Termiskt relä för en elmotor: funktionsprincip, enhet, hur man väljer

Under drift av kraftutrustning utsätts den ständigt för strömöverbelastningar, vilket minskar dess hållbarhet.Skydd i sådana situationer är ett termiskt relä för elmotorn, som stänger av strömförsörjningen när ovanliga omständigheter uppstår.

Vi föreslår att du förstår designen, funktionsprincipen, typerna och nyanserna för att ansluta skyddsanordningar. Dessutom kommer vi att berätta vilka parametrar och egenskaper som bör beaktas när du väljer ett termiskt relä.

Design av termiska reläer

Termiska reläer av alla typer har en liknande enhet. Det viktigaste inslaget i någon av dem är den känsliga bimetallremsan.

Driftströmvärdet påverkas av temperaturen i miljön där reläet arbetar. En ökning av temperaturen minskar svarstiden.

För att minimera denna påverkan väljer enhetsutvecklare högsta möjliga bimetalltemperatur. För samma ändamål är vissa reläer utrustade med en extra kompensationsplatta.

Enheten består av ett hus, en nikromvärmare, en bimetallplatta, en spärr, en skruv, en spak, en rörlig kontakt och en returknapp (+)

Om nichromvärmare ingår i relädesignen är de anslutna i en parallell-, serie- eller parallellseriekrets med en platta.

Strömvärdet i bimetallen regleras med hjälp av shuntar. Alla delar är inbyggda i kroppen. Det U-formade bimetallelementet är fixerat på axeln.

En spiralfjäder vilar mot ena änden av plattan. Den andra änden är baserad på ett balanserat isoleringsblock som roterar runt en axel och är ett stöd för en kontaktbrygga utrustad med silverkontakter.

För att koordinera inställningsströmmen är bimetallplattan ansluten vid sin vänstra ände till sin mekanism. Justeringen sker på grund av påverkan på den primära deformationen av plattan.

Om storleken på överbelastningsströmmarna blir lika med eller större än inställningarna, roterar isoleringsblocket under påverkan av plattan. När den välter stängs enhetens normalt slutna kontakt av.

TRT termiskt relä i sektion. Här är huvudelementen: hölje (1), inställningsmekanism (2), knapp (3), axel (4), silverkontakter (5), kontaktbrygga (6), isoleringsblock (7), fjäder (8), platta bimetall (9), axel (10)

Reläet återgår automatiskt till sitt ursprungliga läge. Självretursprocessen tar inte mer än 3 minuter från det att skyddet slås på. En manuell återställning är också möjlig; en speciell återställningsnyckel tillhandahålls för detta.

När du använder den tar enheten sin ursprungliga position på 1 minut. För att aktivera knappen, vrid den moturs tills den stiger över kroppen. Installationsströmmen anges vanligtvis på panelen.

Funktionsprincip för enheten

Utför en skyddsfunktion, strömbrytare kopplar bort strömförsörjningskretsar. Ett termiskt relä skiljer sig från det genom att när belastningen överskrids avger det helt enkelt en styrsignal. Med sådant skydd kopplas små strömmar i en styrkrets.

I kretsen framför det termiska reläet finns magnetisk omkopplare. När kretsarna öppnas i en nödsituation finns det inget behov av att duplicera kontaktorns funktion. Följaktligen förbrukas inget material för tillverkning av kraftkontaktgrupper.

De mest populära är enheter utrustade med bimetallplattor. Själva plattan består av två liknande element.

En av dem har en betydande temperaturkoefficient, medan den andra har en något mindre. Dessa två komponenter passar tätt ihop.

Eftersom komponenterna i en bimetallremsa är gjorda av ett par olika metaller med olika expansionskoefficienter, får uppvärmningen att den böjs och interagerar med kontakterna

Sådan styv fastsättning säkerställs genom svetsning eller varmvalsning. På grund av det faktum att plattan är fixerad orörlig, när den värms upp, böjer den sig mot elementet med en lägre temperaturkoefficient. Denna princip togs som grund vid skapandet termiska reläer.

I deras produktion används krom-nickelstål och icke-magnetiskt stål, som har en hög temperaturkoefficient. Invar, en förening av nickel och järn, används som ett material med ett lågt värde på denna parameter.

Ett termiskt relä fungerar enligt detta schema. Den lösa änden av bimetallplattan, när den böjs, påverkar kontakterna på det termiska reläet (+)

Bimetallplattan värms upp av lastströmmar. De flyter oftast genom en speciell värmare. Det finns också kombinerad uppvärmning, där bimetallen, förutom den värme som avges av värmaren, också värms upp av strömmen som passerar genom den.

Hur man ansluter ett termiskt relä

Den slutna kontakten (normalansluten), som används för att ansluta termomodulen till magnetstartaren, betecknas NC eller NC, vilket står för normalt sluten. Bokstavskombinationen NO anger en normalt öppen kontakt.

I en enkel krets används den för att ge en signal som indikerar att motorskyddet har löst ut på grund av överskridande av tröskeltemperaturen.

När den är implementerad i komplexa styrkretsar kan den generera en nödsignal för att avaktivera transportören.

Det termiska reläet är placerat bakom kontaktorerna, men framför elmotorn. Anslutningen av den normala anslutna kontakten till "Stopp"-knappen på kontrollpanelen utförs enligt en sekventiell krets (+)

Beteckningen på kontaktorterminaler dikteras av GOST: normalt stängd - 95-96, normalt öppen - 97-98. En startmotor är ansluten till det första paret, det andra används för signaleringskretsar. Eftersom motorn och det termiska reläet måste skyddas från kortslutning måste kretsen innehålla en strömbrytare.

Enhetskretsen inkluderar "Test" och "Stopp" eller "Återställ"-knappar. Den första används för att kontrollera funktionaliteten och den andra används för att manuellt inaktivera skyddet.

Med hjälp av den roterande spännströmbrytaren, efter att skyddet slagits på, startas elmotorn om. Glasskyddet på produkten är märkt och förseglat.

Baserat på typen av anslutning kan två stora grupper av termiska reläer urskiljas:

• första gruppen - enheter monterade bakom den magnetiska startmotorn och de som är anslutna med byglar;
• andra gruppen — enheter installerade direkt på startkontaktorn.

I det senare fallet, under uppstart, faller huvudbelastningen på kontaktorn.Här är termomodulen utrustad med kopparkontakter kopplade direkt till startingångarna.

Termiskt relädiagram. Beteckningar på styrelement och utgångar är markerade på den. Dessa beteckningar kan skilja sig åt för olika modeller (+)

Ledningar från motorn är anslutna till TP. Själva reläet i en sådan krets representerar en mellanenhet som analyserar strömmen som flyter till motorn från magnetstartaren.

Nyanser vid installation av enheten

Den termiska modulens svarshastighet kan påverkas inte bara av strömöverbelastningar utan också av externa temperaturindikatorer. Skyddet fungerar även i frånvaro av överbelastning.

Det händer också att motorn under påverkan av forcerad ventilation utsätts för termisk överbelastning, men skyddet fungerar inte.

För att undvika sådana fenomen måste du följa rekommendationerna från specialister:

1. När du väljer ett relä, fokusera på den högsta tillåtna driftstemperaturen.
2. Installera skyddet i samma rum som det skyddade objektet.
3. För installation, välj platser där det inte finns några värmekällor eller ventilationsanordningar.
4. Du måste konfigurera den termiska modulen baserat på den faktiska omgivningstemperaturen.
5. Det bästa alternativet är att ha inbyggd termisk kompensation i relädesignen.

Ett ytterligare alternativ för det termiska reläet är skydd i händelse av fas eller fullständigt strömavbrott. För trefasmotorer är denna punkt särskilt relevant.

Strömmen i ett termiskt relä rör sig sekventiellt genom dess värmemodul och vidare till motorn. Enheten är ansluten till startlindningen med ytterligare kontakter (+)

Om det finns ett problem i en fas tar de andra två en större ström. Som ett resultat uppstår överhettning snabbt och sedan avstängning.Om reläet inte fungerar effektivt kan både motorn och kablaget misslyckas.

Befintliga enhetstyper

Klassen av termiska reläer inkluderar flera typer: TRN, RTL, TRP, RTI, RTT. Användningen av varje bestäms av designfunktionerna.

Tvåfas strömrelä (TRN), används främst för elektriskt skydd av asynkronmotorer med en ekorrburrotor. Som regel arbetar de från ett nätverk med en klassificering på upp till 500 V, en frekvens på 50 Hz.

Reläet är utrustat med en manuell kontaktkontrollmekanism. Dimensionerna på TRN gör det möjligt att integrera dem i kompletta enheter av både stängda och öppna stationer som koordinerar driften av drivenheter. De utför inte funktionen som kortslutningsskydd och behöver det själva.

TRP-relä De har en vibrationsbeständig mekanism och en stöttålig kropp. Designad för att skydda asynkrona trefasmotorer som arbetar under förhållanden med tung mekanisk belastning.

De är konstruerade för en maximal ström på 600 A och en maximal spänning på 500 V, och i kretsar med likström - 440 V. Automatiken är okänslig för yttre temperatur och fungerar när indikatorn överstiger 200°C.

RTL-enheter — trefas, förutom att skydda motorn från överbelastning, skyddar rotorn från att fastna. De försäkrar den mot skador vid fasobalans under en långvarig uppstart.

De arbetar autonomt med KRL-kopplingsplintar och i en modifiering med en PML-magnetstartare. Aktuellt driftsområde - från 0,10 till 86 A.

Kontaktor parad med termiskt relä. När enheten utlöses ändrar de normalt stängda och normalt öppna kontakterna sina positioner synkront

PTT — Enheten skyddar asynkronmotorer från strömstötar, fasobalans, störningar och andra nödsituationer.Den används både som en fristående enhet och som en integrerad del av PMA- och PME-startare.

Trefas RTI-produkt utrustad med samma funktioner som den tidigare, men används i en modifiering med KTM- och KMI-startare.

Hur man väljer ett termiskt relä

Motorn behöver ett relä för skydd när det av tekniska skäl finns ett potentiellt hot om överbelastning. Det andra fallet är behovet av att begränsa starttiden under reducerade spänningsförhållanden.

Dessa krav finns i de relevanta instruktionerna. Som anger en begäran om att utrusta en skyddsprodukt med en tidsfördröjning. Allt detta realiseras med hjälp av termiska reläer.

Grundläggande egenskaper hos enheter

Grunddata för enheten som skyddar motorn är:

1. Kontaktprestanda beroende på aktuella parametrar - tid-strömindikator.
2. Driftström vid vilken TP utlöses.
3. Begränsa aktuella inställningar. I alla enheter som tillverkas av olika tillverkare skiljer sig denna parameter något. Att överskrida det nominella värdet med 20 % innebär att enheten fungerar efter 25 minuter.
4. Märkströmvärdet för den fungerande bimetallplattan. Detta avser ett värde över vilket reläet inte slås av omedelbart.
5. Strömområde inom vilket reläet arbetar.

Information om det termiska reläet kan erhållas genom att dechiffrera dess markeringar. Symbolen som anger typen av exekvering kan variera.

Kontaktor parad med termiskt relä. När enheten utlöses ändrar de normalt stängda och normalt öppna kontakterna synkront sin position (+)

Platserna för inhemska TP:er regleras av GOST 15150.Deras arbete påverkas av sådana faktorer som höjden över havet, vibrationer, stötar och acceleration.

Tillverkare återspeglar alla dessa nyanser i märkningen av sina produkter. Några av dem innehåller dessutom information om förmågan att arbeta i närvaro av skadliga ämnen och explosiva gaser.

Välja en enhet enligt reglerna

Kraven för det termiska reläet anges i instruktionerna. Här föreskrivs också att skyddet ska ha tidsfördröjning. Alla önskemål uppfylls med hjälp av speciella enheter.

Tid-strömkaraktäristik för TR och den skyddade motorn. Vid kortslutningsströmmar blir reläets värmeelement termiskt instabila (+)

När man analyserar tidsströmkarakteristika för en TR är det nödvändigt att ta hänsyn till att drift kan ske från ett överhettat eller kallt tillstånd.

Oklanderligt skydd förutsätter att kurvan som visar det optimala beroendet av strömflödets varaktighet på strömvärdet för reläet och motorn för problemfri drift av utrustningen är annorlunda. Den första ska vara lägre än den andra.

Tabellen visar de tekniska egenskaperna för det termiska reläet av RTL-typ. Med den kan du välja en skyddsanordning med nödvändiga parametrar för motoreffekt (+)

Det korrekta valet av en skyddsprodukt utförs på basis av en sådan parameter som märkströmmen. Dess värde är relaterat till den elektriska motorns märklastström.

Både internationella och inhemska standarder föreskriver att motorns märkström liknar inställningen av det termiska reläets driftström.

Detta innebär att enheten tas i drift vid en överbelastning på 20 till 30 % eller vid Iav.x1.2 eller 1.3 senast 20 minuter.

Baserat på detta måste valet göras så att TR:ns icke-driftström överstiger det täckta objektets märkström med i genomsnitt 12 %. In-värdet visas i enhetens pass och på en skylt fäst på kroppen.

Baserat på den väljs både TR och startmotor som motsvarar den. Reläskalan är kalibrerad i ampere och motsvarar i regel det inställda strömvärdet.

Ett exempel är valet av ett termiskt relä för en asynkronmotor ansluten till ett 380 V-nätverk med en effekt på 1,5 kW.

Driftmärkströmmen för den är 2,8 A, vilket betyder att för ett termiskt relä kommer tröskelströmmen att vara lika med: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. Enligt tabellen bör valet göras på RTL-1008, vars justeringsområde ligger på mellan 2,4 och 4 A.

När skyddet utlöses eliminerar de först grundorsaken till stoppet och återställer sedan "värmaren" till sitt ursprungliga tillstånd med hjälp av returtangenten

När motorns namnskyltdata är okända, bestäms strömmen med hjälp av speciella enheter - en strömklämma eller en multimeter med lämpligt alternativ. Mätningar utförs på var och en av faserna.

När du väljer är det viktigt att vara uppmärksam på spänningen som anges på enheten. Om du planerar att använda en TP-starter tandem måste du ta hänsyn till antalet kontakter.

Vid anslutning av enheten till ett trefasnät krävs en modul som har en skyddsfunktion vid ledarutbränning eller fasobalans.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Effektivt motorskyddssystem:

Komponenter i ett termiskt relä:

Principen för interaktion mellan olika enheter i olika anslutningsalternativ för ett termiskt relä är densamma. För bättre orientering i diagram måste du kunna "läsa" enhetsmarkeringar.Helst bör allt anslutningsarbete utföras av en tekniker som är certifierad för att arbeta under högspänningsförhållanden.

Har du något att tillägga, eller har du frågor om val och användning av ett termiskt relä? Du kan lämna kommentarer på publikationen, delta i diskussioner och dela din egen erfarenhet av att använda enheterna. Kontaktformuläret finns i nedre blocket.