Principiul de funcționare și schema de conectare a releului termic

Protecția motoarelor electrice, a demaroarelor magnetice și a altor echipamente împotriva sarcinilor care provoacă supraîncălzire se realizează cu ajutorul dispozitivelor speciale de protecție termică. Pentru a face alegerea corectă a unui model de protecție termică, trebuie să cunoașteți principiul său de funcționare, dispozitiv, precum și principalele criterii de selecție.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Releul termic (TR) este proiectat pentru a proteja motoarele electrice de supraîncălzire și defecțiuni premature. În timpul unei porniri de lungă durată, motorul electric este supus supraîncărcărilor de curent, deoarece. în timpul pornirii, curentul este consumat de șapte ori, ceea ce duce la încălzirea înfășurărilor. Curent nominal (In) - curentul consumat de motor în timpul funcționării. În plus, TR crește durata de viață a echipamentelor electrice.

Releu termic, al cărui dispozitiv este format din cele mai simple elemente:

1. element termosensibil.
2. Contact cu auto-întoarcere.
3. Contacte.
4. Primăvară.
5. Conductor bimetalic sub formă de placă.
6. Buton.
7. Regulator de curent de referință.

Elementul sensibil la temperatură este un senzor de temperatură utilizat pentru a transfera căldura pe o placă bimetală sau alt element de protecție termică. Contactul cu autoretur permite, atunci când este încălzit, deschiderea instantanee a circuitului de alimentare al unui consumator electric pentru a evita supraîncălzirea.

Placa este formată din două tipuri de metal (bimetal), dintre care unul are un coeficient de dilatare termică ridicat (Kp). Sunt fixate împreună prin sudură sau rulare la temperaturi ridicate. La încălzire, placa de protecție termică se îndoaie spre materialul cu Kp mai mic, iar după răcire, placa își ia poziția inițială. Practic, plăcile sunt realizate din Invar (Kp inferior) și oțel nemagnetic sau crom-nichel (Kp mai mare).

Butonul pornește TR, reglatorul de curent de setare este necesar pentru a seta valoarea optimă a lui I pentru consumator, iar excesul acestuia va duce la funcționarea TR.

Principiul de funcționare al TR se bazează pe legea Joule-Lenz. Curentul este mișcarea direcționată a particulelor încărcate care se ciocnesc cu atomii rețelei cristaline a conductorului (această valoare este rezistența și se notează cu R). Această interacțiune provoacă apariția energiei termice obținute din energia electrică. Dependența duratei curgerii de temperatura conductorului este determinată de legea Joule-Lenz.

Formularea acestei legi este următoarea: atunci când I trece prin conductor, cantitatea de căldură Q generată de curent, atunci când interacționează cu atomii rețelei cristaline a conductorului, este direct proporțională cu pătratul lui I, valoarea de R al conductorului și timpul în care curentul acționează asupra conductorului.Matematic, se poate scrie astfel: Q = a * I * I * R * t, unde a este factorul de conversie, I este curentul care circulă prin conductorul dorit, R este valoarea rezistenței și t este timpul de curgere al eu.

Când coeficientul a = 1, rezultatul calculului este măsurat în jouli, iar cu condiția ca a = 0,24, rezultatul este măsurat în calorii.

Materialul bimetalic este încălzit în două moduri. În primul caz, trec prin bimetal, iar în al doilea, prin înfășurare. Izolația înfășurării încetinește fluxul de energie termică. Comutatorul termic se încălzește mai mult la valori mari ale lui I decât atunci când vine în contact cu elementul senzor de temperatură. Semnalul de acționare a contactului este întârziat. Ambele principii sunt utilizate în modelele moderne TR.

Încălzirea plăcii bimetalice a dispozitivului de protecție termică se realizează atunci când sarcina este conectată. Încălzirea combinată vă permite să obțineți un dispozitiv cu caracteristici optime. Placa este incalzita de caldura generata de I la trecerea prin ea, iar de un incalzitor special cand I este incarcat. In timpul incalzirii, banda bimetalica se deformeaza si actioneaza asupra contactului cu autoretur.

Principalele caracteristici

Fiecare TR are caracteristici tehnice individuale (TX). Releul trebuie selectat în funcție de caracteristicile sarcinii și condițiile de utilizare atunci când funcționează un motor electric sau alt consumator de energie electrică:

1. Valoarea lui In.
2. Domeniul de reglare al acționării I.
3. Voltaj.
4. Management suplimentar al operațiunii TR.
5. Putere.
6. Limita de operare.
7. Sensibilitate la dezechilibru de fază.
8. Clasa de excursie.

Valoarea curentului nominal este valoarea lui I pentru care este proiectat TR.Se selectează în funcție de valoarea lui In a consumatorului la care este conectat direct. În plus, trebuie să alegeți cu o marjă de In și să vă ghidați după următoarea formulă: Inr \u003d 1,5 * Ind, unde Inr - In TR, care ar trebui să fie de 1,5 ori mai mare decât curentul nominal al motorului (Ind).

Limita de reglare a funcționării I este unul dintre parametrii importanți ai dispozitivului de protecție termică. Denumirea acestui parametru este domeniul de ajustare al valorii In. Tensiune - valoarea tensiunii de alimentare pentru care sunt proiectate contactele releului; dacă valoarea admisă este depășită, dispozitivul va eșua.

Unele tipuri de relee sunt echipate cu contacte separate pentru controlul funcționării dispozitivului și a consumatorului. Puterea este unul dintre principalii parametri ai TR, care determină puterea de ieșire a consumatorului sau grupului de consumatori conectat.

Limita de declanșare sau pragul de declanșare este un factor care depinde de curentul nominal. Practic, valoarea sa este în intervalul de la 1,1 la 1,5.

Sensibilitatea la dezechilibrul de fază (asimetrie de fază) arată raportul procentual dintre faza cu dezechilibru și faza prin care curge curentul nominal de mărime necesară.

Clasa de declanșare este un parametru care reprezintă timpul mediu de declanșare al TR în funcție de multiplu al curentului de setare.

Principala caracteristică prin care trebuie să alegeți TR este dependența timpului de funcționare de curentul de sarcină.

Schema de conexiuni

Diagramele pentru conectarea unui releu termic la un circuit pot varia semnificativ în funcție de dispozitiv.Cu toate acestea, TR-urile sunt conectate în serie cu înfășurarea motorului sau bobina de pornire magnetică la un contact normal deschis, așa cum acest tip de conexiune vă permite să protejați dispozitivul de supraîncărcări. Dacă indicatorii de consum de curent sunt depășiți, TR-ul deconectează dispozitivul de la sursa de alimentare.

În majoritatea circuitelor, la conectare este utilizat un contact permanent deschis, care funcționează atunci când este conectat în serie cu un buton de oprire de pe panoul de control. Practic, acest contact este marcat cu literele NC sau H3.

Un contact normal închis poate fi utilizat la conectarea unei alarme de protecție. În plus, în circuitele mai complexe, acest contact este utilizat pentru a implementa controlul software al opririi de urgență a dispozitivului folosind microprocesoare și microcontrolere.

Termostatul este ușor de conectat. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă ghidați după următorul principiu: TR este plasat după contactoarele demarorului, dar înaintea motorului electric, iar contactul închis permanent este pornit prin conexiune serială cu butonul de oprire.

Tipuri de relee termice

Există multe tipuri în care sunt împărțite releele termice:

1. Bimetalic - RTL (ksd, lrf, lrd, lr, iek și ptlr).
2. Stare solidă.
3. Releu pentru monitorizarea regimului de temperatura al dispozitivului. Principalele denumiri sunt următoarele: RTK, NR, TF, ERB și DU.
4. Releu de topire a aliajului.

TR bimetalice au un design primitiv și sunt dispozitive simple.

Principiul de funcționare al unui releu termic de tip solid diferă semnificativ de cel bimetalic. Un releu cu stare solidă este un dispozitiv electronic, care se mai numește și Schneider și este realizat pe elemente radio fără contacte mecanice.

Printre acestea se numără RTR și RTI IEK, care calculează temperaturile medii ale motorului electric prin monitorizarea pornirii și Intrării acestuia. Caracteristica principală a acestor relee este capacitatea de a rezista scânteilor, adică. pot fi utilizate în medii explozive. Acest tip de releu este mai rapid în timpul de funcționare și mai ușor de reglat.

RTC-urile sunt concepute pentru a controla regimul de temperatură al unui motor electric sau altui dispozitiv folosind un termistor sau o rezistență termică (sondă). Când temperatura crește la modul critic, rezistența acesteia crește brusc. Conform legii lui Ohm, pe măsură ce R crește, curentul scade și consumatorul se oprește, deoarece. valoarea sa nu este suficientă pentru funcționarea normală a consumatorului. Acest tip de releu este folosit în frigidere și congelatoare.

Designul releului de topire termică al aliajului diferă semnificativ de alte modele și constă din următoarele elemente:

1. Înfăşurarea încălzitorului.
2. Un aliaj cu un punct de topire scăzut (eutectic).
3. mecanism de rupere a lanțului.

Aliajul eutectic se topește la temperatură scăzută și protejează circuitul de putere al consumatorului prin întreruperea contactului. Acest releu este încorporat în dispozitiv și este utilizat în mașinile de spălat și tehnologia auto.

Selecția unui releu termic se face prin analiza caracteristicilor tehnice și a condițiilor de funcționare ale dispozitivului, care trebuie protejat de supraîncălzire.

Cum să alegi un releu termic

Fără calcule complexe, puteți alege ratingul corespunzător al releului electrotermic pentru motor în ceea ce privește puterea (tabelul cu caracteristicile tehnice ale dispozitivelor de protecție termică).

Formula de bază pentru calcularea curentului nominal al unui TR este:

Intr = 1,5 * Ind.

De exemplu, trebuie să calculați In TP pentru un motor electric asincron cu o putere de 1,5 kW, alimentat de o rețea trifazată de curent alternativ cu o valoare de 380 V.

Acest lucru este destul de ușor de făcut. Pentru a calcula valoarea curentului nominal al motorului, trebuie să utilizați formula de putere:

P = I * U.

Prin urmare, Ind \u003d P / U \u003d 1500 / 380 ≈ 3,95 A. Valoarea curentului nominal al TR este calculată după cum urmează: Intr \u003d 1,5 * 3,95 ≈ 6 A.

Pe baza calculelor, este selectat un TR de tip RTL-1014-2 cu un interval de curent reglabil de la 7 la 10 A.

Dacă temperatura ambientală este prea mare, setați valoarea de referință la valoarea minimă. La o temperatură ambientală scăzută, ar trebui să se țină cont de creșterea sarcinii pe înfășurările statorului motorului și, dacă este posibil, să nu-l pornească. Dacă circumstanțele impun ca motorul să fie utilizat în condiții nefavorabile, atunci este necesar să începeți reglarea cu un curent de setare scăzut și apoi să îl creșteți la valoarea necesară.

Articole similare: