Princip rada i dijagram povezivanja toplinskog releja

Zaštita elektromotora, magnetskih pokretača i druge opreme od opterećenja koja uzrokuju pregrijavanje provodi se posebnim uređajima za toplinsku zaštitu. Da biste napravili pravi izbor modela toplinske zaštite, morate znati njegov princip rada, uređaj, kao i glavne kriterije odabira.

Uređaj i princip rada

Toplinski relej (TR) dizajniran je za zaštitu elektromotora od pregrijavanja i prijevremenog kvara. Tijekom dugotrajnog pokretanja elektromotor je podložan strujnim preopterećenjima, jer. tijekom pokretanja, sedam puta se troši struja, što dovodi do zagrijavanja namota. Nazivna struja (In) - struja koju motor troši tijekom rada. Osim toga, TR povećava vijek trajanja električne opreme.

Toplinski relej, čiji se uređaj sastoji od najjednostavnijih elemenata:

1. termoosjetljivi element.
2. Kontakt sa samopovratkom.
3. Kontakti.
4. Proljeće.
5. Bimetalni vodič u obliku ploče.
6. Dugme.
7. Regulator struje zadane vrijednosti.

Element osjetljiv na temperaturu je temperaturni senzor koji se koristi za prijenos topline na bimetalnu ploču ili drugi toplinski zaštitni element. Kontakt s samopovratom omogućuje, kada se zagrije, da se trenutno otvori strujni krug električnog potrošača kako bi se izbjeglo pregrijavanje.

Ploča se sastoji od dvije vrste metala (bimetala), od kojih jedna ima visoki koeficijent toplinskog širenja (Kp). Međusobno se pričvršćuju zavarivanjem ili valjanjem na visokim temperaturama. Zagrijavanjem se termozaštitna ploča savija prema materijalu s nižim Kp, a nakon hlađenja ploča zauzima prvobitni položaj. U osnovi, ploče su izrađene od invara (niži Kp) i nemagnetnog ili krom-nikl čelika (veći Kp).

Gumb uključuje TR, regulator struje za podešavanje je neophodan za postavljanje optimalne vrijednosti I za potrošača, a njegov višak će dovesti do rada TR.

Princip rada TR temelji se na Joule-Lenzovom zakonu. Struja je usmjereno kretanje nabijenih čestica koje se sudaraju s atomima kristalne rešetke vodiča (ova vrijednost je otpor i označava se s R). Ova interakcija uzrokuje pojavu toplinske energije dobivene iz električne energije. Ovisnost trajanja strujanja o temperaturi vodiča određena je Joule-Lenzovim zakonom.

Formulacija ovog zakona je sljedeća: kada I prolazi kroz vodič, količina topline Q koju stvara struja, pri interakciji s atomima kristalne rešetke vodiča, izravno je proporcionalna kvadratu od I, vrijednosti od R vodiča i vrijeme koje struja djeluje na vodič.Matematički se može napisati na sljedeći način: Q = a * I * I * R * t, gdje je a faktor pretvorbe, I je struja koja teče kroz željeni vodič, R je vrijednost otpora i t je vrijeme protoka ja

Kada je koeficijent a = 1, rezultat izračuna se mjeri u džulima, a pod uvjetom da je a = 0,24 rezultat se mjeri u kalorijama.

Bimetalni materijal zagrijava se na dva načina. U prvom slučaju prolazim kroz bimetal, au drugom kroz namot. Izolacija namota usporava protok toplinske energije. Termalni prekidač se zagrijava više pri visokim vrijednostima I nego kada dođe u kontakt s elementom koji osjeća temperaturu. Signal aktiviranja kontakta je odgođen. Oba principa se koriste u modernim TR modelima.

Zagrijavanje bimetalne ploče uređaja za toplinsku zaštitu provodi se kada je opterećenje priključeno. Kombinirano grijanje omogućuje vam da dobijete uređaj s optimalnim karakteristikama. Ploča se zagrijava toplinom koju stvara I kada prolazi kroz nju, a posebnim grijačem kada se I opterećuje. Tijekom zagrijavanja bimetalna traka se deformira i djeluje na kontakt sa samopovratom.

Glavne karakteristike

Svaki TR ima individualne tehničke karakteristike (TX). Relej se mora odabrati prema karakteristikama opterećenja i uvjetima uporabe pri radu elektromotora ili drugog potrošača električne energije:

1. Vrijednost In.
2. Raspon podešavanja I aktiviranja.
3. Napon.
4. Dodatno upravljanje radom TR.
5. Vlast.
6. Ograničenje rada.
7. Osjetljivost na faznu neravnotežu.
8. Razred izleta.

Vrijednost nazivne struje je vrijednost I za koju je TR projektiran.Odabire se prema vrijednosti In potrošača na koji je izravno priključen. Osim toga, trebate odabrati s marginom od In i voditi se sljedećom formulom: Inr \u003d 1,5 * Ind, gdje je Inr - In TR, što bi trebalo biti 1,5 puta više od nazivne struje motora (Ind).

I granica podešavanja rada jedan je od važnih parametara uređaja za toplinsku zaštitu. Oznaka ovog parametra je raspon podešavanja In vrijednosti. Napon - vrijednost napona napajanja za koji su projektirani kontakti releja; ako je dopuštena vrijednost prekoračena, uređaj neće uspjeti.

Neke vrste releja opremljene su zasebnim kontaktima za kontrolu rada uređaja i potrošača. Snaga je jedan od glavnih parametara TR, koji određuje izlaznu snagu priključenog potrošača ili potrošačke skupine.

Granica isključenja ili prag isključenja faktor je koji ovisi o nazivnoj struji. U osnovi, njegova vrijednost je u rasponu od 1,1 do 1,5.

Osjetljivost na faznu neravnotežu (fazna asimetrija) pokazuje postotni omjer faze s neravnotežom prema fazi kroz koju teče nazivna struja tražene veličine.

Klasa okidanja je parametar koji predstavlja prosječno vrijeme isključenja TR ovisno o višekratniku struje podešavanja.

Glavna karakteristika po kojoj trebate odabrati TR je ovisnost vremena rada o struji opterećenja.

Dijagram ožičenja

Dijagrami za spajanje toplinskog releja na krug mogu se značajno razlikovati ovisno o uređaju.Međutim, TR su spojeni serijski s namotom motora ili zavojnicom magnetskog pokretača na normalno otvoreni kontakt, kao ova vrsta veze omogućuje zaštitu uređaja od preopterećenja. Ako su pokazatelji trenutne potrošnje prekoračeni, TR isključuje uređaj iz napajanja.

U većini strujnih krugova pri povezivanju se koristi trajno otvoreni kontakt, koji radi kada je spojen u seriju s tipkom za zaustavljanje na upravljačkoj ploči. U osnovi, ovaj kontakt je označen slovima NC ili H3.

Prilikom povezivanja zaštitnog alarma može se koristiti normalno zatvoreni kontakt. Osim toga, u složenijim krugovima, ovaj kontakt se koristi za implementaciju softverske kontrole zaustavljanja uređaja u nuždi pomoću mikroprocesora i mikrokontrolera.

Termostat se lako spaja. Da biste to učinili, morate se rukovoditi sljedećim principom: TR se postavlja nakon kontaktora startera, ali prije elektromotora, a trajno zatvoreni kontakt se uključuje serijskom vezom s tipkom za zaustavljanje.

Vrste toplinskih releja

Postoji mnogo vrsta na koje se toplinski releji dijele:

1. Bimetalni - RTL (ksd, lrf, lrd, lr, iek i ptlr).
2. Kruto stanje.
3. Relej za praćenje temperaturnog režima uređaja. Glavne oznake su sljedeće: RTK, NR, TF, ERB i DU.
4. Relej za taljenje legure.

Bimetalni TR imaju primitivan dizajn i jednostavni su uređaji.

Načelo rada toplinskog releja čvrstog stanja značajno se razlikuje od bimetalnog tipa. Solid-state relej je elektronički uređaj, koji se također naziva Schneider i izrađen je na radio elementima bez mehaničkih kontakata.

To uključuje RTR i RTI IEK, koji izračunavaju prosječne temperature elektromotora praćenjem njegovog pokretanja i In. Glavna značajka ovih releja je sposobnost otpora na iskre, t.j. mogu se koristiti u eksplozivnim okruženjima. Ovaj tip releja je brži u vremenu rada i lakši za podešavanje.

RTC su dizajnirani za kontrolu temperaturnog režima elektromotora ili drugog uređaja pomoću termistora ili toplinskog otpora (sonde). Kada temperatura poraste na kritični način, njegov otpor naglo raste. Prema Ohmovom zakonu, kako se R povećava, struja se smanjuje i potrošač se isključuje, jer. njegova vrijednost nije dovoljna za normalan rad potrošača. Ova vrsta releja koristi se u hladnjacima i zamrzivačima.

Dizajn toplinskog releja za topljenje legure značajno se razlikuje od ostalih modela i sastoji se od sljedećih elemenata:

1. Namotaj grijača.
2. Legura s niskim talištem (eutektika).
3. mehanizam za prekid lanca.

Eutektička legura se topi na niskoj temperaturi i štiti strujni krug potrošača prekidom kontakta. Ovaj relej je ugrađen u uređaj i koristi se u perilicama rublja i automobilskoj tehnici.

Odabir toplinskog releja vrši se analizom tehničkih karakteristika i radnih uvjeta uređaja, koji mora biti zaštićen od pregrijavanja.

Kako odabrati toplinski relej

Bez složenih izračuna, možete odabrati odgovarajuću ocjenu elektrotermalnog releja za motor u smislu snage (tablica tehničkih karakteristika uređaja za toplinsku zaštitu).

Osnovna formula za izračun nazivne struje TR je:

Intr = 1,5 * Ind.

Na primjer, trebate izračunati In TP za asinkroni elektromotor snage 1,5 kW, napajan trofaznom izmjeničnom mrežom vrijednosti 380 V.

Ovo je dovoljno jednostavno za napraviti. Da biste izračunali vrijednost nazivne struje motora, morate koristiti formulu snage:

P = I * U.

Dakle, Ind \u003d P / U \u003d 1500 / 380 ≈ 3,95 A. Vrijednost nazivne struje TR izračunava se na sljedeći način: Intr \u003d 1,5 * 3,95 ≈ 6 A.

Na temelju proračuna odabire se TR tipa RTL-1014-2 s podesivim rasponom struje podešavanja od 7 do 10 A.

Ako je temperatura okoline previsoka, postavite zadanu vrijednost na minimalnu vrijednost. Pri niskoj temperaturi okoline treba uzeti u obzir povećanje opterećenja na namotima statora motora i, ako je moguće, ne uključivati ​​ga. Ako okolnosti zahtijevaju da se motor koristi u nepovoljnim uvjetima, tada je potrebno započeti ugađanje s niskom zadanom strujom, a zatim je povećati na potrebnu vrijednost.

Slični članci: