Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Устойчивостта и надеждността при експлоатацията на всяка инсталация с електромотор зависи от различни фактори. Въпреки това, настоящите претоварвания значително влияят на срока на експлоатация на двигателя. За да ги предупредите, свържете терморелето, което предпазва основното работно тяло на електрическата машина.

Ще ви кажем как да изберете устройство, което да предвижда аварийни ситуации, които надвишават максимално допустимите токови стойности. В представената от нас статия е описан принципът на действие, дадени са сортовете и техните характеристики. Дава съвети за правилното свързване и настройка.

Защо са ни необходими защитни устройства?

Дори ако електрическото задвижване е правилно проектирано и използвано, без да се нарушават основните правила за работа, винаги има вероятност от неизправности.

Аварийните режими на работа включват еднофазни и многофазни късо съединение, термични претоварвания на електрическо оборудване, заглушаване на ротора и разрушаване на лагерния механизъм, фазов отказ.

Работейки в режим на повишени натоварвания, електродвигателят консумира огромно количество електроенергия. А при нормално превишаване на номиналното напрежение, оборудването се загрява интензивно.

В резултат на това изолацията се износва бързо, което води до значително намаляване на експлоатационния живот на електромеханичните инсталации. За да се елиминират такива ситуации, към електрическата верига се включва реле за термична защита. Тяхната основна функция е да осигурят нормалната работа на потребителите.

Те изключват двигателя с определено времезакъснение, а в някои случаи незабавно, за да предотвратят разрушаването на изолацията или повреда на определени части от електрическата инсталация.

Релето на тока постоянно предпазва електрическия двигател от срив на фазата и технологичното претоварване, както и спирането на ротора. Това са основните причини, поради които се случват аварийни условия.

За да се предотврати намаляване на изолационното съпротивление, се използват защитни устройства за изключване, но ако задачата е да се предотврати повреда на охлаждането, се свързват специални вградени термозащитни устройства.

Устройството и принципът на работа на TR

В структурно отношение стандартното електротермично реле е малко устройство, което се състои от чувствителна биметална пластина, нагревателна намотка, лостово-пружинна система и електрически контакти.

Биметалната плоча е направена от два различни метала, обикновено инвар и никел-хром стомана, здраво свързани заедно по време на процеса на заваряване. Един метал има по-голям температурен коефициент на разширение от другия, така че те се нагряват с различни скорости.

В случай на претоварване на ток, неподвижната част на плочата се огъва към материала с по-ниска стойност на коефициента на топлинно разширение. Това оказва силно въздействие върху системата от контакти в защитното устройство и активира спирането на електрическата инсталация в случай на прегряване.

В повечето модели механични термични релета има две групи контакти. Една двойка е нормално отворена, а другата е постоянно затворена. Когато се активира защитно устройство, състоянието се променя в контактите. Първият се затваря, а вторият се отваря.

Електронните сензори включват специални сензори и чувствителни сонди, които реагират на увеличаване на тока. В микропроцесора на такива защитни устройства са програмирани параметри, които определят ситуацията, когато е необходимо да се изключи захранването

Токът се открива от вградения трансформатор, след което електрониката обработва получените данни. Ако текущата стойност понастоящем е по-голяма от зададената стойност, импулсът се предава незабавно директно на превключвателя.

Чрез отваряне на външен контактор, релето с електронен механизъм блокира товара. Терморелето за самия електромотор е монтирано на контактора.

Биметалната плоча може да се загрява директно - поради ефекта на тока на пиковото натоварване върху металната лента или индиректно, като се използва отделен термоелемент. Често тези принципи се комбинират в един апарат за термична защита. При комбинираното загряване устройството има най-добри данни за производителността.

След охлаждане плочата се връща в първоначалното си състояние. Превключващите контакти се затварят автоматично или е необходимо да се притиснат в затворено състояние.

Основни характеристики на текущото реле

Основната характеристика на термозащитния превключвател е ясно изразената зависимост на времето за реакция от протичащия през него ток - колкото по-голяма е стойността, толкова по-бързо тя ще работи. Това показва определена инерция на релейния елемент.

Посоченото движение на частиците на носителя на заряда чрез всяко електрическо устройство, циркулационна помпа и електрически котел генерира топлина. При номинален ток допустимата му продължителност има тенденция към безкрайност.

И при стойности, надвишаващи номиналните стойности, температурата в оборудването се увеличава, което води до преждевременно износване на изолацията.

Една отворена верига моментално блокира по-нататъшното покачване на температурата. Това позволява да се предотврати прегряване на двигателя и да се предотврати авария в електрическата инсталация.

Номиналният товар на самия двигател е ключов фактор, определящ избора на инструмент. Индикаторът в диапазона от 1.2-1.3 показва успешна операция с токово претоварване от 30% в интервал от време 1200 секунди.

Продължителността на претоварването може да повлияе неблагоприятно на състоянието на електрическото оборудване - при краткотрайна експозиция от 5-10 минути се нагрява само намотката на двигателя, която има малка маса. И по време на дълги периоди целият двигател се загрява, което е изпълнено със сериозни аварии. Или дори може да е необходимо да се замени изгореното оборудване с нова.

За максимална защита на обекта от претоварване, под него трябва да се използва специално реле за термична защита, чието време за реакция ще съответства на максимално допустимите индикатори за претоварване на конкретен електродвигател.

На практика е непрактично да се сглобяват реле за контрол на напрежението за всеки тип мотор. Един релеен елемент се използва за защита на двигатели с различни конструкции. В същото време е невъзможно да се гарантира надеждна защита в пълния работен диапазон, ограничен от минималното и максималното натоварване.

Увеличаването на текущите характеристики не води веднага до опасно аварийно състояние на оборудването. Ще отнеме известно време, преди роторът и статорът да загреят до максималната температура.

Следователно няма абсолютна необходимост защитното устройство да реагира на всяко, дори леко увеличение на тока. Релето трябва да изключва двигателя само в случаите, когато съществува опасност от бързо износване на изолационния слой.

Видове термични защитни релета

Съществуват няколко вида релета за защита на електродвигателите от фазови откази и настоящи претоварвания. Всички те се различават по конструктивни особености, вида на използвания МП и приложението им в различни двигатели.

TRP . Еднополюсно превключващо устройство с комбинирана отоплителна система. Предназначен за защита на асинхронни трифазни електродвигатели от настоящи претоварвания. TRP се прилага в мрежи за постоянен ток с основно напрежение при нормална експлоатация не повече от 440 V. Той се характеризира с устойчивост на вибрации и удари.

RTL. Осигурява защита на двигателите в такива случаи:

  • при загуба на една от трите фази;
  • асиметрия на токове и претоварвания;
  • отложен старт;
  • задвижващ механизъм.

Те могат да бъдат монтирани с терминали KRL отделно от магнитните стартери или монтирани директно на PML. Монтирани на релси от стандартен тип, клас на защита - IP20.

РТТ . Те предпазват асинхронните трифазни машини с ротор с катерична клетка от забавен старт на механизма, продължителни претоварвания и асиметрия, т.е.

РТТ може да се използва като съставни части в различни схеми за управление на електрически задвижвания, както и за интегриране в стартери на РМА

TPH. Двуфазни превключватели, които управляват електрическото пускане и работата на двигателя. Практически независими от температурата на околната среда, те имат само система за ръчно връщане на контактите към първоначалното състояние. Те могат да се използват в DC мрежи.

RTI . Електрически комутационни устройства с постоянна, макар и ниска консумация на енергия. Монтирани на серия контактори KMI. Работете заедно с предпазители / прекъсвачи.

Твърдо токови релета . Те са малки електронни устройства в три фази, в които няма движещи се части.

Те функционират съгласно принципа на изчисляване на средните стойности на температурите на двигателя, извършвайки непрекъснат контрол на работния и пусковия ток за тази цел. Те са устойчиви на промени в околната среда и поради това се използват в опасни зони.

RTK . Стартови превключватели за контрол на температурата в корпуса на електрическото оборудване. Използва се в схеми за автоматизация, където термичните релета действат като съставни части.

За да се осигури надеждна работа на електрическото оборудване, релейният елемент трябва да има качества като чувствителност и скорост, както и селективност

Важно е да се помни, че нито едно от гореспоменатите устройства не е подходящо за защита на вериги от късо съединение.

Устройствата за термична защита предотвратяват само аварийни условия, които възникват по време на необичайна работа на механизма или претоварване.

Електрическото оборудване може да изгасне преди релето да започне. За цялостна защита те трябва да бъдат допълнени с предпазители или компактни автоматични прекъсвачи с модулна конструкция.

Свързване, настройка и етикетиране

Превключващото устройство на претоварване, за разлика от електрическата автоматична машина, не прекъсва електрическата верига директно, а само дава сигнал за временно изключване на обект по време на авариен режим. Обикновено свързаният контакт работи като стоп бутон за контактора и се свързва последователно.

Схема на свързване на устройството

При проектирането на релето не е необходимо да се повтарят абсолютно всички функции на силовите контакти при успешна работа, тъй като тя е свързана директно към МР. Този дизайн може значително да спести материали за захранващи контакти. В контролната верига е много по-лесно да се свърже малък ток, отколкото незабавно да се изключи три фази с голям.

В много схеми за свързване на термично реле към обект се използва постоянно затворен контакт. Свързан е последователно с бутона "стоп" на контролния панел и е означен като NC, нормално затворен или NC - нормално свързан.

Открит контакт с такава схема може да се използва за започване на активирането на термичната защита. Диаграмите за присъединяване на електрически двигатели, в които е свързано термичното защитно реле, могат да се различават значително в зависимост от наличието на допълнителни устройства или технически характеристики.

В стандартната проста схема, TR е свързан към изхода на стартер на ниско напрежение на електродвигател. Допълнителните контакти на устройството трябва да бъдат свързани последователно с бобината на стартера

Това ще осигури надеждна защита срещу претоварване на електрическото оборудване. В случай на неприемливо превишаване на граничните стойности на тока, релейният елемент ще отвори веригата, незабавно изключваща МР и двигателя от електрозахранването.

Свързването и монтирането на термично реле, като правило, се извършва заедно с магнитен стартер, предназначен за превключване и стартиране на електрическо задвижване. Има обаче видове, които са монтирани на DIN-шина или на специален панел.

Тънкостите на регулиране на релейните елементи

Едно от основните изисквания за устройствата за защита на мотора е ясното действие на устройствата при аварийна работа на двигателя. Много е важно да го изберете правилно и да настроите настройките, тъй като фалшивите аларми са абсолютно неприемливи.

Електротермичното реле, което е оптимално подходящо за специфичен тип двигател за всички технически параметри, е в състояние да осигури надеждна защита срещу претоварване на всяка фаза, да предотврати продължително стартиране на инсталацията, да предотврати аварии с заклинване на ротора

Сред предимствата на използването на настоящите защитни елементи трябва да се отбележи и доста висока скорост и широк обхват на реакция, лесна инсталация. За да се осигури своевременно изключване на електродвигателя в случай на претоварване, релето за термична защита трябва да бъде конфигурирано на специална платформа / стойка.

В този случай неточността се елиминира поради естественото неравномерно изменение на номиналните токове в ne. За да се тества защитното устройство на стойката, се използва методът на фиктивни товари.

През термодвойката се предава подводен електрически ток, за да се симулира действителното термично натоварване. След това таймерът точно определя точното време за реакция.

Регулирайки основните параметри, трябва да се стремим към такива индикатори:

  • при 1, 5-кратен ток, устройството трябва да изключи двигателя след 150 s;
  • при 5 … 6-кратен ток, той трябва да изключи двигателя след 10 s.

Ако времето за реакция не е правилно, релейният елемент трябва да се регулира с помощта на контролния винт.

За да работи правилно, е необходимо да се настрои устройството към максимално допустимия електрически ток на двигателя и температурата на въздуха

Това се прави в случаите, когато стойностите на номиналния ток на неелектрическия двигател и на двигателя са различни, както и ако околната температура е по-ниска от номиналната (+40 ° C) с повече от 10 градуса по Целзий.

Работният ток на електротермичния превключвател намалява с увеличаване на температурата около въпросния обект, тъй като загряването на биметалната лента зависи от този параметър. При значителни различия е необходимо допълнително да се коригира ТР или да се избере по-подходящ термоелемент.

Рязките температурни колебания значително влияят на работата на текущото реле. Ето защо е много важно да се избере НЕ, която е в състояние ефективно да изпълнява основни функции, като се вземат предвид реалните стойности.

ТР се препоръчва да бъдат поставени в една и съща стая със защитена електрическа инсталация. Те не трябва да се монтират в близост до топлинни генератори, пещи за отопление или други източници на топлина.

Тези ограничения не са приложими за температурно компенсирани релета. Токовата настройка на защитното устройство може да се регулира в диапазона от 0.75-1.25 x от стойностите на номиналния ток на термоелемента. Регулирането се извършва на етапи.

Първо изчислете корекцията Е 1 без температурната компенсация:

E 1 = (I nom -I ne ) / c × I ne,

където

  • I ном - номинален ток на натоварване на двигателя,
  • I ne - номиналният ток на работния нагревателен елемент в релето,
  • c е цената на деленията на скалата, т.е. ексцентричната (c = 0.055 за защитените стартери, c = 0.05 за отворени).

Следващата стъпка е да се определи Е2 изменението на температурата на околната среда:

E 2 = (t a -30) / 10,

Където t a (околна температура) е температурата на околната среда в градуси Целзий.

Последният етап е да се намери общото изменение:

E = E 1 + E 2 .

Общото изменение E може да бъде със знак „+“ или „-“. Ако резултатът е дробна стойност, тя трябва да бъде закръглена към цялото в по-малка / по-голяма модулна страна, в зависимост от естеството на текущото натоварване.

За да регулирате релето, ексцентрикът се прехвърля към получената стойност на общата корекция. Високата температура на реакция намалява зависимостта на защитния апарат от външните индикатори.

Релето на термичната защита позволява ръчно плавно регулиране на величината на работния ток на устройството в рамките на ± 25% от номиналния ток на електромеханичната инсталация.

Регулирането на тези индикатори се извършва от специален лост, чието движение променя първоначалното огъване на биметалната плоча. Настройката на работния ток в по-широк диапазон се извършва чрез подмяна на термоелементи.

В съвременните устройства за защита от претоварване има тестов бутон, който ви позволява да проверите здравето на устройството без специална стойка. Има и ключ за нулиране на всички настройки. Можете да ги нулирате автоматично или ръчно. Освен това, продуктът е снабден с индикатор за текущото състояние на уреда.

Маркиране на електротермични релета

Защитните устройства се избират в зависимост от размера на мощността на електродвигателя. Основната част от ключовите характеристики е скрита в символа.

Това е маркировката на термичните релета на завода KEAZ. Важно е при избора да се обърне внимание на стойността на номиналния ток на разглеждания модел, така че да е достатъчно

Акцентът трябва да бъде върху някои точки:

  1. Обхватът на стойностите на токовете на зададените стойности (посочени в скоби) се различава минимално от различните производители.
  2. Буквите обозначения за определен вид изпълнение могат да варират.
  3. Климатичното представяне често се използва като обхват. Например, UHL3O4 трябва да се чете по следния начин: UHL3-O4.

Днес можете да закупите различни варианти на устройства: релета за променлив и постоянен ток, моностабилни и бистабилни, устройства с отрицателно ускорение при включване / изключване, реле за термична защита с ускоряващи елементи, TR без задържане на намотка, с една или няколко намотки.

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 следующая статья, с которой мы рекомендуем ознакомиться.

Заключения и полезно видео по темата

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.

Моля, напишете коментарите в полето по-долу. Расскажите, как вы выбирали и настраивали тепловое реле для собственного электромотора. Делитесь полезными сведениями, задавайте вопросы, размещайте фотоснимки по теме статьи.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Електротехник