Тепловое реле для электродвигателя: принцип работы, устройство, как выбрать

В результате эксплуатации энергетического оборудования на него регулярно влияют токовые перегрузки, уменьшающие долговечность.

Защитой в подобных ситуациях служит тепловое реле для электрического двигателя, отключающее электрическое снабжение при появлении оригинальных обстоятельств.

Конструктивное выполнение тепловых реле

Тепловые реле всех видов имеют подобное приспособление. Наиболее значимый элемент любого из них — чуткая биметаллическая пластина.

Значение тока срабатывания находится под воздействием показателей температуры среды, в которой работает реле. Рост температуры снижает время срабатывания.

Дабы это воздействие свести до минимума, изготовители устройств подбирают как можно высокую температуру биметалла. С данной же целью некоторые реле снабжают добавочной компенсационной пластиной.

тепловой, реле, электродвигатель, устройство, теплового реле

Состоит прибор из корпуса (1), пластины биметаллической (2), толкателя (3), пластины исполнительной (4), пружины (5), регулировочного винта (6), пластины компенсатора (7), контактов (8), эксцентрика (9), кнопки возврата (10)

Если в конструкцию реле включены нихромовые нагреватели, подключение их выполняют по параллельной, последовательной или параллельно-последовательной схеме с пластиной.

Значение тока в биметалле регулируют с помощью шунтов. Все детали установлены в корпус. Биметаллический компонент U-образной формы зафиксирован на оси.

Цилиндрическая пружина упирается в один конец пластины. Иным концом она основывается на уравновешенной изоляционной колодке.Совершает повороты вокруг оси и служит опорой для контактного мостика, оборудованного контактами из серебра.

Для координации тока уставки биметаллическая пластина собственным левым концом объединена с ее механизмом. Регулировка происходит благодаря воздействия на первичную деформацию пластины.

Если величина токов перегрузки становится равной или большей чем уставки, изоляционная колодка поворачивается под влиянием пластины. Во время ее опрокидывания происходит выключение размыкающего контакта устройства.

тепловой, реле, электродвигатель, устройство, теплового реле

Устройство ТРТ в разрезе. Тут ключевыми элементами считаются: корпус (1), механизм уставки (2), кнопка (3), ось (4), контакты серебряные (5), контактный мостик (6), изоляционная колодка (7), пружина (8), пластина биметаллическая (9), ось (10)

Автоматично реле выполняет возврат в первое положение. Процесс самовозврата занимает не больше 3 минут с момента включения защиты. Возможен и ручной возврат, для этого предусматривается специализированная клавиша Reset.

При ее эксплуатации прибор занимает начальное положение в течении одной минуты. Дабы использовать кнопку, ее проворачивают против часовой стрелки до момента, когда она встанет над корпусом. Ток уставки в большинстве случаев указан на щитке.

Рабочий принцип устройства

Автоматичный выключатель, исполняя функцию защиты, разъединяет силовые питающие цепи. Тепловое реле разнится от него тем, что при превышении нагрузки просто выдаёт сигнал управления. При подобной защите токи не очень большой величины коммутируются в одной цепи управления.

В схеме перед реле температуры находится электромагнитный пускатель. Когда цепи размыкаются в аварийном порядке, пропадает необходимость в дублировании работы пускателя. Поэтому, не тратится материал для производства силовых контактных групп.

Самыми популярными считаются устройства, оборудованные биметаллическими пластинами. Говоря по существу пластина состоит из 2-ух подобных компонентов.

Один из которых владеет существенным температурным показателем, а другой — несколько меньшим. Эти две составляющие хорошо прилегают друг к другу.

тепловой, реле, электродвигатель, устройство, теплового реле

Важные части биметаллической пластины сделаны из пары разнородных металлов, имеющих неодинаковые коэффициенты увеличения. Нагрев вынуждает ее выгибаться и взаимодействовать с контактами

Обеспечивается такое жёсткое скрепление путем сваривания или прокаткой в горячем виде. Благодаря тому, что пластина закреплена неподвижно, при нагревании встречается ее изгиб в сторону элемента с небольшим температурным показателем. Данный принцип позаимствован за основу при разработке тепловых реле.

При их изготовлении используют хромоникелевую сталь и немагнитную, обладающие большим значением температурного коэффициента. Как материал с малым значением данного параметра применяют инвар — соединение никеля с железом.

тепловой, реле, электродвигатель, устройство, теплового реле

По такой схеме функционирует тепловое реле. Незакрепленный конец биметаллической пластины при ее прогибе действует на контакты реле температуры

Пластину из биметалла прогревают токи нагрузки. Протекают они очень часто по особому нагревателю. Есть и комбинированный нагрев, при котором, помимо тепла, отдаваемого нагревателем, биметалл нагревает так же и ток, который проходит через него.

Как присоединить тепловое реле

Закрытый контакт (normal connected), с помощью которого делают подключение теплового модуля к электромагнитному пускателю, обозначают NC или НЗ, что расшифровывается, как хорошо закрытый. Буквенным комбинированием NO обозначают хорошо разомкнутый контакт.

В несложной схеме он используется для подачи сигнала, свидетельствующего о срабатывании защиты мотора из-за увеличения пороговой температуры.

При внедрении в трудные схемы управления он может формировать в аварийном порядке сигнал выведения из рабочего состояния конвейера.

тепловой, реле, электродвигатель, устройство, теплового реле

Прибор устанавливают за пускателями, однако перед электрическим двигателем. Подсоединение контакта normal connected к кнопке «Стоп» на пульте управления выполняют по последовательной схеме

Обозначение клемм пускателей диктует ГОСТ: хорошо закрытый — 95-96, хорошо разомкнутый — 97-98. К первой паре подсоединяют контактор, вторую применяют для схем сигнализации. Так как мотор и тепловое реле необходимо оберегать от КЗ, цепь должна содержать автомат защиты.

Схема прибора включает кнопки «Тест» и «Стоп» или «Сброс». При помощи первой выверяют трудоспособность, а второй — отключают защиту ручным способом.

С помощью тумблера поворачивающегося взвода после включения защиты вновь запускают элекрический двигатель. На стеклянную крышку изделия наносят маркировку и пломбируют.

Если исходить из типа подсоединения, необходимо выделить две обширные группы реле температуры. В первую входят устройства, устанавливаемые за электромагнитным пускателем и те, что подключаются с применением перемычек.

Во вторую — устройства, монтируемые на пускатель контактора конкретно.

тепловой, реле, электродвигатель, устройство, теплового реле

Схема теплового реле. На нее нанесены определения управляющих компонентов и выводов. У разнообразных моделей эти определения могут разниться

В последнем варианте при запуске главная нагрузка приходится на пускатель. Тут тепловой модуль оборудован медными контактами, подключенными к входам контактора конкретно.

К ТР подсоединяют провода от мотора. Само реле в такой схеме представляет переходный узел, анализирующий ток, текущий транзитом к двигателю от электромагнитного пускателя.

Невидимые моменты во время установки прибора

На скорость срабатывания теплового модуля могут посодействовать не только токовые перегрузки, но и показатели внешней температуры. Защита сработает даже в условиях отсутствия перегрузок.

Случается и так, что под влиянием механической вентиляции мотор подвластен тепловой перегрузке, но защита не срабатывает.

Во избежание подобных явлений, необходимо следовать советам экспертов:

  1. Во время выбора реле смотреть на максимально возможную температуру срабатывания.
  2. Защиту устанавливать в одном помещении с защищаемым объектом.
  3. Для установки подбирать места, где нет источников тепла или вентиляционных устройств.
  4. Необходимо настраивать тепловой модуль, смотря на настоящую температуру окружения.
  5. Оптимальный вариант — наличие в конструкции реле встроенной термокомпенсации.

Добавочной опцией реле температуры считается защита при обрыве фазы или полноценно питающей сети. Для трехфазных моторов данный момент особо важен.

тепловой, реле, электродвигатель, устройство, теплового реле

Ток в тепловом реле двигается постепенно через его нагревательный модуль и дальше к двигателю. С обмоткой контактора прибор объединяют добавочные контакты

При неполадках в одной фазе две другие принимают на себя ток большей величины. В результате быстро происходит перегрев, а дальше — выключение. При малоэффективной работе реле может поломаться и мотор, и проводка.

Имеющиеся типы устройств

Класс тепловых реле включает более десяти видов: ТРН,РТЛ, ТРП, РТИ, РТТ. Использование каждого вызвано конструкционными особенностями.

Первое в этом ряду, подобное реле двухфазное (ТРН), применяют как правило для электрозащиты двигателей асинхронных, имеющих короткозамкнутый ротор. В основном, они работают от сети с номиналом до 500 В, частотой 50 Гц.

Оборудовано реле ручным механизмом управления контактами. Размеры ТРН позволяют устанавливать их в комплектные устройства как закрытого, так и открытого типа станций, координирующих работу приводов. Защитную функцию от КЗ они не исполняют и сами нуждаются в ней.

Реле ТРП имеют механизм, стойкий к вибрациям, стойкий к ударам корпус. Разработаны для охраны асинхронных трехфазных двигателей, функционирующих в условиях сильных механических нагрузок.

Рассчитаны они на самый большой ток 600 Но и напряжение максимум 500 В, а в цепях с неизменным током — 440 В. Автоматика невосприимчива к внешней температуре и срабатывает тогда, когда показатель превосходит 200 °C.

Устройства РТЛ — трехфазные, помимо защиты мотора от перегрузок, предохраняют от заклинивания ротор. Они страхуют его от неисправностей на случай перекашивания фаз, при затяжном пуске.

Работают независимо с клеммниками КРЛ и в вариации с электромагнитным пускателем ПМЛ. Токовый рабочий зазор — от 0,10 до 86 А.

тепловой, реле, электродвигатель, устройство, теплового реле

Пускатель в паре с тепловым реле. Когда приспособление срабатывает, хорошо закрытый и хорошо разомкнутый контакт синхронно меняют собственное положение

РТТ-приспособление оберегает асинхронные двигатели от токовых бросков, перекашивания фаз, заклинивания и прочих нештатных обстоятельств. Применяется и как самостоятельный прибор, и в виде встройки в контакторы ПМА, ПМЕ.

Изделие трехфазное РТИ наделено теми же функциями, что и предыдущее, но применяется в вариации с контакторами КТМ и КМИ.

Как подобрать тепловое реле

Двигателю нужно реле для защиты, когда по инновационным причинам есть вероятная угроза его перегруженности. Второй вариант — надобность ограничения времени запуска в условиях низкого напряжения.

Такие требования содержатся в соответствующей инструкции. В которой изложено просьба об оснащении защитного изделия выдержкой по времени. Реализуют все это с помощью тепловых реле.

Основные характеристики устройств

Базисными данными устройства, защищающего мотор, считаются:

  1. Быстродействие контактов в зависимости от показателей тока — время-токовый показатель.
  2. Рабочий ток, при котором ТП срабатывает.
  3. Предельные токовые регулировки уставки. В каждом приборе, выпускаемых разнообразными изготовителями, такой параметр различается несущественно. Превышение номинала на 20% за собой влечет срабатывание прибора минут через 25.
  4. Номинальная величина электрического тока рабочей биметаллической пластины. Имеется в виду значение, при превышении которого реле не выключается немедленно.
  5. Токовый диапазон, в котором срабатывает реле.

Сведения о тепловом реле можно получить, расшифровав его маркировку. Символ, обозначающий вид выполнения, отличается.

тепловой, реле, электродвигатель, устройство, теплового реле

Предприятия-изготовители порой включают в маркировку добавочные символы. Их значение необходимо уточнить у самого изготовителя

Места локации наших ТП регламентированы ГОСТом 15150. На их работу влияют такие аспекты, как подъемная высота над уровнем моря, вибрация, удары, ускорения.

Эти все невидимые моменты изготовители отражают в маркировке собственных изделий. Отдельные из них дополнительно включают сведения о возможности работы если есть наличие вредоносных веществ и взрывоопасных газов.

Подбор устройства по правилам

Требования к реле температуры изложены в инструкции. Тут же обговорено, что защита должна владеть выдержкой по времени. Реализуют все запросы с помощью специализированных приборов.

тепловой, реле, электродвигатель, устройство, теплового реле

Время-токовые характеристики ТР и защищаемого мотора. При токах КЗ ТЕНЫ реле становятся термически нестабильными

Анализируя времятоковые характеристики ТР, необходимо принять во внимание, что срабатывание может происходить из перегретого или холодного состояния.

Безукоризненная защита подразумевает, что кривая, изображающая хорошую для беспроблемного функционирования оборудования зависимость длительности токопрохождения от величины электрического тока для реле и мотора, неодинаковые. Первая должна находиться меньше, чем вторая.

тепловой, реле, электродвигатель, устройство, теплового реле

В таблице показаны технические специфики реле температуры типа РТЛ. По ней можно выбрать приспособление с нужными параметрами по мощности мотора

Хороший выбор защитного изделия выполняется на основе подобного параметра, как рабочий минимальный ток (In). Его значение связано с минимальным током нагрузки электрического двигателя.

Как международными, так и отечественными стандартами рассчитано, что минимальный ток мотора подобен уставке тока срабатывания реле температуры (Iср.).

Это означает, что включение в работу прибора происходит при перегрузке от 20 до 30% или при Iср.х1,2 или 1,3 не позже 20 минут.

Если из этого исходить, подбор необходимо воплощать в жизнь таким образом, чтобы ток несрабатывания ТР превышал минимальный ток прикрываемого объекта в среднем на 12%. Величина In отображена в паспорте прибора и на табличке, закрепленной на корпусе.

Опираясь на ней, выбирают как ТР, так и контактор, подходящий ему. Шкала реле калибрована в амперах и, в основном, отвечает значению тока уставки.

Как пример можно привести выбор теплового реле для асинхронного мотора, подключенного к сети 380 В, мощностью 1,5 кВт.

Рабочий минимальный ток для него — 2,8 А, это означает, для теплового реле пороговый ток будет равным: 1,2х2,8 = 3,36 А. По таблице подбор необходимо остановить на РТЛ-1008, у которого диапазон регулировки находится в границах от 2,4 до 4 А.

тепловой, реле, электродвигатель, устройство, теплового реле

При срабатывании защиты сначала ликвидируют причину остановки, а потом возвращают «теплушку» в исходное состояние с помощью клавиши возврата

Когда реквизиты паспорта мотора неизвестны, ток определяют путем применения специализированных приборов — токоизмерительных клещей или мультиметра с соответствующей опцией. Измерения проводят на каждой из фаз.

Важно во время выбора уделять большое внимание напряжению, указанному на приборе. Если задумано применять тандем ТР-пускатель, необходимо принимать во внимание количество контактов.

При включении устройства в трёхфазную систему электроснабжения нужен модуль, имеющий защитную функцию для случаев перегорания проводников или перекашивания фаз.

Нужное видео по теме

Схема эффектной защиты мотора:

Важные части теплового реле:

Принцип взаимного действия разных приборов в разнообразных моделях подсоединения теплового реле одинаков. Для хорошей ориентации в схемах с отличающимися один от одного цифровыми и буквенными обозначениями важно его запомнить. В совершенстве Все работы должен исполнять рабочий, имеющий допуск к работе в условиях большого напряжения.

Как подобрать магнитный пускатель для асинхронного электродвигателя?


Оставить комментарий

Яндекс.Метрика