Технологическая схема подключения теплового реле: Схема подключения теплового реле – принцип работы, регулировки и маркировка

Содержание

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.


    принцип работы, виды, схема подключения + регулировка и маркировка

    Долговечность и надежность в эксплуатации любой установки с электрическим двигателем зависит от различных факторов. Однако в значительной мере на срок службы мотора влияют токовые перегрузки. Чтобы их предупредить подключают тепловое реле, защищающее основной рабочий орган электромашины.

    Мы расскажем, как подобрать устройство, предсказывающее назревание аварийных ситуаций с превышением максимально допустимых показателей тока. В представленной нами статье описан принцип действия, приведены разновидности и их характеристики. Даны советы по подключению и грамотной настройке.

    Содержание статьи:

    Зачем нужны защитные аппараты?

    Даже если электропривод грамотно спроектирован и используется без нарушения базовых правил эксплуатации, всегда остается вероятность возникновения неисправностей.

    К аварийным режимам работы относят однофазные и многофазные КЗ, тепловые перегрузки электрооборудования, заклинивание ротора и разрушение подшипникового узла, обрыв фазы.

    Функционируя в режиме повышенных нагрузок, электрический двигатель расходует огромное количество электроэнергии. А при регулярном превышении показателей номинального напряжения оборудование интенсивно нагревается.

    В результате быстро изнашивается изоляция, что приводит к значительному снижению эксплуатационного срока электромеханических установок. Чтобы исключить подобные ситуации, в цепи электрического тока подключают реле тепловой защиты. Их основная функция – обеспечить нормальный режим работы потребителей.

    Они отключают мотор с определенной выдержкой времени, а в некоторых случаях – мгновенно, чтобы предотвратить разрушение изоляции или повреждение отдельных частей электроустановки.

    Токовое реле постоянно защищает электрический двигатель от обрыва фазы и технологических перегрузок, а также торможения ротора. Это главные причины, из-за которых возникают аварийные режимы

    С целью не допустить понижение сопротивления изоляции задействуют устройства защитного отключения, ну а если поставлена задача предотвратить нарушение охлаждения, подключают специальные аппараты встроенной тепловой защиты.

    Устройство и принцип работы ТР

    Конструктивно стандартное электротепловое реле представляет собой небольшой аппарат, который состоит из чувствительной биметаллической пластины, нагревательной спирали, рычажно-пружинной системы и электрических контактов.

    Биметаллическую пластину изготовляют из двух разнородных металлов, как правило, инвара и хромоникелевой стали, прочно соединенных вместе в процессе сварки. Один металл обладает большим температурным коэффициентом расширения, чем другой, поэтому нагреваются они с разной скоростью.

    При токовой перегрузке незафиксированная часть пластины прогибается к материалу с меньшим значением коэффициента теплового расширения. Это оказывает силовое воздействие на систему контактов в защитном устройстве и активирует отключение электроустановки при перегреве.

    В большинстве моделей механических тепловых реле есть две группы контактов. Одна пара – нормально разомкнутые, другая – замкнутые постоянно. Когда срабатывает защитное устройство, в контактах меняется состояние. Первые замыкаются, а вторые становятся разомкнутыми.

    В электронных ТР задействуют специальные датчики и чувствительные зонды, реагирующие на повышение тока. В микропроцессоре таких защитных устройств запрограммированы параметры, определяющие ситуации, когда необходимо отключать подачу электропитания

    Ток детектирует интегрированный трансформатор, после чего электроника обрабатывает полученные данные. Если значение тока в настоящий момент времени больше, чем уставка, импульс мгновенно передается прямо на выключатель.

    Размыкая внешний контактор, реле с электронным механизмом блокирует нагрузку. Само устанавливается на контактор.

    Биметаллическая пластина может быть нагрета непосредственно – за счет воздействия пикового тока нагрузки на металлическую полосу или косвенно, при помощи отдельного термоэлемента. Нередко эти принципы объединяют в одном аппарате тепловой защиты. При комбинированном нагреве прибор имеет лучшие рабочие характеристики.

    После остывания пластина возвращается в исходное состояние. Коммутирующие контакты автоматически замыкаются либо нужно принудительно приводить их в замкнутое состояние

    Базовые характеристики токового реле

    Основной характеристикой коммутатора тепловой защиты является выраженная зависимость времени срабатывания от протекающего по нему тока — чем больше величина, тем быстрее он сработает. Это свидетельствует об определенной инерционности релейного элемента.

    Направленное перемещение частиц-носителей заряда через любой электроприбор, и электрокотел, генерирует тепло. При номинальном токе его допустимая длительность стремится к бесконечности.

    А при значениях, превышающих номинальные показатели, в оборудовании повышается температура, что приводит к преждевременному износу изоляции.

    Обрыв цепи мгновенно блокирует дальнейший рост температурных показателей. Это дает возможность предупредить перегрев двигателя и предотвратить аварийный выход из строя электрической установки

    Номинальная нагрузка самого мотора – ключевой фактор, определяющий выбор прибора. Показатель в интервале 1,2-1,3 обозначает успешное срабатывание при токовой перегрузке в 30% на временном отрезке в 1200 секунд.

    Продолжительность перегрузки может негативно сказаться на состоянии электрооборудования — при кратковременном воздействии в 5-10 минут нагревается только обмотка мотора, которая имеет небольшую массу. А при длительных нагревается весь двигатель, что чревато серьезными поломками. Или вовсе может потребоваться замена сгоревшего оборудования новым.

    Чтобы максимально уберечь объект от перегрузки, следует конкретно под него использовать реле тепловой защиты, время срабатывания которого будет соответствовать максимально допустимым показателям перегрузки конкретного электродвигателя.

    На практике собирать под каждый тип мотора нецелесообразно. Один релейный элемент задействуют для защиты двигателей различного конструктивного исполнения. При этом гарантировать надежную защиту в полном рабочем интервале, ограниченном минимальной и максимальной нагрузкой, невозможно.

    Повышение показателей тока не сразу приводит к опасному аварийному состоянию оборудования. Прежде чем ротор и статор нагреются до предельной температуры, пройдет некоторое время

    Поэтому нет крайней необходимости в том, чтобы защитное устройство реагировало на каждое, даже незначительное повышение тока. Реле должно отключать электродвигатель только в тех случаях, когда есть опасность быстрого износа изоляционного слоя.

    Виды реле тепловой защиты

    Существует несколько видов реле для защиты электрических двигателей от обрыва фаз и токовых перегрузок. Все они отличаются конструкционными особенностями, типом используемых МП и применением в разных моторах.

    ТРП. Однополюсный коммутационный аппарат с комбинированной системой нагрева. Предназначен для защиты асинхронных трехфазных электромоторов от токовых перегрузок. Применяется ТРП в электросетях постоянного тока с базисным напряжением в условиях нормальной работы не больше 440 В. Отличается устойчивостью к вибрациям и ударам.

    РТЛ. Обеспечивают двигателям защиту в таких случаях:

    • при выпадении одной из трех фаз;
    • асимметрии токов и перегрузок;
    • затянутого пуска;
    • заклинивания исполнительного механизма.

    Их можно устанавливать с клеммами КРЛ отдельно от магнитных пускателей или монтировать непосредственно на ПМЛ. Устанавливаются на рейках стандартного типа, класс защиты – IP20.

    РТТ. Защищают асинхронные трехфазные машины с короткозамкнутым ротором от затянутого старта механизма, длительных перегрузок и асимметрии, то есть перекоса фаз.

    РТТ могут быть использованы в качестве комплектующих частей в различных схемах управления электроприводами, а также для интеграции в пускатели серии ПМА

    ТРН. Двухфазные коммутаторы, которые контролируют пуск электроустановки и режим работы мотора. Практически не зависят от температуры внешней среды, имеют только систему ручного возврата контактов в начальное состояние. Их можно использовать в сетях постоянного тока.

    РТИ. Электрические переключающие аппараты с постоянным, хоть и небольшим потреблением электроэнергии. Монтируются на контакторах серии КМИ. Работают вместе с предохранителями/.

    Твердотельные токовые реле. Представляют собой небольшие электронные устройства на три фазы, в конструкции которых нет подвижных частей.

    Функционируют по принципу вычисления средних значений температур двигателя, осуществляя для этого постоянный мониторинг рабочего и пускового тока. Отличаются невосприимчивостью к изменениям в окружающей среде, а потому используются во взрывоопасных зонах.

    РТК. Пусковые коммутаторы для контроля температуры в корпусе электрооборудования. Используются в схемах автоматики, где тепловые реле выступают в качестве комплектующих деталей.

    Чтобы обеспечить надежную работу электрооборудования, релейный элемент должен обладать такими качествами, как чувствительность и быстродействие, а также селективность

    Важно помнить, что ни один вид из выше рассмотренных приборов не является пригодным для защиты цепей от короткого замыкания.

    Устройства тепловой защиты лишь предотвращают аварийные режимы, которые возникают при нештатной работе механизма или перегрузке.

    Электрооборудование может перегореть еще до начала срабатывания реле. Для комплексной защиты их нужно дополнять предохранителями или компактными автоматическими выключателями модульной конструкции.

    Подключение, регулировка и маркировка

    Коммутационный прибор перегрузки, в отличие от электрического автомата, не разрывает силовую цепь непосредственно, а лишь подает сигнал на временное отключение объекта при аварийном режиме. Нормально включенный контакт у него работает как кнопка «стоп» контактора и подсоединяется по последовательной схеме.

    Схема подключения устройств

    В конструкции реле не нужно повторять абсолютно все функции силовых контактов при успешном срабатывании, поскольку оно подключается непосредственно к МП. Такое исполнение позволяет существенно сэкономить материалы для силовых контактов. Намного легче в управляющей цепи подключить малый ток, чем сразу отключать три фазы с большим.

    Во многих схемах подключения теплового реле к объекту используют постоянно замкнутый контакт. Его последовательно соединяют с клавишей «стоп» пульта управления и обозначают НЗ – нормально замкнутый, или NC – normal connected.

    Разомкнутый контакт при такой схеме может быть использован для инициализации срабатывания тепловой защиты. Схемы подсоединения электромоторов, в которых подключено реле тепловой защиты, могут значительно отличаться в зависимости от наличия дополнительных устройств или технических особенностей.

    В стандартной простой схеме ТР подключают к выходу низковольтного пускателя на электрический двигатель. Дополнительные контакты прибора в обязательном порядке соединяют последовательно с катушкой пускателя

    Это обеспечит надежную защиту от перегрузок электрооборудования. В случае недопустимого превышения предельных значений тока релейный элемент разомкнет цепь, моментально отключая МП и двигатель от электропитания.

    Подключение и установку теплового реле, как правило, производят вместе с магнитным пускателем, предназначенным для коммутации и запуска электрического привода. Однако есть виды, которые монтируют на DIN-рейку или специальную панель.

    Тонкости регулировки релейных элементов

    Одним из главных требований к устройствам защиты электродвигателей является четкое действие аппаратов при возникновении аварийных режимов работы мотора. Очень важно правильно его подобрать и отрегулировать настройки, поскольку ложные срабатывания абсолютно недопустимы.

    Электротепловое реле, которое оптимально подходит к конкретному типу двигателя по всем техническим параметрам, способно обеспечить надежную защиту от перегрузок по каждой фазе, предотвратить затяжной старт установки, не допустить аварийных ситуаций с заклиниванием ротора

    Среди преимуществ использования токовых элементов защиты также следует отметить довольно высокую скорость и широкий диапазон срабатывания, удобство монтажа. Чтобы обеспечить своевременное отключение электромотора при перегрузке, реле тепловой защиты необходимо настраивать на специальной платформе/стенде.

    В таком случае исключается неточность из-за естественного неравномерного разброса номинальных токов в НЭ. Для проверки защитного устройства на стенде применяется метод фиктивных нагрузок.

    Через термоэлемент пропускают электрический ток пониженного напряжения, чтобы смоделировать реальную тепловую нагрузку. После этого по таймеру безошибочно определяют точное время срабатывания.

    Настраивая базовые параметры, следует стремиться к таким показателям:

    • при 1,5-кратном токе устройство должно отключать двигатель через 150 с;
    • при 5…6-кратном токе оно должно отключать мотор через 10 с.

    Если время срабатывания не соответствует норме, релейный элемент необходимо отрегулировать посредством контрольного винта.

    Для корректной работы обязательно нужно настроить прибор на наибольший допустимый электрический ток двигателя и температуру воздуха

    Это делают в тех случаях, когда значения номинального тока НЭ и мотора отличаются, а также если температура окружающей среды ниже номинальной (+40 ºC) более, чем на 10 градусов по шкале Цельсия.

    Ток срабатывания электротеплового коммутатора уменьшается с повышением температуры вокруг рассматриваемого объекта, так как нагрев биметаллической полосы зависит от этого параметра. При существенных отличиях необходимо дополнительно отрегулировать ТР или подобрать более подходящий термоэлемент.

    Резкие колебания температурных показателей сильно влияют на работоспособность токового реле. Поэтому очень важно выбирать НЭ, способный эффективно выполнять основные функции с учетом реальных значений.

    ТР рекомендовано размещать в одном помещении с защищаемой электроустановкой. Их нельзя монтировать близко к теплогенераторам, нагревательным печам и другим источникам тепла

    К реле с температурной компенсацией эти ограничения не относятся. Токовую уставку защитного аппарата можно регулировать в диапазоне 0,75-1,25х от значений номинального тока термоэлемента. Настройку выполняют поэтапно.

    В первую очередь вычисляют поправку E1 без температурной компенсации:

    E1=(Iном-Iнэ)/c×Iнэ,

    Где

    • Iном – номинальный ток нагрузки двигателя,
    • Iнэ – номинальный ток рабочего нагревательного элемента в реле,
    • c – цена деления шкалы, то есть эксцентрика (c=0,055 для защищенных пускателей, c=0,05 для открытых).

