Driftsprincippet og tilslutningsdiagrammet for det termiske relæ

Beskyttelse af elektriske motorer, magnetiske startere og andet udstyr mod belastninger, der forårsager overophedning, udføres ved hjælp af specielle termiske beskyttelsesanordninger. For at træffe det rigtige valg af en termisk beskyttelsesmodel skal du kende dens funktionsprincip, enhed samt de vigtigste udvælgelseskriterier.

Enhed og funktionsprincip

Termisk relæ (TR) er designet til at beskytte elektriske motorer mod overophedning og for tidlig fejl. Ved en længerevarende start er elmotoren udsat for strømoverbelastninger, pga. under opstart forbruges syv gange strømmen, hvilket fører til opvarmning af viklingerne. Nominel strøm (In) - den strøm, der forbruges af motoren under drift. Derudover øger TR levetiden for elektrisk udstyr.

Termisk relæ, hvis enhed består af de enkleste elementer:

1. termofølsomt element.
2. Kontakt med selvretur.
3. Kontaktpersoner.
4. Forår.
5. Bimetallisk leder i form af en plade.
6. Knap.
7. Sætpunkt strømregulator.

Det temperaturfølsomme element er en temperaturføler, der bruges til at overføre varme til en bimetalplade eller et andet termisk beskyttelseselement. Kontakt med selvretur giver mulighed for, når den opvarmes, øjeblikkeligt at åbne strømforsyningskredsløbet til en elektrisk forbruger for at undgå overophedning.

Pladen består af to typer metal (bimetal), hvoraf den ene har en høj termisk udvidelseskoefficient (Kp). De er fastgjort sammen ved svejsning eller valsning ved høje temperaturer. Ved opvarmning bøjer den termiske beskyttelsespladen mod materialet med en lavere Kp, og efter afkøling indtager pladen sin oprindelige position. Grundlæggende er pladerne lavet af Invar (lavere Kp) og ikke-magnetisk eller krom-nikkel stål (højere Kp).

Knappen tænder for TR, indstillingsstrømregulatoren er nødvendig for at indstille den optimale værdi af I for forbrugeren, og dens overskud vil føre til driften af ​​TR.

Driftsprincippet for TR er baseret på Joule-Lenz-loven. Strømmen er den rettede bevægelse af ladede partikler, der kolliderer med atomerne i lederens krystalgitter (denne værdi er modstanden og er betegnet med R). Denne interaktion forårsager udseendet af termisk energi opnået fra elektrisk energi. Afhængigheden af ​​strømningens varighed af lederens temperatur er bestemt af Joule-Lenz-loven.

Formuleringen af ​​denne lov er som følger: når I passerer gennem lederen, er mængden af ​​varme Q genereret af strømmen, når den interagerer med atomerne i lederens krystalgitter, direkte proportional med kvadratet af I, værdien af R af lederen og det tidspunkt, hvor strømmen virker på lederen.Matematisk kan det skrives som følger: Q = a * I * I * R * t, hvor a er omregningsfaktoren, I er strømmen, der løber gennem den ønskede leder, R er modstandsværdien og t er flowtiden for JEG.

Når koefficienten a = 1, måles udregningsresultatet i joule, og forudsat at a = 0,24, måles resultatet i kalorier.

Bimetallisk materiale opvarmes på to måder. I det første tilfælde passerer jeg gennem bimetallet, og i det andet gennem viklingen. Vindingsisolering sænker strømmen af ​​termisk energi. Termokontakten opvarmes mere ved høje værdier af I, end når den kommer i kontakt med temperaturfølerelementet. Kontaktaktiveringssignalet er forsinket. Begge principper bruges i moderne TR-modeller.

Opvarmningen af ​​bimetalpladen på den termiske beskyttelsesanordning udføres, når belastningen er tilsluttet. Kombineret opvarmning giver dig mulighed for at få en enhed med optimale egenskaber. Pladen opvarmes af den varme, der genereres af I, når den passerer gennem den, og af en speciel varmelegeme, når I er fyldt. Under opvarmning deformeres den bimetalliske strimmel og virker på kontakten med selvretur.

Hovedkarakteristika

Hver TR har individuelle tekniske egenskaber (TX). Relæet skal vælges i henhold til belastningens karakteristika og brugsbetingelserne ved drift af en elektrisk motor eller anden elforbruger:

1. Værdien af ​​In.
2. Justeringsområde for I aktivering.
3. Spænding.
4. Yderligere styring af TR-drift.
5. Strøm.
6. Driftsgrænse.
7. Følsomhed over for faseubalance.
8. Tur klasse.

Den nominelle strømværdi er værdien af ​​I, som TR er designet til.Den vælges i henhold til værdien af ​​In for den forbruger, som den er direkte forbundet til. Derudover skal du vælge med en margin på In og blive styret af følgende formel: Inr \u003d 1,5 * Ind, hvor Inr - In TR, som skal være 1,5 gange mere end den nominelle motorstrøm (Ind).

I-driftsjusteringsgrænsen er en af ​​de vigtige parametre for den termiske beskyttelsesenhed. Betegnelsen for denne parameter er justeringsområdet for In-værdien. Spænding - værdien af ​​strømspændingen, som relækontakterne er designet til; hvis den tilladte værdi overskrides, vil enheden fejle.

Nogle typer relæer er udstyret med separate kontakter til styring af enhedens og forbrugerens drift. Effekt er en af ​​hovedparametrene i TR, som bestemmer udgangseffekten for den tilsluttede forbruger eller forbrugergruppe.

Tripgrænsen eller triptærsklen er en faktor, der afhænger af mærkestrømmen. Grundlæggende er dens værdi i området fra 1,1 til 1,5.

Følsomhed over for faseubalance (faseasymmetri) viser det procentvise forhold mellem fasen med ubalance og den fase, gennem hvilken den nominelle strøm af den nødvendige størrelsesorden flyder.

Trip klasse er en parameter, der repræsenterer den gennemsnitlige udløsningstid for TR afhængigt af multiplum af indstillingsstrømmen.

Hovedkarakteristikken, som du skal vælge TR, er afhængigheden af ​​driftstiden af ​​belastningsstrømmen.

Ledningsdiagram

Diagrammer for tilslutning af et termisk relæ til et kredsløb kan variere betydeligt afhængigt af enheden.TR'er er dog forbundet i serie med motorviklingen eller den magnetiske startspole til en normalt åben kontakt, som denne form for forbindelse giver dig mulighed for at beskytte enheden mod overbelastning. Hvis strømforbrugsindikatorerne overskrides, afbryder TR enheden fra strømforsyningen.

I de fleste kredsløb anvendes en permanent åben kontakt ved tilslutning, som virker ved seriekobling med en stopknap på kontrolpanelet. Som udgangspunkt er denne kontakt markeret med bogstaverne NC eller H3.

En normalt lukket kontakt kan bruges ved tilslutning af en beskyttelsesalarm. Derudover bruges denne kontakt i mere komplekse kredsløb til at implementere softwarestyring af enhedens nødstop ved hjælp af mikroprocessorer og mikrocontrollere.

Termostaten er nem at tilslutte. For at gøre dette skal du styres af følgende princip: TR placeres efter starterens kontaktorer, men før elmotoren, og den permanent lukkede kontakt tændes ved seriel forbindelse med stopknappen.

Typer af termiske relæer

Der er mange typer, som termiske relæer er opdelt i:

1. Bimetallisk - RTL (ksd, lrf, lrd, lr, iek og ptlr).
2. Fast tilstand.
3. Relæ til overvågning af enhedens temperaturregime. Hovedbetegnelserne er som følger: RTK, NR, TF, ERB og DU.
4. Legering smelte relæ.

Bimetalliske TR'er har et primitivt design og er enkle enheder.

Funktionsprincippet for et termisk relæ af solid-state type adskiller sig væsentligt fra den bimetalliske type. Et solid-state relæ er en elektronisk enhed, som også kaldes en Schneider og er lavet på radioelementer uden mekaniske kontakter.

Disse omfatter RTR og RTI IEK, som beregner gennemsnitstemperaturerne for den elektriske motor ved at overvåge dens start og ind. Hovedtræk ved disse relæer er evnen til at modstå gnister, dvs. de kan bruges i eksplosive miljøer. Denne type relæ er hurtigere i driftstid og nemmere at justere.

RTC'er er designet til at styre temperaturregimet for en elektrisk motor eller anden enhed ved hjælp af en termistor eller termisk modstand (sonde). Når temperaturen stiger til den kritiske tilstand, stiger dens modstand kraftigt. Ifølge Ohms lov, når R stiger, falder strømmen, og forbrugeren slukker, pga. dens værdi er ikke tilstrækkelig til forbrugerens normale drift. Denne type relæ bruges i køleskabe og frysere.

Designet af det termiske smelterelæ af legeringen adskiller sig væsentligt fra andre modeller og består af følgende elementer:

1. Varmelegeme vikling.
2. En legering med lavt smeltepunkt (eutektisk).
3. kædebrudsmekanisme.

Den eutektiske legering smelter ved lav temperatur og beskytter forbrugerens strømkredsløb ved at bryde kontakten. Dette relæ er indbygget i enheden og bruges i vaskemaskiner og bilteknologi.

Valget af et termisk relæ foretages ved at analysere de tekniske egenskaber og driftsbetingelser for enheden, som skal beskyttes mod overophedning.

Sådan vælger du et termisk relæ

Uden komplekse beregninger kan du vælge den passende vurdering af det elektrotermiske relæ til motoren med hensyn til effekt (tabel over tekniske egenskaber for termiske beskyttelsesanordninger).

Den grundlæggende formel til beregning af mærkestrømmen af ​​en TR er:

Intr = 1,5 * Indg.

For eksempel skal du beregne In TP for en asynkron elektrisk motor med en effekt på 1,5 kW, drevet af et trefaset AC-netværk med en værdi på 380 V.

Dette er nemt nok at gøre. For at beregne værdien af ​​den nominelle motorstrøm skal du bruge effektformlen:

P = I * U.

Derfor er Ind \u003d P / U \u003d 1500 / 380 ≈ 3,95 A. Værdien af ​​TR'ens nominelle strøm beregnes som følger: Intr \u003d 1,5 * 3,95 ≈ 6 A.

På baggrund af beregningerne vælges en TR af typen RTL-1014-2 med et justerbart indstillingsstrømområde fra 7 til 10 A.

Hvis den omgivende temperatur er for høj, indstilles sætpunktet til minimumsværdien. Ved en lav omgivelsestemperatur bør man tage højde for stigningen i belastningen på motorens statorviklinger og om muligt ikke tænde den. Hvis omstændighederne kræver, at motoren bruges under ugunstige forhold, er det nødvendigt at starte tuning med en lav indstillingsstrøm og derefter øge den til den nødvendige værdi.

Lignende artikler: