верхнюю и нижнюю (нечетную и четную) группу силовых контактов также можно использовать для ввода или вывода питания. При монтаже контактора надо быть внимательным, иначе схема не будет работать.

Нельзя допускать неправильное подключение фаз. Если их перепутать при монтаже контактора, вы получите обратное вращение двигателя. Для этого предусмотрены два способа маркировки на изоляции жил кабеля – цифрами и цветом. Числам 1, 2 и 3 соответствуют цвета – желтый, зеленый и красный. Нулевой проводник имеет белый цвет или маркировку цифрой «0». Подключение силовых контактов не представляет никакой сложности. Главное – это правильное подключение управляющего напряжения через кнопочный пост.

Подключение кнопочного поста

Рассмотрим 2 схемы подключения контактора к сети 380 В: для катушки с напряжением питания 380 В и 220 В.

Кнопочный пост имеет две кнопки. «Пуск» с нормально-открытыми и «Стоп» с нормально-закрытыми контактами. Питание к нему (фаза) подается через контакт №4 кнопки «Стоп». Между клеммами №3 «Стоп» и №2 «Пуск» устанавливаем перемычку, продлевая тем самым линию «фаза». Клемма А1 (фаза) контактора соединяется с контактом №1 «Пуск». Нулевая жила управляющего провода подключается на клемму А2. Между дублем контакта А1 и клеммой 14NO устанавливается перемычка. Клемма 13NO соединяется с контактом №2 «Пуск».

В случае, если схему управления необходимо запитать от одной фазы (фаза-ноль), при номинале катушки пускателя 220 В, схема подключения будет выглядеть следующим образом.

При нажатии кнопки «Пуск» происходит срабатывание силовых контактов и подается напряжение на блок-контакт, который обеспечивает рабочее (закрытое) положение силовых контактов, после того, как кнопка будет отпущена. Нажатием кнопки «Стоп» цепь на блок-контакте разрывается, и силовые контакты переходят в нормально-открытое положение. Более подробные описания подключения контакторов с иллюстрациями и видеороликами можно найти в интернете. Сделав эту работу несколько раз, в последующем вы будете выполнять ее автоматически.

Схема подключения магнитного пускателя на первый взгляд кажется сложной, однако справиться с таким устройством не составит труда, если придерживаться правил и рекомендаций по установке.
По своей сути, магнитный пускатель (кнопочный или бесконтактный) – это аппарат, который можно отнести к типу электромагнитных контактов, позволяющий справляться с нагрузками тока.

Он работает во время постоянных включений и выключений цепей.

С подключением магнитного пускателя становится реальным дистанционно управлять пуском, остановкой и общей работой трехфазного электродвигателя.

Однако подобное реле настолько неприхотливое, что позволяет управлять и другими механизмами: освещением, компрессорами, насосами, кранами, тепловым обогревателем или печью, кондиционерами.

Покупая подобный механизм, обращайте внимание: ведь кнопочный магнитный пускатель мало чем отличается от современного контактора.

Функции у них практически одинаковые, так что особых трудностей при подключении возникнуть не должно.

Принцип работы схемы довольно прост. Напряжение подается на катушку пускателя, после чего в ней возникает магнитное поле.

Именно за счет него внутрь катушки как бы втягивается сердечник из металла.

К сердечнику мы прикрепляет силовые контакты, при активации замыкающиеся, что позволяет току свободно протекать через провода.

Схема магнитного пускателя содержит пост, где установлены кнопки, активирующие пусковые и остановочные механизмы.

Как устроен механизм пускателя?

Прежде чем заниматься подключением магнитного пускателя, нужно понимать его схему комплектации: в нее входит сам прибор и пост (блок) с важнейшими контактами.

Хотя он не входит в основную часть схемы реле, при работе в схеме с дополнительными проводными элементами, например, с реверсом электродвигателя, нужно обеспечить разветвление проводов.

Здесь и необходим блок, который еще называют приставкой контактного типа к схеме.

Внутри такой приставки подключена контактная схема, которая плотно соединена с обычной контактной системой магнитного пускателя.

Такой механизм для трехфазного двигателя, например, состоит из двух пар замкнутых и двух пар разомкнутых контактов.

Чтобы снять блокирующую составляющую (при ремонте или подключении) достаточно отодвинуть специальные полозья, удерживающие крышку.

Схема состоит из двух частей: верхней и нижней. Кнопочный механизм для трехфазного двигателя легко различать по цвету. Например, кнопка «Стоп» имеет красный цвет.

В ней подключен размыкающий контакт, через который пройдет напряжение в схему. Кнопку, которая будет отвечать за запускание, окрашивают в зеленый.

В ней применяется замыкающий контакт, который при подключении проводит через схему электрический ток.

Схема подключения реверсивного магнитного пускателя имеет обычно защиту от случайных нажатий.

Для этого устанавливают дополнительные боковые контакты, где при срабатывании одного — второй будет блокироваться.

Монтажная схема выполняется в пару действий, зато на практике получается удобный кнопочный механизм.

Схема подключения устройства

Перед тем, как схема магнитного пускателя будет подключена, необходимо:

• Обеспечить обесточивание на всем фронте нашей работы (обесточивание двигателя, части проводки). Проверить отсутствие напряжения можно специальными индикаторными инструментами, самое простое из них – отвертка, продается в любом строительном магазине;
• Выяснить рабочее напряжение, особенно это актуально для элемента катушки. Оно пишется не на самой упаковке пускателя, а непосредственно на устройстве. Варианта тут только два: 380в или 220 вольт. Когда выбираем 220 вольт,а не 380в, то при подключении фотореле на катушку подаются фаза и ноль. Если речь идет о 380в, а не о 229, то используем две разноименные фазы. Если не разобраться между 220 и 380 вольтовыми реле, то схема просто может перегореть от разности напряжений;
• Подбираем подходящие кнопки соответствующих цветов;
• Для реле все нули, которые являются приходящими и отходящими, а также элементы, позволяющие достигнуть заземления, соединяются в схеме на клеммнике через устройство, не задевая его. Для катушки в 220 вольт берется ноль во время подсоединения, чего не следует делать для 380 вольт.

Последовательность подключения состоит из таких частей:

• трех пар силовых элементов, которые будут отвечать за подачу электропитания, будь это схема электродвигателя или любого прибора;
• схемы управления, включающей катушку, дополнительные провода и кнопки.

Самым простым считается процесс подключения реверсивного магнитного пускателя в количестве одной единицы. Это самая простая схема (на 220 или 380 вольт), чаще всего ее используют в работе двигателя.

Для фотореле нам понадобиться трехжильный кабель, который мы подключим к кнопкам, а также пара разомкнутых контактов.

Рассмотрим типичную схему подключения на 220 вольт. Если же Вы выбрали схему подключения на 380 вольт, то вместо синего ноля важно подключить другую разноименную фазу.

Пост контакта фотореле – это четвертая свободная фаза. На силовые контакты через схему идут три фазы.

Чтобы их можно было нормально подключить, на катушку подаем 220 вольт (или 380, а зависимости от выбора реле). Цепь замкнется — и мы сможем управлять работой электродвигателя.

Подключаем тепловое реле

Между магнитным пускателем и устройством двигателя можно пустить тепловое реле, которое может понадобиться для безопасной подачи тока к устройству двигателя.

Для чего нужно подключать тепловое реле? Неважно, какое напряжение идет в нашей схеме, 220 или 380 вольт: при скачках любой мотор может сгореть. Именно поэтому стоит поставить пост для защиты.

Фотореле позволяет схеме работать, даже если перегорела одна из фаз.

Подключают фотореле у выхода магнитного пускателя на устройство двигателя. Тогда ток напряжением 220 или 380 вольт проходит через пост с нагревателя фотореле и попадает внутрь двигателя.

На самом фотореле можно найти контакты, которые следует подключать к катушке.

Нагреватели теплового реле (фотореле) не вечны и имеют свой предел работы.

Так, пост такого магнитного пускателя сможет пропустить через себя только определенный показатель тока, который может иметь максимальный предел.

В противном случае последствия работы фотореле для двигателя будут плачевными – несмотря на защитный пост, он сгорит.

Если возникает неприятная ситуация, когда через пост пропускается ток выше заданных пределов, то нагреватели начинают воздействовать на контакты, нарушая общую цепь в приборе.

Как итог, пускатель выключается.

Выбирая фотореле для двигателя, обращайте внимание на его характеристики. Ток механизма должен подходить мощности двигателя (быть рассчитанным на 220 или 380 вольт).

Ставить такой защитный пост на обычные приборы не рекомендуется – только на моторы.

Как правильно выбрать магнитный пускатель?

Чтобы устройство не сгорело после подключения через пару недель, нужно внимательно относиться к выбору. Самые популярные серии пускателя ПМЛ и ПМ12.

Они поставляются как отечественными, так и зарубежными фирмами.

Каждая цифра величины указывается на тот ток, который пост сможет провести через схему без поломок и возгораний. Если ток нагрузки выше 63 А, то лучше покупать для подключения в схему контакторы.

Важная характеристика при подключении – класс износостойкости. Она показывает, сколько раз устройство сможет без затруднений срабатывать на нажатие.

Важный показатель, если механизм предстоит часто включать и выключать. Если в час предстоит много нажатий, то выбирают бесконтактные пускатели.

Кроме того, устройства могут продаваться с реверсами и без них. Применяют для реверсивных двигателей, где вращение идет сразу в две стороны.

Пускатель такого типа имеет сразу две катушки и две пары силовых контактов. К дополнительным элементам относят защитный механизм, лампочку, кнопки.

Как подключить тепловое реле к двигателю

17 Дек 2014г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. В предыдущей статье мы с Вами рассмотрели принципиальные схемы включения магнитного пускателя, обеспечивающие реверс вращения электродвигателя.

Продолжаем знакомиться с магнитным пускателем и сегодня рассмотрим типовые схемы подключения электротеплового реле типа РТИ, которое предназначено для защиты от перегрева обмоток электродвигателя при токовых перегрузках.

1. Устройство и работа электротеплового реле.

Электротепловое реле работает в комплекте с магнитным пускателем. Своими медными штыревыми контактами реле подключается к выходным силовым контактам пускателя. Электродвигатель, соответственно, подключают к выходным контактам электротеплового реле.

Внутри теплового реле находятся три биметаллические пластины, каждая из которых сварена из двух металлов, имеющих различный коэффициент теплового расширения. Пластины через общее «коромысло» взаимодействуют с механизмом подвижной системы, которая связана с дополнительными контактами, участвующими в схеме защиты электродвигателя:

1. Нормально-замкнутый NC (95 – 96) используют в схемах управления пускателем;
2. Нормально-разомкнутый NO (97 – 98) применяют в схемах сигнализации.

Принцип действия теплового реле основан на деформации биметаллической пластины при ее нагреве проходящим током.

Под действием протекающего тока биметаллическая пластина нагревается и прогибается в сторону металла, имеющего меньший коэффициент теплового расширения. Чем больший ток будет протекать через пластину, тем сильнее она будет греться и прогибаться, тем быстрее сработает защита и отключит нагрузку.

Допустим, что электродвигатель подключен через тепловое реле и работает в нормальном режиме. В первый момент времени работы электродвигателя через пластины течет номинальный ток нагрузки и они нагреваются до рабочей температуры, которая не вызывает их изгиб.

По какой-то причине ток нагрузки электродвигателя стал увеличиваться и через пластины потек ток выше номинального. Пластины начнут сильнее греться и прогибаться, что приведет в движение подвижную систему и она, воздействуя на дополнительные контакты реле (95 – 96), обесточит магнитный пускатель. По мере остывания пластины вернутся в исходное положение и контакты реле (95 – 96) замкнутся. Магнитный пускатель опять будет готов к запуску электродвигателя.

В зависимости от величины протекающего тока в реле предусмотрена уставка срабатывания по току, влияющая на силу изгиба пластины и регулирующаяся поворотным регулятором, расположенным на панели управления реле.

Помимо поворотного регулятора на панели управления расположена кнопка «TEST», предназначенная для имитации срабатывания защиты реле и проверки его работоспособности до включения в схему.

«Индикатор» информирует о текущем состоянии реле.

Кнопкой «STOP» обесточивается магнитный пускатель, но как в случае с кнопкой «TEST», контакты (97 – 98) не замыкаются, а остаются в разомкнутом состоянии. И когда Вы будете задействовать эти контакты в схеме сигнализации, то учитывайте этот момент.

Электротепловое реле может работать в ручном или автоматическом режиме (по умолчанию стоит автоматический режим).

Для перевода в ручной режим необходимо повернуть поворотную кнопку «RESET» против часовой стрелки, при этом кнопка слегка приподнимается.

Предположим, что сработало реле и своими контактами обесточило пускатель.
При работе в автоматическом режиме после остывания биметаллических пластин контакты (95 — 96) и (97 — 98) автоматически перейдут в исходное положение, тогда как в ручном режиме перевод контактов в исходное положение осуществляется нажатием кнопки «RESET».

Кроме защиты эл. двигателя от перегрузок по току, реле обеспечивает защиту и в случае обрыва питающей фазы. Например. При обрыве одной из фаз, электродвигатель, работая на оставшихся двух фазах, станет потреблять больше тока, отчего биметаллические пластины нагреются и реле сработает.

Однако электротепловое реле не способно защитить двигатель от токов короткого замыкания и само нуждается в защите от подобных токов. Поэтому при установке тепловых реле необходимо устанавливать в цепь питания электродвигателя автоматические выключатели, защищающие их от токов короткого замыкания.

При выборе реле обращают внимание на номинальный ток нагрузки электродвигателя, который будет защищать реле. В инструкции по эксплуатации, идущей в коробке, есть таблица, по которой выбирается тепловое реле для конкретной нагрузки:

Например.
Реле РТИ-1302 имеет предел регулировки тока уставки от 0,16 до 0,25 Ампер. Значит, нагрузку для реле следует выбирать с номинальным током около 0,2 А или 200 mA.

2. Принципиальные схемы включения электротеплового реле.

В схеме с тепловым реле используют нормально-замкнутый контакт реле КК1.1 в цепи управления пускателем, и три силовых контакта КК1, через которые подается питание на электродвигатель.

При включении автоматического выключателя QF1 фаза «А», питающая цепи управления, через кнопку SB1 «Стоп» поступает на контакт №3 кнопки SB2 «Пуск», вспомогательный контакт 13НО пускателя КМ1, и остается дежурить на этих контактах. Схема готова к работе.

При нажатии на кнопку SB2 фаза через нормально-замкнутый контакт КК1. 1 поступает на катушку магнитного пускателя КМ1, пускатель срабатывает и его все нормально-разомкнутые контакты замыкаются, а нормально-замкнутые размыкаются.

При замыкании контакта КМ1.1 пускатель встает на самоподхват. При замыкании силовых контактов КМ1 фазы «А», «В», «С» через контакты теплового реле КК1 поступают на обмотки электродвигателя и двигатель начинает вращение.

При увеличении тока нагрузки через силовые контакты термореле КК1, реле сработает, контакт КК1.1 разомкнется и пускатель КМ1 обесточится.

Если возникнет необходимость в простой остановке двигателя, то достаточно будет нажать на кнопку «Стоп». Контакты кнопки разорвутся, фаза прервется и пускатель обесточится.

На фотографиях ниже показана часть монтажной схемы цепей управления:

Следующая принципиальная схема аналогична первой и отличается лишь тем, что нормально-замкнутый контакт термореле (95 – 96) разрывает ноль пускателя. Именно эта схема получила наибольшее распространение из-за удобства и экономичности монтажа: ноль сразу заводят на контакт термореле, а со второго контакта реле бросают перемычку на катушку пускателя.

При срабатывании термореле контакт КК1.1 размыкается, «ноль» разрывается и пускатель обесточивается.

И в заключении рассмотрим подключение электротеплового реле в реверсивной схеме управления пускателем.

От типовой схемы она, как и схема с одним пускателем, отличается лишь наличием нормально-замкнутого контакта реле КК1.1 в цепи управления, и тремя силовыми контактами КК1, через которые запитывается электродвигатель.

При срабатывании защиты контакты КК1.1 разрываются и отключают «ноль». Работающий пускатель обесточивается и двигатель останавливается. При возникновении необходимости в простой остановке двигателя достаточно нажать на кнопку «Стоп».

Вот и подошел к логическому завершению рассказ о магнитном пускателе.
Понятно, что только одних теоретических знаний мало. Но если Вы будете практиковаться, то сможете собрать любую схему с применением магнитного пускателя.

И уже по сложившейся традиции небольшой видеоролик о применении электротеплового реле.

Реле тепловое устанавливается для недопущения воздействия на электродвигатели от значительных и продолжительных токовых перегрузок, образующихся при обрыве одной из фаз либо перегрузки вала. Также при помощи ТР осуществляется защита обмотки от последующего повреждения после междувиткового замыкания. Читайте также статью ⇒ Реле напряжения.

Что такое тепловое реле?

Реле называется тепловым из-за его принципа действия, во многом подобного на принцип работы выключателя-автомата, в котором биметаллические пластины, нагретые электротоком, выполняют разрыв цепи и давят на механизм спуска.

Так как тепловое реле в схемах требуется подключать за магнитным пускателем, отсутствует необходимость дублирования функции контактора после размыкания цепей в аварийных случаях. Выбор в пользу такой защиты позволяет достичь существенной экономии материала для силовых контактных групп. Ведь гораздо проще коммутировать малые токи единой управляющей цепи, чем разрывать сразу три контакта под высокой токовой нагрузкой.

Совет №1: При подключении прибора следует помнить, что тепловым реле силовые цепи не разрываются напрямую, им подается управляющий сигнал при повышении нагрузок.

Обычно в конструкции тепловых реле предусмотрено наличие двух контактов:

• нормально замкнутого;
• разомкнутого в нормальном положении.

После сработки реле оба этих контакта одновременно изменяют сове положение.

Устройство и виды

Реле тепловые выпускаются нескольких типов, для каждого из них характерны свои конструктивные особенности и область использования. Основными типами являются следующие реле:

РТЛ представляют собой 3-х фазные устройства, предназначенные для защиты электродвигателей от перегрузок, заклинивания ротора, продолжительного пуска, фазного перекоса. Устройства ставятся на клеммные контакты пускателя ПМЛ. Могут самостоятельно работать как защитный прибор с клеммами типа КРЛ.

Реле типа РТТ — также трехфазное устройство, обеспечивающее защиту короткозамкнутых двигателей от затяжных пусков, заклинивания, токовых перегрузок, иных, не менее опасных аварийных ситуаций. Благодаря особенностям конструкции реле крепятся к корпусу магнитных пускателей типов ПМА и ПМЕ, а также в качестве отдельного устройства на специальной панели.

Трехфазные реле РТИ используются для защиты электромотора от перегрузок, перекосов фаз, стопорения и других тяжелых режимов функционирования. Крепятся к корпусу пускателей КМТ и КМИ.

ТРН — тепловой 2-х фазное реле, посредством которого осуществляется контроль за пуском и работой приборов. Оснащается механизмом ручного возврата клемм в первоначальное положение, при этом температура среды на эффективность функционирования реле не влияет.

Реле перезагрузки тепловое РТЛ с уровнем защиты IP20 на номинальный ток 100А

Твердотельные реле — 3-х фазные устройства, конструкция которого не предусматривает наличия подвижных частей. Реле также не восприимчивы к воздействию окружающей среды, применяются в местах с риском разрыва.

В реле типа РТК контроль температуры выполняется посредством щупа, размещенного в корпусе прибора.

Термореле типа РТЭ состоит из проводника, изготовленного из специального сплава. При достижении температуры порового значения проводник плавится, тем самым разрывая цепь. Встраивается в конструкцию электромотора. Читайте также статью ⇒Как работает реле контроля напряжения?

Как выбрать реле по характеристикам?

При подборе реле следует изначально разобраться в его основных параметрах:

• значению номинального тока;
• диапазона регулирования тока сработки;
• сетевого напряжения;
• тип и количество клемм;
• расчетной мощности подключаемого устройства;
• минимальной границы сработки;
• класса устройства;
• реакции на фазный перекос.

Номинальный ток реле должен быть идентичным указанному на электромоторе, к которому устройство будет подсоединяться. Величину тока двигателя можно увидеть на планке, размещенной на его крышке или корпусе.

Сетевое напряжение для реле должно быть равным значению сети, в которой оно будет располагаться — 220 либо 380/400 В. Также значение имеет тип и число клемм, так как в контакторах различных типов реализованы различные способы подсоединения.

Реле также должно выдерживать мощность электромотора для недопущения ложной сработки. Для двигателей трехфазных следует подбирать реле, обеспечивающее дополнительную защиту от фазного перекоса.

Особенности подключения

Обычно монтаж теплового реле осуществляется вместе с магнитным пускателем, выполняющим соединение и запуск электродвигателя. Выпускаются также и устройства, устанавливающиеся как самостоятельный прибор на DIN-рейке либо на монтажной панели — ТРН или РТТ.

Если у реле ТРН присутствует лишь пара входящих подключений, фаз в нем все равно три. Отключенный фазный провод выходит с пускателя к двигателю, минуя устройство. Изменение тока в электромоторе происходит пропорционально во всех фазах, потому достаточно выполнять контроль только за двумя из них.

Устройства снабжаются двумя группами клемм в нормально открытой и нормально замкнутой группах.

Структурная схема подключения теплового реле согласно требований ГОСТ с обозначениями

Ниже представлена схема управления, отключающая мотор от сети при возникновении нештатной ситуации от обрыва фазы либо перегрузки. Вращение двигателя осуществляется в одну сторону, управление включением выполняется с одного места посредством кнопок ПУСК и СТОП.

Включение реле в 3-х фазную сеть, управление выполняется через кнопки Стоп и Старт

Автомат подключен и к верхним контактом поступает напряжение. После нажима кнопки ПУСК происходит подключение катушки пускателя А1 и А2 к сети L1 и L2. В представленной схеме установлен пускатель, катушка которого рассчитана на 380 В.

При включении пускателя катушкой происходит замыкание дополнительных контактов 13 и 14. Кнопку ПУСК теперь можно отпустить, но контактор останется включенным. Такая схема получила название «Пуск с самоподхватом».

Для отключения электромотора от сети нужно обесточить катушку. Проследив на представленной схеме направление течения тока, можно заметить, что отключение произойдет при нажиме кнопки СТОП либо размыкании клемм теплового реле (на схеме прибор обозначен прямоугольником красного цвета).

Таким образом, при возникновении нештатной ситуации при сработке реле разрывается цепь, пускатель снимается с самоподхвата, обесточивая при этом электромотор. Перед повторным пуском после сработки необходимо выполнить осмотр механизма для выявления причин внепланового отключения и не включать вновь до их устранения.

Зачастую причиной сработки служит повышенная температура внешнего воздуха — такой момент также следует учесть при настройке механизмов и их эксплуатации.

Совет№2: В домашних хозяйствах область использования тепловых реле не ограничивается лишь станками и иными механизмами собственного производства. Не лишним было бы применять устройства для установки в системах, контролирующих ток в насосах отопительной системы.

Работа циркуляционного агрегата выполняется весьма специфическая. Дело в том, что на улитке и лопастях со временем появляется известковый налет, служащий одной из причин заклинивания и выхода из строя электродвигателя. Применяя приведенные схемы подключения можно собственными силами собрать контролирующий блок и блок защиты. В питающей цепи достаточно выставить номинал теплового реле и подключить контакты.

Помимо этого, не менее интересна схема подсоединения теплового реле посредством токовых трансформаторов, предназначенная для применения при подключении мощных двигателей, например, поливочных систем крупных фермерских хозяйств. При добавлении в питающую цепь трансформатор следует иметь в виду параметр трансформации, равный, например, 60/5. Этот параметр означает, что при поступлении через первичную обмотку тока в 60 А, на вторичной обмотке его величина будет равна 5 А. Использование такой схемы позволит сократить расходы на приобретение комплектующих без снижения эксплуатационных характеристик. Читайте также статью ⇒ Подключение указательное реле.

Схема, при помощи которой осуществляется контроль работы посредством трансформаторов тока

Красным цветом на схеме указаны трансформаторы тока, подключающиеся к амперметру и реле контроля, для визуального представления о проходящих в цепи процессов. Подключение трансформатора выполняется по схеме «звездочка» с одной общей точкой.

Обзор моделей

В таблице приведен краткий сравнительный обзор моделей тепловых реле с указанием основных параметров и примерной стоимости.

Техника, которая оснащается двигателями нуждается в защите. Для этих целей в нее устанавливается система принудительного охлаждения, чтобы обмотки не превышали допустимую температуру. Иногда ее бывает недостаточно, поэтому дополнительно может быть смонтировано тепловое реле. В самоделках его приходится монтировать своими руками. Поэтому важно знать схему подключения теплового реле.

Принцип работы теплового реле

В некоторых случаях тепловое реле может быть встроено в обмотки двигателя. Но чаще всего оно применяется в паре с магнитным пускателем. Это дает возможность продлить срок службы теплового реле. Вся нагрузка по запуску ложится на контактор. В таком случае тепловой модуль имеет медные контакты, которые подключаются непосредственно к силовым входам пускателя. Проводники от двигателя подводятся к тепловому реле. Если говорить просто, то оно является промежуточным звеном, которое анализирует проходящий через него ток от пускателя к двигателю.

В основе теплового модуля лежат биметаллические пластины. Это означает, что они изготавливаются из двух различных металлов. Каждый из них имеет свой коэффициент расширения при воздействии температуры. Пластины через переходник воздействуют на подвижный механизм, который подключен к контактам, уходящим к электродвигателю. При этом контакты могут находиться в двух положениях:

• нормально замкнутом;
• нормально разомкнутом.

Первый вид подходит для управления пускателем двигателя, а второй используется для систем сигнализации. Тепловое реле построено на принципе тепловой деформации биметаллических пластин. Как только через них начинает протекать ток, их температура начинает повышаться. Чем с большей силой протекает ток, тем выше поднимается температура пластин теплового модуля. При этом происходит смещение пластин теплового модуля в сторону металла с меньшим коэффициентом теплового расширения. При этом происходит замыкание или размыкание контактов и остановка двигателя.

Важно понимать, что пластины теплового реле рассчитаны на определенный номинальный ток. Это означает, что нагрев до некоторой температуры, не будет вызывать деформации пластин. Если из-за увеличения нагрузки на двигатель произошло срабатывания теплового модуля и отключение, то по истечении определенного промежутка времени, пластины возвращаются в свое естественное положение и контакты снова замыкаются или размыкаются, подавая сигнал на пускатель или другой прибор. В некоторых видах реле доступна регулировка силы тока, которая должна протекать через него. Для этого выносится отдельный рычаг, которым можно выбрать значение по шкале.

Кроме регулятора силы тока, на поверхности может также находиться кнопка с надписью Test . Она позволяет проверить тепловое реле на работоспособность. Ее необходимо нажат при работающем двигателе. Если при этом произошел останов, тогда все подключено и функционирует правильно. Под небольшой пластинкой из оргстекла скрывается индикатор состояния теплового реле. Если это механический вариант, то в нем можно увидеть полоску двух цветов в зависимости от происходящих процессов. На корпусе рядом с регулятором силы тока располагается кнопка Stop . Она в отличие от кнопки Test отключает магнитный пускатель, но контакты 97 и 98 остаются разомкнутыми, а значит сигнализация не срабатывает.

Функционировать тепловое реле может в ручном и автоматическом режиме. С завода установлен второй, что важно учитывать при подключении. Для перевода на ручное управление, необходимо задействовать кнопку Reset . Ее нужно повернуть против часовой стрелки, чтобы она приподнялась над корпусом. Разница между режимами заключается в том, что в автоматическом после срабатывания защиты, реле вернется к нормальному состоянию после полного остывания контактов. В ручном режиме это можно сделать с использованием клавиши Reset . Она практически моментально возвращает контактные площадки в нормальное положение.

Тепловое реле имеет и дополнительный функционал, который оберегает двигатель не только от перегрузок по току, но и при отключении или обрыве питающей сети или фазы. Это особенно актуально для трехфазных двигателей. Бывает, что одна фаза отгорает или с ней происходят другие неполадки. В этом случае металлические пластины реле, к которым поступают другие две фазы начинают пропускать через себя больший ток, что приводит к перегреву и отключению. Это необходимо для защиты двух оставшихся фаз, а также двигателя. При худшем раскладе такой сценарий может привести к выходу из строя двигателя, а также подводящих проводов.

Характеристики реле

При выборе ТР необходимо ориентироваться в его характеристиках. Среди заявленных могут быть:

• номинальный ток;
• разброс регулировки тока срабатывания;
• напряжение сети;
• вид и количество контактов;
• расчетная мощность подключаемого прибора;
• минимальный порог срабатывания;
• класс прибора;
• реакция на перекос фаз.

Номинальный ток ТР должен соответствовать тому, который указан на двигателе, к которому будет происходить подключение. Узнать значение для двигателя можно на шильдике, который находится на крышке или на корпусе. Напряжение сети должно строго соответствовать той, где будет применяться. Это может быть 220 или 380/400 вольт. Количество и тип контактов также имеют значение, т. к. различные контакторы имеют различное подключение. ТР должно выдерживать мощность двигателя, чтобы не происходило ложного срабатывания. Для трехфазных двигателей лучше брать ТР, которые обеспечивают дополнительную защиту при перекосе фаз.

Процесс подключения

Ниже приведена схема подключения ТР с обозначениями. На ней можно найти сокращение КК1.1. Оно обозначает контакт, который в нормальном состоянии является замкнутым. Силовые контакты, через которые ток поступает на двигатель обозначены сокращением KK1. Автоматический выключатель, который находится в ТР обозначен как QF1. При его задействовании происходит подача питания по фазам. Фаза 1 управляется отдельной клавишей, которая обозначена маркировкой SB1. Она выполняет аварийную ручную остановку в случае возникновения непредвиденной ситуации. От нее контакту уходит на клавишу, которая обеспечивает пуск и обозначена сокращением SB2. Дополнительный контакт, который отходит от клавиши пуска, находится в дежурном состоянии. Когда выполняется запуск, тогда ток от фазы через контакт поступает на магнитный пускатель через катушку, которая обозначается KM1. Происходит срабатывание пускателя. При этом те контакты, которые в нормальном положении являются разомкнутыми замыкаются и наоборот.

Когда замыкаются контакты, которые на схеме находятся под сокращением KM1, тогда происходит включение трех фаз, которые пускают ток через тепловое реле на обмотки двигателя, который включается в работу. Если сила тока будет расти, тогда из-за воздействия контактных площадок ТР под сокращением KK1 произойдет размыкание трех фаз и пускатель обесточивается, а соответственно останавливается и двигатель. Обычная остановка потребителя в принудительном режиме происходит посредством воздействия на клавишу SB1. Она разрывает первую фазу, которая прекратит подачу напряжения на пускатель и его контакты разомкнутся. Ниже на фото можно увидеть импровизированную схему подключения.

Есть еще одна возможная схема подключения этого ТР. Разница заключается в том, что контакт реле, который в нормальном состоянии является замкнутым при срабатывании разрывает не фазу, а ноль, который уходит на пускатель. Ее применяют чаще всего в силу экономичности при выполнении монтажных работ. В процессе нулевой контакт подводится к ТР, а с другого контакта монтируется перемычка на катушку, которая запускает контактор. При срабатывании защиты происходит размыкание нулевого провода, что приводит к отключению контактора и двигателя.

Реле может быть смонтировано в схему, где предусмотрено реверсивное движение двигателя. От схемы, которая была приведена выше различие заключается в том, что присутствует НЗ контакт, в реле, которое обозначено KK1.1.

Если реле срабатывает, тогда происходит разрыв нулевого провода контактами под обозначением KK1.1. Пускатель обесточивается и прекращает питания двигателя. В экстренной ситуации кнопка SB1 поможет быстро разорвать цепь питания, чтобы остановить двигатель. Видео о подключении ТР можно посмотреть ниже.

Резюме

Схемы, на которых будет изображаться принцип подключения реле к контактору, могут иметь другие буквенные или цифровые обозначения. Чаще всего их расшифровка приводится внизу, но принцип всегда остается одинаковым. Можно немного попрактиковаться, собрав всю схему с потребителем в виде лампочки или небольшого двигателя. С помощью тестовой клавиши можно будет отработать нестандартную ситуацию. Клавиши запуска и остановки позволят проверить работоспособность всей схемы. При этом стоит обязательно учитывать тип пускателя и то, в каком нормальном состоянии находятся его контакты. Если есть определенные сомнения, тогда лучше посоветоваться с электромонтажником, который имеет опыт в сборке таких схем.

Тепловое реле: схема подключения, принцип работы, назначение

Автор Светозар Тюменский На чтение 3 мин. Просмотров 4.6k. Опубликовано 10 марта Обновлено 19 ноября

Тепловые реле – это электрические устройства, основным назначением которых является защита двигателя от избыточной нагрузки и, как следствие, перегрузки системы в целом. На сегодняшний день наиболее распространенными являются следующие типы тепловых реле: ТРН, РТИ, РТТ и РТЛ. Необходимость применения тепловых реле обусловлена тем, что долговечность любого оборудования напрямую зависит от того, как часто оно бывает перегружено. Так, при регулярном превышении номинального напряжения происходит нагрев оборудования, что приводит к старению изоляции и, как следствие снижает эксплуатационный срок установок.

Схема подключения теплового реле

Схемы подключения электродвигателей, в которые включено тепловое реле, могут существенно отличаться между собой, в зависимости от технической необходимости и наличия различных устройств. Тем не менее, в каждой из схем тепловое реле обязательно должно подключаться последовательно с катушкой пускателя. Это обеспечивает надежную защиту от перегрузок оборудования. Так, при превышении определенного уровня потребляемого двигателем тока тепловое реле размыкает цепь, тем самым отключая магнитный пускатель и сам двигатель от источника электропитания.

Принцип работы теплового реле

На сегодняшний день наибольшую популярность приобрели тепловые реле, чье действие основано на использовании свойств биметаллических пластин. Для изготовления биметаллических пластин в таких реле используют, как правило, инвар и хромоникелевую сталь. Сами пластины между собой крепко соединяются посредством сварки или же проката. Поскольку одна из пластин обладает большим коэффициентом расширения при нагревании, а другая меньшим, то в случае воздействия на них высокой температуры (например, при прохождении тока через металл), происходит изгиб пластины в ту сторону, где располагается материал с меньшим коэффициентом расширения.

Таким образом, при определенном уровне нагревания биметаллическая пластина прогибается и оказывает воздействие на систему контактов реле, что приводит к его срабатыванию и размыканию электрической цепи. Также необходимо отметить, что в результате низкой скорости процесса прогиба пластины она не может эффективно гасить дугу, которая возникает в случае размыкания электрической цепи. Для того чтобы решить данную проблему, необходимо ускорить воздействие пластины на контакт. Именно поэтому на большинстве современных реле предусмотрены также ускоряющие устройства, которые позволяют эффективно разорвать цепь в минимальные сроки.

Виды тепловых реле (РТТ, РТЛ, ТРН, РТИ)

Тепловые реле РТТ применяются в тех случаях, когда требуется обеспечить эффективную защиту трехфазных асинхронных двигателей от перегрузок, длительность которых превышает допустимую (которые могут возникнуть, например, при выпадении одной из фаз). Как правило, они являются комплектующими частями в управляющих схемах электроприводов и в магнитных пускателях.

Тепловые реле РТЛ используются в тех случаях, когда требуется защитить от перегрузок по продолжительности, а также о несимметричности тока, например, при выпадении одной из фаз. Этот тип реле может устанавливаться как на пускателях, так и отдельно, при наличии клеммников.

Двухфазное тепловое реле ТРН используется, как правило, на магнитных пускателях в асинхронных двигателях. Его особенностью является возможность использования в сетях постоянного тока.

Тепловое реле РТИ выполняет те же функции, что и описанные выше, а также обеспечивает защиту от затянутого пуска. Данный тип реле обладает собственным потреблением энергии, поэтому дополнительно при его использовании рекомендуется устанавливать предохранители.

принцип работы, конструкция, обозначение на схеме

В виду высокой стоимости электродвигателей вопрос их защиты от повреждения при нарушении нормального режима работы стоит достаточно остро. Среди наиболее популярных нарушений перегрузка, обрыв одной из фаз, снижение рабочего напряжения. И все они характеризуются большими рабочими  токами, протекающими в обмотках электрической машины, что приводит к перегреву, ухудшению диэлектрических свойств изоляции и перегоранию жил, если ситуацию пустить на самотек. Для защиты электрических двигателей от перегревания в схему питания электропривода вводят тепловое реле.

Конструкция

Современный рынок электрооборудования предлагает огромный выбор тепловых реле различного принципа действия, как следствие, будет отличаться и их конструктивное исполнение. Однако, в соответствии с  п. 3.2. ГОСТ 16308-84 все технические параметры конкретной модели должны соответствовать данному типу по габаритам, исполнению и принципиальной схеме этого типа. Наиболее распространенным вариантом за счет простоты исполнения и относительной дешевизны является электротепловое реле на биметаллической пластине. Конструкция которого приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Конструкция теплового реле

Как видите, в состав механизма входят:

• нагревательный элемент – токоведущая часть, пропускающая через себя рабочий ток электрической машины;
• биметаллическая пластина – выступает в роли действующего индикатора, реагирующего на превышение температуры;
• толкатель – выполняет функции жесткого рычага, передающего усилие от биметаллической пластины;
• температурный компенсатор – позволяет внести поправку на температуру окружающей среды для стабилизации величины тока срабатывания;
• защелка – предназначена для фиксации положения температурного реле;
• штанга расцепителя – подвижная часть механизма, предназначенного для перемещения контактов;
• контакты реле – передают питание в блок управления;
• пружина – создает усилие для перемещения реле в устойчивое положение.

На практике существуют и другие типы реле, конструкция которых будет принципиально отличаться. Данный вариант приведен в качестве примера для наглядности протекания процессов и пояснения принципа работы.

Принцип работы

В основу работы положен принцип разности температурного расширения различных металлов, описанных законом Джоуля-Ленца. При нагревании биметаллической пластины, состоящей из двух металлов с различным коэффициентом теплового расширения, произойдет ее геометрическая деформация. Именно такая пластина и устанавливается в термореле, она реагирует на превышение температуры более установленного предела.

Для рассмотрения принципа работы температурного реле воспользуемся трехмерной моделью реального устройства, приведенной на рисунке 2 ниже:

Рис. 2. Принцип действия температурного реле

Как видите, подключенное в цепь электродвигателя тепловое реле пропускает основную нагрузку электрической машины через токоведущие шины. Если смоделировать ситуацию перегрузки, когда через них потечет ток в несколько раз превышающий номинальный, то шины начнут нагреваться и избыток тепла перейдет на биметаллическую пластину, подключенную к каждой из фаз электродвигателя. При достижении температуры уставки биметаллическая пластина изогнется и приведет в движение один из толкателей. Толкатель, в свою очередь, сместит рычаг защелки на несколько миллиметров, что отпустит пружинный механизм и даст ход штанге расцепителя.

После этого контакты теплового реле отключат питание цепи управления и перекроют контакты цепи сигнализации, которая оповестит об отключении защитного приспособления. После устранения причины перегрева реле возвращается в рабочее положение посредством нажатия механической кнопки. Следует отметить, что сразу после отключения теплового реле включить его не получиться, так как биметаллическая пластина еще не остыла и возможны ложные срабатывания. Поэтому процесс требует определенной выдержки времени, после которой электродвигатель можно запускать в работу.

Обозначение на схеме

При чтении схем важно ориентироваться в обозначении всех устройств, изображенных на них. Это позволяет обеспечивать точное подключение с соблюдением основных параметров работы электроустановки, селективности срабатывания защит и поддерживать нормальный режим электроснабжения. Изображение теплового реле на схемах определяется положениями двух нормативных документов. В соответствии с таблицей 3 ГОСТ 2.755-87 контакты данного вида оборудования изображаются следующим образом (рисунок 3):

Рис. 3. Изображение контакта термореле

В тоже время, само температурное реле имеет обозначение в соответствии с п.21 таблицы 1 ГОСТ 2.756-76, которое отображается на схеме следующим образом (см. рисунок 4):

Рис. 4. Воспринимающая часть электротеплового реле

Знание схематических изображений электротеплового реле позволит вам ориентироваться в принципиальных схемах уже действующих агрегатов. Или самостоятельно составлять и подключать оборудование через защитное приспособление.

Виды

Современное разнообразие тепловых реле охватывает довольно широкий ассортимент. Поэтому деление на виды производиться в соответствии с установленными критериями на основании п. 1.1. ГОСТ 16308-84. Так, по роду тока рабочей цепи все устройства подразделяются на две большие группы: реле переменного и постоянного тока. В зависимости от количества рабочих полюсов встречаются:

• однополюсные – применяются для двигателей постоянного тока и других однофазных моделей;
• двухполюсные – устанавливаются в трехфазную цепь, где контроль может осуществляться только по двум фазам;
• трехполюсные – актуальны для мощных асинхронных агрегатов с короткозамкнутым ротором.

В зависимости от типа контактов вторичных цепей все тепловые приборы подразделяются на модели:

• только с замыкающим контактом;
• только с размыкающим контактом;
• и с замыкающим, и с размыкающим контактом;
• с переключающими;

В зависимости от способа возврата теплового реле в исходное положение существуют варианты с включением вручную или с самостоятельным возвратом. Также в моделях может реализовываться функция перевода с одного вида работы на другой.

Также существует разделение по наличию или отсутствию приспособления для компенсации температуры окружающего пространства. И модели с возможностью регулировки тока несрабатывания или с отсутствием таковой функции.

Назначение

Основным назначением теплового реле является защита электродвигателя от перекоса фаз, перегрева на затяжных пусках, заклинивании вала или подачи чрезмерной нагрузки. Для решения всех этих задач на практике выпускаются различные типы реле, имеющие узкую специализацию по конкретному направлению, рассмотрим далее более детально каждый из них.

• РТЛ используется для защиты трехфазных асинхронных электрических машин от воздействия токов перегрузки, перегрева при обрыве или перекосе фаз, проблем с вращением вала. Может применяться как самостоятельно, так и с установкой на пускатель ПМЛ.
• РТТ предназначено для работы с трехфазными агрегатами с короткозамкнутым ротором, обеспечивает полный охват аварийных режимов, приводящих к перегреванию обмоток. Также может устанавливаться на магнитный пускатель ПМА, ПМЕ или самостоятельно на монтажную панель.
• РТИ – трехфазное тепловое реле с возможностью монтажа на пускатели серии КМТ, КМИ. Отличаются стабильным низким расходом электроэнергии, включаются в работу совместно с предохранителями.
• ТРН – применяется для контроля пуска и режима работы электродвигателя, мало зависит от внешних температурных факторов. Является двухполюсной моделью, которую можно использовать для пуска двигателей постоянного тока.
• Твердотельные — в отличии от предыдущих, не имеет контактных групп и перемещающихся элементов внутри. Применяется в трехфазных цепях, где устанавливаются повышенные требования к пожарной безопасности.
• РТК – контролирует температурные показатели не через рабочие токи, а путем размещения датчика в корпусе мотора. Поэтому весь процесс взаимодействия осуществляется только по величине температуры.
• РТЭ – представляет собой подобие предохранителя, так как отключение происходит за счет плавления проводника. Само тепловое устройство монтируется непосредственно с электродвигателем.

Технические характеристики

Корректная работа релейной защиты обеспечивается за счет соответствия параметров теплового устройства заданным условиям работы электрической машины. Поэтому важно изучить основные рабочие параметры реле еще до его приобретения. К основным техническим данным теплового реле относятся:

• величина номинального  напряжения и частота на которые оно рассчитано;
• время-токовая характеристика – определяет  время срабатывания при установленной кратности превышения;
• время возврата теплового элемента в исходное положение;
• диапазон изменения тока уставки;
• тепловая устойчивость к превышению рабочей величины;
• климатическое исполнение и степень пыле- влагозащищенности.

Схемы подключения

Подключение вышеперечисленных моделей тепловых реле может производиться по нескольким схемам, отличающихся в зависимости от конкретного типа оборудования. Рассмотрим наиболее актуальные из них.

Рис. 5. Схема включения теплового реле

Как видите на рисунке 5, трехфазное реле RT1 подключается последовательно к двигателю M. Питание к ним подается через контактор KM. В нормальном режиме работы контакты RT1 нормально замкнуты и через катушку КМ протекает ток. Как только возникнет аварийный режим, тепловая защита разомкнет контакты и катушка контактора обесточится, питание двигателя прекратиться.

Аналогичным образом происходит включение двухполюсного реле, с той разницей, что контакты защитного устройства включаются последовательно только в две фазы из трех, как показано на рисунке ниже:

Рис. 6. Схема включения двухполюсного реле

Помимо этого существует схема включения теплового реле для мощных электродвигателей, рабочий ток которых в разы превышает допустимый предел для защитного приспособления. В таких ситуациях используется трансформаторное преобразование, а схема включения выглядит следующим образом:

Рис. 7. Схема трансформаторного включения

Критерии выбора

Основным критерием при выборе конкретной модели является соответствие номинальной нагрузки допустимому интервалу самого теплового реле. Для нормальной работы электрической машины вам понадобиться срабатывание при 20 – 30% перегрузке не более, чем в 5 минутный интервал. Величина тока вычисляется по формуле:

I_сраб = 1,2*I_ном

Это означает, что допустимый предел регулирования должен включать в себя полученную величину тока срабатывания. Затем, проверьте на время-токовой характеристике (см. рисунок 8), за какой промежуток времени будет срабатывать защита при такой кратности:

Рис. 8. Время-токовая характеристика

В данном случае время будет равно 4 минутам при 20% теплового превышения, что вполне удовлетворяет критериям поставленной задачи.

Использованная литература

• Родштейн Л.П. «Электрические аппараты» 1989
• Гуревич В.И. «Электрические реле. Устройство, принцип действия и применения. Настольная книга инженера» 2011
• Фигурнов Е. П. «Релейная защита» 2004
• Басс Э.И., Дорогунцев В.Г. «Релейная защита электроэнергетических систем» 2002
• Кацман М.М. «Электрические машины»  2013
• Агейкин Д.И. Костина Е.Н. Кузнецова Н.Н. «Датчики систем автоматического контроля и регулирования» 1959

Реле перегрузки различных типов

Реле перегрузки — это электрическое устройство, используемое для защиты электродвигателя от перегрева. Поэтому очень важно иметь достаточную защиту двигателя. Электродвигатель может безопасно эксплуатироваться с помощью реле перегрузки, предохранителей или автоматических выключателей. Но реле перегрузки защищает двигатель, в то время как автоматический выключатель в противном случае защищает цепь. Точнее, предохранители, а также автоматические выключатели предназначены для обнаружения перегрузки по току в цепи, тогда как реле перегрузки предназначено для обнаружения перегрева, если электродвигатель нагревается. Например, реле перегрузки может работать без отключения автоматического выключателя. Одно не восстанавливает другое. В этой статье обсуждается обзор реле перегрузки, типов и его работы.

Что такое реле перегрузки?

Реле перегрузки можно определить как , это электрическое устройство, в основном предназначенное для имитации нагревательных прототипов электродвигателя, а также прерывания протекания тока, когда устройство обнаружения тепла в реле достигает фиксированной температуры.Конструкция реле перегрузки может быть выполнена с нагревателем в сочетании с обычно закрытыми соединениями, которые разблокируются, когда нагреватель становится слишком горячим. Соединения реле перегрузки могут быть соединены последовательно, а также размещены между двигателем и контактором, чтобы избежать перезапуска двигателя при срабатывании перегрузки.

Типы реле перегрузки

Реле перегрузки подразделяются на два типа: тепловое реле перегрузки и магнитное реле перегрузки .

Реле тепловой перегрузки

Реле тепловой перегрузки — это защитное устройство, которое в основном предназначено для отключения электроэнергии, когда двигатель использует слишком большой ток в течение длительного периода времени.

Для этого в этих реле есть реле NC (нормально замкнутое). Как только в цепи двигателя подается экстремальный ток, реле размыкается из-за повышения температуры двигателя, температуры реле, в противном случае обнаруживается ток перегрузки в зависимости от типа реле.

Термореле перегрузки

Реле перегрузки относятся к автоматическим выключателям как по конструкции, так и по применению; однако большинство автоматических выключателей нарушают работу цепи, если даже на мгновение происходит перегрузка. Они одинаково предназначены для расчета профиля нагрева двигателя; таким образом, перегрузка должна произойти в течение всего периода до разрыва цепи. Реле тепловой перегрузки подразделяются на два типа, а именно: паяльные ванны и биметаллические ленты.

Магнитное реле перегрузки

Магнитное реле перегрузки может работать, определяя напряженность магнитного поля, создаваемую протеканием тока к двигателю.Это реле может быть построено с переменным магнитным сердечником внутри катушки, которая удерживает ток двигателя. Расположение потока внутри катушки тянет сердечник вверх. Когда ядро ​​увеличивается достаточно далеко, он отключает набор соединений на вершине реле.

Магнитное реле перегрузки

Основное различие между реле теплового типа и реле магнитного типа заключается в том, что реле перегрузки магнитного типа не реагирует на температуру окружающей среды. Обычно они используются в областях, где наблюдаются резкие перепады температуры окружающей среды.Магнитные реле перегрузки подразделяются на два типа: электронные и приборные.

Схема подключения реле перегрузки

Схема подключения реле перегрузки показана ниже, а соединения реле перегрузки с символом могут выглядеть как два противоположных знака вопроса, иначе как символ «S». Реле перегрузки работает / функция обсуждается ниже.

Несмотря на то, что на рынке доступно несколько типов реле перегрузки, наиболее частым типом реле является «биметаллическое тепловое реле перегрузки».Конструкция этого реле может быть выполнена с использованием двух разных видов металлических полос, и эти полосы могут быть соединены друг с другом, а также увеличиваться с различной скоростью при нагревании. Всякий раз, когда полоса нагревается до определенной температуры, полоса может закручиваться достаточно далеко, чтобы разорвать эту цепь. Схема подключения реле перегрузки

Когда ток, протекающий по направлению к двигателю, превышает то, за что заряжаются нагреватели, перегрузка обнаруживается позже, чем через несколько секунд. Классы реле перегрузки можно разделить на три типа в зависимости от продолжительности исследования реле.Реле перегрузки классов 10, 20 и 30 можно исследовать позже, чем через 10, 20 и 30 секунд соответственно. Одна из основных характеристик безопасности этого реле заключается в том, что двигатель не запускается немедленно. Например, когда реле перегрузки исследует биметаллическое реле, то биметаллические соединения NC (нормально замкнутые) разблокируют цепь до тех пор, пока полоса не остынет. Если кто-либо попытается нажать пусковой выключатель, чтобы замкнуть контакторные переключатели, двигатель не включится.

Применения реле перегрузки

Приложения реле перегрузки включают следующее.

• Реле перегрузки широко используется для защиты двигателя.
• Реле перегрузки может использоваться для обнаружения как условий перегрузки, так и состояния отказа, а затем объявления команд отключения для защитного устройства.
• Реле перегрузки превратилось в микропроцессорные системы, а также в твердотельную электронику.
• Реле перегрузки отключают устройство, когда оно потребляет слишком большой ток.

Итак, это все о реле перегрузки. Из приведенной выше информации, наконец, можно сделать вывод, что это электромеханические устройства защиты от перегрузки , используемые для схем. Эти устройства обеспечивают постоянную защиту двигателей при обрыве фазы, в противном случае происходит перегрузка. Вот вам вопрос, какова функция реле перегрузки?

Источники изображений: Temco Industrial

Какова структура теплового реле?

Тепловое реле обычно состоит из нагревательного элемента, управляющего контакта и системы действия, механизма сброса, устройства установки тока и элемента температурной компенсации. Когда деформация достигает определенного расстояния, шатун толкается, чтобы размыкать цепь управления, так что контактор теряет питание и главная цепь отключается, тем самым реализуя защиту двигателя от перегрузки.

При фактической работе двигателя, такой как перетаскивание производственного оборудования на работу, если машина не работает или цепь ненормальная, двигатель столкнется с перегрузкой, скорость двигателя уменьшится, ток в обмотке увеличится, и температура обмотки двигателя увеличится. Если ток перегрузки небольшой, а время перегрузки короткое, а обмотка двигателя не превышает допустимого превышения температуры, перегрузка допустима. Однако, если время перегрузки велико и ток перегрузки велик, повышение температуры обмотки двигателя превысит допустимое значение, что приведет к старению обмотки двигателя, сокращению срока службы двигателя и даже сгоранию обмотки двигателя в серьезных случаях. . Поэтому такую ​​перегрузку мотор не переносит. Тепловое реле должно использовать принцип теплового воздействия тока для отключения цепи двигателя в случае перегрузки, которую двигатель не может выдержать, чтобы обеспечить защиту двигателя от перегрузки.(Каков принцип работы теплового реле?)

Схема принципа работы теплового реле

Когда тепловое реле используется для защиты двигателя от перегрузки, термоэлемент подключается последовательно с обмоткой статора двигателя , нормально замкнутый контакт теплового реле включен последовательно в цепь управления электромагнитной катушкой контактора переменного тока, а ручка регулировки тока установки регулируется так, чтобы шток переключения в елочку и шток толкателя находились на нужном расстоянии .

Когда двигатель работает нормально, термический элемент нагревается током термического элемента, то есть номинальным током двигателя. Биметаллический лист изгибается после нагрева, так что толкатель только контактирует со штоком переключения передач в елочку, но не может толкать рычаг в елочку. В это время нормально замкнутый контакт находится в замкнутом состоянии, контактор переменного тока остается замкнутым, и двигатель работает нормально.

Если двигатель перегружен, ток в обмотке увеличивается, а также ток в термоэлементе, температура биметаллического листа повышается, а степень изгиба увеличивается.Он толкает стержень переключения передач в елочку, который толкает нормально закрытый контакт, так что контакт размыкается, что приводит к отключению цепи катушки контактора переменного тока, размыканию контактора и отключению питания двигателя, а двигатель защищен остановившись.

1 — Кулачок регулирования тока, 2 — Листовая пружина (2a, 2b), 3 — Кнопка ручного сброса, 4 — Дуговая пружина, 5 — Основной металлический лист, 6 — Наружная направляющая пластина, 7 — Внутренняя направляющая пластина, 8 — Нормально замкнутый статический контакт, 9 — Подвижный контакт, 10 — Рычаг, 11 — Нормально открытый статический контакт (регулировочный винт сброса), 12 — Компенсирующий биметаллический лист, 13 — Толкатель, 14 — Шатун, 15 — Нажимная пружина

Термический элемент

Тепловой элемент является сердцем теплового реле ：

1. В тепловом реле с прямым нагревом в качестве теплового элемента используется биметаллический лист, позволяющий напрямую пропускать электрическую серу. Поскольку сам биметаллический лист имеет определенное сопротивление, он может выделять тепло, когда через него проходит ток. Поскольку биметаллический лист используется как в качестве чувствительного, так и в качестве нагревательного элемента, этот метод нагрева имеет характеристики простой конструкции, небольшого объема, экономии материала, небольшой постоянной времени нагрева и быстрого изменения температуры.

2.Косвенный нагрев — это выделение тепла через тепловой элемент, который электрически не связан с биметаллическим листом. Термоэлементы имеют нитевидную форму или обвиты вокруг биметаллического листа. Поскольку тепло, генерируемое термоэлементом, передается биметаллическому листу через воздух, постоянная времени нагрева велика, а скорость, отражающая изменение температуры, относительно мала .

3. Комбинированный нагрев представляет собой комбинацию прямого и косвенного нагрева.Постоянная времени нагрева смеси находится между двумя вышеуказанными формами. Значение сопротивления можно легко отрегулировать путем параллельного или последовательного соединения различных сопротивлений, и он имеет преимущества прямого и косвенного нагрева, поэтому получил широкое распространение.

4. Нагрев трансформатора тока в основном используется для теплового реле большой мощности и пускового теплового реле большой нагрузки.

Управляющий контакт и система действия

В настоящее время широко используемой конструкцией теплового реле является подвижный контакт пружинного типа.Когда двигатель перегружен, нормально замкнутый контакт будет отключен. После остановки двигателя биметаллический лист теплового реле охладится и вернется в исходное состояние. Подвижный контакт нормально замкнутого контакта автоматически возвращается в исходное положение под действием пружины. Однако традиционная пружина подвижного контакта пружинного типа легко отпадает, в результате чего вспомогательный контакт не электризуется, в результате чего тепловое реле не может использоваться. Существующий более безопасный метод заключается в модернизации подвижного контакта пружинного типа до динамического контакта с листовой пружиной и установке контактного моста в контактный мост с листовой пружиной , чтобы вибрация подвижного контакта была больше, когда он контактирует с статический контакт.Из-за влияния инерции движения и столкновения контактный мост пружинного типа будет производить динамическую упругую деформацию. В разные динамические моменты исходный контактный мост с плоской листовой пружиной будет отличаться, а кривизна вызывает движение изгиба и растяжения, что дополнительно приводит в движение сферический подвижный контакт для создания фрикционного качения относительно статического контакта, что приводит к более полному повреждению сопротивления поверхностной мембраны обеспечивает эффект контактной проводимости и повышает надежность оборудования.

Механизм сброса и защита от обрыва фазы

После того, как термоэлемент нагревается и изгибается, ток основной цепи отключается путем нажатия пускового устройства, чтобы сработало тепловое реле. Биметаллический лист охлаждают, восстанавливая исходное состояние. Очевидно, на это нужно время. Есть два способа сброса теплового реле: ручной и автоматический. Ручной сброс обычно составляет не менее 5 минут, автоматический сброс — не более 10 минут.

Режим сброса можно выбрать с помощью кнопки сброса. В нормальном состоянии, когда кнопка сброса указывает на A (автоматический сброс), NC замкнут, а NO отключен; в состоянии отключения, когда кнопка сброса указывает на A, NC размыкается, а NO закрывается. После отключения и остановки двигателя подвижный контакт не может быть сброшен. Подвижный контакт можно сбросить только после нажатия кнопки сброса. В это время тепловое реле находится в состоянии ручного сброса. Если перегрузка двигателя является неисправностью, чтобы избежать легкого повторного запуска двигателя, тепловое реле должно перейти в режим ручного сброса. В состоянии ручного сброса принцип сброса такой же. Чтобы переключить тепловое реле из режима ручного сброса в режим автоматического сброса, просто поверните кнопку сброса в положение A (автоматический сброс).

Некоторые типы тепловых реле также имеют защиту от обрыва фазы. Структурная схема представлена ​​на рисунке ниже. Функция защиты от обрыва фазы теплового реле обеспечивается механизмом дифференциального усиления, состоящим из внутренних и внешних толкателей. Когда двигатель работает нормально, ток теплового элемента через тепловое реле нормальный, и как внутренний, так и внешний толкающие стержни перемещаются вперед в соответствующее положение; при обрыве фазы источника питания ток фазы равен нулю, а биметаллический лист фазы охлаждается и сбрасывается, что заставляет внутренний толкатель перемещаться вправо, а биметаллический лист двух других фаз увеличивает степень изгиба из-за увеличения тока, который заставляет внешний толкатель перемещаться влево Функция дифференциального усиления подталкивает нормально замкнутый контакт к размыканию через короткое время после обрыва фазы, так что контактор переменного тока размыкается и двигатель защищается при сбое питания.

Установка тока устройства и температурной компенсации

Установочный ток относится к максимальному току, который проходит через нагревательный элемент в течение длительного времени без срабатывания теплового реле. Когда ток, проходящий через нагревательный элемент, превышает 20% установленного значения тока, тепловое реле срабатывает в течение 20 минут. Установочный ток теплового реле можно изменить, установив ручку тока. При выборе и настройке теплового реле значение уставки тока должно соответствовать номинальному току двигателя.

Конструкция высокоточной установки тока реле тепловой перегрузки включает в себя опору (1), компенсирующее двойное золото (3), регулировочный винт (4) и установочный кулачок (5).

Тепловое реле перегрузки — наиболее широко используемый электрический компонент для защиты двигателя. В процессе использования заказчику необходимо отрегулировать значение тока уставки теплового реле перегрузки в соответствии с фактическим рабочим состоянием двигателя. Если точность настройки теплового реле перегрузки невысока, это легко может вызвать ненормальное отключение или перегрев двигателя.

Левый рычаг тяги переключения передач в елочку также изготовлен из биметаллического листа. При изменении температуры окружающей среды биметаллический лист в главной цепи в определенной степени деформируется и изгибается. В это время левый рычаг тяги переключения передач в елочку также будет деформироваться и изгибаться в том же направлении, чтобы сохранить расстояние между рычагом в форме елочки и толкателем в основном неизменным, чтобы обеспечить точность срабатывания теплового реле. Этот эффект называется температурной компенсацией.

Из рисунка ниже видно, как решить проблему низкой общей точности традиционной структуры путем компенсации двойного золота.

Отверстие для заклепки и резьбовое отверстие устанавливаются на компенсационном двойном металле. Отверстие для клепки совпадает с бобышкой для клепки, а отверстие с резьбой — с резьбой регулировочного винта. На двойном компенсирующем металле отверстие для элемента, совмещенное с заклепочной втулкой, спроектировано таким образом, что компенсирующие двойные металлические и U-образные части склепываются и фиксируются.

Под действием опорного шага плоскости и горячей клепки формирования характеристик, компенсация двухкомпонентная золота обеспечивает точность позиционирования, тем самым улучшая текущую точность настройки, вызванные операции установки кулачка, и решает проблему низкого тока точности настройки традиционной структуры .

Рекомендовать артикул:

Каков принцип и функция реле?

Как выбрать реле?

Каковы общие неисправности реле?

Обучение техников по обслуживанию: Электроэнергия для обслуживающего персонала, часть 22

Электрические цепи, продолжение: Схемы фиксации контактора

Автор Гэри Вайднер / Опубликовано в марте 2014 г.

Любая коммерческая или промышленная машина, имеющая знакомые кнопки «пуск» и «стоп», почти наверняка использует в своей работе схему фиксации. Поскольку фиксирующие цепи очень распространены и используются во многих аппаратах высокого давления, их понимание является обязательным для специалиста по обслуживанию.

Принцип фиксации

Напомним, что контактор — это устройство, подобное соленоидному клапану. Когда его катушка находится под напряжением, магнетизм катушки заставляет поршень двигаться. В случае контактора движение плунжера приводит в действие тяжелые переключатели контактора.

Цепь фиксации выполняет следующие функции:

• Позволяет активировать контактор нажатием кнопки «пуск» (или любой из нескольких кнопок в разных местах).

• Позволяет обесточить контактор нажатием кнопки «стоп» (или любой из нескольких кнопок в разных местах).

• Функции кнопок «пуск» и «стоп» также могут выполняться автоматическими переключателями, которые являются частью органов управления мойки высокого давления. Например:

~ Контактор может быть включен, когда спусковой крючок пистолета нажат с помощью реле потока или давления («автозапуск»).

~ Контактор может быть отключен от напряжения любым устройством, которое может размыкать цепь фиксации.Примерами таких устройств являются реле перегрузки, таймеры отключения, датчики тепловой перегрузки двигателя, датчики давления воды на входе и реле высокого давления («автоматическое отключение»).

Как это делается

На рисунке 1 представлена ​​основная схема фиксации. Показанная схема рассчитана на однофазное напряжение 120 вольт. Однофазная схема на 240 вольт внешне идентична. Однако есть два отличия: магнитная катушка контактора должна быть рассчитана на работу при том же напряжении, что и источник питания, 120 вольт или 240 вольт.Кроме того, главные контакты контактора должны быть рассчитаны на пропускание тока двигателя насоса. (Помните, двигатель потребляет в два раза больше тока при 120 вольт, чем при 240 вольт.)

Несколько слов о терминологии. Клеммы контактора для подключения входящего питания почти всегда имеют маркировку L1, L2 и так далее. Примечание: контактор может быть предназначен для переключения более двух линий, как при трехфазном использовании. Клеммы контактора для подключения проводов двигателя почти всегда имеют маркировку T1, T2 и так далее.

Многие производители контакторов используют обозначения A1 и A2 для клемм, которые подключают питание к магнитной катушке. Точно так же многие производители используют обозначения 13 и 14 для клемм нормально разомкнутых вспомогательных контактов. Вспомогательные контакты управляются магнитной катушкой точно так же, как и главные контакты. Разница в том, что они меньше по размеру и легче и не предназначены для передачи основного потока энергии.

Последовательность работы следующая: (Предположим, что двигатель насоса не работает.) Одна сторона катушки контактора (A2) подключена непосредственно к одной из входящих линий питания. Другая сторона катушки (A1) имеет два возможных пути для завершения соединения с другой входящей линией питания.

Один путь проходит через нормально разомкнутый мгновенный (подпружиненный) «пусковой» переключатель. Когда оператор нажимает переключатель «пуск», катушка подключается к обеим сторонам линии, и контактор находится под напряжением.

Вот умная часть: при нажатии кнопки «пуск» и включении контактора создается второй путь от A1 к линии питания.Обратите внимание, что когда контактор приводится в действие нажатием кнопки «пуск», нормально открытый контакт между клеммами 13 и 14 замыкается. Замыкание этого контакта создает путь от A1 до 13–14 и нормально замкнутого переключателя «стоп» к линии электропередачи. Таким образом, когда оператор убирает большой палец с кнопки «пуск», контактор остается включенным.

Когда оператор нажимает на нормально замкнутый переключатель мгновенного действия (подпружиненный) «стоп», соединение от A1 к линии электропередачи разрывается.Катушка обесточивается, контакт 13–14 размыкается. Когда оператор убирает большой палец с кнопки «стоп», контактор остается обесточенным, потому что контакт 13–14 разомкнут, нарушая один путь, а переключатель «пуск» разомкнут, нарушая другой канал.

Трехфазная схема фиксации

На рисунке 2 представлена ​​трехфазная версия предыдущей схемы. Единственное отличие состоит в том, что контактор переключает три линии питания вместо двух, а также добавляется реле перегрузки.

Однофазные двигатели для мытья под давлением обычно имеют встроенную защиту от перегрузки (знакомая кнопка сброса). Трехфазные двигатели обычно не имеют внутренней защиты. Обычно для них требуются отдельные внешние защитные устройства. Это работа реле перегрузки. Схема на рис. 2 , где реле перегрузки подключается к выходным клеммам контактора, довольно распространена.

Реле перегрузки работает как трехполюсный автоматический выключатель, за исключением того, что оно не размыкает линии электропередач.(Зачем встраивать набор мощных силовых контактов в реле перегрузки, если он уже установлен в подключенном контакторе?) Поскольку мощность течет от клемм T1, T2, T3 контактора через реле перегрузки и выходит из его T1, Клеммы T2, T3, реле контролирует ток, протекающий через него на каждой линии.

Если ток в любой из линий становится чрезмерным, реле размыкает внутренний нормально закрытый контакт, который соединяет клеммы 95 и 96. Как вы можете видеть на , рис. 2 , размыкание нормально закрытого контакта между 95 и 96 имеет точно такое же эффект как нажатие нормально замкнутого переключателя «стоп»: контактор обесточен.

В некоторых европейских машинах функцию реле перегрузки вместо этого выполняет датчик перегрузки, встроенный в двигатель насоса. Датчик имеет нормально замкнутый контакт, который работает так же, как соединение 95–96 на реле перегрузки.

Несколько заметок

В отличие от однофазных внутренних устройств защиты от перегрузки двигателя, трехфазные реле перегрузки обычно производятся с регулировкой тока отключения. Также, как и в случае клемм A1, A2 и 13-14 на контакторе, обозначение 95–96 не является универсальным.Наконец, входящие линии электропередачи на рис. 2 отмечены «230 вольт, 3 Вт». Символ w (греческая буква фи) широко используется для обозначения слова «фаза».

В следующей главе: подробнее о схемах контакторов.

Ключевые понятия

• Обязательно ознакомьтесь с принципом фиксации; он широко используется.
• Цепь фиксации контактора может включаться или отключаться различными внешними переключателями, такими как таймеры отключения или реле давления или температуры.
• Однофазные двигатели обычно имеют внутреннюю защиту от перегрузки. Трехфазные двигатели обычно этого не делают, поэтому для защиты трехфазного двигателя требуется реле перегрузки контактора.

Принцип работы теплового реле перегрузки

Привет, друзья, в этой статье я говорю о принципе работы теплового реле перегрузки и его функции в пускателе прямого запуска. Надеюсь, вы найдете эту статью информативной и полезной.

Тепловое реле перегрузки работает на тепле, выделяемом током перегрузки.Тепло, выделяемое током перегрузки, используется для отключения цепи двигателя. В основном они используются для защиты низковольтных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором или двигателей постоянного тока с более низкой выходной мощностью.



Функция теплового реле перегрузки, используемого в цепях пускателя двигателя, заключается в предотвращении потребления двигателем чрезмерного тока, который вреден для изоляции двигателя.

Подключается либо напрямую к линиям двигателя, либо косвенно через трансформаторы тока.Он обесточивает пускатель и останавливает двигатель при чрезмерном потреблении тока.

Всякий раз, когда двигатель перегружен, он будет потреблять больше тока из линии и будет постепенно нагреваться. Реле перегрузки предназначено для защиты двигателя от длительных перегрузок.

Реле перегрузки установлено в цепи управления двигателем, чтобы установить контакт в цепи отключения или механически управлять шиной отключения, таким образом отключая двигатель в случае чрезмерной нагрузки.

Состоит из биметаллических лент. Тепло, выделяемое током перегрузки, используется для нагрева биметаллических полос.

В нормальных условиях эксплуатации полоса остается прямой, но под действием тока короткого замыкания полоса нагревается и изгибается, а контакты реле разъединяются, что обесточивает цепь управления двигателем.

Усилие, необходимое для изгиба биметаллических полос, можно отрегулировать с помощью регулятора. Другими словами, его можно настроить на работу при разных токах перегрузки.

Тепловое реле перегрузки не обеспечивает защиты от короткого замыкания, так как для размыкания контактов требуется достаточно времени.Поэтому этот тип реле используется вместе с предохранителями для защиты цепи от перегрузки и короткого замыкания.

Эти реле имеют обратнозависимые временные характеристики, т.е. время отключения становится меньше при перегрузке и, следовательно, увеличивается ток. Они оцениваются по классу поездки. Класс отключения определяет период времени, который потребуется для работы в условиях перегрузки. Наиболее распространены классы 5, 10, 20 и 30. Реле перегрузки классов 30, 20, 10 и 5 срабатывают в течение 30, 20, 10 и 5 секунд соответственно при 600% тока полной нагрузки двигателя.

Функция реле перегрузки в прямом пуске

Принципиальная схема прямого пускателя для трехфазного асинхронного двигателя показана на рисунке. Пускатель состоит из набора кнопок «пуск» и «стоп» с соответствующими контактами, устройствами защиты от перегрузки и пониженного напряжения.

Кнопка пуска (S ₁ , обычно зеленого цвета) представляет собой выключатель с мгновенным контактом, который удерживается нормально разомкнутым с помощью пружины. Кнопка останова (S ₂ , обычно красного цвета) представляет собой выключатель с мгновенным контактом, который удерживается нормально закрытым с помощью пружины.Операция следующая.

Когда нажимается кнопка пуска S ₁ , на рабочую катушку «C» (или главный контактор) подается питание через контакт перегрузки «D» (нормально замкнутый). Это замыкает три основных контакта «M», которые подключают двигатель к источнику питания. В то же время вспомогательный контакт «A» также замыкается.

Когда вспомогательный контакт замкнут, новая цепь устанавливается через кнопку останова, вспомогательный контакт и рабочую катушку «C».Поскольку рабочий контур теперь поддерживается вспомогательным контактом, двигатель продолжает работать даже после отпускания кнопки пуска.

Если питание отсутствует или напряжение в сети падает ниже определенного значения, главные и вспомогательные контакты размыкаются. При возобновлении подачи питания контактор не может замкнуться, пока не будет снова нажата кнопка пуска.

Когда двигатель перегружен, он потребляет ток, превышающий его нормальный рабочий ток. Этот ток перегрузки нагревает биметаллическую полосу теплового реле перегрузки.

Теперь из-за этого тепла биметаллическая полоса начинает гнуться. Через некоторое время он достаточно изгибается, и цепь управления двигателем размыкается в точке «D» (эта точка показана на рисунке). Он отключает рабочую катушку от питания. В результате мотор останавливается.

Спасибо, что прочитали о принципе работы теплового реле перегрузки .

Трехфазный асинхронный двигатель | Все сообщения

© https://yourelectricalguide.com/ Принцип работы теплового реле перегрузки.

% PDF-1.4 % 129 0 объект > endobj xref 129 84 0000000016 00000 н. 0000002817 00000 н. 0000002959 00000 н. 0000003003 00000 п. 0000003425 00000 н. 0000003508 00000 н. 0000003647 00000 н. 0000003785 00000 н. 0000003924 00000 н. 0000004063 00000 н. 0000004200 00000 н. 0000004338 00000 п. 0000004476 00000 н. 0000004615 00000 н. 0000005336 00000 н. 0000005389 00000 п. 0000005426 00000 н. 0000005504 00000 н. 0000005581 00000 п. 0000005838 00000 н. 0000009946 00000 н. 0000010378 00000 п. 0000010767 00000 п. 0000012353 00000 п. 0000014304 00000 п. 0000016246 00000 п. 0000018167 00000 п. 0000020218 00000 п. 0000022060 00000 п. 0000022593 00000 п. 0000023111 00000 п. 0000024261 00000 п. 0000024600 00000 п. 0000036223 00000 п. 0000036752 00000 п. 0000037148 00000 п. 0000037311 00000 п. 0000040153 00000 п. 0000040500 00000 н. 0000040871 00000 п. 0000042552 00000 п. 0000044787 00000 п. 0000047480 00000 п. 0000048436 00000 п. 0000048512 00000 п. 0000048663 00000 п. 0000050427 00000 п. 0000050759 00000 п. 0000051125 00000 п. 0000090871 00000 п. 0000090910 00000 п. 0000105231 00000 п. 0000105270 00000 п. 0000131630 00000 н. 0000131669 00000 н. 0000131716 00000 н. 0000131773 00000 н. 0000131831 00000 н. 0000131890 00000 н. 0000131948 00000 н. 0000132007 00000 н. 0000132066 00000 н. 0000132125 00000 н. 0000132197 00000 н. 0000132309 00000 н. 0000132389 00000 п. 0000132445 00000 н. 0000132548 00000 н. 0000132604 00000 н. 0000132700 00000 н. 0000132756 00000 н. 0000132848 00000 н. 0000132904 00000 н. 0000132999 00000 н. 0000133055 00000 н. 0000133162 00000 п. 0000133218 00000 н. 0000133307 00000 н. 0000133362 00000 н. 0000133463 00000 н. 0000133518 00000 н. 0000133615 00000 н. 0000133670 00000 н. 0000001976 00000 н. трейлер ] / Назад 858567 >> startxref 0 %% EOF 212 0 объект > поток hb«b` (b`c`cb @

Управление промышленными двигателями: реле перегрузки

---

---

ЦЕЛИ:

— Обсудите различия между предохранителями и перегрузками.

— Список различных типов реле перегрузки.

— Опишите, как работают тепловые реле перегрузки.

— Опишите, как работают магнитные реле перегрузки.

— Опишите, как работают реле перегрузки приборной панели.

Перегрузки

Перегрузки не следует путать с предохранителями или автоматическими выключателями. Предохранители и автоматические выключатели предназначены для защиты цепи от прямого состояние заземления или короткого замыкания.Перегрузки предназначены для защиты мотор из состояния перегрузки.

Предположим, например, что номинальный ток двигателя при полной нагрузке составляет 10 ампер. Также предположим, что двигатель подключен к цепи, защищен автоматическим выключателем на 20 ампер, РИС. 1. Теперь предположим, что двигатель перегружается и потребляет 15 ампер. В двигатель потребляет 150% тока полной нагрузки. Это большая перегрузка приведет к перегреву двигателя и повреждению обмоток.

Но, поскольку сила тока всего 15 ампер, автоматический выключатель на 20 ампер не размыкает цепь для защиты двигателя. Реле перегрузки разработаны для размыкания цепи, когда ток становится от 115% до 125% двигателя ток полной нагрузки. Настройка перегрузки зависит от свойств двигателя, который необходимо защитить.

Свойства перегрузки

Все реле перегрузки должны обладать определенными свойствами. приказ на защиту мотора:

1. У них должны быть средства измерения тока двигателя. Некоторая перегрузка реле делают это путем преобразования тока двигателя в пропорциональную величину тепла, а другие воспринимают ток двигателя по силе магнитного поле.

2. У них должна быть временная задержка.

Двигатели обычно потребляют ток от 300% до 800% от полной нагрузки двигателя. ток при запуске. Пусковой ток двигателя называется заблокированным. ток ротора. Поскольку реле перегрузки обычно настраиваются на срабатывание при 115% до 125% от тока двигателя полной нагрузки, двигатель никогда не запустится, если реле перегрузки сработало мгновенно.

3. Они разделены на две отдельные секции: измерение тока раздел и раздел контактов. Секция измерения тока подключена последовательно с двигателем и определяет величину тока двигателя. Эта секция обычно подключается к напряжению в диапазоне от 120 вольт до 600 вольт. Контактная секция является частью цепи управления и работает при напряжении цепи управления. Напряжение цепи управления в целом диапазон от 24 до 120 вольт, хотя некоторые элементы управления работают от сети напряжения 240 или 480 вольт.

Двухэлементные предохранители

Есть некоторые предохранители, которые предназначены для защиты от короткого замыкания. защита и защита от перегрузки. Эти предохранители называются двухэлементными. предохранители с выдержкой времени. Они состоят из двух частей (фиг. 2). Первый содержит плавкая вставка, которая предназначена для быстрого размыкания при большом количестве чрезмерный ток. Это защищает цепь от прямого заземления и короткие замыкания. Вторая секция действует медленнее; он содержит припой ссылка, которая связана с пружиной.Припой — это строго контролируемый сплав, предназначенный для плавления при определенной температуре. Если ток двигателя становится чрезмерным, припой плавится и пружина разрывает звено.

Требуемая выдержка времени достигается за счет времени, необходимого для припой плавится даже при большом токе. Если ток двигателя возвращается в нормальное состояние после запуска, припой недостаточно нагревается таять.

РИС. 1 Автоматический выключатель не защищает двигатель от перегрузки.

РИС. 2 Двухэлементный предохранитель с выдержкой времени.

РИС. 3 Конструкция типичной перегрузки припоя.

РИС. 4 Реле тепловой перегрузки плавящегося сплава. Пружина толкает контакты открыть, если тепло плавит припой и позволяет зубчатому колесу вращаться свободно. Обратите внимание на электрические символы для нормально замкнутой перегрузки. контакт и нагревательный элемент.

Реле тепловой защиты

Существует два основных типа реле перегрузки: тепловые и магнитные. Тепловые перегрузки возникают при последовательном подключении нагревателя к двигателю. Количество выделяемого тепла зависит от тока двигателя. Тепловые перегрузки можно разделить на два типа: тип плавления припоя или горшок для припоя и биметаллическая лента типа.

Поскольку тепловые реле перегрузки работают по принципу нагрева, они чувствительны к температуре окружающей среды (окружающего воздуха). Они едут быстрее если они расположены в теплом месте, чем в прохладном.

РИС. 5A Подогреватель плавящегося припоя.

РИС. 5B Нагреватель плавления припоя для защиты от перегрузки Аллена-Брэдли реле.

РИС. 6 Однофазное реле перегрузки, типичное для плавления сплава.

Тип плавления припоя

Перегрузки из-за плавления припоя часто называют перегрузками припоя. Для создания такого типа перегрузки латунный вал помещается внутрь латунного трубка. К одному концу латунного вала прикреплено зубчатое колесо. А припой из специального сплава, плавящийся при очень определенной температуре, сохраняет латунный вал механически соединен с латунной трубкой (фиг. 3). В зубчатое колесо удерживает набор подпружиненных контактов в замкнутом состоянии (РИС. 4). Вокруг латунной трубки или рядом с ней размещается электрический нагреватель. Обогреватель подключен последовательно с двигателем. Ток двигателя заставляет нагреватель производить тепло. Если сила тока достаточно велика в течение достаточно длительного периода со временем припой плавится и позволяет латунному валу вращаться внутри трубка, вызывая размыкание контакта.Тот факт, что некоторое время должно пройти до того, как припой станет достаточно горячим, чтобы расплавиться. время задержки для этого реле перегрузки. При большой перегрузке припой чтобы быстрее расплавились и контакты открылись быстрее, чем при меньшем количестве тока перегрузки.

Нагреватели с плавлением припоя имеют другую конструкцию разных производителей, но все работают по одному принципу. Два разных типы узлов нагревателя плавящегося сплава показаны на фиг.5, части А и В. Типичное реле перегрузки из плавящегося сплава показано на фиг. 6. После срабатывания реле перегрузки необходимо подождать, пока реле остыть в течение двух или трех минут, прежде чем его можно будет сбросить.

Это время охлаждения необходимо, чтобы припой стал твердым. снова после того, как он растает.

Уставку тока отключения можно изменить, заменив нагреватель. Производители предоставьте таблицы, которые показывают, какой размер нагревателя должен быть установлен для разные величины тока двигателя.Необходимо использовать диаграмму что соответствует конкретному типу реле перегрузки. Не все диаграммы представить информацию таким же образом. Обязательно прочтите инструкцию При выборе размеров нагревателя содержится в таблице. Типичный диаграмма загрузки нагревателя показана на фиг. 7.

РИС. 7 Типовая таблица нагревателя перегрузки.

РИС. 8 Биметаллическая полоса изготавливается путем склеивания двух разных типов металла вместе.

Биметаллическое реле защиты от перегрузки

Второй тип теплового реле перегрузки — это перегрузка с биметаллической лентой. Как и плавильный сплав, он работает по принципу преобразования ток двигателя в пропорциональное количество тепла. Разница в том что тепло используется для изгиба или деформации биметаллической ленты. Биметалл полоса изготавливается путем соединения двух разных типов металла, которые расширяются с разными скоростями (фиг.8). Поскольку металлы расширяются с разной скоростью, полоса изгибается или коробится при изменении температуры (фиг. 9). Количество основы определяется по

1. Тип металла, из которого изготовлена ​​биметаллическая лента.

2. разница температур между двумя концами полосы.

3. Длина полосы.

Нагреватель перегрузки нагревает биметаллическую ленту при протекании тока двигателя через это. Под воздействием тепла биметаллическая полоса деформируется.Если биметалл полоска становится достаточно горячей, это приводит к размыканию набора контактов (РИС. 10). После размыкания контакта перегрузки время охлаждения составляет около 2 минут. необходим, чтобы позволить биметаллической полосе вернуться в положение, которое позволяет контакты должны быть повторно замкнуты. Фактор выдержки времени для этой перегрузки реле — время, необходимое для того, чтобы биметаллическая полоса искривилась количество, чтобы открыть нормально закрытый контакт. Большой объем перегрузки ток заставляет биметаллическую полоску быстрее деформироваться и открывает связаться раньше.

Большинство биметаллических ленточных реле перегрузки имеют несколько особенностей: не доступны с реле перегрузки типа плавления припоя. Как генерал Как правило, диапазон срабатывания можно регулировать поворотом ручки, как показано на фиг. 10. Эта ручка регулирует расстояние, на которое биметаллическая полоса должна деформироваться, прежде чем открытие контактов. Эта регулировка позволяет изменять чувствительность из-за изменения температуры окружающего воздуха. Если ручка установлена ​​в 100% положение (ФИГ.11) перегрузка срабатывает при токе полной нагрузки номинал, определяемый размером установленного нагревателя перегрузки. В холоде в зимние месяцы эта настройка может быть слишком высокой для защиты двигателя. В ручку можно отрегулировать в холодных условиях для работы в любой точке от От 100% до 85% тока полной нагрузки двигателя. В жаркие летние месяцы двигатель может «неприятно отключиться» из-за высокой температуры окружающей среды. В жарких условиях ручка регулировки позволяет реле перегрузки срабатывать. можно отрегулировать в пределах от 100% до 115% от тока полной нагрузки двигателя.

РИС. 9 Биметаллическая полоса коробится при изменении температуры.

РИС. 10 Биметаллическая лента реле перегрузки.

Еще одно отличие от припоя плавящегося типа состоит в том, что многие биметаллические ленточные реле перегрузки могут быть настроены на ручной или автоматический сброс настроек. Пружина, расположенная на стороне реле перегрузки, позволяет это настройки (РИС. 12). При установке в ручное положение контакты должны сбросить вручную, нажав рычаг сброса.Это наверное самый общая уставка реле перегрузки. Если реле перегрузки было настроен на автоматический сброс, контакты снова замыкаются после биметаллическая полоса достаточно остыла. Это может быть угрозой безопасности если это могло вызвать внезапный перезапуск машины.

Реле перегрузки следует устанавливать в положение автоматического сброса только при нет опасности травмирования или повреждения оборудования при контакты перегрузки внезапно снова замыкаются.

РИС. 11 Ручка регулировки позволяет регулировать текущую настройку. от 85% до 115% от номинальной мощности нагревателя.

РИС. 12 Многие биметаллические ленточные реле перегрузки можно настроить на ручной или автоматический сброс.

РИС. 13 Реле одиночной перегрузки используется для защиты однофазного двигателя.

Трехфазные перегрузки

Реле перегрузки, рассмотренные до сих пор, предназначены для определения тока. одиночного проводника, по которому подается питание на двигатель (фиг.13). Приложение для этого типа реле перегрузки предназначено для защиты однофазного или постоянного тока мотор. NEC требуется только одно устройство датчика перегрузки для защиты прямого текущий двигатель или однофазный двигатель, работает ли он от 120 или 240 вольт. Однако трехфазные двигатели должны иметь датчик перегрузки. (нагреватели или магнитные катушки) в каждой из трехфазных линий.

В некоторых пускателях двигателей это достигается за счет использования трех реле для независимого определения тока в каждой из трехфазных линии (фиг.14). Когда это будет сделано, нормально замкнутый контакт каждого реле перегрузки подключено последовательно, как показано на фиг. 15. Если кто-нибудь реле должны размыкать нормально замкнутый контакт, питание стартера катушка прерывается, и двигатель отключается от сети.

Также производятся реле перегрузки

, содержащие три нагревателя перегрузки и один набор нормально замкнутых контактов, фиг. 16. Эти реле обычно используется для защиты трехфазных двигателей.Хотя есть только один набор нормально замкнутые контакты, если возникнет перегрузка на любом из трех нагревателей, это приводит к размыканию контактов и отключению катушки стартер двигателя (РИС. 17).

РИС. 14 Три однофазных реле перегрузки используются для измерения тока. в каждой линии трехфазного двигателя.

РИС. 15 Когда используются три однофазных реле перегрузки для защиты трехфазный двигатель, нормально замкнутые контакты каждого реле перегрузки соединены последовательно.

РИС. 16 Трехфазное тепловое реле перегрузки.

Магнитные реле перегрузки

Реле перегрузки магнитного типа работают, определяя силу магнитное поле, создаваемое током, протекающим к двигателю. Величайший разница между реле перегрузки магнитного и теплового типа составляет что магнитные типы нечувствительны к температуре окружающей среды. Магнитного типа реле перегрузки обычно используются в областях, где наблюдаются экстремальные изменения по температуре окружающей среды.Магнитные реле перегрузки можно разделить на два основных типа: электронные и дашпоты.

Электронные реле перегрузки

Электронные реле перегрузки используют трансформатор тока для определения ток двигателя. Проводник, подающий питание на двигатель, проходит через сердечник тороидального трансформатора (фиг. 18). Как течет ток через проводник, переменное магнитное поле вокруг проводника индуцирует напряжение в тороидальном трансформаторе.Количество наведенных напряжение пропорционально величине тока, протекающего через дирижер. Это тот же основной принцип работы, что и большинство амперметров клещевого типа. Напряжение, наведенное на тороидальный трансформатор передается через подключенный электронный интерфейс, который обеспечивает время задержки, необходимое для запуска двигателя. Многие электронные реле перегрузки программируются и могут быть настроены на величину полной нагрузки ток двигателя, максимальный и минимальный уровни напряжения, процент перегрузки, и другие факторы.Трехфазное электронное реле перегрузки показано на ИНЖИР. 19.

РИС. 17 Трехфазное реле перегрузки содержит три нагревателя перегрузки. но один комплект нормально замкнутых контактов.

РИС. 18 электронных перегрузок определяют ток двигателя путем измерения напряженность магнитного поля.

РИС. 19 Трехфазное электронное реле перегрузки.

РИС. 20 Таймер дашпота состоит в основном из поршня, вала и емкости.

РИС. 21 Базовая конструкция таймера дашпота.

РИС. 22 Настройка открытия отверстий влияет на время задержки таймер дашпота.

РИС. 23 Реле перегрузки Dashpot содержат катушки, которые серия с мотором.

Реле перегрузки приборной панели

Реле перегрузки

Dashpot получили свое название от устройства, которое используется для выполнения время задержки, позволяющее запустить двигатель.Таймер дашпота в основном контейнер, поршень и вал (фиг. 20). Поршень помещен внутрь емкость, а емкость заполнена специальным маслом называется дашпот-маслом (фиг. 21). Масло Dashpot поддерживает постоянную вязкость в широком диапазоне температур. Тип и вязкость используемого масла является одним из факторов, определяющих время задержки для таймер. Другой фактор — это настройка открытия отверстия. отверстия в поршне (РИС.22). Отверстия с отверстиями позволяют маслу проходить через поршень, когда он поднимается через масло. Открытие отверстий с отверстиями можно настроить, регулируя скользящий клапан на поршне.

Реле перегрузки приборной панели содержит катушку, включенную последовательно. с двигателем (РИС. 23).

Когда ток течет через катушку, вокруг нее создается магнитное поле. катушка. Сила магнитного поля пропорциональна двигателю. текущий.Это магнитное поле втягивает вал таймера дашпота в катушка. Движение вала замедляется из-за того, что поршень необходимо вытеснить масло в емкости. Если двигатель работает нормально, ток двигателя упадет до безопасного уровня до того, как вал будет вытянут достаточно глубоко в катушку, чтобы размыкать нормально замкнутый контакт (РИС. 24). Однако если двигатель перегружен, магнитное поле будет сильным. достаточно, чтобы продолжать втягивать вал в катушку, пока он не откроет контакт перегрузки.При отключении питания от двигателя магнитный поле схлопывается, и поршень возвращается на дно контейнера.

Обратные клапаны позволяют поршню вернуться на дно контейнера почти сразу после пропадания тока двигателя.

Перегрузки Dashpot обычно предоставляют некоторый метод, который разрешает реле для настройки на различные значения тока полной нагрузки. Чтобы внести эту корректировку, вал соединен со стержнем с резьбой (РИС.25). Это позволяет вал, который нужно удлинить или укоротить внутри катушки. Чем больше длины вала, тем меньше тока требуется для втягивания вала в катушка достаточно далеко, чтобы размыкать контакты. Паспортная табличка в списках катушек различные настройки тока для конкретного реле перегрузки (РИС. 26). Регулировка осуществляется перемещением вала до тех пор, пока линия на вал, представляющий желаемый ток, находится заподлицо с верхней частью приборной панели контейнер (ФИГ.27). Реле защиты от перегрузки показано на фиг. 28.

РИС. 24 Нормально замкнутые контакты реле перегрузки щитка приборов.

РИС. 25 Длину вала можно регулировать для разных значений тока.

РИС. 26 На паспортной табличке указаны различные значения тока.

РИС. 27 Линия на валу, которая представляет желаемое количество current устанавливается заподлицо с верхней частью контейнера dashpot.

РИС. 28 Реле перегрузки Dashpot.

РИС. 29 Реле перегрузки с нормально замкнутым и нормально замкнутым открытый контакт. Нормально закрытый контакт обозначается OL, а нормально закрытый. открытый контакт помечен как ALAR. (Общий контакт обозначен как COM.)

РИС. 30 Реле перегрузки содержит однополюсный двухходовой комплект. контактов. Нормально закрытая секция (NC) защищает двигатель в событие состояния перегрузки и нормально разомкнутая секция (NO) поворачивается на индикаторной лампе, чтобы предупредить оператора о том, что двигатель отключился при перегрузке.

Контакты перегрузки

Хотя все реле перегрузки содержат набор нормально замкнутых контактов, некоторые производители также добавляют набор нормально разомкнутых контактов. Эти два набора контактов имеют форму однополюсных, двухконтактных переключатель или два отдельных контакта.

Однополюсный двухпозиционный переключатель имеет общую клемму (C), нормально закрытый контакт (NC) и нормально открытый контакт (NO) (ИНЖИР.29). Есть несколько причин для добавления нормально открытого набора контактов. Стартер, показанный на фиг. 30 использует нормально закрытую секцию для отключения пускателя двигателя в случае перегрузки и использует нормально открытый раздел, чтобы включить световой индикатор, чтобы сообщить оператора, что произошла перегрузка.

Реле перегрузки, показанное на фиг. 31 содержит два отдельных набора контактов, один нормально открытый, а другой нормально закрытый.Другое распространенное использование для нормально разомкнутый набор контактов реле перегрузки должен обеспечивать входной сигнал на программируемый логический контроллер (ПЛК). Если более нагрузка отключается, нормально замкнутый набор контактов размыкается и отключается катушка стартера от линии. Нормально разомкнутый набор контактов замыкается и подает сигнал на вход PLC (фиг. 32). Заметить, что два промежуточных реле CR1 и CR2 используются для разделения ПЛК и стартер двигателя.

Это часто делается из соображений безопасности. Реле управления предотвращают больше чем один источник питания от пускателя или ПЛК. Обратите внимание, что пускатель и ПЛК имеют отдельный источник питания. Если бы власть была отключение от стартера во время обслуживания или ремонта, это может вызвать травмы, если питание от ПЛК было подключено к любой части стартер.

РИС. 31 Реле перегрузки с нормально замкнутым и нормально замкнутым открытый контакт.

РИС. 32 Нормально разомкнутые контакты подают сигнал на вход программируемый логический контроллер.

Защита двигателей большой мощности Двигатели большой мощности часто имеют потребляемый ток в несколько сотен ампер, поэтому расчет перегрузки утеплители сложные. В этом случае обычной практикой является использование трансформаторы тока для уменьшения силы тока до перегрузки нагреватели (РИС. 33). Трансформаторы тока, показанные на фиг.33 имеют передаточные числа из 150: 5. Это означает, что при токе 150 ампер через первичная, то есть линия, подключенная к двигателю, вторичная обмотка трансформатора вырабатывает ток 5 ампер, если вторичные клеммы закорочены все вместе. Вторичные обмотки трансформаторов тока подключены к нагреватели от перегрузки для защиты двигателя (РИС. 34).

РИС. 33 Трансформаторы тока используются для уменьшения тока перегрузки.

РИС. 34 Трансформаторы тока уменьшают ток до перегрузочных нагревателей.

Предположим, что двигатель, подключенный к трансформаторам тока на фиг. 34 имеет ток полной нагрузки 136 ампер. Простой расчет показывает что трансформаторы тока с соотношением 150: 5 будут производить вторичную ток 4,533 ампера при 136 амперах, протекающих через первичную обмотку.

150/5 = 136 / Х

150X = 680

Х = 680/150

Х = 4.533

Нагреватели перегрузки фактически рассчитаны на двигатель с полной нагрузкой. ток 4.533 ампера.

ВИКТОРИНА

1. Каковы два основных типа реле перегрузки?

2. В чем основное отличие тепловизионных характеристик и реле перегрузки магнитного типа?

3. Каковы два основных типа тепловых реле защиты от перегрузки?

4. Какой тип теплового реле перегрузки обычно настраивается вручную? или автоматический режим?

5.Почему необходимо допускать перегрузку типа плавления припоя реле остыть в течение 2-3 минут после срабатывания?

6. Все реле перегрузки разделены на две части. Что это два раздела?

7. Какое устройство используется для измерения силы тока двигателя в электронном реле перегрузки?

8. Какие два фактора определяют установку времени для таймера контрольной точки?

9. Сколько датчиков перегрузки требуется NEC для защиты постоянного тока? мотор?

10.Большой двигатель имеет номинальный ток полной нагрузки 425 ампер. ток трансформаторы с соотношением 600: 5 используются для снижения тока до нагреватели перегрузки. Каким должен быть номинальный ток полной нагрузки нагреватели перегрузки?

Работа, типы, схема подключения и применение

Все оборудование имеет ограничение на рабочий диапазон, кран, предназначенный для подъема 10 тонн, не может поднять 20 тонн, и если мы попытаемся это сделать, это будет не только небезопасно, это повредит сам кран.Эта аналогия в точности применима к электрическому оборудованию. Каждое электрическое оборудование рассчитано на определенную нагрузку (ток), и любую перегрузку ждет та же участь, что и кран. Тенденция к увеличению производительности неосознанно увеличивает нагрузку, превышающую ее возможности, а производительность системы кормления делает ее небезопасной. Более того, поскольку электрические параметры всегда динамичны и гибки, становится абсолютно необходимым использовать реле перегрузки с электрическим оборудованием везде, где это возможно. Здесь мы ограничимся реле перегрузки электрического оборудования, такого как двигатели, трансформаторы и т. Д.

Что такое реле перегрузки?

Определение: Реле — это устройство, которое должно работать при определенных условиях, и если оно работает в условиях перегрузки, в электрической терминологии оно известно как реле перегрузки. Реле перегрузки — это устройство, используемое для отключения / индикации состояния перегрузки (перегрузки по току) в электрооборудовании и, таким образом, его защиты. Мы также можем назвать это реле защиты от перегрузки.

Реле перегрузки

Реле перегрузки работает / работает

В тепловом реле перегрузки обычно используется полоса, сделанная из двух разнородных металлов (металлов с разным коэффициентом расширения), которые нагреваются через небольшую нагревательную катушку током, идущим в двигатель или любой другой прибор.Нагреватель рассчитан на использование только разрешенного тока. Если ток превышает выделяемое тепло, биметаллическая полоса изгибается из-за разницы в расширении. Из-за этого изгиба срабатывает рычаг переключения / отключения и генерирует команду отключения на двигатель, тем самым защищая его. Расстояние между рычагом отключения и биметаллической полосой можно регулировать, что позволяет изменять настройки срабатывания.

В трехфазном двигателе эти реле также имеют встроенную функцию, которая приводит в действие рычаг даже при большой разнице между фазными токами, защищающей двигатель также от однофазности.

Типы реле перегрузки

У нас может быть множество типов реле перегрузки, но наиболее широко используются следующие:

• Тепловые реле перегрузки.
• Реле перегрузки магнитные.
• Электронные реле перегрузки

Разберем каждое по одному.

Тепловое реле перегрузки

Поскольку эти реле являются наиболее распространенными, мы обсудим их подробно.

Тепловой Тип

Прохождение тока в любом проводнике вызывает выделение тепла, и количество выделяемого таким образом тепла зависит от проводимости используемого материала.Мы также знаем, что тепло заставляет каждый материал расширяться в зависимости от их коэффициента расширения. Комбинация этих двух явлений используется в тепловых реле перегрузки.

Магнитное реле перегрузки

Этот тип реле используется в тяжелых условиях перегрузки, которая может возникнуть из-за внутренней неисправности или короткого замыкания, и в таких условиях срабатывание должно быть почти мгновенным, чтобы избежать серьезных повреждений. Принцип действия — магнитное действие тока, пропорциональное величине тока.

Магнитный тип

Из приведенной выше диаграммы видно, что через магнитный элемент проходит большой ток, он сильно намагничивается и тянет сердечник к катушке. Сердечник прикреплен к рычагу отключения, который, в свою очередь, прерывает подачу питания на главный подрядчик / автоматический выключатель, тем самым отключая подачу питания к устройству.

Кроме того, у нас могут быть реле типа Dashpot, в которых плунжер перемещается в люке, заполненном маслом, или мы могли бы иметь реле типа OL с плавким элементом, которое прилегает к элементу предохранителя и использует нагревательный эффект тока.Эти типы реле теперь устарели.

Электронные реле перегрузки

Электронные реле сейчас в порядке вещей и постепенно заменяют все другие реле. Эти реле представляют собой микропроцессорные или цифровые реле, основанные на цифровой технологии. Такие реле имеют множество дополнительных функций, таких как ограничение количества горячих пусков двигателя и т. Д. Основной принцип состоит в том, чтобы отобрать ток, потребляемый устройством, сравнить его с настройками, а затем сформировать сигнал отключения.Реле перегрузки обозначаются различными символами и не имеют общего обозначения. Однако наиболее часто используются простые, тепловые и магнитные.

Настройка реле перегрузки

Настройка реле перегрузки — сложная часть, так как есть много школ по этому поводу, некоторые говорят, что это следует делать при 70% от полного тока нагрузки двигателя, а некоторые говорят, что это следует делать при ток почти полной нагрузки двигателя. Однако многие факторы влияют на правильный выбор диапазона и настройку реле перегрузки.Мы будем рассматривать реле перегрузки только в прямой онлайн-конфигурации.

• Давайте сначала посмотрим, от каких факторов зависит ток, потребляемый двигателем после установки.
• Механическая нагрузка на двигатель.
• Качество питания, то есть изменение напряжения, изменение частоты и их совокупный эффект.
• Эксплуатационный коэффициент мотора.
• В некоторой степени условия окружающей среды и их содержание.

Механическая нагрузка оказывает прямое и значительное влияние на потребляемый ток.Поскольку качество питания неудовлетворительное, у нас есть большие колебания напряжения и частоты, которые также влияют на ток, потребляемый двигателем, но это изменение может составлять от 10 до 15 процентов. Сервисный коэффициент позволяет нам увеличить нагрузку на двигатель на 15%. Условия окружающей среды и содержание (коэффициент обслуживания) имеют некоторые номинальные эффекты.

Учитывая все вышеперечисленные факторы, необходимо выбрать и настроить реле перегрузки. Эти факторы различны для каждого приложения, и поэтому, на мой взгляд, не может быть никакого правила большого пальца для настройки реле.Реле перегрузки должно быть установлено примерно на 10-15 процентов выше фактической нагрузки, потребляемой двигателем. Цель состоит в том, чтобы полностью защитить двигатель и в то же время избежать неприятных внешних факторов. Диапазон действия реле должен быть таким, чтобы он позволял устанавливать максимальное значение на 10–20 процентов выше тока полной нагрузки двигателя.

В качестве примера, если нам нужно выбрать диапазон реле перегрузки для двигателя с током полной нагрузки, скажем, 10 ампер, он должен быть от 7 до 12 ампер или как можно ближе к нему.

Схема подключения

На схеме подключения реле перегрузки ниже показана схема подключения питания и управления реле перегрузки в DOL-конфигурации для трехфазного двигателя мощностью 2 кВт.

Схема подключения

Схема подключения не требует пояснений, на ней показано реле перегрузки, которое размещено в пускателе DOL и подключено к клеммам двигателя. Схема управляет устройством отключения.

Применение реле перегрузки

Реле перегрузки — это защитное устройство, которое должно использоваться с каждым электрическим устройством, но его использование становится очень необходимым для машин и устройств, которые часто подвергаются условиям перегрузки.Некоторые из них приведены ниже.

• Двигатели
• Трансформаторы
• Генераторы
• Нагреватели
• Бытовая техника и т. Д.

Часто задаваемые вопросы

1) Что вызывает отключение при перегрузке?

Перегрузка (перегрузка по току) вызывает срабатывание реле перегрузки.

2) Какие два основных типа реле?

Два основных типа реле — это реле тепловой перегрузки и реле магнитной перегрузки.

3) Как проверить реле перегрузки двигателя?

Реле перегрузки можно проверить, подав в него заданный ток и затем отметив время, необходимое для отключения.