    Следующий шаг – определение поправки E2 на температуру окружающего воздуха:

    E2=(ta-30)/10,

    Где ta (ambient temperature) – температура внешней среды в градусах Цельсия.

    Последний этап – нахождение суммарной поправки:

    E=E1+E2.

    Суммарная поправка E может быть со знаком «+» или «-». Если в результате получается дробная величина, ее обязательно нужно округлить до целого в меньшую/большую по модулю сторону, в зависимости от характера токовой нагрузки.

    Чтобы настроить реле, эксцентрик переводят на полученное значение суммарной поправки. Высокая температура срабатывания уменьшает зависимость работы защитного аппарата от внешних показателей.

    Реле тепловой защиты допускает ручную плавную регулировку величины тока срабатывания устройства в пределах ±25% от значения номинального тока электромеханической установки

    Регулировка этих показателей осуществляется специальным рычагом, перемещение которого изменяет первоначальный изгиб биметаллической пластины. Настройка тока срабатывания в более широком диапазоне осуществляется заменой термоэлементов.

    В современных коммутационных аппаратах защиты от перегрузки есть тестовая кнопка, которая позволяет проверить исправность устройства без специального стенда. Также есть клавиша для сброса всех настроек. Обнулить их можно автоматически или вручную. Кроме того, изделие комплектуют индикатором текущего состояния электроприбора.

    Маркировка электротепловых реле

    Защитные аппараты подбирают в зависимости от величины мощности электрического двигателя. Основная часть ключевых характеристик скрыта в условном обозначении.

    Так выглядит маркировка тепловых реле завода КЭАЗ. Важно при выборе обратить внимание на значение номинального тока рассматриваемой модели, чтобы оно было достаточным

    Акцентировать внимание следует на отдельных моментах:

    1. Диапазон значений токов уставки (указан в скобках) у разных производителей отличается минимально.
    2. Буквенные обозначения конкретного типа исполнения могут различаться.
    3. Климатическое исполнение нередко подается в виде диапазона. К примеру, УХЛ3О4 нужно читать так: УХЛ3-О4.

    Сегодня можно купить самые разные вариации прибора: реле для переменного и постоянного тока, моностабильные и бистабильные, аппараты с замедлением при включении/отключении, реле тепловой защиты с ускоряющими элементами, ТР без удерживающей обмотки, с одной обмоткой или несколькими.

    Эти параметры не всегда отображены в маркировке устройств, но обязательно должны быть указаны в техпаспорте электротехнических изделий.

    С устройством, разновидностями и маркировкой электромагнитного реле ознакомит , с которой мы рекомендуем ознакомиться.

    Выводы и полезное видео по теме

    Устройство и принцип функционирования токового реле для эффективной защиты электродвигателя на примере устройства РТТ 32П:

    Правильная защита от перегрузки и обрыва фаз – залог длительной безотказной работы электрического мотора. Видео о том, как реагирует релейный элемент в случае нештатной работы механизма:

    Как подсоединить устройство тепловой защиты к МП, принципиальные схемы электротеплового реле:

    Реле тепловой защиты от перегрузок – обязательный функциональный элемент любой системы управления электроприводом. Оно реагирует на ток, который проходит на двигатель, и активируется, когда температура электромеханической установки достигает предельных значений. Это дает возможность максимально продлить срок эксплуатации экологически безопасных электродвигателей.

    Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке. Расскажите, как вы выбирали и настраивали тепловое реле для собственного электромотора. Делитесь полезными сведениями, задавайте вопросы, размещайте фотоснимки по теме статьи.

    Тепловое реле для электродвигателя | Полезные статьи

    Тепловое реле двигателя – аппарат, предназначенный для его защиты от перегрузок, приводящих к перегреву обмоток и, как следствие, к преждевременному старению или разрушению изоляции. А двигатели — устройства очень дорогие, часто устанавливаются в ответственных узлах технологической схемы.  Работоспособность их и возможность профилактического своевременного ремонта и обслуживания очень важны. Вот поэтому выбор теплового реле очень важный вопрос при сборке схемы питания и защиты этих электроаппаратов.

    Как выбрать тепловое реле? Правильнее всего выполнять подбор теплового реле по мощности двигателя, а если быть точнее, то по номинальному току обмоток.  Каждый двигатель имеет заводскую маркировку или паспорт, в которых указаны его характеристики. В примере приведена табличка на двигатель мощностью 0,55 кВт, с номинальными токами  2,7/1,6 А и номинальным напряжением 220/380 В при соединении обмоток, соответственно, по схемам Δ/Y. 

    Если табличка частично повреждена,  но остались некоторые данные, то номинальный ток по разным схемам соединения обмоток можно вычислить по формуле: 


     
    Например, номинальный ток двигателя для обмотки, соединенной в звезду составит:

    Рассматривая условия выбора теплового реле, следует обратить внимание на такие его основные параметры, как:

    — номинальное напряжение и род тока, которые должны соответствовать подключаемой сети;
    — номинальный ток реле; 
    — диапазон токовых уставок, настройка которых как раз выполняется для обеспечения тепловой защиты;
    — класс расцепления от 5 до 40, регламентируемый  ГОСТ Р 50030.4.1-2012, который определяет время срабатывания реле при одних и тех же нормируемых кратностях перегрузок. Реле с высоким классом (20,30) предназначены для тяжелых условий пуска двигателей. Расчет и выбор тепловых реле с учетом класса расцепления позволяет предопределить время срабатывания теплового реле с отстройкой от времени пуска двигателя.

    Как видно, какой — то специфический расчет теплового реле не требуется. Зная номинальный ток двигателя, достаточно подобрать реле по соответствующему номинальному току и диапазонам регулировок токовых уставок. Далее у реле необходимо выставить уставку, равную номинальному току двигателя. Этот ток называется, по-другому, «током несрабатывания», так как при длительном протекании тока данной величины устройство не сработает. В соответствии с ГОСТ 16308-84 и заводскими инструкциями тепловое реле при температуре окружающего воздуха около (25±10)°С в установившемся тепловом состоянии сработает в течение 20 мин при токе, равном 1,2 токовой уставки, то есть при перегрузке 20 %. И чем выше ток перегрузки, тем быстрее это произойдет. Необходимая токовая уставка устанавливается специальным регулятором.

    Также можно сделать подбор теплового реле по мощности двигателя для конкретного типоисполнения реле с соответствующими токовыми уставками по таблицам и рекомендациям, приведенным производителями в инструкциях или в технической информации. Линейки выпускаемых тепловых реле достаточно обширны у разных производителей. Подобрать подходящий защитный аппарат под свои нужды не составит труда. Таблица ниже приведена для реле типа РТЛ.

    Еще в заводской документации можно найти время — токовые характеристики, представленные в виде нелинейных графиков. 

    Зная мощность и ток, потребляемые двигателем, используя приведенные производителями графики и меняя токовую уставку, можно при необходимости корректировать время срабатывания.  Коррекцию необходимо производить для исключения ложных срабатываний, обусловленных зачастую особенностями рабочих режимов работы двигателей. 


    Стоит при выборе также учитывать, что конструктивно тепловые реле бывают электромеханические или электронные. Электронные реле имеют более сложное устройство за счет наличия  электронных схем, получающих информацию от встроенных измерителей. 
     
    Монтироваться реле могут непосредственно на контакты пускателя или контактора, либо устанавливаться индивидуально отдельностоящими с применением рекомендованных производителем клеммников. 

    ПОЛИГОН | Тепловые реле Benedict.

    Долговечность энергетического оборудования в значительной степени зависит от перегрузок, которым оно подвергается во время работы. Для любого объекта можно найти зависимость допустимой длительности протекания тока от его значения, при котором обеспечивается надежная и длительная его эксплуатация. При номинальном токе допустимая длительность его протекания стремится к бесконечности. Протекание тока, превышающего номинальный, приводит к дополнительному повышению температуры и дополнительному старению изоляции обмоток двигателя. Поэтому чем больше ток перегрузки, тем меньше должна быть ее длительность.

    Из-за инерционности теплового процесса тепловые реле, имеющие биметаллический элемент, непригодны для защиты цепей от КЗ. Поэтому защита с помощью таких реле должна быть дополнена электромагнитным реле, предохранителями или автоматическими выключателями.

    Реле перегрузки имеют регулятор настройки тока срабатывания в амперах, который позволяет произвести быструю настройку реле перегрузки без каких-либо дополнительных расчетов. В соответствии с международными и национальными стандартами, уставка тока срабатывания теплового реле соответствует номинальному току двигателя. При этом реле перегрузки обеспечивает следующие требования:

    1. отключение не происходит при 1,05 х Iср;
    2. отключение происходит при 1,2 х Iср; Iср — ток уставки.

    Реле перегрузки должно быть защищено от короткого замыкания. Максимально допустимый номинал предохранителя следует смотреть в технической документации на реле перегрузки.

    Характеристика срабатывания для реле перегрузки серий U3/32, U3/42, U3/74 и U12/16E при работе с трехфазной нагрузкой:

    Характеристика срабатывания для реле перегрузки серий U3/32, U3/42, U3/74 и U12/16E при работе с трехфазной нагрузкой

    Основные элементы теплового реле Benedict U3/32 11:

    1. Выводы для подключения к контактору (1L1, 3L2, 5L3 — силовые) + вывод для подключения к вспомогательному контакту контактора
    2. Маркировочная табличка
    3. Уставка тока срабатывания
    4. Кнопка сброса (RESET), возможность выбрать ручной или автоматический сброс
    5. Кнопка остановки (STOP)
    6. Сигнальный контакт срабатывания, NC (клеммы 95-96)
    7. Винтовые клеммы для подключения двигателя (2T1, 4T2, 6T3)
    8. Система пломбировки
    9. Индикация состояния теплового реле
    10. Сигнальный контакт, NO (клеммы 97-98)
    11. Клемма подключения вспомогательного контакта контакторов K3-10…K3-22

    Тепловое реле U3/32 подходит для защиты трехфазных и однофазных двигателей.

    Схема подключения теплового реле к однофазному двигателюСхема подключения теплового реле к трехфазному двигателю

    Тепловые реле Benedict серии U3/32 имеют температурную компенсацию в диапазоне температур от -25°С до +60°С.

    В случае, если температура окружающей среды в месте установки теплового реле U3/32 превышает +60°С, следует воспользоваться формулой для расчета правильной уставки тока срабатывания и возможно остановить свой выбор на реле с другим диапазоном тока срабатывания:

    K=(Toc-20)Х0,125

    • где K — коэффициент температурной поправки в %;
    • Toc — температура окружающей среды.

    Например:

    Температура окружающей среды Toc = 70°С, номинальный ток двигателя Iн = 8А. Рассчитываем коэффициент температурной поправки:

    K=(70-20)Х0,125=6,25%

    Рассчитываем ток срабатывания теплового реле (ток уставки теплового реле):

    Iср=Iн+6,25%=8,5А


    Таблица выбора контактора и теплового реле Benedict в зависимости от мощности трехфазного двигателя для работы при температуре -25°С…+60°С:
    Двигатель Контактор Benedict Тепловое реле Benedict Диапазон настройки тока срабатывания
    Мощность, кВт Номинальный ток, А
    0,06 0,22 K1-09D10 U12/16E 0,27 K1 0,18-0,27
    0,09 0,33 K1-09D10 U12/16E 0,4 K1 0,27-0,4
    0,12 0,42 K1-09D10 U12/16E 0,6 K1 0,4-0,6
    0,18 0,64 K1-09D10 U12/16E 0,9 K1 0,6-0,9
    0,25 0,88 K1-09D10 U12/16E 1,2 K1 0,9-1,2
    0,37 1,22 K1-09D10 U12/16E 1,8 K1 1,2-1,8
    0,55 1,5 K1-09D10 U12/16E 1,8 K1 1,2-1,8
    0,75 2 K1-09D10 U12/16e 2,7 K1 1,8-2,7
    1,1 2,6 K1-09D10 U12/16E 2,7 K1 1,8-2,7
    1,5 3,5 K1-09D10 U12/16E 4 K1 2,7-4
    2,2 5 K1-09D10 U12/16E 6 K1 4-6
    2,5 5,7 K1-09D10 U12/16E 6 K1 4-6
    3 6,6 K1-09D10 U12/16E 9 K1 6-9
    3,7 8,2 K3-10ND10 U3/32 11 8-11
    4 8,5 K3-10ND10 U3/32 11 8-11
    5,5 11,5 K3-14ND10 U3/32 14 10-14
    7,5 15,5 K3-18ND10 U3/32 18 13-18
    8 16,7 K3-18ND10 U3/32 18 13-18
    11 22 K3-22ND10 U3/32 24 17-24
    12,5 25 K3-32A00 U3/32 32 23-32
    15 30 K3-32A00 U3/42 42 28-42
    18,5 37 K3-40A00 U3/42 42 28-42
    20 40 K3-40A00 U3/42 42 28-42
    22 44 K3-50A00 U3/74 52 40-52
    25 50 K3-50A00 U3/74 52 40-52
    30 60 K3-62A00 U3/74 65 52-65
    37 72 K3-74A00 U3/74 74 60-74
    40 79 K3-90A00 U85 90 60-90
    45 85 K3-90A00 U85 120 80-120
    51 97 K3-115A00 U85 120 80-120
    55 105 K3-115A00 U85 120 80-120
    59 112 K3-115A00 U180 180 120-180
    75 140 K3-151A00 U180 180 120-180
    90 170 K3-176A00 U180 180 120-180
    110 205 K3-210A00 U320 216 144-216
    129 242 K3-260A00 U320 320 216-320
    132 245 K3-260A00 U320 320 216-320
    147 273 K3-316A00 U800 360 240-360
    160 295 K3-316A00 U800 360 240-360
    184 340 K3-450A22 U800 360 240-360
    200 370 K3-450A22 U800 540 360-540
    220 408 K3-450A22 U800 540 360-540
    250 460 K3-550A22 U800 540 360-540
    257 475 K3-550A22 U800 540 360-540
    295 546 K3-550A22 U800 800 540-800
    315 580 K3-700A22 U800 800 540-800
    355 636 K3-700A22 U800 800 540-800
    400 710 K3-860A22 U800 800 540-800

    Как правильно подобрать тепловое реле для электродвигателя

    Методика выбора

    Чтобы правильно выбрать номинал теплового реле нам необходимо узнать его In (рабочий, номинальный ток) и уже опираясь на эти данные можно подобрать правильный диапазон уставки аппарата.

    Правилами технической эксплуатации ПУЭ оговорен этот момент и допускается устанавливать до 125% от номинального тока во взрывобезопасных помещениях, и 100%, т.е. не выше номинала двигателя во взрывоопасных.

    Как узнать In? Эту величину можно посмотреть в паспорте электродвигателя, табличке на корпусе.

    Как видно на табличке (для увеличения нажмите на картинку) указаны два номинала 4.9А/2.8А для 220В и 380В. Согласно нашей схеме включения нужно выбрать ампераж, ориентируясь на напряжение, и по таблице подобрать реле для защиты электродвигателя с нужным диапазоном.

    Для примера рассмотрим, как выбрать тепловую защиту для асинхронного двигателя АИР 80 мощностью 1.1 кВт, подключенного к трехфазной сети 380 вольт. В этом случае наш In будет 2.8А, а допустимый максимальный ток «теплушки» 3.5А (125% от In). Согласно каталогу нам подходит РТЛ 1008-2 с регулируемым диапазоном 2.5 до 4 А.

    Что делать, если паспортные данные не известны?

    Для этого случая рекомендуем использовать токовые клещи или мультиметр С266, конструкция которого также включает токоизмерительные клещи. С помощью данных приборов нужно определить ток мотора в работе, измерив его на фазах.

    В том случае, когда на таблице частично читаются данные, размещаем таблицу с паспортными данными асинхронных двигателей широко распространенных в народном хозяйстве (тип АИР). С помощью нее возможно определить In.

    Кстати, недавно мы рассмотрели принцип действия и устройство тепловых реле, с чем настоятельно рекомендуем вам ознакомиться!

    В зависимости от токовой нагрузки будет различаться и время срабатывания защиты, при 125% должно быть порядка 20 минут. В диаграмме ниже указана векторная кривая зависимости кратности тока от In и времени срабатывания.

    Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

    Надеемся, прочитав нашу статью, вам стало понятно, как выбрать тепловое реле для двигателя по номинальному току, а также мощности самого электродвигателя. Как вы видите, условия выбора аппарата не сложные, т.к. можно без формул и сложных вычислений подобрать подходящий номинал, используя таблицу!

    Советуем также прочитать:

    Во время эксплуатации энергетического оборудования на него постоянно воздействуют токовые перегрузки, снижающие долговечность. Защитой в таких ситуациях служит тепловое реле для электродвигателя, отключающее электроснабжение при возникновении нестандартных обстоятельств.

    Предлагаем разобраться в конструкции, принципе работы, видах и нюансах подключения защитного устройств. Кроме того, мы расскажем, какие параметры и характеристики стоит учитывать пи выборе теплового реле.

    Конструктивное исполнение тепловых реле

    Тепловые реле всех видов имеют аналогичное устройство. Наиболее важный элемент любого из них — чувствительная биметаллическая пластина.

    Значение тока срабатывания находится под влиянием температурных показателей среды, в которой работает реле. Рост температуры уменьшает время срабатывания.

    Чтобы это влияние свести к минимуму, разработчики устройств выбирают как можно большую температуру биметалла. С этой же целью некоторые реле снабжают дополнительной компенсационной пластиной.

    Если в конструкцию реле включены нихромовые нагреватели, подключение их осуществляют по параллельной, последовательной или параллельно-последовательной схеме с пластиной.

    Значение тока в биметалле регулируют при помощи шунтов. Все детали вмонтированы в корпус. Биметаллический элемент U-образной формы зафиксирован на оси.

    Цилиндрическая пружина упирается в один конец пластины. Другим концом она базируется на уравновешенной изоляционной колодке.Совершает повороты вокруг оси и является опорой для контактного мостика, оснащенного контактами из серебра.

    Для координации тока уставки биметаллическая пластина своим левым концом соединена с ее механизмом. Регулировка происходит за счет влияния на первичную деформацию пластины.

    Если величина токов перегрузки становится равной или большей чем уставки, изоляционная колодка поворачивается под воздействием пластины. Во время ее опрокидывания происходит отключение размыкающего контакта устройства.

    Автоматически реле делает возврат в первоначальное положение. Процесс самовозврата занимает не более 3 минут с момента включения защиты. Возможен и ручной возврат, для этого предусмотрена специальная клавиша Reset.

    При ее использовании прибор занимает исходное положение за 1 минуту. Чтобы задействовать кнопку, ее проворачивают против часовой стрелки до момента, когда она поднимется над корпусом. Ток установки обычно указан на щитке.

    Принцип работы приспособления

    Выполняя защитную функцию, автоматический выключатель разъединяет силовые питающие цепи. Тепловое реле отличается от него тем, что при превышении нагрузки просто выдает управляющий сигнал. При такой защите токи небольшой величины коммутируются в одной цепи управления.

    В схеме перед термореле находится магнитный пускатель. Когда цепи размыкаются в аварийном порядке, отпадает надобность в дублировании работы контактора. Следовательно, не расходуется материал для изготовления силовых контактных групп.

    Наиболее популярными являются приборы, оснащенные биметаллическими пластинами. Собственно пластина состоит из двух аналогичных элементов.

    Один из них обладает значительным температурным коэффициентом, а другой — несколько меньшим. Эти две составляющие плотно прилегают друг к другу.

    Обеспечивается такое жесткое скрепление путем сваривания или прокаткой в горячем виде. За счет того, что пластина закреплена неподвижно, при нагреве наблюдается ее изгиб в сторону элемента с меньшим температурным коэффициентом. Этот принцип взят за основу при создании тепловых реле.

    При их производстве применяют хромоникелевую сталь и немагнитную, обладающие большим значением температурного коэффициента. Как материал с малым значением этого параметра используют инвар — соединение никеля с железом.

    Пластину из биметалла прогревают токи нагрузки. Протекают они чаще всего по специальному нагревателю. Существует и комбинированный нагрев, при котором, кроме тепла, отдаваемого нагревателем, биметалл прогревает еще и ток, проходящий через него.

    Как подключить тепловое реле

    Замкнутый контакт (normal connected), при помощи которого производят подключение теплового модуля к магнитному пускателю, обозначают NC или НЗ, что расшифровывается, как нормально замкнутый. Буквенным сочетанием NO обозначают нормально разомкнутый контакт.

    В несложной схеме он применяется для подачи сигнала, свидетельствующего о срабатывании защиты двигателя из-за превышения пороговой температуры.

    При внедрении в сложные схемы управления он способен формировать в аварийном порядке сигнал выведения из рабочего состояния конвейера.

    Обозначение клемм контакторов диктует ГОСТ: нормально замкнутый — 95-96, нормально разомкнутый — 97-98. К первой паре подключают пускатель, вторую используют для схем сигнализации. Так как двигатель и тепловое реле нужно защищать от КЗ, цепь должна содержать автомат защиты.

    Схема прибора включает кнопки «Тест» и «Стоп» или «Сброс». С помощью первой проверяют работоспособность, а второй — отключают защиту вручную.

    При помощи переключателя поворотного взвода после включения защиты вновь запускают электродвигатель. На стеклянную крышку изделия наносят маркировку и пломбируют.

    Если исходить из типа подключения, можно выделить две большие группы термореле:

    • первая группа – устройства, монтируемые за магнитным пускателем и те, что подключаются с использованием перемычек;
    • вторая группа – приборы, устанавливаемые на контактор пускателя непосредственно.

    В последнем случае при запуске основная нагрузка приходится на контактор. Здесь тепловой модуль оснащен медными контактами, подключенными к входам пускателя непосредственно.

    К ТР подключают провода от двигателя. Само реле в такой схеме представляет промежуточный узел, анализирующий ток, протекающий транзитом к двигателю от магнитного пускателя.

    Нюансы при установке прибора

    На скорость срабатывания теплового модуля могут повлиять не только токовые перегрузки, но и показатели внешней температуры. Защита сработает даже в условиях отсутствия перегрузок.

    Бывает и так, что под воздействием принудительной вентиляции двигатель подвержен тепловой перегрузке, но защита не срабатывает.

    Чтобы избежать таких явлений, нужно следовать рекомендациям специалистов:

    1. При выборе реле ориентироваться на максимально допустимую температуру срабатывания.
    2. Защиту монтировать в одном помещении с защищаемым объектом.
    3. Для установки выбирать места, где нет источников тепла или вентиляционных устройств.
    4. Нужно настраивать тепловой модуль, ориентируясь на реальную температуру окружения.
    5. Лучший вариант — наличие в конструкции реле встроенной термокомпенсации.

    Дополнительной опцией термореле является защита при обрыве фазы или полностью питающей сети. Для трехфазных моторов этот момент особо актуален.

    При неполадках в одной фазе две остальные принимают на себя ток большей величины. В результате быстро происходит перегрев, а далее — отключение. При неэффективной работе реле может выйти из строя и двигатель, и проводка.

    Существующие типы устройств

    Класс тепловых реле включает несколько видов: ТРН,РТЛ, ТРП, РТИ, РТТ. Применение каждого обусловлено особенностями конструкции.

    Токовое реле двухфазное (ТРН), используют в основном для электрозащиты двигателей асинхронных, имеющих короткозамкнутый ротор. Как правило, они работают от сети с номиналом до 500 В, частотой 50 Гц.

    Оснащено реле ручным механизмом управления контактами. Габариты ТРН дают возможность встраивать их в комплектные устройства как закрытого, так и открытого типа станций, координирующих работу приводов. Функцию защиты от КЗ они не выполняют и сами нуждаются в ней.

    Реле ТРП имеют механизм, устойчивый к вибрациям, ударопрочный корпус. Разработаны для охраны асинхронных трехфазных двигателей, функционирующих в условиях больших механических нагрузок.

    Рассчитаны они на максимальный ток 600 А и напряжение максимум 500 В, а в цепях с постоянным током — 440 В. Автоматика нечувствительна к внешней температуре и срабатывает тогда, когда показатель превышает 200°C.

    Устройства РТЛ — трехфазные, кроме защиты двигателя от перегрузок, предохраняют от заклинивания ротор. Они страхуют его от поломок в случае перекоса фаз, при затяжном пуске.

    Работают автономно с клеммниками КРЛ и в модификации с магнитным пускателем ПМЛ. Токовый рабочий промежуток — от 0,10 до 86 А.

    РТТ – приспособление защищает асинхронные двигатели от токовых бросков, перекоса фаз, заклинивания и других нештатных ситуаций. Используется и как самостоятельный прибор, и в виде встройки в пускатели ПМА, ПМЕ.

    Изделие трехфазное РТИ наделено теми же функциями, что и предыдущее, но используется в модификации с пускателями КТМ и КМИ.

    Как выбрать тепловое реле

    Двигателю необходимо реле для защиты, когда по технологическим причинам существует потенциальная угроза его перегруженности. Второй случай — необходимость ограничения времени запуска в условиях пониженного напряжения.

    Эти требования содержатся в соответствующей инструкции. В которой изложено пожелание об оснащении защитного изделия выдержкой по времени. Реализуют все это при помощи тепловых реле.

    Базовые характеристики приспособлений

    Базовыми данными устройства, защищающего двигатель, являются:

    1. Быстродействие контактов в зависимости от параметров тока — время-токовый показатель.
    2. Рабочий ток, при котором ТП срабатывает.
    3. Предельные токовые регулировки уставки. Во всех приборах, выпускаемых разными производителями, этот параметр отличается незначительно. Превышение номинала на 20% влечет за собой срабатывание прибора минут через 25.
    4. Номинальная величина тока рабочей биметаллической пластины. Имеется в виду значение, при превышении которого реле не отключается немедленно.
    5. Токовый диапазон, в котором срабатывает реле.

    Сведения о тепловом реле можно получить, расшифровав его маркировку. Символ, обозначающий тип исполнения, может отличаться.

    Места размещения отечественных ТП регламентированы ГОСТом 15150. На их работу оказывают влияние такие моменты, как высота подъема над уровнем моря, вибрация, удары, ускорения.

    Все эти нюансы производители отражают в маркировке своих изделий. Некоторые из них дополнительно включают сведения о возможности работы при наличии вредных веществ и взрывоопасных газов.

    Выбор устройства по правилам

    Требования к термореле изложены в инструкции. Здесь же оговорено, что защита должна обладать выдержкой по времени. Реализуют все запросы при помощи специальных приборов.

    Анализируя времятоковые характеристики ТР, нужно принимать во внимание, что срабатывание может происходить из перегретого или холодного состояния.

    Безупречная защита предполагает, что кривая, изображающая оптимальную для беспроблемного функционирования оборудования зависимость продолжительности токопрохождения от величины тока для реле и двигателя, разные. Первая должна находиться ниже, чем вторая.

    Правильный подбор защитного изделия осуществляется на основе такого параметра, как рабочий номинальный ток. Его значение связано с номинальным током нагрузки электродвигателя.

    Как международными, так и отечественными стандартами предусмотрено, что номинальный ток двигателя аналогичен уставке тока срабатывания термореле.

    Это значит, что включение в работу прибора происходит при перегрузке от 20 до 30% или при Iср.х1,2 или 1,3 не позже 20 минут.

    Исходя из этого, выбор нужно осуществлять так, чтобы ток несрабатывания ТР превышал номинальный ток прикрываемого объекта в среднем на 12%. Величина In отображена в паспорте прибора и на табличке, закрепленной на корпусе.

    Основываясь на ней, подбирают как ТР, так и пускатель, соответствующий ему. Шкала реле калибрована в амперах и, как правило, отвечает значению тока уставки.

    В качестве примера можно привести подбор теплового реле для асинхронного двигателя, подключенного к сети 380 В, мощностью 1,5 кВт.

    Рабочий номинальный ток для него — 2,8 А, значит, для теплового реле пороговый ток будет равен: 1,2*2,8 = 3,36 А. По таблице выбор нужно остановить на РТЛ-1008, у которого диапазон регулировки находится в пределах от 2,4 до 4 А.

    Когда паспортные данные двигателя неизвестны, ток определяют путем использования специальных приборов — токоизмерительных клещей или мультиметра с соответствующей опцией. Измерения проводят на каждой из фаз.

    Важно при выборе уделить внимание напряжению, указанному на приборе. Если запланировано использовать тандем ТР-пускатель, нужно учесть число контактов.

    При включении устройства в трехфазную сеть необходим модуль, имеющий функцию защиты для случаев перегорания проводников или перекоса фаз.

    Выводы и полезное видео по теме

    Схема эффективной защиты двигателя:

    Составные части теплового реле:

    Принцип взаимодействия различных приборов в разных вариантах подключения теплового реле одинаков. Для лучшей ориентации в схемах надо уметь “читать” маркировку устройств. В идеале все работы по подключению должен выполнять мастер, имеющий допуск к работе в условиях высокого напряжения.

    Есть, что дополнить, или возникли вопросы по выбору и применению теплового реле? Можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться собственным опытом использования устройств. Форма для связи находится в нижнем блоке.

    Тепловое реле выполняет функцию защиты от затяжных перегрузок, их работа похожа на работу теплового разъединителя в автоматических выключателей. В зависимости от величины перегрузки (отклонению от номинального режима – I/Iн) оно срабатывает через соответствующий промежуток времени, который можно вычислить по время-токовой характеристике теплового реле. Давайте подробно рассмотрим, что такое тепловое реле и как его правильно выбрать.

    Назначение и принцип работы

    При перегрузке электродвигателей повышается потребляемый ток, соответственно увеличивается его нагрев. Если двигатель перегревается – нарушается целостность изоляции обмоток, быстрее изнашиваются подшипники, они могут заклинить. При этом тепловой расцепитель автомата может и не защитить оборудование. Для этого нужно тепловое реле.

    Перегрузки могут возникать из-за перекоса фаз, затрудненного движения ротора, вследствие как повышенной механической нагрузки, так и проблем с подшипниками, при полном заклинивании вала двигателя и исполнительных механизмах.

    Тепловое реле реагирует на возросший ток, и в зависимости от его величины разорвет цепь питания через какое-то время, тем самым сохранив обмотки двигателя целыми. После последующего устранения неисправности, при условии исправности статора, двигатель может продолжить работу.

    Если реле сработало по неизвестным причинам, и осмотр показал, что всё в порядке, вы можете вернуть контакты реле в исходное состояние, для этого на нем есть кнопка.

    Реле может сработать и в случае затяжного пуска электродвигателя. При этом в обмотках протекают повышенные значения токов. Затяжной пуск – процесс, когда двигатель долго выходит на номинальные обороты. Может произойти из-за перегрузки на валу, либо из-за низкого напряжения в питающей сети.

    Время, через которое сработает реле, определяется по время-токовой характеристики конкретного реле, в общем виде она выглядит так:

    По вертикальной оси расположено время в секундах, через которое контакты разорвут цепь, а по горизонтальной – во сколько раз фактический ток превышает номинальный. Здесь мы видим, что при номинальном токе реле время работы реле стремится к бесконечности, при перегрузке уже в 1.2 раза оно разомкнется примерно за 5000 секунд, при перегрузке по току в 2 раза – за 500 секунд, при перегрузке в 5-8 раз реле сработает за 10 секунд.

    Такая защита исключает постоянные отключения двигателя при кратковременных перегрузках и рывках, но спасают оборудование при длительном выходе за пределы допустимых режимов.

    Принцип работы

    В реле есть пара биметаллических пластин с разным температурным коэффициентом расширения. Пластины жестко соединены друг с другом, если их нагреть, то конструкция изогнется в сторону участка с меньшим температурным коэффициентом расширения.

    Греются пластины за счет протекания тока нагрузки или от нагревателя, через который проходит ток нагрузки, на схеме изображено в виде нескольких витков вокруг биметалла. Протекающий ток нагревает пластину до определенного предела. Чем выше ток, тем быстрее нагрев.

    Стоит учитывать, что если реле находится в жарком помещении – нужно выставлять ток срабатывания с большим запасом, ведь происходит дополнительный нагрев от окружающей среды. К тому же, если реле только что сработало – контактам нужно некоторое время, чтобы остыть. Иначе может произойти повторное ложное срабатывание.

    Давайте рассмотрим конкретный пример. Выше вы видите устройство реле ТРН. Оно является двухфазным. Состоит из трёх ячеек, в крайних нагревательные элементы, посередине температурный компенсатор, регулятор тока срабатывания, расцепитель, размыкающий контакт, рычаг возврата.

    Когда ток протекает через нагревательный элемент (1), его температура растёт, когда ток достигает установленного тока перегрузки биметаллическая пластина(2) деформируется. Толкатель (10) перемещается вправо и толкает пластину температурного компенсатора (3). Когда ток перегрузки достигнут, она выгибается вправо и выводит из зацепления защелку (7). Штанга расцепителя (6) поднимается вверх и контакты (8) размыкаются.

    Виды тепловых реле

    Тепловые реле могут подключаться на все три фазы или на две из трёх, в зависимости от конструкции. Большинство реле конструктивно разработаны для соответствия определенным магнитным пускателям, это нужно для удобства и аккуратности монтажа. Рассмотрим некоторые из них.

    РТЛ – подходит для использования с пускателями типа ПМЛ. С набором клемм КРЛ используется как самостоятельный прибор защиты.

    РТТ – подходит для монтажа с пускателями ПМЕ и ПМА. Также может использоваться как самостоятельное, если его смонтировать на специальную панель.

    РТИ – тепловые реле для пускателей КМИ и КМТ. На лицевой вы можете видеть пару дополнительных блок-контактов, для реализации схем индикации и прочего.

    ТРН – двухфазное тепловое реле. Устанавливается в трёхфазных двигателях, при этом подключается в разрыв двух фаз. Температура окружающей среды не влияет на его работу. На регуляторе тока есть 10 делений 5 на уменьшение, 5 на увеличение, цена одного деления – 5%.

    На самом деле тепловых реле существует великое множество, но все они выполняют одну функцию.

    Реле очень часто монтируют в специальный железный ящик. На фото пускатель ПМА 4-й величина на 63 Ампера, с трёхфазным тепловым реле.

    К современным пускателям тепловое реле подключается так как изображено на фото ниже, получается цельная конструкция.

    Красная кнопка «test» нужна для пробного отключения реле, и проверки возможности размыкания контактов.

    Такой способ подключения позволяет экономить место на дин рейке.

    Схема подключения

    Как уже было сказано, тепловое реле защищает от долговременной перегрузки электрооборудование. Оно монтируется между источником питания и потребителем.

    Контроллируемый ток протекает через нагревательные элементы (1), они выгибаясь размыкают контакты (2) теплового реле, в этой схеме использовано 2-хфазное тепловое реле. Его контакты размыкают цепь катушки контактора или магнитного пускателя, также как если бы вы нажали кнопку «СТОП». В собранном виде эта схема выглядит так:

    На первом плане видно как от выходящих контактов пускателя подключены две крайние фазы. На заднем плане видно, что к катушке реле подключена клемма от контактов ТРН.

    Если у вас используется реверсная схема магнитных пускателей, то подключение практически аналогичное, ниже это наглядно изображено. Контакты с маркировкой «10» и «12» подключаются в разрыв катушек пускателей КМ1 и КМ2.

    Здесь видно что есть нормально-замкнутая пара и нормально-разомкнутый контакт. Это нужно, например, для индикации срабатывания тепловой защиты, т.е. к нему можно подключить лампочку-индикатор или подать сигнал на диспетчерский пульт или АСУ.

    На реле РТИ эти контакты размещены на передней панели:

    NO – нормально-открытый – на индикацию;

    NC – нормально-закрытый – на пускатель.

    Кнопка STOP принудительно переключает контакты. При срабатывании такое реле должно остыть и оно повторно включится. Хотя в конкретном примере возможно и ручное и автоматическое повторное включение. Для этого предназначена синяя кнопка с крестовидной прорезью справа на лицевой панели, при закрытой крышке она заблокирована.

    Выбор для конкретного двигателя

    Допустим, у нас есть двигатель АИР71В4У2. Его мощность 0.75 кВт. У нас есть трёхфазная сеть с линейным напряжением 380В. Двигатель рассчитан на 220В, если соединить обмотки треугольником и 380В, если звездой. Номинальный ток такого двигателя с обмотками соединенными по схеме звезды 1.94А. Полная информация содержится на его шильдике, который вы видите на фото ниже.

    Отсюда следует, что нам нужно подобрать тепловое реле для двигателя с током в 1.94 А. Ток срабатывания теплового реле должен превышать номинальный ток двигателя в 1.2 – 1.3 раза. То есть:

    Пусть двигатель работает в составе механизма, в котором допускаются кратковременные, но значительные перегрузки, например для подъёма малых грузов. Тогда ток уставки выбираем в 1.3 раза больше номинального тока асинхронного электродвигателя.

    Т.е реле должно сработать при токе 2.5-2.6А. Нам подходят такие реле:

    РТЛ-1007, с токовым диапазоном 1.5-2.6 А;

    РТЛ-1008, токовый диапазон 2,4-4 А;

    РТИ-1307, токовый диапазон 1,6. 2,5 А;

    РТИ-1308, токовый диапазон 2,5. 4 А;

    ТРН-25 3,2А (с помощью регулятора можно понизить или повысить ток на 25%).

    Методы регулировки реле

    Шаг первый – определить уставку теплового реле:

    N1 = (Iн – Iнэ)/cIнэ

    где Iн — номинальный ток нагрузки электродвигателя, Iнэ — номинальный ток нагревательного элемента теплового реле, с — коэффициент деления шкалы (например, с = 0,05).

    Шаг второй – введение поправки на температуру окружающей среды:

    где Т — температура окружающей среды, °С.

    Шаг четвертый – выставить регулятор на нужное число делений N.

    Поправка на температуру вводится, если температура окружающей среды слишком высокая или низкая. Если на температуру в помещении где установлено реле значительно влияет температура на улице, то поправку следует производить зимой и летом.

    Проверка

    Рассмотрим на примере реле типа ТРН. Чтобы убедиться в исправности реле нужно:

    1. Проверить состояние корпуса, нет ли на нем трещин или сколов.

    2. Проверить при подключенной нагрузке с номинальным током.

    3. Разобрать реле и проверить целостность контактов, остутствие на них нагара,

    4. Проверить, не согнуты ли нагреватели.

    5. Проверить расстояние между биметаллом и нагревательными элементами. Оно должно быть одинаковым, если нет, то отрегулировать с помощью крепежных винтов.

    6. Подать номинальный ток через один из нагревателей, установить уставку в 1.5 раза больше номинального тока. В таком состоянии реле работает 145 с, затем постепенно поворачивают эксентрик регулировки в положение «-5», до срабатывания реле.

    7. После активного охлаждения в течение 15 минут проверяют второй нагревательный элемент таким же способом.

    Схема проверочного стенда:

    Краткое резюме

    Тепловые реле – важный элемент в защите электрооборудования. С его помощью вы защитите своё устройство от перегрузок, а его характеристики позволят переносить кратковременные скачки тока без ложных срабатываний, чего не может обеспечить автоматический выключатель.

    Реле могут использоваться как вместе с магнитными пускателями соединяясь с его выходными клеммами напрямую, тем самым образуя единую конструкцию, так и в качестве самостоятельных защитных устройств, размещаться в щитке на дин рейке и в электрошкафах.

    Программируемые Логические Контроллеры — Подключение кнопочного поста, к магнитному пускателю используя тепловое реле

    Подключение кнопочного поста, к магнитному пускателю используя тепловое реле


    Доброго дня всем тем, кто зашел на страничку моего сайта. Вы наверняка задаетесь вопросом: какая связь между ПЛК, кнопкой, пускателем и тепловым реле. Хочу сказать, что прямым образом влияют все технические составляющие. Если Вы хотите стать квалифицированным специалистом в области программирования контроллеров, вам понадобятся навыки работы с электричеством. Вы должны осознавать, что программируете контроллеры, прежде всего для производства. Сложность состоит в том, что если Вы программист, значит, придется учить и практиковаться по электротехнике, или, наоборот, в любом случае должны знать и программную составляющую и электричество знать. Порой бывает сложно, поэтому нужно большого терпения.

    В этом примере буду использовать современные материалы. На рисунке показана кнопка, как и любая другая кнопка, у нее стоп и пуск.


    Внутреннее расположение кнопки.


    Эти кнопки очень удобны в использовании, так как показаны открытый и закрытый контакты, нет надобности в приборе, концы выведены в отдельную клемму. Причем все это легко выворачивается, снимается, меняется и т.д.

    Зеленый контакт предназначен для пуска (NO) – нормально открытый, соответственно красный (NC) – нормально закрытый. При этом провод имеет нумерацию, что не маловажно в соединении. Идеально для работы.


    Мы будем использовать номера 51, 52 – NO, и 53, 54 – NC, а 55 и 56 трогать не будем, он там не нужен.

    Также смотрим клеммник внутри коробки.


    Делаем выводы, наша кнопка готова к использованию. Дело за пускателем. Выбор пал на современный и удобный в использовании контактор. На рынке сейчас много таких пускателей разных фирм.


    Концы катушек выведены и обозначены как «А1» и «А2», в дальнейшем «А1» — фаза, «А2» — нуль.

    На самом пускателе сверху контакты 13 и 14 – блок контакт.

    Ну и самое главное в данной теме – тепловое реле, по-другому называют – трен, теплушка и т.д.


    Тепловое реле современного типа, поставляется обычно к магнитному пускателю, поэтому не для всех может подойти.

    На нем также имеются NO и NC контакты, использовать будем только NC, т.е. закрытый контакт, а NO – применяется при срабатывании теплового реле, в этом случае вывод на лампу аварийного положения (TRIP).

    Приступим к делу. В первую очередь, как всегда выбор за проводом.

    Красный провод – фаза, по нему будет течь электрический ток.


    Соединяем красный провод на клеммник с номером 54, он у нас начало контакта кнопки стоп.


    На рисунке красный клеммник NC – стоп.


    Далее соединяем 53 и 52 проводом зеленого цвета. Наша перемычка. Надеюсь понятно, для чего мы это сделали. Смотрите предыдущий урок.


    Желтым проводом к 51 концу пускового контакта. Он же (желтый провод) соединяем с катушкой «А1».



    «А2» черный провод вывод на нуль. Надеюсь, нет надобности объяснять, что такое фаза и нуль, а также принцип работы катушки.


    Далее предстоит соединить провод с блок контактом. Для этого нам поможет синий провод.


    К началу пускового контакта 52, соединим синий провод, как показано на рисунке.


    Этим же проводом к пускателю блок контакта 13, а 14 к катушке «А1».


    Далее самое интересное, соединение теплового реле.


    Серый провод теплового реле соединим с катушкой «А2», в принципе можно было и не соединять, чтобы не болтался.


    К пускателю соединяем тепловое реле, к силовым контактам, смотрите рисунок.


    На теплушке находим закрытый контакт, соединив его нашим красным проводом, на выходе добавим дополнительный красный провод.


    Вот и все. Ничего сложного.


    Последний штрих – регулятор тока. Регулируем на необходимую нагрузку (нагрузка в Амперах).

    Проверка, регулировка и настройка тепловых реле типа ТРН, ТРП

    Очень часто приходится встречать в электрохозяйствах в качестве максимальной токовой защиты электротепловые реле типов ТРН, ТРП. Подробно об этих реле я уже писал ранее. Однако, в данных реле необходимо периодически проводить настройку и  регулировку уставок срабатывания. Именно об этом сегодня и поговорим.

    И так.

    Перед проверкой и регулировкой тепловых реле необходимо:

    – произвести ревизию тепловых реле;

    – создать необходимые температурные условия (не ниже +20оС) в помещении, где они установлены. В случае невозможности создания нормальных температурных условий в помещении, где установлены тепловые реле, проверку данных реле необходимо проводить в лабораторных условиях.

    Произвести внешний осмотр тепловых реле. При осмотре проверяют:

    1) надежность затяжки контактов, присоединения тепловых элементов;

    2) исправное состояние нагревательных элементов, состояние биметаллических пластин;

    3) четкость работы механизма, связанного с контактами реле и самих контактов, отсутствие заеданий, задержек;

    4) чистоту контактов и биметаллических пластин, условия охлаждения реле;

    5) отсутствие вблизи реле реостатов, нагревательных приборов, возможность обдувания от вентиляторов.

    При регулировке необходимо учитывать, что тепловые элементы на заводе изготовителе калибруются при температуре 20о ± 5оС для тепловых реле серии ТРН и при температуре 40оС для тепловых реле серии ТРП, поэтому при испытании реле необходимо скорректировать подаваемый на реле номинальный ток с учетом окружающей температуры.

    Реле серии ТРН – двухполюсные с температурной компенсацией, выпускаются на ток 0,32 – 40 А с регулятором тока уставки; для реле типа ТРН-10а в пределах от –20 до +25%, для реле ТРН-10, ТРН-25 – в пределах от –25 до +30%.

    Реле имеют только ручной возврат, осуществляемый нажатием на кнопку через 1 – 2 мин. после срабатывания реле. Благодаря температурной компенсации ток уставки практически не зависит от температуры воздуха и может изменяться в пределах +3% на каждые 10оС изменения температуры окружающего воздуха от +20оС.

    Реле серии ТРП – однофазные, без температурной компенсации, выпускаются на ток 1-600 А, с регулятором тока уставки. Механизм имеет шкалу, на которой нанесено по пять делений в обе стороны от нуля.

    Цена деления 5% для открытого исполнения и 5,5% – для защищенного. При температуре окружающей среды +30оС вносится поправка в пределах шкалы реле: одно  деление шкалы соответствует изменению температуры на 10оС. При отрицательных температурах стабильность защиты нарушается.

    Деление шкалы, соответствующее току защищаемого электродвигателя и окружающей температуре, выбирают следующим образом; определяется деление шкалы уставок тока без температурной поправки по выражению:

    где: Iэл – номинальный ток электродвигателя, А;

    Io – ток нулевой уставки реле, А;

    с – цена деления, равная 0,05 для открытых пускателей и 0,055 – для защищенных.

     

    Затем, для реле без температурной компенсации вводится поправка на окружающую температуру:

    где: tокр – температура окружающей среды, оС.

     

    Поправка на температуру вводится только при понижении температуры от номинальной (+40оС) на величину более 10оС.

    Результирующее расчетное деление шкалы ±N=(±N1)+(±N2), если оказывается дробным числом, его следует округлить до целого в большую или меньшую сторону, в зависимости от характера нагрузки.

    Для реле с температурной компенсацией N2 отсутствует.

    Самовозврат реле осуществляется пружиной после остывания биметалла или вручную (ускоренный возврат) рычагом с кнопкой.

     

    Согласно требованиям ГОСТов настройка тепловых реле серии ТРН и ТРП производиться следующим образом:

    1. Для включения реле в главную цепь должны применяться медные или алюминиевые проводники длиной не менее 1,5 м с сечением, соответствующим номинальному току. Применяемые приборы должны быть классом не ниже 1,0 и подбираются так, чтобы значение измеряемой величины находилось в пределах от 20 до 35о шкалы прибора.

    2. Проверяют срабатывание реле при нагреве с холодного состояния при 6-и кратном номинальном токе уставки теплового реле.

    Время срабатывания реле при нагреве с холодного состояния 6-и кратным номинальному току несрабатывания реле, при любом положении регулятора уставки и температуре окружающего воздуха, равной 40оС – для реле без температурной компенсации и 20оС – для реле с  температурной компенсацией должно быть в пределах: от 0,5 до 4 секунд – для реле малой инертности, свыше 4 до 25 секунд – для реле большой инерционности.

     

    Примечание:

    Время срабатывания реле (каждого типа) должно указываться в стандартах или ТУ на данное изделие.

    3. Через последовательно включенные полюса реле пропускают ток несрабатывания элементов, равный 1,05*Iном. двигателя в течении 40 минут для реле ТРН, 50 минут – для реле серии ТРП, для приведения реле в установившееся тепловое состояние.

    4. Затем, ток повышают до 1,2Iном двигателя и проверяют время срабатывания. Реле должно сработать в течении 20 минут. Если через 20 минут со времени повышения тока реле не сработает, то следует постепенным снижением уставки найти такой положение, при котором реле сработает.

    Для контроля полученной уставки испытание рекомендуется повторить.

     

    Сдача тепловых реле после проверки.

    Данные настройки должны заноситься в протокол с указанием:

    –          места установки;

    –          технические данные защищаемого оборудования;

    –          тип реле;

    –          рабочая уставка;

    –          кратность тока прогрузки;

    –          время срабатывания теплового реле.

    На механизме регулировки тока уставки наносится красной краской метка, соответствующая рабочей уставке теплового реле, согласно вышеуказанного протокола.

    Что такое тепловые реле перегрузки и какие компоненты они защищают?

    Тепло является основным фактором в работе и сроке службы двигателя, и одним из основных источников нагрева двигателя является ток, протекающий через обмотки двигателя. Поскольку нагрев является неизбежным условием работы двигателя, важно защитить двигатель от перегрева или тепловой перегрузки.

    В предыдущем посте мы описали несколько типов датчиков, которые могут напрямую измерять температуру обмоток двигателя.Но в некоторых случаях — особенно для асинхронных двигателей переменного тока — нагрев двигателя можно измерить косвенно с помощью тепловых реле перегрузки, которые определяют температуру двигателя, контролируя величину тока, подаваемого на двигатель.


    Тепловые реле перегрузки подключаются последовательно с двигателем, поэтому ток, протекающий к двигателю, также проходит через реле перегрузки. Когда ток достигает или превышает заданный предел в течение определенного времени, реле активирует механизм, который размыкает один или несколько контактов, чтобы прервать прохождение тока к двигателю.Реле тепловой перегрузки классифицируются по классу срабатывания, который определяет время, в течение которого может произойти перегрузка, прежде чем реле сработает или отключится. Обычные классы поездки — 5, 10, 20 и 30 секунд.

    Учет времени, а также тока важен для асинхронных двигателей переменного тока, потому что они потребляют значительно больше, чем их полный номинальный ток (часто 600 процентов или более) во время запуска. Таким образом, если реле немедленно сработает при превышении тока перегрузки, двигатель будет испытывать трудности с запуском.


    Существует три типа тепловых реле перегрузки — биметаллические, эвтектические и электронные.

    Биметаллические тепловые реле перегрузки (иногда называемые нагревательными элементами) изготовлены из двух металлов с разными коэффициентами теплового расширения, которые скреплены или соединены вместе. Обмотка, намотанная на биметаллическую полосу или размещенная рядом с ней, проводит ток.

    В биметаллическом тепловом реле перегрузки нагрев из-за протекания тока заставляет биметаллическую полосу изгибаться в одну сторону, активируя механизм отключения.
    Изображение предоставлено: Siemens

    Поскольку ток, протекающий через реле (и, следовательно, через двигатель), нагревает биметаллическую полосу, два металла расширяются с разной скоростью, заставляя полосу изгибаться в сторону с более низким коэффициентом тепловое расширение. Когда полоса изгибается, она приводит в действие нормально замкнутый (NC) контактор, заставляя его размыкаться и прекращая прохождение тока к двигателю. Как только биметаллическое реле остынет и металлические полосы вернутся в свое нормальное состояние, цепь автоматически сбрасывается, и двигатель можно перезапустить.

    Эвтектические тепловые реле перегрузки используют эвтектический сплав (комбинация металлов, плавящихся и затвердевающих при определенной температуре), помещенные в трубку и подключенные к обмотке нагревателя. Ток питания двигателя протекает через обмотку нагревателя и нагревает сплав. Когда сплав достигает достаточной температуры, он быстро превращается в жидкость.

    В эвтектическом реле тепловой перегрузки нагрев из-за протекания тока вызывает быстрое разжижение эвтектического сплава, активируя механическое устройство, которое размыкает реле.
    Изображение предоставлено: Rockwell Automation

    В твердом состоянии сплав удерживает на месте механическое устройство, например пружину или трещотку. Но когда сплав плавится, механическое устройство срабатывает, размыкая контакты перегрузки. Подобно биметаллической конструкции, эвтектическое реле тепловой перегрузки не может быть сброшено до тех пор, пока сплав не остынет и не вернется в исходное твердое состояние.

    Электронные тепловые реле перегрузки более точны и надежны, чем конструкции нагревателей, и могут предоставлять данные для диагностики и профилактического обслуживания.
    Изображение предоставлено: ABB

    Электронные тепловые реле перегрузки измеряют ток электронным способом, а не полагаются на механизм нагревателя, и поэтому они нечувствительны к изменениям температуры окружающей среды. Они также менее склонны к «неприятным» или ложным срабатываниям. Электронные реле перегрузки могут предоставлять такие данные, как процент использования тепловой мощности (% TCU), процент ампер полной нагрузки (% FLA), время до отключения, текущий среднеквадратичный ток и ток замыкания на землю — информация, которая может помочь операторам проводить диагностику. и предсказать, когда реле может сработать.

    Электронные устройства также могут защищать двигатели от потери фазы (также называемой обрывом фазы), которая возникает, когда одна фаза тока равна нулю ампер, часто из-за короткого замыкания или перегорания предохранителя. Это заставляет двигатель потреблять чрезмерный ток на оставшихся двух фазах и приводит к значительному нагреву двигателя.


    Тепловые реле перегрузки обычно являются частью пускателя двигателя, который включает реле перегрузки с контактами. Важно отметить, что тепловые реле перегрузки предназначены только для защиты двигателя от перегрева и не срабатывают при коротком замыкании, поэтому для защиты цепи необходимы дополнительные предохранители или автоматические выключатели.


    различных типов реле, их конструкция, работа и применение

    Введение в реле и различные типы реле | Его клеммы, работа и приложения

    Реле являются важным компонентом для защиты и переключения ряда цепей управления и других электрических компонентов. Все реле реагируют на напряжение или ток с конечной целью, чтобы они размыкали или замыкали контакты или цепи.В этой статье кратко обсуждаются основы реле и различные типы реле, которые используются для различных приложений.

    Что такое реле?

    Выключатель — это компонент, который размыкает (выключает) и замыкает (включает) электрическую цепь. тогда как реле представляет собой электрический переключатель , который управляет (включает и выключает , ) цепь высокого напряжения с использованием источника низкого напряжения. Реле полностью изолирует цепь низкого напряжения от цепи высокого напряжения.

    Конструкция реле

    Чтобы узнать базовую конструкцию и внутренние части реле , на следующем рисунке ясно показан вид изнутри реле . Давайте обсудим их все по порядку.

    Клеммы реле

    Вообще говоря, в реле есть четыре типа клемм.

    Управляющие входные клеммы или клеммы катушки:

    Управляющие входные клеммы — это две входные клеммы реле, которое управляет его механизмом переключения.

    Источник малой мощности подключен к этим клеммам, чтобы активировать и деактивировать реле. Источником может быть переменный или постоянный ток в зависимости от типа реле.

    COM или общая клемма:

    COM относится к общей клемме реле.

    Это выходная клемма реле, к которой подключен один конец цепи нагрузки.

    Эта клемма внутренне связана с любой из двух других клемм в зависимости от состояния реле.

    НО Терминал:

    НЕТ или Нормально открытый Клемма также является клеммой нагрузки реле, которое остается разомкнутым , когда реле неактивно .

    Клемма NO замыкается на клемму COM при срабатывании реле.

    NC клемма:

    NC или нормально закрытая клемма — это другая клемма нагрузки реле. Эта клемма обычно соединяется с клеммой COM реле, когда нет управляющего входа.

    При срабатывании реле клемма NC отключается от клеммы COM и остается разомкнутой до тех пор, пока реле не будет деактивировано.

    Полюса и расстояние:

    Полюса относятся к переключателям внутри реле.

    Число переключателей внутри реле называется полюсами реле.

    Число управляемых цепей , на полюс , называется ходом реле.

    Одноходовое реле может управлять только одним контуром i.е. либо ВЫКЛ. , либо ВКЛ. , в то время как двойное реле может управлять двумя цепями, то есть переключаться от одной цепи к другой, размыкая одну цепь и замыкая другую во время переключения (ВКЛ и ВЫКЛ).

    Реле Работа :

    Предположим, что реле SPDT (однополюсное, двойное направление)

    Когда нет источника питания, реле неактивно и положение его полюса остается на клемме NC , которая в вышеупомянутом случае является верхней клеммой.Это приводит к короткому электрическому пути между клеммой COM и клеммой NC . Таким образом, он позволяет протекать току через цепь, подключенную к клеммам COM и NC.

    Когда реле включается от источника низкого напряжения, полюс реле смещается на клемму NO . Таким образом, NC клемма становится разомкнутой, а клемма COM замыкается или электрически замыкается на клемму NO . Впоследствии, пропуская ток через цепь, подключенную к клеммам COM и NO .

    Типы реле:

    Существует различных типов реле , и они классифицируются по различным категориям в зависимости от их свойств. Каждый из этих типов реле используется для определенного приложения, и перед использованием в любой цепи необходимо выбрать соответствующее реле.

    На основе полюсов и направления:

    Эти следующие типы реле классифицируются по номерам полюсов и размещению внутри реле.

    SPST Relay

    SPST относится к однополюсному однополюсному реле .

    Однополюсный означает, что он может управлять только одной цепью, в то время как одиночный бросок означает, что его полюс имеет только одно положение, в котором он может проводить. Диаграмма SPST приведена ниже.

    Реле SPST , два состояния, т. Е. либо разомкнутая, либо замкнутая цепь.

    SPDT реле

    SPDT относится к однополюсным реле двойного направления.

    Однополюсный означает, что одновременно можно управлять только одной цепью. Двойной бросок означает, что его шест имеет два положения, в которых он может вести.

    Реле SPDT имеет два состояния, и в каждом состоянии его одна цепь остается замкнутой, а другая остается разомкнутой и наоборот.

    Связанное сообщение: Что такое датчик? Различные типы датчиков с областями применения

    Реле DPST

    DPST означает двухполюсный одинарный ход.

    Двойной полюс означает, что он может управлять двумя полностью изолированными отдельными цепями.Одиночный бросок означает, что у каждого шеста есть одно положение, в котором он может вести.

    Реле DPST может переключать две цепи одновременно, т.е. обеспечивать замыкание или размыкание цепи.

    Реле DPDT

    DPDT относится к двухполюсному двойному ходу.

    Двойной полюс означает, что он может управлять двумя цепями, в то время как двойной бросок означает, что каждый полюс может проводить в двух отдельных положениях.

    Реле DPDT можно интерпретировать как два реле SPDT, но их переключение происходит одновременно.

    Реле может иметь до 12 полюсов.

    Формы реле

    Типы реле также классифицируются на основе их конфигурации, известной как « Формы ».

    Реле «Форма A»

    « Форма A » — это реле SPST с нормально разомкнутым ( NO ) состоянием по умолчанию.

    Он имеет клемму NO, которая подключает цепь, когда реле активировано, и отключает цепь, когда реле деактивируется.

    Реле «Форма B»

    Форма B Реле является реле SPST с нормально замкнутым ( NC ) состоянием по умолчанию.

    Клемма NC соединяет цепь, когда реле неактивно, и отключает цепь, когда реле активируется.

    Реле «формы C»

    Реле формы C — это реле SPDT с двухходовыми контактными клеммами, известными как NC и NO .

    Управляет двумя контурами i.е. одна цепь остается разомкнутой, а другая — замкнутой. Оно также известно как реле « прерывание перед включением », потому что оно размыкает одну цепь перед замыканием другой цепи.

    Реле «Форма D»

    Форма D Реле также является реле SPDT и работает по тому же принципу, что и реле формы C, но является контактным реле « замыкает перед размыканием ».

    Замыкает следующую цепь перед разрывом (размыканием) первой цепи.Он используется, чтобы не нарушать целостность цепи.

    На основе принципов работы:

    Следующие ниже типы реле классифицируются в зависимости от их различных принципов работы.

    EMR (электромеханическое реле)

    Этот тип реле имеет электромагнитную катушку и механический подвижный контакт .

    Когда катушка находится под напряжением, она создает магнитное поле. Это магнитное поле притягивает якорь (подвижный контакт).Когда катушка обесточена, катушка ослабляет магнитное поле, и пружина возвращает якорь в нормальное положение.

    Реле EMR предназначено для источника переменного или постоянного тока в зависимости от области применения. Конструкция реле ЭМИ переменного и постоянного тока отличается друг от друга небольшой разницей в конструкции катушки . Катушка постоянного тока имеет свободный ход , диод для защиты от обратной ЭДС и обесточивания катушки.

    Полярность источника в реле ЭМИ не имеет значения, он возбуждает катушку в любом случае, но если установлен диод обратной ЭДС, следует учитывать полярность.

    Главный недостаток реле EMR заключается в том, что его контакты образуют дугу при размыкании, что приводит к увеличению его сопротивления со временем и сокращению срока службы реле.

    SSR (твердотельное реле)

    SSR реле состоит из полупроводников, а не механических частей, и работает для изоляции цепи низкого напряжения от цепи высокого напряжения с помощью оптопары.

    Когда управляющий вход применяется к твердотельному реле, загорается светодиод , излучающий инфракрасный свет. Этот свет принимается светочувствительным полупроводниковым устройством, которое преобразует световой сигнал в электрический сигнал и переключает цепь.

    SSR работает на относительно высокой скорости и имеет очень низкое энергопотребление по сравнению с реле EMR. Его срок службы больше, чем у , потому что нет никаких физических контактов, которые могли бы сгореть.

    Основным недостатком реле SSR является его номинальное падение напряжения на полупроводнике, которое тратит энергию в виде тепла .

    Гибридное реле:

    Гибридные реле изготавливаются с использованием как реле SSR, так и реле EMR .

    Как мы знаем, SSR тратит энергию в виде тепла и EMR имеет контакт , вызывающий дугу, проблема. Гибридное реле использует как SSR, так и EMR, чтобы преодолеть их недостатки.

    В гибридном реле SSR и EMR используются в параллельно . Реле , , , схема управления используется для переключения SSR в первую очередь. SSR принимает ток нагрузки. Таким образом, это устраняет проблему изгиба. Затем схема управления подает питание на катушку ЭМИ, и ее контакт замыкается, но дуги не происходит, так как SSR принимает нагрузку параллельно. Через некоторое время, когда контакт ЭМИ успокоится, управляющий вход ТТР снимается. ЭМИ проводит весь ток нагрузки без потерь.Поскольку SSR не протекает по току, а EMR принимает на себя всю нагрузку, потери мощности в виде тепла отсутствуют. Таким образом, устраняется и проблема с нагревом.

    Связанный пост: Типы микросхем. Классификация интегральных схем и их ограничения

    Герконовое реле

    Герконовое реле состоит из герконового переключателя и электромагнитной катушки с диодом для обратной ЭДС.

    Геркон состоит из двух металлических лезвий, сделанных из ферромагнитного материала, герметично запечатанных в стеклянной трубке, которая также поддерживает металлические лезвия.Стакан заполнен инертным газом.

    Когда катушка находится под напряжением, лезвия из ферромагнитного металла притягиваются друг к другу и образуют замкнутый путь. Поскольку нет подвижного якоря, нет проблемы износа контактов. Стеклянная трубка также заполнена инертным газом, что также продлевает срок ее службы.

    Электротермическое реле (тепловое реле):

    Электротермическое реле состоит из биметаллической ленты (состоящей из двух металлов с разными коэффициентами теплового расширения).

    Когда ток течет по проводнику, он выделяет тепло. За счет чего температура биметаллической полосы повышается и расширяется. Металл с высоким коэффициентом теплового расширения расширяется больше, чем другой металл. Из-за чего полоса изгибается и замыкает контакты, обычно активируя схему отключения.

    Тепловые реле обычно используются для защиты электродвигателей.

    Поляризованное и неполяризованное реле

    Поляризованное реле использует постоянный магнит с электромагнитом.Постоянный магнит обеспечивает фиксированное положение якоря. Электромагнитная катушка изменяет положение якоря относительно неподвижного стержня. Положение якоря зависит от полярности управляющего входа.

    В неполяризованном реле не используются постоянные магниты, и их катушка может быть запитана обоими способами, не влияя на его работу. Некоторые реле с диодами обратной ЭДС имеют полярность, так как диод будет обходить катушку, если соединение будет обратным.

    Применение реле
    • Реле используются для изоляции цепи низкого напряжения от цепи высокого напряжения.
    • Они используются для управления несколькими цепями .
    • Они также используются в качестве автоматического переключения на .
    • Микропроцессоры используют реле для управления большой электрической нагрузкой.
    • Реле перегрузки используются для защиты двигателя от перегрузки и электрического сбоя.

    Связанное сообщение: Типы трансформаторов и их применение

    Это некоторые из других типов реле , используемых в различных электрических и электронных схемах.Эта статья предоставляет необходимые знания о «реле и типах реле», чтобы понять их основные принципы и различия.

    Связанное сообщение:

    Защита от перегрузки по току — обзор

    Защита от короткого замыкания —Проверьте работу встроенного устройства защиты от перегрузки по току для блоков и ячеек с помощью жесткого короткого замыкания менее 1 секунды через 10 минут.

    Защита от перезарядки —Зарядка происходит с постоянной скоростью тока, продолжаясь до тех пор, пока проверяемое оборудование не прервет зарядку путем автоматического отключения главных контакторов.Тест прекращается, когда уровень SOC превышает 130% или когда уровень температуры элемента превышает 55 ° C. Сбор данных / мониторинг должны продолжаться в течение 1 часа после остановки зарядки.

    Защита от переразряда — Проверка работоспособности защиты от переразряда. Система управления батареями должна прерывать ток сверхразряда, чтобы предотвратить дальнейшие серьезные события, связанные с проверяемым оборудованием, вызванные током избыточного разряда. Испытание на разряд прекращается вручную, если было достигнуто 25% от номинального уровня напряжения или 30 минут после прохождения нормальных пределов разрядки проверяемого оборудования.Измерения включают напряжение, ток и температуру в зависимости от времени и сопротивления изоляции между корпусом проверяемого оборудования и положительной и отрицательной клеммами до и после испытания.

    Тест на осушение — Моделирует использование системы / компонента в условиях высокой влажности окружающей среды. Устранение неисправностей, вызванных электрическими неисправностями, вызванными влажностью.

    Испытание на тепловой удар — определение устойчивости проверяемого оборудования к резким изменениям температуры.Испытание требует определенного количества температурных циклов, которые начинаются при комнатной температуре, за которыми следуют циклы высокой и низкой температуры. Рассматриваемые виды отказов — это электрические и механические неисправности, вызванные ускоренным циклическим изменением температуры.

    Вибрация — Проверка на неисправности и отказы, вызванные вибрацией — случайной вибрацией, вызванной движением по неровной дороге, а также внутренней вибрацией трансмиссии. Основные неисправности, которые должны быть идентифицированы этим испытанием, — это обрыв и потеря электрического контакта.

    Shock — Испытание применимо к пакетам и системам, предназначенным для установки в жестких точках кузова или на раме транспортного средства. Нагрузка возникает, например, при наезде на бордюрный камень на большой скорости. Режим отказа — это механическое повреждение компонентов из-за возникающих в результате высоких ускорений.

    Crush — для характеристики реакции ячейки на внешние силы нагрузки, которые могут вызвать деформацию упаковки.

    Drop — Имитирует механическую нагрузку во время обслуживания, когда аккумуляторная система снята с автомобиля. Во время испытания и в течение 1-часового периода наблюдения после испытания аккумуляторная система не должна иметь признаков возгорания или взрыва.

    Краш-тест — моделирует инерционную нагрузку, которая может возникнуть во время аварии автомобиля.

    Контакт точечной нагрузки — Имитирует контактную нагрузку, которая может возникнуть во время аварии транспортного средства.

    Погружение в воду — Испытания на устойчивость к сценариям погружения в воду, которые могут возникнуть при затоплении транспортного средства.

    Тепловая нагрузка — Имитирует тепловую нагрузку, которая может возникнуть при пожаре в автомобиле.

    Система охлаждения — Повторяет системный отказ терморегулятора / охлаждения аккумуляторной батареи или системы.

    Примечание: Испытания на раздавливание и проникновение, проведенные на аккумуляторных блоках, привели к зарегистрированным событиям теплового разгона на испытательных объектах в Европе, последствия которых становятся более потенциально опасными при проведении в замкнутом пространстве здания.Использование приспособленных для этой цели уличных снегоходов может показаться разумной процедурой, особенно при испытании единиц нового химического состава или конфигурации.

    Тепловое реле перегрузки: определение, принцип работы, применение

    Электродвигатели составляют значительную часть нагрузок энергосистемы. Требования рынка вынудили промышленность по управлению двигателями постоянно оценивать технологии защиты двигателей. Технологические достижения позволяют отрасли управления двигателями предлагать несколько вариантов защиты двигателя.Его эффективный принцип работы делает тепловое реле одним из лучших решений для защиты двигателей.

    Что такое тепловое реле перегрузки?

    Тепловое реле перегрузки обеспечивает функции защиты для одно- или трехфазных двигателей. Реле контролирует рабочий ток двигателя и отключает контактор в случае перегрузки. Он также защищает двигатель от повреждений при обрыве фазы.

    Реле перегрузки выполняют следующие функции:

    • Допускайте безопасные временные перегрузки (например, запуск двигателя) без нарушения цепи.
    • Сработает и разомкнет цепь, если ток достаточно высок, чтобы вызвать повреждение двигателя в течение некоторого времени.
    • Может быть сброшен после устранения перегрузки.

    Его также называют реле тока перегрузки, реле защиты от перегрузки, электрическое реле перегрузки

    Выбрав соответствующий тип реле перегрузки с соответствующей функциональностью, можно защитить двигатель от большинства повреждений, вызванных следующими условиями:

    • Неисправность подшипника
    • Неисправность стержня ротора
    • Внешние сбои
    • Неисправность обмотки статора
    • Неисправность муфты вала

    Как работает тепловое реле перегрузки?

    Тепловое реле перегрузки предназначено для токовозависимой защиты приложений с нормальными условиями запуска от недопустимо высоких температур в результате перегрузки или обрыва фазы.Из-за перегрузки или обрыва фазы ток двигателя превышает установленный номинальный ток двигателя. Это повышение тока нагревает биметаллические полоски внутри реле через нагревательные элементы, которые, в свою очередь, приводят в действие вспомогательные контакты через механизм отключения из-за их отклонения. Они отключают нагрузку через контактор. Время отключения зависит от отношения тока отключения к рабочему току Ie и сохраняется в виде характеристики отключения с долговременной стабильностью. Состояние «Отключено» сигнализируется с помощью индикатора положения переключения.Сброс выполняется вручную или автоматически по истечении времени восстановления.

    Применение теплового реле перегрузки

    Тепловые реле перегрузки обеспечивают защиту от перегрузки для однофазных двигателей и трехфазных двигателей, таких как:

    • Вентиляторы
    • Насосы
    • Компрессоры
    • Миксеры
    • Конвейеры
    • Лифты
    • Малые машины
    • Генераторы
    • Промышленные ИБП

    Параметры выбора реле тепловой перегрузки

    При выборе реле перегрузки следует учитывать следующие параметры:

    • Диапазон тока
    • Номинальное рабочее напряжение
    • Класс поездки
    • Номинальное напряжение изоляции
    • Международные стандарты
    • Наличие обрыва фазы
    • Температура окружающего воздуха

    Схема подключения реле тепловой защиты

    Технические условия на тепловые реле перегрузки

    Классы поездки

    Классы срабатывания описывают интервалы времени, в течение которых реле перегрузки должно срабатывать с 7.В 2 раза больше рабочего тока Ie для симметричной трехполюсной нагрузки от холода.

    Текущая установка

    Реле тепловой перегрузки настраивается на номинальный ток двигателя с помощью поворотного потенциометра. Шкала поворотного потенциометра откалибрована в амперах.

    Ручной и автоматический сброс

    Если выбран ручной сброс, сброс можно выполнить непосредственно на устройстве, нажав кнопку «СБРОС».Когда выбран автоматический сброс, реле будет сброшено автоматически. Сброс невозможен, пока не истечет время восстановления.

    Время восстановления

    После отключения из-за перегрузки требуется определенное время для охлаждения биметаллических полос тепловых реле перегрузки. Реле перегрузки можно сбросить только после того, как оно остынет.

    Функция тестирования

    Правильность работы готового теплового реле перегрузки можно проверить с помощью кнопки ТЕСТ.Кнопка тестирования используется для имитации срабатывания реле. Во время этого моделирования нормально закрытый контакт (95-96) размыкается, а нормально открытый контакт (97-98) замыкается, в результате чего реле перегрузки проверяет правильность подключения вспомогательной цепи.

    Функция остановки

    При нажатии кнопки СТОП нормально замкнутый контакт размыкается и последовательно включенный контактор обесточивается, и, следовательно, нагрузка отключается. Нагрузка повторно подключается через контактор при отпускании кнопки СТОП.

    Индикация состояния

    Текущее состояние теплового реле перегрузки отображается индикатором состояния.

    Вспомогательные контакты

    Реле тепловой перегрузки имеет нормально разомкнутый контакт для сигнала отключения и нормально замкнутый контакт для отключения контактора.

    Калибровочный штекер теплового реле перегрузки

    1. Подключение для монтажа на контакторы
    2. Кнопка ручного / автоматического сброса
    3. Тестовая кнопка
    4. Уставка тока двигателя
    5. Кнопка остановки
    6. Клеммы питания

    Тепловое реле перегрузки по сравнению с электронным реле перегрузки

    В тепловых реле перегрузки используются биметаллы для защиты.Но в электронном реле перегрузки используются встроенные трансформаторы тока, специализированные интегральные схемы (ASIC) и / или микропроцессоры, а также принципы электромеханической конструкции для создания компактного, высокофункционального решения защиты от перегрузки. Поскольку ток двигателя проходит через встроенные трансформаторы тока, для питания интегральной схемы доступна энергия. Контролируя трехфазную мощность, ASIC / микропроцессор может обрабатывать текущие данные и активировать механизм отключения в условиях перегрузки, размыкая нормально замкнутый контакт и отключая цепь катушки пускателя двигателя.

    Преимущества теплового реле перегрузки
    • Защищает двигатель от перегрева. Его можно использовать в одно- или трехфазных двигателях.
    • Некоторые реле перегрузки имеют внутреннюю защиту от обрыва фазы.
    • Обладает эффективным принципом действия.
    • Это недорогое устройство.
    • Его можно установить непосредственно на контактор или на панель с помощью адаптера для DIN-рейки.
    • Он имеет внутреннюю кнопку тестирования, используемую для поиска и устранения неисправностей.
    • Некоторые реле перегрузки имеют внутреннюю кнопку выбора класса отключения.
    • Имеет широкий регулируемый диапазон тока.
    • Имеет функцию сброса. (ручной или автоматический)
    • Имеет функцию температурной компенсации.
    • Имеет механизм без расцепления.

    Недостатки теплового реле перегрузки
    • Не имеет функции прямого отключения. Его следует использовать с другими переключающими или защитными устройствами для отключения цепи.
    • Не имеет защиты от короткого замыкания
    • Медленно работает.
    • Не имеет высокой частоты переключения. После стольких отключений необходимо охлаждение.
    • Он плохо работает при запуске в тяжелых условиях.
    • Не выдерживает вибрации и ударов. (Только некоторые специальные типы могут работать хорошо)

    Продолжить чтение

    % PDF-1.6 % 21 0 объект > эндобдж xref 21 137 0000000016 00000 н. 0000003492 00000 н. 0000003591 00000 н. 0000004585 00000 н. 0000005054 00000 н. 0000005515 00000 н. 0000005678 00000 н. 0000005791 00000 н. 0000005902 00000 н. 0000006237 00000 п. 0000006863 00000 н. 0000007456 00000 н. 0000008089 00000 н. 0000008458 00000 п. 0000008910 00000 н. 0000009342 00000 п. 0000009882 00000 н. 0000010196 00000 п. 0000010501 00000 п. 0000010871 00000 п. 0000011240 00000 п. 0000011395 00000 п. 0000011632 00000 п. 0000012165 00000 п. 0000012436 00000 п. 0000012496 00000 п. 0000025428 00000 п. 0000026033 00000 п. 0000026559 00000 п. 0000027157 00000 п. 0000040433 00000 п. 0000040811 00000 п. 0000041113 00000 п. 0000055795 00000 п. 0000070898 00000 п. 0000086348 00000 п. 0000101207 00000 н. 0000101769 00000 н. 0000102147 00000 н. 0000102437 00000 н. 0000102794 00000 н. 0000103224 00000 н. 0000103505 00000 н. 0000103899 00000 н. 0000104272 00000 н. 0000104642 00000 п. 0000105037 00000 н. 0000105369 00000 п. 0000105766 00000 н. 0000106179 00000 п. 0000118095 00000 н. 0000129091 00000 н. 0000131792 00000 н. 0000136629 00000 н. 0000140139 00000 п. 0000141776 00000 н. 0000142960 00000 н. 0000144817 00000 н. 0000148637 00000 н. 0000150304 00000 н. 0000150805 00000 н. 0000155137 00000 н. 0000155367 00000 н. 0000155449 00000 н. 0000155502 00000 н. 0000156007 00000 н. 0000156370 00000 н. 0000160139 00000 н. 0000160618 00000 н. 0000162233 00000 н. 0000162573 00000 н. 0000163325 00000 н. 0000163628 00000 н. 0000166969 00000 н. 0000167363 00000 н. 0000167826 00000 н. 0000169618 00000 н. 0000169928 00000 н. 0000185471 00000 н. 0000185508 00000 н. 0000192724 00000 н. 0000192763 00000 н. 0000199979 00000 н. 0000200018 00000 н. 0000235430 00000 н. 0000235469 00000 п. 0000242685 00000 н. 0000242724 00000 н. 0000279036 00000 н. 0000279075 00000 н. 0000286291 00000 н. 0000286330 00000 н. 0000338651 00000 н. 0000338690 00000 н. 0000367285 00000 н. 0000367324 00000 н. 0000402730 00000 н. 0000402769 00000 н. 0000445952 00000 п. 0000445991 00000 п. 0000453207 00000 н. 0000453246 00000 н. 0000460462 00000 н. 0000460501 00000 н. 0000502148 00000 н. 0000502187 00000 н. 0000509839 00000 н. 0000509878 00000 н. 0000546614 00000 н. 0000546653 00000 п. 0000583382 00000 н. 0000583421 00000 н. 0000619733 00000 н. 0000619772 00000 п. 0000626988 00000 н. 0000627027 00000 н. 0000633992 00000 н. 0000634031 00000 н. 0000641683 00000 н. 0000641722 00000 н. 0000677129 00000 н. 0000677168 00000 н. 0000677253 00000 н. 0000677338 00000 н. 0000677423 00000 н. 0000677503 00000 н. 0000677583 00000 н. 0000677668 00000 н. 0000677753 00000 н. 0000677838 00000 н. 0000677927 00000 н. 0000678223 00000 н. 0000678368 00000 н. 0000682995 00000 н. 0000687622 00000 н. 0000689872 00000 н. 0000003036 00000 н. трейлер ] / Назад 753452 >> startxref 0 %% EOF 157 0 объект > поток h ޔ K (Dafsqyo9) (SJ (Jd1Bdg %)% Bld] w: NS_}

    Основы встроенной защиты двигателя для начинающих

    Зачем нужна защита двигателя?

    Во избежание неожиданных поломок, дорогостоящего ремонта и последующих потерь из-за простоя двигателя важно, чтобы двигатель был оснащен каким-либо защитным устройством.В этой статье речь пойдет о встроенной защите двигателя с тепловой защитой от перегрузки, чтобы избежать повреждения и поломки двигателя.

    Основы встроенной защиты двигателя для начинающих (на фото: вид установленного внутри двигателя термостата; кредит: johndearmond.com)

    Встроенное устройство защиты всегда требует внешнего автоматического выключателя, в то время как некоторые встроенные типы защиты двигателя даже требуют реле перегрузки.


    Внутренняя защита / Встроенная в двигатель

    Зачем нужна встроенная защита двигателя, если двигатель уже оснащен реле перегрузки и предохранителями? Иногда реле перегрузки не регистрирует перегрузку двигателя.

    Вот пара примеров:

    1. Если двигатель накрыт и медленно нагревается до высокой температуры.
    2. В целом высокая температура окружающей среды.
    3. Если внешняя защита двигателя настроена на слишком высокий ток отключения или установлена ​​неправильно.
    4. Если двигатель в течение короткого периода времени перезапускается несколько раз, ток заблокированного ротора нагревает двигатель и в конечном итоге приводит к его повреждению.

    Степень защиты, которую обеспечивает внутреннее защитное устройство, классифицируется в стандарте IEC 60034-11.


    Обозначение TP

    TP — сокращение от термической защиты. Существуют различные типы тепловой защиты, которые идентифицируются кодом TP (TPxxx) , который указывает:

    • Тип тепловой перегрузки, на которую рассчитана тепловая защита (1 цифра)
    • Количество уровней и тип действие (2 цифры)
    • Категория встроенной тепловой защиты (3 цифры)

    Что касается моторов насосов, наиболее распространенными обозначениями TP являются:

    • TP 111 — Защита от замедления перегрузка
    • TP 211 — защита как от быстрой, так и от медленной перегрузки.
    Внутренняя защита, встроенная в обмотки

    Индикация допустимого уровня температуры при тепловой перегрузке двигателя. Категория 2 допускает более высокие температуры, чем категория 1.

    Символ
    (TP)
    Техническая перегрузка с вариацией
    (1 цифра)
    Количество уровней и функциональная область (2 цифры) Категория
    (3 цифры)
    TP 111 Только медленный (т.е. постоянная перегрузка) 1 уровень при отключении 1
    TP 112 2
    TP 121 2 уровня при аварийном сигнале и отключении 1
    TP2 122
    TP 211 Медленный и быстрый (т.е. постоянная перегрузка и состояние блокировки) 1 уровень при отключении 1
    TP 212 2
    TP 221 2 уровня при аварийном сигнале и отключении 1
    TP 222 2
    TP 311 Только быстро (т.е.е. состояние блокировки) 1 уровень при отключении 1
    TP 312 2

    Информация о том, какой тип защиты применен к двигателю, может быть найдена на паспортной табличке с использованием TP (тепловая защита ) обозначение согласно IEC 60034-11 .

    Как правило, внутренняя защита может быть реализована с использованием двух типов защитных устройств:

    1. Тепловые защиты или
    2. Термисторы.

    Термозащитные устройства — встроены в клеммную коробку.

    В термозащитных устройствах или термостатах используется биметаллический дисковый переключатель мгновенного действия для размыкания или замыкания цепи при достижении определенной температуры. Термозащитные устройства также называются Klixons (торговая марка Texas Instruments).

    Когда биметаллический диск достигает заданной температуры , он размыкает или замыкает набор контактов в цепи управления под напряжением. Доступны термостаты с контактами для нормально разомкнутого или нормально замкнутого режима, но одно и то же устройство нельзя использовать для обоих.

    Термостаты предварительно откалиброваны производителем и не могут быть отрегулированы. Диски герметично закрыты и размещаются на клеммной колодке.

    Верхняя паспортная табличка: TP 211 в двигателе MG 3,0 кВт, оборудованном PTC; Нижняя паспортная табличка: TP 111 в двигателе Grundfos MMG мощностью 18,5 кВт, оборудованном PTC.
    Символы теплового выключателя двигателя

    Символы (слева направо):

    1. Термовыключатель без нагревателя
    2. Термовыключатель с нагревателем
    3. Термовыключатель без нагревателя для трехфазных двигателей (защита точки звезды)

    A термостат может либо активировать цепь аварийной сигнализации , если нормально разомкнут, либо отключить контактор двигателя , если нормально замкнут и включен последовательно с контактором.

    Поскольку термостаты расположены на внешней поверхности концов змеевика, они определяют температуру в этом месте. В случае с трехфазными двигателями термостаты считаются нестабильной защитой от останова или других быстро меняющихся температурных условий.

    В однофазных двигателях термостаты действительно защищают от заблокированного ротора.

    Вернуться к указателю ↑


    Термовыключатель — встроен в обмотки

    В обмотки также могут быть встроены термозащитные устройства, см. Рисунок ниже.Они работают как чувствительные выключатели питания как для однофазных, так и для трехфазных двигателей. В однофазных двигателях до данного типоразмера двигателя около 1,1 кВт он может быть установлен непосредственно в главной цепи в качестве устройства защиты на обмотке.

    Обозначение тепловой защиты

    Тепловая защита, подключаемая последовательно с обмоткой или цепью управления в двигателе.

    Тепловая защита, встроенная в обмотки

    Klixon и Thermik являются примерами теплового реле. Эти устройства также называются PTO (Protection Thermique à Ouverture).


    Термовыключатели, чувствительные к току и температуре: Вверху: Klixons; Внизу: Thermik — PTO
    Внутренний фитинг

    В однофазных двигателях используется один термовыключатель. В трехфазных двигателях между фазами двигателя размещены 2 последовательно включенных термовыключателя. Таким образом, все три фазы контактируют с термовыключателем.

    Термовыключатели могут быть установлены на конце змеевика, но в результате увеличивается время реакции. Коммутаторы должны быть подключены к внешней системе мониторинга.Таким образом двигатель защищен от медленной перегрузки. Термовыключатели не требуют реле усилителя.

    Термовыключатели НЕ МОГУТ защитить от состояния блокировки ротора.

    Вернуться к индексу ↑


    Как работает термовыключатель?

    Кривая справа показывает зависимость сопротивления от температуры для типичного термовыключателя. В зависимости от производителя термовыключателя кривая меняется.

    TN обычно составляет около 150–160 ° C.

    Зависимость сопротивления от температуры для типичного термовыключателя

    Вернуться к указателю ↑


    Подключение

    Подключение трехфазного двигателя со встроенным термовыключателем и реле перегрузки.


    Обозначение TP на схеме

    Защита по стандарту IEC 60034-11: TP 111 (медленная перегрузка) . Чтобы работать с заблокированным ротором, двигатель должен быть оснащен реле перегрузки.

    Автоматическое повторное включение (слева) и ручное повторное включение (справа)

    Где:

    • S1 — Выключатель
    • S2 — Выключатель
    • K 1 — Контактор
    • t — Термовыключатель в двигателе
    • M — Двигатель
    • MV — Реле перегрузки

    Термовыключатели могут быть нагружены следующим образом:

    U max = 250 В переменного тока
    I N = 1.5 A

    I max = 5,0 A (ток включения и отключения)

    Вернуться к индексу ↑


    Термисторы — также встроены в обмотки

    Второй тип внутренней защиты — это термисторы или датчики с положительным температурным коэффициентом (PTC) . Термисторы встроены в обмотки двигателя и защищают двигатель от заблокированного ротора, длительной перегрузки и высокой температуры окружающей среды.

    В этом случае тепловая защита достигается путем контроля температуры обмоток двигателя с помощью датчиков PTC.Если обмотки превышают номинальную температуру срабатывания, датчик претерпевает быстрое изменение сопротивления относительно изменения температуры.

    В результате этого изменения внутренние реле обесточивают управляющую катушку контактора внешнего прерывателя линии. По мере охлаждения двигателя и восстановления приемлемой температуры обмотки двигателя сопротивление датчика уменьшается до уровня сброса.

    На этом этапе модуль автоматически перезагружается, если только он не был настроен на ручной сброс.Когда термисторы устанавливаются на концах катушки, термисторы могут быть классифицированы только как TP 111 . Причина в том, что термисторы не имеют полного контакта с концами катушки, и поэтому они не могут реагировать так быстро, как если бы они были изначально установлены в обмотку.

    Термистор / PTC

    Термисторная система измерения температуры состоит из датчиков положительного температурного коэффициента (PTC), установленных последовательно из трех — по одному между каждой фазой — и согласованного твердотельного электронного переключателя в закрытом модуле управления.Набор датчиков состоит из трех датчиков, по одному на фазу.

    Защита PTC, встроенная в обмотку

    Чувствительна только к температуре. Термистор должен быть подключен к цепи управления, которая может преобразовывать сигнал сопротивления, который снова должен отключать двигатель. Используется в трехфазных двигателях.

    Сопротивление датчика остается относительно низким и постоянным в широком диапазоне температур и резко возрастает при заданной температуре или точке срабатывания.

    Когда это происходит, датчик действует как твердотельный термовыключатель , а отключает питание пилотного реле .

    Реле размыкает цепь управления машиной для отключения защищенного оборудования. Когда температура обмотки возвращается к безопасному значению, модуль разрешает ручной сброс.

    Вернуться к индексу ↑

    Ссылка // Grundfos — Motor Book (Загрузить здесь)

    Устранение неисправностей платы управления HVAC? Как?

    Диагностика неисправности платы управления печи, кондиционера или теплового насоса может показаться сложной, но вот несколько простых советов и процедур, которые немного облегчат эту работу.

    Трудно, если не невозможно узнать, неисправна ли плата управления, если вы не знаете, как работает система, к которой она подключена. Для печи нужно знать последовательность работы для включения тепла. ( Посмотрите наше видео об этом .) Для воздухообрабатывающего агрегата вам необходимо определить, подключен ли агрегат к тепловому насосу или кондиционеру и оснащен ли агрегат электрическими резистивными нагревательными полосами. Если в агрегате есть электрический ленточный обогреватель, то это единственный источник тепла или резервный источник тепла.Если есть проблема с наружным блоком, посмотрите тип платы размораживания и других компонентов системы.

    Затем, приближаясь к системе HVAC, уделите несколько минут тому, чтобы сосредоточиться на том, с чем вы работаете. Не стесняйтесь потратить некоторое время на то, чтобы понять, как работает система, взглянув на термостат, наружный блок, внутренний блок и схемы проводки на кожухах блока. Вы можете знать, как в целом работает система, но полезно визуализировать различные части внутри, потому что они могут меняться от единицы к единице.Помните, что плата управления должна управлять этими различными компонентами. Посмотрите на компоненты внутри, и это поможет вам понять, что должна делать плата управления.

    Затем определите, какой тип платы управления находится внутри устройства. В зависимости от системы плата управления может управлять только определенными аспектами системы, а не другими. Например, более ранние печи могут быть оснащены только платой управления розжигом, но не платой управления вентилятором. Плата, которая управляет как зажиганием, так и вентилятором, называется интегрированной платой управления печью ( См. Это видео на плате IFC ).Плата кондиционера может быть простой платой задержки вентилятора для управления PSC (постоянным разделенным конденсатором). В других случаях плата управления предназначена для управления многоскоростным электродвигателем вентилятора с электронным управлением (ECM). Другие платы могут управлять вентилятором ECM с регулируемой скоростью. Заметив тип двигателя вентилятора, это поможет вам определить функцию платы управления. Посмотрите это видео об определении типа электродвигателя нагнетателя .

    Каждый раз, когда вы звоните в сервисный центр, найдите время, чтобы изучить и усвоить электрические схемы.Легенда показывает, что обозначают аббревиатуры, схема подключения показывает цветные провода и места их подключения, а схематическая диаграмма показывает электрический путь, чтобы определить, как работает система.

    Настоящий секрет поиска и устранения неисправностей платы управления заключается в том, что не существует официального теста, подтверждающего, что плата управления неисправна. Это больше связано с тем, что плата управления контролирует компоненты должным образом. Когда есть сигнал 24 на клемме W платы управления печи, плата должна обеспечивать питание индукционного двигателя.Когда на клемме G платы присутствует сигнал 24 В, плата должна обеспечивать питание двигателя вентилятора. Если в этих обстоятельствах нет выхода на двигатель, то вы знаете, что неисправна плата. Однако может возникнуть проблема с размыканием предохранительного выключателя. Обычно это прекращает подачу питания на воспламенитель или нагревательные полоски, но предохранительный выключатель обычно не отключает питание вентилятора. Фактически, часто предохранительное устройство позволяет вентилятору постоянно работать в печи. В этом случае проверьте пределы безопасности, чтобы убедиться, что один из них открыт.Плату управления слишком часто обвиняют в проблеме, хотя на самом деле проблема связана с другим компонентом.

    Если вы подозреваете, что плата неисправна, убедитесь, что вы знаете, как система должна работать. Посмотрите коды состояния светодиодов (если на плате есть). Это может привести к проблеме с компонентом, а не с платой. Посмотрите и понюхайте на плате сгоревший компонент. Проверьте надежность соединения проводов на входах или выходах платы. Я часто обнаруживал, что плохие соединения проводов приводят к проблемам.Это были соединения проводов термостата, 16-контактные разъемы для электродвигателей воздуходувок с регулируемой скоростью, сильноточные точки подключения электродвигателей, а также ослабленные или потрескавшиеся паяные соединения на плате. Иногда проблема обнаруживается при шевелении разъема провода или самого провода внутри разъема на плате. Будьте в безопасности и защитите себя от опасности поражения электрическим током при прохождении тока. Обязательно надевайте резиновые перчатки и обращайтесь с системой осторожно и уважительно.

    Наконец, на плате может быть реле, которое периодически подключается.Точки подключения реле могут быть повреждены из-за протекания через них большого тока. Точки подключения реле могут быть сожжены и изъедены. Реле на плате отмечены высокой квадратной рамкой. Под оболочкой ящика находится обычное электрическое реле с катушкой и контактами. Паяные соединения можно исправить в полевых условиях, но из-за неисправного реле на плате плата становится плохой, и замена — единственный быстрый способ запустить систему. Эти реле обычно впаяны в плату, и каждая плата может иметь реле разного размера.Обычно быстрее найти и купить новую плату управления, чем найти и припаять новое реле на плате.

    Сохраняйте хладнокровие при поиске и устранении неисправностей в системах и всегда помните, что для доказательства того, что плата управления неисправна, вы должны доказать, что другие компоненты исправны и что внешние факторы, такие как поток воздуха или засорение конденсата, не являются проблемой!

    Проверьте наши бесплатные викторины, чтобы проверить свои знания здесь !

    Ознакомьтесь с нашими бесплатными калькуляторами здесь!

    Инструменты, которые мы используем: www.amazon.com/shop/acservicetech

    Подпишитесь на нас на Facebook, чтобы получать быстрые советы и обновления здесь!

    Ознакомьтесь с нашей книгой и электронной книгой по заправке хладагента и процедурам обслуживания для кондиционирования воздуха и проверьте свои знания с помощью нашей рабочей тетради из 1000 вопросов вместе с ключом ответов! У нас также есть краткие справочные карточки для использования в полевых условиях! Наборы — отличный способ сэкономить и получить более быструю доставку!

    Опубликовано: 23.09.2020 Автор: Крейг Мильаччио

    Об авторе: Крейг — владелец компании AC Service Tech LLC и автор книги «Заправка хладагентом и процедуры обслуживания для кондиционирования воздуха».Крейг — лицензированный преподаватель HVACR, листового металла и обслуживания зданий в штате Нью-Джерси, США. Он также является владельцем подрядного бизнеса HVACR с 15-летним стажем и имеет основную лицензию NJ HVACR. Крейг создает образовательные статьи и видео о HVACR, которые размещаются на https://www.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *