Šiluminė relė: veikimo principas, tipai, pajungimo schema + reguliavimas ir žymėjimas

Bet kokio įrenginio su elektros varikliu ilgaamžiškumas ir eksploatacinis patikimumas priklauso nuo įvairių veiksnių. Tačiau srovės perkrovos labai paveikia variklio tarnavimo laiką.Norint juos įspėti, prijungiama šiluminė relė, apsauganti pagrindinį elektros mašinos darbinį elementą.

Mes jums pasakysime, kaip pasirinkti įrenginį, kuris numatytų artėjančias avarines situacijas, kai viršijamos didžiausios leistinos srovės vertės. Mūsų pateiktame straipsnyje aprašomas veikimo principas, pateikiamos veislės ir jų savybės. Pateikiami patarimai dėl prijungimo ir tinkamo konfigūravimo.

Kodėl reikalingi apsauginiai įtaisai?

Net jei elektros pavara yra tinkamai suprojektuota ir naudojama nepažeidžiant pagrindinių eksploatavimo taisyklių, visada yra gedimų tikimybė.

Avariniai darbo režimai apima vienfazį ir daugiafazį trumpąjį jungimą, šilumines elektros įrangos perkrovas, rotoriaus užstrigimą ir guolio bloko sunaikinimą, fazių praradimą.

Veikdamas esant didelėms apkrovoms, elektros variklis sunaudoja didžiulį kiekį elektros energijos. O kai vardinė įtampa reguliariai viršijama, įranga intensyviai įkaista.

Dėl to izoliacija greitai susidėvi, o tai žymiai sumažina elektromechaninių įrenginių tarnavimo laiką. Norint pašalinti tokias situacijas, prie elektros srovės grandinės prijungiama šiluminės apsaugos relė. Pagrindinė jų funkcija – užtikrinti normalų vartotojų darbą.

Jie išjungia variklį su tam tikru laiko uždelsimu, o kai kuriais atvejais iš karto, kad būtų išvengta izoliacijos sunaikinimo ar atskirų elektros instaliacijos dalių pažeidimų.

Srovės relė nuolat saugo elektros variklį nuo fazių gedimo ir technologinių perkrovų, taip pat nuo rotoriaus stabdymo. Tai yra pagrindinės avarinių situacijų priežastys

Kad izoliacijos varža nesumažėtų, naudojami apsauginiai išjungimo įtaisai, tačiau jei užduotis yra užkirsti kelią aušinimo gedimui, prijungiami specialūs įrenginiai su įmontuota šilumine apsauga.

TR konstrukcija ir veikimo principas

Struktūriškai standartinė elektroterminė relė yra mažas įtaisas, susidedantis iš jautrios bimetalinės plokštės, šildymo ritės, svirties-spyruoklių sistemos ir elektrinių kontaktų.

Bimetalinė plokštė yra pagaminta iš dviejų skirtingų metalų, dažniausiai Invar ir chromo-nikelio plieno, tvirtai sujungtų suvirinimo būdu. Vienas metalas turi didesnį temperatūros plėtimosi koeficientą nei kitas, todėl jie įkaista skirtingais tempais.

Esant srovės perkrovai, nefiksuota plokštės dalis pasilenkia link medžiagos, kurios šiluminio plėtimosi koeficientas yra mažesnis. Tai veikia apsauginio įtaiso kontaktų sistemą ir suaktyvina elektros instaliacijos išjungimą perkaitimo atveju.

Dauguma mechaninių šiluminių relių modelių turi dvi kontaktų grupes. Viena pora paprastai yra atvira, kita - visam laikui. Suveikus apsauginiam įtaisui, kontaktų būsena pasikeičia. Pirmieji užsidaro, o antrieji tampa atviri.

Elektroniniuose TR naudojami specialūs jutikliai ir jautrūs zondai, kurie reaguoja į padidėjusią srovę.Tokių apsauginių įtaisų mikroprocesorius yra užprogramuotas parametrais, kurie nustato situacijas, kai reikia išjungti maitinimą

Srovę aptinka integruotas transformatorius, po kurio elektronika apdoroja gautus duomenis. Jei dabartinė vertė šiuo metu yra didesnė nei nustatyta, impulsas akimirksniu perduodamas tiesiai į jungiklį.

Atidarius išorinį kontaktorių, relė su elektroniniu mechanizmu blokuoja apkrovą. Savarankiškai šiluminė relė elektros varikliui sumontuotas ant kontaktoriaus.

Bimetalinė juostelė gali būti šildoma tiesiogiai – dėl didžiausios apkrovos srovės įtakos metalinei juostelei arba netiesiogiai, naudojant atskirą termoelementą. Dažnai šie principai sujungiami viename šiluminės apsaugos įrenginyje. Naudojant kombinuotą šildymą, prietaisas pasižymi geresnėmis eksploatacinėmis savybėmis.

Po aušinimo plokštė grįžta į pradinę būseną. Perjungimo kontaktai automatiškai užsidaro arba jums reikia priverstinai juos įjungti

Pagrindinės srovės relės charakteristikos

Pagrindinė šiluminės apsaugos jungiklio charakteristika yra ryški reakcijos laiko priklausomybė nuo per jį tekančios srovės - kuo didesnė reikšmė, tuo greičiau jis veiks. Tai rodo tam tikrą relės elemento inerciją.

Nukreiptas krūvininkų dalelių judėjimas per bet kurį elektros prietaisą, cirkuliacinis siurblys ir elektrinis katilas, gaminantis šilumą. Esant vardinei srovei, jos leistina trukmė siekia begalybę.

O esant vertėms, viršijančioms vardines vertes, įrangoje pakyla temperatūra, o tai lemia priešlaikinį izoliacijos susidėvėjimą.

Nutrūkusi grandinė akimirksniu blokuoja tolesnį temperatūros padidėjimą.Tai leidžia išvengti variklio perkaitimo ir išvengti avarinio elektros instaliacijos gedimo.

Paties variklio vardinė apkrova yra pagrindinis veiksnys, lemiantis įrenginio pasirinkimą. Rodiklis 1,2–1,3 diapazone rodo sėkmingą veikimą esant 30% srovės perkrovai per 1200 sekundžių laikotarpį.

Perkrovos trukmė gali neigiamai paveikti elektros įrangos būklę – trumpai veikiant 5-10 minučių, įkaista tik nedidelės masės variklio apvija. Ir jei tai trunka ilgai, visas variklis įkaista, o tai gali sukelti rimtų pažeidimų. Arba netgi gali tekti pakeisti perdegusią įrangą nauja.

Siekiant maksimaliai apsaugoti objektą nuo perkrovos, reikėtų naudoti specialiai jam skirtą šiluminės apsaugos relę, kurios atsako laikas atitiks maksimalius leistinus konkretaus elektros variklio perkrovos rodiklius.

Praktiškai rinkti įtampos valdymo relė kiekvienam variklio tipui yra nepraktiška. Įvairių konstrukcijų varikliams apsaugoti naudojamas vienas relės elementas. Tuo pačiu metu neįmanoma užtikrinti patikimos apsaugos per visą veikimo intervalą, kurį riboja minimali ir maksimali apkrova.

Srovės rodiklių padidėjimas iš karto nesukelia pavojingos avarinės įrangos būklės. Prireiks šiek tiek laiko, kol rotorius ir statorius pasieks maksimalią temperatūrą.

Todėl nebūtina, kad apsauginis įtaisas reaguotų į kiekvieną, net ir nežymų, srovės padidėjimą. Relė turėtų išjungti elektros variklį tik tais atvejais, kai yra greito izoliacinio sluoksnio susidėvėjimo pavojus.

Šiluminės apsaugos relių tipai

Yra keletas tipų relių, skirtų apsaugoti elektros variklius nuo fazių gedimų ir srovės perkrovų. Visi jie skiriasi dizaino ypatybėmis, naudojamu MP tipu ir naudojimu skirtinguose varikliuose.

TRP. Vienpolis perjungimo įrenginys su kombinuota šildymo sistema. Skirta apsaugoti asinchroninius trifazius elektros variklius nuo srovės perkrovų. TRP naudojamas nuolatinės srovės elektros tinkluose, kurių bazinė įtampa normaliomis darbo sąlygomis ne didesnė kaip 440 V. Atsparus vibracijai ir smūgiams.

RTL. Suteikite variklio apsaugą šiais atvejais:

• kai sugenda viena iš trijų fazių;
• srovių ir perkrovų asimetrija;
• atidėtas startas;
• pavaros blokavimas.

Jie gali būti montuojami su KRL gnybtais atskirai nuo magnetinių starterių arba montuojami tiesiai ant PML. Montuojamas ant standartinio tipo bėgių, apsaugos klasė – IP20.

PTT. Jie apsaugo asinchronines trifazes mašinas su voverės narvelio rotoriumi nuo uždelsto mechanizmo paleidimo, užsitęsusių perkrovų ir asimetrijos, tai yra, fazių disbalanso.

RTT gali būti naudojami kaip komponentai įvairiose elektros pavaros valdymo grandinėse, taip pat integruojant į PMA serijos starterius.

TRN. Dviejų fazių jungikliai, valdantys elektros instaliacijos paleidimą ir variklio darbo režimą. Jie praktiškai nepriklauso nuo aplinkos temperatūros, juose yra tik sistema, skirta rankiniu būdu grąžinti kontaktus į pradinę būseną. Jie gali būti naudojami nuolatinės srovės tinkluose.

RTI. Elektriniai perjungimo įrenginiai su pastoviu, nors ir nedideliu, elektros suvartojimu. Montuojamas ant KMI serijos kontaktorių. Darbas kartu su saugikliais/automatiniai jungikliai.

Kietojo kūno srovės relės. Tai nedideli trifaziai elektroniniai prietaisai be judančių dalių.

Jie veikia pagal vidutinių variklio temperatūrų verčių apskaičiavimo principą, todėl nuolat stebi darbo ir paleidimo srovę. Jie yra nelaidūs aplinkos pokyčiams, todėl naudojami pavojingose ​​vietose.

RTK. Paleidimo jungikliai temperatūros reguliavimui elektros įrangos korpusuose. Jie naudojami automatikos grandinėse, kur šiluminės relės veikia kaip komponentai.

Siekiant užtikrinti patikimą elektros įrangos veikimą, relės elementas turi turėti tokias savybes kaip jautrumas ir greitis, taip pat selektyvumas

Svarbu atsiminti, kad nė vienas iš aukščiau aptartų prietaisų netinka grandinėms apsaugoti nuo trumpojo jungimo.

Šiluminės apsaugos įtaisai užkerta kelią tik avarinėms sąlygoms, kurios atsiranda neįprastai veikiant mechanizmui arba perkrovai.

Elektros įranga gali perdegti dar prieš pradedant veikti relei. Siekiant visapusiškos apsaugos, jie turi būti papildyti saugikliais arba kompaktiškais modulinės konstrukcijos grandinės pertraukikliais.

Sujungimas, reguliavimas ir žymėjimas

Perkrovos perjungimo įtaisas, skirtingai nei elektros grandinės pertraukiklis, tiesiogiai nenutraukia maitinimo grandinės, o tik siunčia signalą laikinai išjungti įrenginį avariniu režimu. Jo paprastai perjungiamas kontaktas veikia kaip kontaktoriaus "stop" mygtukas ir yra prijungtas nuosekliai.

Įrenginio prijungimo schema

Relės konstrukcijoje sėkmingai veikiant nereikia kartoti absoliučiai visų maitinimo kontaktų funkcijų, nes ji yra tiesiogiai prijungta prie MP. Ši konstrukcija leidžia žymiai sutaupyti energijos kontaktų medžiagų. Valdymo grandinėje daug lengviau prijungti mažą srovę, nei iš karto atjungti tris fazes nuo didelės.

Daugelyje schemų, skirtų šiluminės relės prijungimui prie objekto, naudojamas nuolat uždarytas kontaktas. Jis nuosekliai sujungtas su valdymo pulto „stop“ mygtuku ir žymimas NC – normaliai uždarytas arba NC – normaliai prijungtas.

Atviras kontaktas su tokia schema gali būti naudojamas šiluminės apsaugos veikimui inicijuoti. Elektros variklių, prie kurių prijungta šiluminės apsaugos relė, jungimo schemos gali labai skirtis priklausomai nuo papildomų įrenginių ar techninių savybių.

Standartinėje paprastoje grandinėje TP yra prijungtas prie elektros variklio žemos įtampos starterio išvesties. Papildomi įrenginio kontaktai turi būti nuosekliai sujungti su starterio rite

Tai užtikrins patikimą apsaugą nuo elektros įrangos perkrovų. Neleistinai viršijus srovės ribines vertes, relės elementas atidarys grandinę, akimirksniu atjungdamas MP ir variklį nuo maitinimo šaltinio.

Šiluminės relės prijungimas ir montavimas, kaip taisyklė, atliekamas kartu su magnetiniu starteriu, skirtu elektros pavarai perjungti ir paleisti. Tačiau yra tipų, kurie montuojami ant DIN bėgio arba specialios plokštės.

Relės elementų reguliavimo subtilybės

Vienas iš pagrindinių reikalavimų elektros variklių apsaugos įtaisams – tikslus prietaisų veikimas esant avariniam variklio veikimui. Labai svarbu jį teisingai pasirinkti ir pakoreguoti nustatymus, nes klaidingi teigiami rezultatai yra visiškai nepriimtini.

Elektroterminė relė, kuri pagal visus techninius parametrus yra optimaliai pritaikyta tam tikro tipo varikliui, gali užtikrinti patikimą apsaugą nuo perkrovų kiekvienoje fazėje, užkirsti kelią ilgalaikiam montavimo pradžiai ir užkirsti kelią avarinėms situacijoms užstrigus rotoriui.

Tarp srovės apsaugos elementų naudojimo privalumų taip pat reikėtų pažymėti gana didelį greitį ir platų atsako diapazoną bei montavimo paprastumą. Norint užtikrinti savalaikį elektros variklio išjungimą perkrovos metu, šiluminės apsaugos relė turi būti sukonfigūruota ant specialios platformos/stovo.

Tokiu atveju yra pašalinamas netikslumas dėl natūralaus netolygaus vardinių srovių sklaidos ŠR. Apsauginiam įtaisui išbandyti ant stendo naudojamas fiktyvios apkrovos metodas.

Per termoporą praleidžiama sumažintos įtampos elektros srovė, kad būtų imituojama faktinė šiluminė apkrova. Po to tikslus veikimo laikas tiksliai nustatomas naudojant laikmatį.

Nustatydami pagrindinius parametrus, turėtumėte siekti šių rodiklių:

• esant 1,5 karto didesnei nei srovei, prietaisas turėtų išjungti variklį po 150 s;
• esant 5...6 kartų didesnei srovei, po 10 s turėtų išjungti variklį.

Jei atsako laikas neteisingas, relės elementą reikia sureguliuoti valdymo varžtu.

Kad prietaisas veiktų teisingai, būtina nustatyti didžiausią leistiną variklio elektros srovę ir oro temperatūrą

Tai daroma tais atvejais, kai NE ir variklio vardinės srovės vertės skiriasi, taip pat jei aplinkos temperatūra yra žemesnė už vardinę (+40 ºC) daugiau nei 10 laipsnių Celsijaus.

Elektroterminio jungiklio veikimo srovė mažėja didėjant temperatūrai aplink aptariamą objektą, nes nuo šio parametro priklauso bimetalinės juostos šildymas. Jei yra reikšmingų skirtumų, būtina toliau reguliuoti termoporą arba pasirinkti tinkamesnį termoelementą.

Staigūs temperatūros svyravimai labai veikia srovės relės veikimą. Todėl labai svarbu pasirinkti tokį NE, kuris galėtų efektyviai atlikti pagrindines funkcijas, atsižvelgiant į realias vertybes.

Rekomenduojama TR pastatyti toje pačioje patalpoje, kurioje yra saugoma elektros instaliacija. Jų negalima montuoti arti šilumos generatorių, šildymo krosnių ir kitų šilumos šaltinių.

Šie apribojimai netaikomi temperatūros kompensuojamoms relėms. Apsauginio įtaiso srovės nustatymas gali būti reguliuojamas 0,75-1,25x diapazone nuo termoelemento vardinės srovės. Sąranka atliekama etapais.

Pirmiausia apskaičiuojama korekcija E₁ be temperatūros kompensavimo:

E₁=(I_nom-Aš_ne)/c×I_ne,

Kur

• aš_nom - vardinė variklio apkrovos srovė,
• aš_ne – relėje veikiančio šildymo elemento vardinė srovė,
• c yra skalės padalijimo, tai yra ekscentriko, kaina (c=0,055 apsaugotiems starteriams, c=0,05 atviriems).

Kitas žingsnis yra E pataisos nustatymas₂ iki aplinkos temperatūros:

E₂=(t_a-30)/10,

Kur t_a (aplinkos temperatūra) – aplinkos temperatūra Celsijaus laipsniais.

Paskutinis etapas yra visos korekcijos paieška:

E=E₁+E₂.

Bendra korekcija E gali būti su „+“ arba „-“ ženklu.Jei rezultatas yra trupmeninė vertė, ji turi būti suapvalinta iki sveikojo skaičiaus į apačią / didesnį dydį, atsižvelgiant į esamos apkrovos pobūdį.

Norėdami sureguliuoti relę, ekscentrikas perkeliamas į gautą visos korekcijos vertę. Aukšta reakcijos temperatūra sumažina apsauginio įtaiso veikimo priklausomybę nuo išorinių indikatorių.

Šiluminės apsaugos relė leidžia rankiniu būdu sklandžiai reguliuoti prietaiso darbinę srovę ±25% elektromechaninio įrenginio vardinės srovės.

Šių indikatorių reguliavimas atliekamas specialia svirtimi, kurios judėjimas keičia pradinį bimetalinės plokštės lenkimą. Darbo srovę galima reguliuoti platesniu diapazonu pakeitus termoelementus.

Šiuolaikiniai apsaugos nuo perkrovos perjungimo įrenginiai turi testavimo mygtuką, leidžiantį be specialaus stovo patikrinti įrenginio tinkamumą naudoti. Taip pat yra raktas, skirtas iš naujo nustatyti visus nustatymus. Jie gali būti atstatyti automatiškai arba rankiniu būdu. Be to, gaminyje yra esamos elektros prietaiso būklės indikatorius.

Elektroterminių relių ženklinimas

Apsauginiai įtaisai parenkami priklausomai nuo elektros variklio galios. Simbolyje paslėpta pagrindinė pagrindinių charakteristikų dalis.

Taip atrodo KEAZ gamyklos šiluminių relių žymėjimas. Renkantis svarbu atkreipti dėmesį į atitinkamo modelio vardinę srovę, kad jos pakaktų

Turėtumėte sutelkti dėmesį į tam tikrus dalykus:

1. Srovės verčių nustatymo diapazonas (nurodytas skliausteliuose) skirtingiems gamintojams skiriasi minimaliai.
2. Tam tikro tipo vykdymo raidžių pavadinimai gali skirtis.
3. Klimato charakteristikos dažnai pateikiamos diapazono forma.Pavyzdžiui, UHL3O4 reikėtų skaityti taip: UHL3-O4.

Šiandien galite įsigyti įvairiausių įrenginių variantų: kintamosios ir nuolatinės srovės reles, monostabilias ir bistabilias, įrenginius su lėtėjimu įjungiant/išjungus, šiluminės apsaugos reles su greitėjimo elementais, šiluminės apsaugos reles be laikančios apvijos, su viena apvija ar keliomis .

Šie parametrai ne visada nurodomi prietaisų etiketėse, tačiau turi būti nurodyti elektros gaminių duomenų lape.

Susipažinkite su elektromagnetinių relių sandara, tipais ir ženklinimu kitas straipsnis, su kuria rekomenduojame susipažinti.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Srovės relės, skirtos efektyviai apsaugoti elektros variklį, konstrukcija ir veikimo principas naudojant RTT 32P įrenginio pavyzdį:

Tinkama apsauga nuo perkrovos ir fazių gedimo yra raktas į ilgalaikį be problemų elektros variklį. Vaizdo įrašas apie tai, kaip relės elementas reaguoja neįprastai veikiant mechanizmui:

Kaip prijungti šiluminės apsaugos įtaisą prie MP, elektroterminės relės schemos:

Apsaugos nuo šiluminės perkrovos relė yra privalomas bet kurios elektrinės pavaros valdymo sistemos funkcinis elementas. Jis reaguoja į srovę, tekančią į variklį, ir įsijungia, kai elektromechaninio įrenginio temperatūra pasiekia ribines vertes. Tai leidžia maksimaliai prailginti aplinkai nekenksmingų elektros variklių tarnavimo laiką.

Parašykite komentarus žemiau esančiame bloke. Papasakokite, kaip pasirinkote ir sukonfigūravote šiluminę relę savo elektros varikliui. Dalinkitės naudinga informacija, užduokite klausimus, skelbkite nuotraukas, susijusias su straipsnio tema.