Lämpörele: toimintaperiaate, tyypit, kytkentäkaavio + säätö ja merkintä

Minkä tahansa sähkömoottorilla varustetun asennuksen kestävyys ja toimintavarmuus riippuu useista tekijöistä. Virran ylikuormitukset vaikuttavat kuitenkin merkittävästi moottorin käyttöikään.Heidän varoittamiseksi on kytketty lämpörele, joka suojaa sähkökoneen päätyöelementtiä.

Kerromme, kuinka valita laite, joka ennustaa uhkaavat hätätilanteet, kun suurimmat sallitut virta-arvot ylittyvät. Esittämässämme artikkelissa kuvataan toimintaperiaate, tarjotaan lajikkeita ja niiden ominaisuuksia. Neuvoja liittämiseen ja oikeaan konfigurointiin annetaan.

Miksi suojalaitteita tarvitaan?

Vaikka sähkökäyttö olisi oikein suunniteltu ja käytetty peruskäyttösääntöjä rikkomatta, toimintahäiriöiden mahdollisuus on aina olemassa.

Hätäkäyttötiloja ovat yksi- ja monivaiheiset oikosulut, sähkölaitteiden lämpöylikuormitukset, roottorin jumiutuminen ja laakeriyksikön tuhoutuminen, vaihehäviö.

Suurilla kuormituksilla käytettäessä sähkömoottori kuluttaa valtavan määrän sähköä. Ja kun nimellisjännite ylittyy säännöllisesti, laite lämpenee voimakkaasti.

Tämän seurauksena eristys kuluu nopeasti, mikä lyhentää merkittävästi sähkömekaanisten asennusten käyttöikää. Tällaisten tilanteiden poistamiseksi sähkövirtapiiriin on kytketty lämpösuojarele. Niiden päätehtävänä on varmistaa kuluttajien normaali toiminta.

Ne sammuttavat moottorin tietyllä viiveellä ja joissakin tapauksissa välittömästi estääkseen eristyksen tuhoutumisen tai sähköasennuksen yksittäisten osien vaurioitumisen.

Virran rele suojaa jatkuvasti sähkömoottoria vaihehäiriöiltä ja teknisiltä ylikuormituksilta sekä roottorijarrutukselta. Nämä ovat tärkeimmät syyt hätätilanteiden syntymiseen

Eristysvastuksen pienenemisen estämiseksi käytetään suojaavia sammutuslaitteita, mutta jos tehtävänä on estää jäähdytyshäiriö, kytketään erityisiä laitteita, joissa on sisäänrakennettu lämpösuoja.

TR:n rakenne ja toimintaperiaate

Rakenteellisesti tavallinen sähköterminen rele on pieni laite, joka koostuu herkästä bimetallilevystä, lämmityskierukasta, vipu-jousijärjestelmästä ja sähkökoskettimista.

Bimetallilevy on valmistettu kahdesta erilaisesta metallista, yleensä Invar- ja kromi-nikkeliteräksestä, jotka on liitetty tiukasti yhteen hitsausprosessilla. Yhdellä metallilla on korkeampi lämpötilalaajenemiskerroin kuin toisella, joten ne kuumenevat eri nopeuksilla.

Virran ylikuormituksen aikana levyn kiinnittämätön osa taipuu materiaalia kohden, jonka lämpölaajenemiskerroin on pienempi. Tämä kohdistaa voiman suojalaitteen kosketusjärjestelmään ja aktivoi sähköasennuksen sammutuksen ylikuumenemisen sattuessa.

Useimmissa mekaanisten lämpöreleiden malleissa on kaksi kosketinryhmää. Toinen pari on normaalisti auki, toinen pysyvästi kiinni. Kun suojalaite laukeaa, koskettimien tila muuttuu. Ensimmäiset sulkeutuvat ja toiset avautuvat.

Elektroniset TR:t käyttävät erityisiä antureita ja herkkiä antureita, jotka reagoivat lisääntyneeseen virtaan.Tällaisten suojalaitteiden mikroprosessori on ohjelmoitu parametreillä, jotka määrittävät tilanteet, joissa virtalähde on katkaistava

Integroitu muuntaja tunnistaa virran, jonka jälkeen elektroniikka käsittelee vastaanotetut tiedot. Jos nykyinen arvo on tällä hetkellä suurempi kuin asetus, pulssi välittyy välittömästi suoraan kytkimeen.

Avaamalla ulkoisen kontaktorin elektronisella mekanismilla varustettu rele estää kuorman. Itse lämpörele sähkömoottorille asennettu kontaktoriin.

Bimetallinauhaa voidaan lämmittää suoraan - huippukuormitusvirran vaikutuksesta metallinauhaan tai epäsuorasti käyttämällä erillistä lämpöelementtiä. Usein nämä periaatteet yhdistetään yhteen lämpösuojalaitteeseen. Yhdistetyllä lämmityksellä laitteella on paremmat suorituskykyominaisuudet.

Jäähtymisen jälkeen levy palaa alkuperäiseen tilaansa. Kytkentäkoskettimet sulkeutuvat automaattisesti tai ne on pakotettava suljettuun tilaan

Virtareleen perusominaisuudet

Lämpösuojakytkimen pääominaisuus on vasteajan voimakas riippuvuus sen läpi kulkevasta virrasta - mitä suurempi arvo, sitä nopeammin se toimii. Tämä osoittaa releelementin tietyn inertian.

Varauksenkantajahiukkasten suunnattu liike minkä tahansa sähkölaitteen läpi, kiertovesipumppu ja sähkökattila, joka tuottaa lämpöä. Nimellisvirralla sen sallittu kesto pyrkii äärettömään.

Ja nimellisarvot ylittävillä arvoilla laitteiston lämpötila nousee, mikä johtaa eristeen ennenaikaiseen kulumiseen.

Katkeutunut piiri estää välittömästi lisälämpötilan nousun.Tämä mahdollistaa moottorin ylikuumenemisen estämisen ja sähköasennuksen hätävian.

Itse moottorin nimelliskuorma on avaintekijä laitteen valinnassa. Ilmaisin alueella 1,2-1,3 osoittaa onnistuneen toiminnan 30 % virran ylikuormituksella 1200 sekunnin aikana.

Ylikuormituksen kesto voi vaikuttaa negatiivisesti sähkölaitteiden kuntoon - lyhytaikaisella 5-10 minuutin altistuksella vain moottorin käämi, jolla on pieni massa, lämpenee. Ja jos se kestää pitkään, koko moottori lämpenee, mikä voi johtaa vakaviin vaurioihin. Tai saattaa olla tarpeen vaihtaa palaneet laitteet uusiin.

Suojataksesi esinettä mahdollisimman paljon ylikuormitukselta, sinun tulee käyttää erityisesti sille tarkoitettua lämpösuojarelettä, jonka vasteaika vastaa tietyn sähkömoottorin suurinta sallittua ylikuormitusarvoa.

Käytännössä kerätä jännitteen ohjausrele kullekin moottorityypille on epäkäytännöllinen. Yhtä releelementtiä käytetään erityyppisten moottoreiden suojaamiseen. Samanaikaisesti on mahdotonta taata luotettavaa suojausta koko minimi- ja enimmäiskuorman rajoittaman käyttöjakson ajan.

Virta-indikaattoreiden nousu ei johda välittömästi laitteiden vaaralliseen hätätilaan. Kestää jonkin aikaa, ennen kuin roottori ja staattori saavuttavat maksimilämpötilansa.

Siksi suojalaitteen ei välttämättä tarvitse reagoida jokaiseen edes vähäiseen virran nousuun. Releen tulisi sammuttaa sähkömoottori vain tapauksissa, joissa on vaara eristävän kerroksen nopeasta kulumisesta.

Lämpösuojareleiden tyypit

On olemassa useita erityyppisiä releitä, jotka suojaavat sähkömoottoreita vaihehäiriöiltä ja virran ylikuormitukselta. Ne kaikki eroavat suunnitteluominaisuuksiltaan, käytetyn MP:n tyypiltä ja niiden käytöstä eri moottoreissa.

TRP. Yksinapainen kytkinlaite yhdistetyllä lämmitysjärjestelmällä. Suunniteltu suojaamaan asynkronisia kolmivaiheisia sähkömoottoreita ylikuormituksilta. TRP:tä käytetään tasavirtaverkoissa, joiden perusjännite normaaleissa käyttöolosuhteissa on enintään 440 V. Se kestää tärinää ja iskuja.

RTL. Suojaa moottoria seuraavissa tapauksissa:

• kun yksi kolmesta vaiheesta epäonnistuu;
• virtojen ja ylikuormituksen epäsymmetria;
• myöhästynyt lähtö;
• toimilaitteen jumiutuminen.

Ne voidaan asentaa KRL-liittimillä erillään magneettisista käynnistimistä tai asentaa suoraan PML:ään. Asennettu vakiotyyppisille kiskoille, suojausluokka – IP20.

PTT. Ne suojaavat asynkronisia kolmivaiheisia koneita, joissa on oravahäkkiroottori, mekanismin viivästyneeltä käynnistykseltä, pitkittyneiltä ylikuormituksilta ja epäsymmetrialta eli vaiheepätasapainolta.

RTT:itä voidaan käyttää komponentteina erilaisissa sähkökäytön ohjauspiireissä sekä integroitavaksi PMA-sarjan käynnistimiin

TRN. Kaksivaiheiset kytkimet, jotka ohjaavat sähköasennuksen käynnistystä ja moottorin toimintatilaa. Ne ovat käytännössä riippumattomia ympäristön lämpötilasta, niissä on vain järjestelmä, jolla koskettimet palautetaan manuaalisesti alkuperäiseen tilaan. Niitä voidaan käyttää DC-verkoissa.

RTI. Sähköiset kytkentälaitteet jatkuvalla, vaikkakin pienellä sähkönkulutuksella. Asennettu KMI-sarjan kontaktoreihin. Työskentele yhdessä sulakkeiden kanssa/automaattiset kytkimet.

Puolijohdereleet. Ne ovat pieniä kolmivaiheisia elektronisia laitteita, joissa ei ole liikkuvia osia.

Ne toimivat moottorin lämpötilojen keskiarvojen laskemisen periaatteella, valvoen tätä tarkoitusta varten jatkuvasti käyttö- ja käynnistysvirtaa. Ne eivät läpäise ympäristön muutoksia, ja siksi niitä käytetään vaarallisilla alueilla.

RTK. Käynnistyskytkimet lämpötilan säätöön sähkölaitteiden koteloissa. Niitä käytetään automaatiopiireissä, joissa lämpöreleet toimivat komponentteina.

Sähkölaitteiden luotettavan toiminnan varmistamiseksi releelementillä on oltava sellaisia ​​ominaisuuksia kuin herkkyys ja nopeus sekä selektiivisyys

On tärkeää muistaa, että mikään edellä mainituista laitteista ei sovellu suojaamaan virtapiirejä oikosululta.

Lämpösuojalaitteet estävät vain hätätilanteet, jotka syntyvät mekanismin epänormaalin toiminnan tai ylikuormituksen aikana.

Sähkölaitteet voivat palaa loppuun jo ennen kuin rele alkaa toimia. Kattavan suojan saamiseksi niitä on täydennettävä sulakkeilla tai kompakteilla modulaarisilla katkaisijoilla.

Kytkentä, säätö ja merkintä

Ylikuormituskytkinlaite, toisin kuin sähkökatkaisija, ei katkaise virtapiiriä suoraan, vaan lähettää vain signaalin laitoksen väliaikaisesta sammuttamisesta hätätilassa. Sen normaalisti kytketty kosketin toimii kontaktorin "stop"-painikkeena ja on kytketty sarjaan.

Laitteen kytkentäkaavio

Relesuunnittelussa ei tarvitse toistaa ehdottomasti kaikkia tehokoskettimien toimintoja onnistuneen toiminnan yhteydessä, koska se on kytketty suoraan MP: hen. Tämä rakenne mahdollistaa merkittäviä säästöjä tehokoskettimien materiaaleissa. On paljon helpompaa kytkeä pieni virta ohjauspiiriin kuin irrottaa välittömästi kolme vaihetta suurella.

Monissa järjestelmissä lämpöreleen liittämiseksi kohteeseen käytetään pysyvästi suljettua kosketinta. Se on kytketty sarjaan ohjauspaneelin "stop"-painikkeen kanssa ja on merkitty NC - normaalisti suljettu tai NC - normaalisti kytketty.

Avointa kosketusta tällaisen järjestelmän kanssa voidaan käyttää lämpösuojauksen toiminnan käynnistämiseen. Sähkömoottoreiden kytkentäkaaviot, joihin on kytketty lämpösuojarele, voivat vaihdella huomattavasti lisälaitteiden tai teknisten ominaisuuksien mukaan.

Tavallisessa yksinkertaisessa piirissä TP on kytketty sähkömoottorin pienjännitekäynnistimen lähtöön. Laitteen lisäkoskettimet on kytkettävä sarjaan käynnistyskäämin kanssa

Tämä tarjoaa luotettavan suojan sähkölaitteiden ylikuormitukselta. Jos virran raja-arvot ylittyvät kohtuuttomasti, releelementti avaa piirin ja irrottaa MP:n ja moottorin välittömästi virtalähteestä.

Lämpöreleen kytkentä ja asennus tehdään pääsääntöisesti yhdessä sähkökäytön kytkemiseen ja käynnistämiseen tarkoitetun magneettikäynnistimen kanssa. On kuitenkin olemassa tyyppejä, jotka on asennettu DIN-kiskoon tai erityiseen paneeliin.

Releelementtien säätöjen hienovaraisuudet

Yksi sähkömoottorin suojalaitteiden päävaatimuksista on laitteiden tarkka toiminta moottorin hätäkäytössä. On erittäin tärkeää valita se oikein ja säätää asetuksia, koska vääriä positiivisia tuloksia ei voida hyväksyä.

Sähköterminen rele, joka sopii optimaalisesti tietyntyyppiseen moottoriin kaikilla teknisillä parametreilla, pystyy tarjoamaan luotettavan suojan ylikuormituksia vastaan ​​jokaisessa vaiheessa, estämään asennuksen pitkittyneen käynnistymisen ja estämään hätätilanteet roottorin jumiutumisesta.

Virtasuojaelementtien käytön eduista tulee huomioida myös melko suuri nopeus ja laaja vastealue sekä asennuksen helppous. Sähkömoottorin oikea-aikaisen sammutuksen varmistamiseksi ylikuormituksen aikana lämpösuojarele on konfiguroitava erityiselle alustalle/telineelle.

Tässä tapauksessa nimellisvirtojen luonnollisesta epätasaisesta jakautumisesta NE:ssä johtuva epätarkkuus eliminoidaan. Suojalaitteen testaamiseen penkillä käytetään kuvitteellista kuormitusmenetelmää.

Alennettu jännitteinen sähkövirta johdetaan termoparin läpi todellisen lämpökuorman simuloimiseksi. Tämän jälkeen tarkka toiminta-aika määritetään tarkasti ajastimen avulla.

Kun määrität perusparametreja, sinun tulee pyrkiä seuraaviin indikaattoreihin:

• 1,5-kertaisella virralla laitteen tulisi sammuttaa moottori 150 sekunnin kuluttua;
• 5...6 kertaa virralla sen pitäisi sammuttaa moottori 10 s kuluttua.

Jos vasteaika ei ole oikea, releelementtiä on säädettävä ohjausruuvilla.

Oikean toiminnan varmistamiseksi laite on asetettava moottorin ja ilman lämpötilan korkeimpaan sallittuun sähkövirtaan

Tämä tehdään tapauksissa, joissa NE:n ja moottorin nimellisvirta-arvot poikkeavat toisistaan, sekä jos ympäristön lämpötila on yli 10 celsiusastetta alle nimellislämpötilan (+40 ºC).

Sähkölämpökytkimen käyttövirta pienenee lämpötilan noustessa kyseessä olevan kohteen ympärillä, koska bimetallinauhan lämmitys riippuu tästä parametrista. Jos on merkittäviä eroja, on tarpeen säätää termoelementtiä lisää tai valita sopivampi lämpöelementti.

Voimakkaat lämpötilan vaihtelut vaikuttavat suuresti virtareleen suorituskykyyn. Siksi on erittäin tärkeää valita NE, joka pystyy suorittamaan perustoiminnot tehokkaasti ottaen huomioon todelliset arvot.

TR on suositeltavaa sijoittaa samaan tilaan suojatun sähköasennuksen kanssa. Niitä ei saa asentaa lähelle lämmönkehittimiä, lämmitysuuneja ja muita lämmönlähteitä.

Nämä rajoitukset eivät koske lämpötilakompensoituja releitä. Suojalaitteen virta-asetusta voidaan säätää alueella 0,75-1,25x lämpöelementin nimellisvirrasta. Asennus tehdään vaiheittain.

Ensin lasketaan korjaus E₁ ilman lämpötilakompensaatiota:

E₁=(I_nom-Minä_ei)/c×I_ei,

Missä

• minä_nom – moottorin nimelliskuormitusvirta,
• minä_ei – releen toimivan lämmityselementin nimellisvirta,
• c on asteikkojaon eli epäkeskon hinta (c=0,055 suojatuilla käynnistimillä, c=0,05 avoimilla).

Seuraava vaihe on E-korjauksen määrittäminen₂ ympäristön lämpötilaan:

E₂=(t_a-30)/10,

Missä t_a (ympäristön lämpötila) – ympäristön lämpötila Celsius-asteina.

Viimeinen vaihe on kokonaiskorjauksen löytäminen:

E=E₁+E₂.

Kokonaiskorjaus E voi olla "+"- tai "-"-merkillä.Jos tulos on murto-osa, se on pyöristettävä alaspäin kokonaislukuun alaspäin/suuremmaksi, riippuen nykyisen kuormituksen luonteesta.

Releen säätämiseksi epäkesko siirretään tuloksena olevaan kokonaiskorjauksen arvoon. Korkea vastelämpötila vähentää suojalaitteen toiminnan riippuvuutta ulkoisista ilmaisimista.

Lämpösuojarele mahdollistaa laitteen käyttövirran manuaalisen tasaisen säätämisen ±25 %:n sisällä sähkömekaanisen asennuksen nimellisvirrasta

Näiden indikaattoreiden säätö suoritetaan erityisellä vivulla, jonka liike muuttaa bimetallilevyn alkuperäistä taivutusta. Käyttövirtaa voidaan säätää laajemmalla alueella vaihtamalla lämpöelementit.

Nykyaikaisissa ylikuormitussuojakytkimissä on testipainike, jonka avulla voit tarkistaa laitteen huollon ilman erityistä jalustaa. Siellä on myös avain kaikkien asetusten nollaamiseen. Ne voidaan nollata automaattisesti tai manuaalisesti. Lisäksi tuote on varustettu sähkölaitteen nykyisen tilan osoittimella.

Sähkötermisten releiden merkintä

Suojalaitteet valitaan sähkömoottorin tehon mukaan. Suurin osa tärkeimmistä ominaisuuksista on piilotettu symboliin.

Tältä näyttää KEAZ-tehtaan lämpöreleiden merkintä. Valittaessa on tärkeää kiinnittää huomiota kyseisen mallin nimellisvirtaan, jotta se riittää

Sinun tulisi keskittyä tiettyihin kohtiin:

1. Virta-arvojen asetusalue (merkitty suluissa) vaihtelee minimaalisesti eri valmistajien välillä.
2. Tietyn suoritustyypin kirjainmerkinnät voivat vaihdella.
3. Ilmastollinen suorituskyky esitetään usein vaihteluvälin muodossa.Esimerkiksi UHL3O4 tulisi lukea seuraavasti: UHL3-O4.

Nykyään voit ostaa erilaisia ​​laitevariaatioita: vaihto- ja tasavirtareleitä, monostabiileja ja bistabiileja, hidastuvia laitteita päälle/pois kytkettynä, lämpösuojareleitä kiihdytyselementeillä, lämpösuojareleitä ilman pitokäämiä, yhdellä tai useammalla käämityksellä .

Näitä parametreja ei aina näytetä laitteiden merkinnöissä, mutta ne on ilmoitettava sähkötuotteiden tuoteselosteessa.

Tutustu sähkömagneettisten releiden rakenteeseen, tyyppeihin ja merkintöihin seuraava artikkeli, joihin suosittelemme tutustumista.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Sähkömoottorin tehokkaan suojan virtareleen rakenne ja toimintaperiaate RTT 32P -laitteen esimerkillä:

Asianmukainen suojaus ylikuormitusta ja vaihehäiriöitä vastaan ​​on avain sähkömoottorin pitkäaikaiseen häiriöttömään toimintaan. Video siitä, kuinka releelementti reagoi mekanismin epänormaalin toiminnan sattuessa:

Kuinka liittää lämpösuojalaite MP:hen, sähkötermisen releen piirikaaviot:

Terminen ylikuormitussuojarele on pakollinen toiminnallinen elementti kaikissa sähkökäytön ohjausjärjestelmissä. Se reagoi moottoriin menevään virtaan ja aktivoituu, kun sähkömekaanisen asennuksen lämpötila saavuttaa raja-arvonsa. Tämä mahdollistaa ympäristöystävällisten sähkömoottoreiden käyttöiän maksimoimisen.

Kirjoita kommentit alla olevaan lohkoon. Kerro meille, kuinka valitsit ja määritit lämpöreleen omalle sähkömoottorillesi. Jaa hyödyllistä tietoa, kysy kysymyksiä, lähetä artikkelin aiheeseen liittyviä valokuvia.