Как правильно рассчитать уставку теплового реле для защиты электродвигателя. Какие факторы нужно учитывать при выборе теплового реле. Как настроить тепловое реле для разных схем пуска двигателя. Какие типы тепловых реле бывают и как они работают.
Что такое тепловое реле и для чего оно нужно
Тепловое реле — это устройство защиты электродвигателя от перегрузок по току. Оно контролирует ток, протекающий через обмотки двигателя, и отключает его при длительном превышении номинального значения. Основные функции теплового реле:
- Защита двигателя от перегрева обмоток при перегрузках
- Предотвращение выхода двигателя из строя при заклинивании ротора
- Отключение двигателя при затянувшемся пуске
- Защита от асимметрии фаз в трехфазных двигателях
Правильный выбор и настройка теплового реле — важное условие надежной и долговечной работы электродвигателя. Рассмотрим, как рассчитать уставку теплового реле для разных случаев.

Как устроено и работает тепловое реле
Принцип действия теплового реле основан на нагреве биметаллической пластины при протекании тока. Устройство реле включает следующие основные элементы:
- Биметаллическая пластина
- Нагревательный элемент
- Механизм расцепления
- Контакты управления
При превышении номинального тока биметаллическая пластина нагревается и изгибается, воздействуя на механизм расцепления. Это приводит к размыканию контактов в цепи управления двигателем. Время срабатывания реле зависит от величины перегрузки — чем больше ток, тем быстрее сработает защита.
Расчет уставки теплового реле для прямого пуска
При прямом пуске двигателя расчет уставки теплового реле производится по следующей формуле:
Iуст = k * Iном
где:
- Iуст — ток уставки теплового реле
- Iном — номинальный ток двигателя
- k — коэффициент настройки (обычно 1,1-1,3)
Пример расчета: для двигателя с номинальным током 10 А при k=1,2 получаем:
Iуст = 1,2 * 10 = 12 А
Выбираем ближайшее большее стандартное значение уставки, например 13 А.

Особенности расчета для пуска звезда-треугольник
При пуске двигателя по схеме звезда-треугольник расчет уставки теплового реле имеет некоторые особенности:
- Реле устанавливается в цепь после переключателя звезда-треугольник
- Ток в фазе при соединении звездой в √3 раз меньше линейного тока
- Уставка выбирается по току в треугольнике
Формула для расчета:
Iуст = k * Iном / √3
Пример: для двигателя с Iном = 30 А при k=1,2
Iуст = 1,2 * 30 / 1,73 ≈ 20,8 А
Выбираем ближайшее стандартное значение 21 А.
Выбор теплового реле по мощности двигателя
Часто на практике тепловое реле выбирают не по току, а по мощности двигателя. Для этого используются специальные таблицы соответствия мощности двигателя и диапазона настройки теплового реле. Этот способ менее точен, но удобен при быстром подборе.
Пример выбора для двигателя 11 кВт, 380 В:
- Номинальный ток: 22 А
- Диапазон настройки реле: 20-25 А
- Рекомендуемая уставка: 23 А
При таком выборе нужно учитывать реальный коэффициент загрузки двигателя и условия эксплуатации.

Настройка теплового реле с учетом условий эксплуатации
На точность срабатывания теплового реле влияют различные факторы:
- Температура окружающей среды
- Способ охлаждения двигателя
- Длительность и частота пусков
- Колебания напряжения сети
Как учесть эти факторы при настройке:
- При высокой температуре воздуха уставку нужно немного снизить
- Для двигателей с принудительным охлаждением можно выбрать более высокую уставку
- При частых пусках рекомендуется уменьшить уставку на 5-10%
- Значительные колебания напряжения требуют расширенного диапазона настройки
Типы современных тепловых реле
На сегодняшний день существует несколько основных типов тепловых реле для защиты двигателей:
- Биметаллические реле — классический вариант, простые и надежные
- Электронные реле — более точные, с расширенным функционалом
- Комбинированные устройства — сочетают функции теплового реле и автоматического выключателя
Электронные реле имеют ряд преимуществ:
- Высокая точность срабатывания
- Возможность настройки времятоковой характеристики
- Защита от асимметрии фаз и обрыва фазы
- Регистрация и хранение данных о срабатываниях
Проверка правильности выбора теплового реле
После установки и настройки теплового реле рекомендуется проверить правильность его работы:

- Измерить реальный ток двигателя при номинальной нагрузке
- Сравнить измеренное значение с уставкой реле
- Проверить время срабатывания при небольшой перегрузке (например, 120% от номинала)
- Убедиться, что реле не срабатывает ложно при нормальной работе
При необходимости следует скорректировать уставку для обеспечения надежной защиты двигателя.
Заключение
Правильный расчет и настройка уставки теплового реле — важный этап обеспечения надежной работы электродвигателя. Необходимо учитывать особенности конкретного двигателя, схему пуска и условия эксплуатации. Современные типы тепловых реле позволяют реализовать более точную и функциональную защиту. Регулярная проверка настроек поможет своевременно выявить и устранить проблемы в работе защиты.
Контакторы КМ
Обеспечим выгодные цены. Пишите
[email protected]
| Контакторы КМ-102 (КМ102) DEKraft. Контакторы КМ-102 предназначены для пуска и останова асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором (используются в конвейерах, станках, компрессорах, насосах, кондиционерах, лифтах, эскалаторах, тепловых пушках и завесах и т.д.), для коммутации осветительных сетей. Подробнее о контакторы КМ-102 (КМ102) DEKraft |
| Тепловое реле РТ-01 (РТ01) для контакторов КМ-102 DEKraft Тепловые реле РТ-01 DEKraft защищают цепи электродвигателей переменного тока от перегрузки, асимметрии фаз, затянутого пуска и заклинивания ротора. |
Купить >>
«Компания Технолог» предлагает линейку контакторов КМ-102 фирмы «DEKraft».
Контактор, который иногда еще называют магнитопускателем – это электромагнитный аппарат, обладающий возможностью самовозврата.
Основное предназначение контактора – это включение и выключение электрических цепей на расстоянии.
Контакторы – это самые проверенные временем аппаратами, с помощью которых управляют электродвигателями.
Чаще всего используются контакторы, принцип работы которых заключён на действии электрических магнитов.
Контакторы КМ-102 предназначены для пуска и останова асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором (используются в конвейерах, станках, компрессорах, насосах, кондиционерах, лифтах, эскалаторах, тепловых пушках и завесах и т.
В комбинации с тепловым реле перегрузки они также могут быть использованы в качестве мотор-стартера.
Контакторы выпускаются в соответствии с ГОСТ Р 50030.4.1-2002 (МЭК 60947-4-1-2000).
Контактор может иметь от одного до пяти полюсов.
Номинальный ток в главной цепи контактора может составлять от 1,5 до 4800 А.
Контакторы также различаются по уровню номинального напряжения в главной сети, наличию либо отсутствию вспомогательных контактов, происхождению тока в главной цепи и ряду других оснований.
Контакторы постоянного тока в настоящее время практически не используются.
Среди контакторов переменного тока чаще всего встречаются контакторы с тремя полюсами.
А также у нас Вы сможете приобрести принадлежности контакторов, такие как тепловые реле.
Тепловые реле перегрузки защищают цепи электродвигателей переменного тока от перегрузки, асимметрии фаз, затянутого пуска и заклинивания ротора.
Максимальный ток, который может пропускать тепловое реле, не должен превышать значение номинального тока в той цепи, куда будет данная модель теплового реле устанавливаться.
Ток уставки в тепловом реле должен быть равен или превышать ток в двигателе, который предстоит защищать с помощью теплового реле, и желательно, чтобы превышение тока в двигателе составляло порядка пяти процентов.
В тепловом реле должен быть запас регулировки тока в сторону увеличения и уменьшения.
Чем больше этот запас, тем надёжнее тепловое реле.
На шкале уставки теплового реле должно оставаться одно-два значения в обе стороны от положения рукоятки, определяющего уставку.
В качественных тепловых реле должен иметься индикатор, который показывает состояние теплового реле в настоящий момент.
У нас существуют одни из лучших цен на контакторы КМ-102 и тепловые реле РТ-01.
Весь ассортимент и полные технические характеристики Вы найдете в каталоге продукции.
Выбирайте, звоните (499) 290-30-16 (мнгк), (495) 973-16-54, 740-42-64, 973-65-17 и заказывайте контакторы КМ-102 и тепловые реле
- Контакторы КМ-102 (КМ102)
- Тепловое реле РТ-01 (РТ01) для контакторов КМ-102
Расчет и выбор аппаратов защиты — Студопедия
Поделись
Аппаратом защиты называется устройство, которое автоматически отключает защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах. К аппаратам защиты относятся плавкие предохранители, автоматические выключатели, тепловые и токовые реле.
Защита электродвигателей и электрической сети осуществляется от коротких замыканий (однофазных, междуфазных) и перегрузки. Защита от коротких замыканий выполняется обязательно для всех электродвигателей (электроприемников) и электрических сетей.
В данной системе управления станком осуществляется электромагнитная защита цепей от токов короткого замыкания с помощью автоматических выключателей и тепловая защита с помощью тепловых реле.
Выбор автоматических выключателей для группы двигателей производится по номинальному току с соблюдением следующих условий:
(2.10)
Автоматический выключатель QF1 осуществляет защиту всей схемы, но ввиду того, что токи электроприемников и двигателей значительно отличаются, реально он сможет защитить только электродвигатель. Пусковой ток можно найти по следующей формуле:
А (2.11)
Подставим значения в формулу [2.11]:
А
Подставим значения в формулу [2.10]:
Выбираем автоматический выключатель серии ВА51-31 на номинальный ток 100 А, с уставкой теплового расцепителя на 50 А. Аналогичной серии будет автоматический выключатель QF3.
Выбор однополюсных автоматических выключателей произведем по следующему условию:
(2. 12)
где Iпуск — ток одновременно работающих аппаратов, его находим по ниже указанной формуле:
(2.13)
Произведем выбор однополюсных автоматических выключателей QF2, QF4, QF5, QF6. Для этого найдем пусковые токи (Iпуск) для каждой цепи, в которой установлен автоматический выключатель, по формуле [2.13]:
А
А
А
А
Подставим полученный пусковой ток в условие [2.12]:
— для QF2: ;
— для QF4: ;
— для QF5: ;
— для QF6: .
Выбираем автоматический выключатель серии ВА51-29 на номинальный ток 63 А, с уставкой теплового расцепителя на 7 А.
Выбор тепловых реле
Тепловые реле для защиты электродвигателя от длительной перегрузки выбирают по номинальному току электродвигателя по условию:
(2.14 )
Выберем тепловое реле для электродвигателя М1. Номинальный ток электродвигателя равен 24,6 А, согласно условию [2.14] удовлетворяет тепловое реле серии РТЛ102204 на ток номинальной уставки 25 А, с пределами регулирования тока уставки в диапазоне 18…25.
Выберем тепловое реле для электродвигателя М2. Номинальный ток электродвигателя равен 3 А, согласно условию [2.14 ] удовлетворяет тепловое реле серии РТЛ100704 на ток номинальной уставки 10 А, с пределами регулирования тока уставки в диапазоне 1,5…2,6.
Выберем тепловое реле для электродвигателей М3 и М6. Номинальный ток электродвигателей равен 0,26 А, согласно условию [2.14 ] удовлетворяет тепловое реле серии РТЛ100104 на ток номинальной уставки 10 А, с пределами регулирования тока уставки в диапазоне 0,1…0,17.
Выберем тепловое реле для электродвигателей М4 и М7. Номинальный ток электродвигателей равен 0,9 А и 1,19 А, согласно условию [2.14] удовлетворяет тепловое реле серии РТЛ100504 на ток номинальной уставки 10 А, с пределами регулирования тока уставки в диапазоне 0,61…1.
Выберем тепловое реле для электродвигателя М5. Номинальный ток электродвигателя равен 8,6 А, согласно условию [2.14] удовлетворяет тепловое реле серии РТЛ101204 на ток номинальной уставки 10 А, с пределами регулирования тока уставки в диапазоне 5,5…8,0.
Потери 2 X R также увеличиваются (тепловые потери или омические потери). Нагревательный элемент (биметаллическая полоса) будет размещен внутри релейного блока. Здесь тепловая энергия преобразуется в механическую энергию и связывается с биметаллической полосой. Биметаллическая планка приводит в действие расцепляющий механизм.Блок отключения управляет НО/НЗ, связанными с этими цепями управления. Цепь управления управляет силовой цепью, которая должна быть отключена. Происходит только при протекании тока, превышающего предварительно установленное значение тока в реле тепловой перегрузки .
В этом типе реле напрямую связаны с силовой цепью и через них проходит постоянный ток полной нагрузки. Вы можете установить ограничение по току с помощью ограничителя тока, как показано на рисунке.
Эти типы реле в основном используются для приложений с низким напряжением и низким током нагрузки (ниже тока полной нагрузки 200 А, < 110 кВт). Если ток нагрузки превышает 200 ампер, лучше использовать реле, управляемые трансформатором тока, которые обеспечивают лучшую производительность, чем реле этого типа.
Вы можете использовать это для прямого пуска, пускателя звезда-треугольник, пускателя автотрансформатора в приложении двигателя/нагрузки переменного тока и всех приложениях пускателя двигателя постоянного тока.
Как рассчитать диапазон реле для пускателя DOL:
- Рассчитайте полный ток нагрузки для вашей схемы нагрузки.
- Принять 150% диапазона реле
Например, ваш ток нагрузки составляет 32 А (18,5 кВт), выберите диапазон реле от 27 А до 44 А, установите ограничение тока на 30 А.
Расчет для пускателя со звездой/треугольником:
- Рассчитать FLA (полная нагрузка)
- В соответствии с эмпирическим правилом звезда/треугольник Фазный ток = Линейный ток/1,732, в режиме треугольника диапазон реле = FLA/1,732.
См. также : Соотношение между линейным и фазным током и напряжением в схеме звезда/треугольник . Вы должны выбрать реле 75 — 100 ампер.
Фактор, учитываемый при выборе теплового реле перегрузки:
- Выберите соответствующее реле для соответствующего контактора.
Пример: Если у вас есть подрядчик модели Siemens 3TF 33, вам необходимо приобрести подходящее реле для этого проводника. Реле разных моделей подходят для разных моделей контакторов.
- Монтажный комплект реле
В некоторых случаях (обновление стартовой панели) необходимо приобретать дополнительно.
Тепловое реле перегрузки, управляемое трансформатором тока: Для двигателей мощностью более 150 л.с. (FLA= 200 А) эти реле обеспечивают более высокую производительность, чем обычные тепловые реле перегрузки. Три ряда трансформаторов тока (трансформаторы тока) размещаются на выходных клеммах пускателя. Выходной ток ТТ напрямую подключается через небольшое реле тепловой перегрузки. Диапазон теплового реле перегрузки будет от 0,45 до 1 А или от 1,5 до 5 А, поскольку стандартный размер выхода ТТ составляет 1 А или 5 А. Два типа подключения, которые вы можете сделать с ТТ
- Прямое подключение:
Выход ТТ напрямую подключается к реле, как показано на рисунке.
- Соединение звездой:
Выход трансформатора тока подключается по схеме «звезда»
Как установить ограничение тока для тепловых реле перегрузки, управляемых трансформатором тока:
Расчет полной нагрузки двигателя
Пример: двигатель A Siemens Make 415 В, 3 кВт, 2222 , 0,8 Коэффициент мощности, FLA = 400 А
Стартер DOL:
Коэффициент трансформации трансформатора тока пускателя = 500/5, диапазон реле = от 1,5 А до 5 А, что означает, что если ток вашей линии составляет 500 А, то выход ТТ будет равен 5 А
, тогда линейный ток равен 400 А, выход ТТ будет 4 А. В реле вы должны установить его на 4 А для 100 % нагрузки (полная нагрузка)
Для 90 % нагрузки (360 А), выход ТТ будет 3,6 А, тогда вы надо ставить 3,6 ампера в реле и тд.
Текущая настройка для пускателя по схеме звезда/треугольник:
Учтите, что ТТ размещены на выходе контактора. В этой фазе будет действовать ток, вы должны рассчитать фазный ток того же самого. Возьмите те же данные двигателя. FLA = 400 А, тот же ТТ 500/5 А
Фазный ток = 400/1,732 = 231 А
Выход ТТ для 100 % нагрузки будет = 2,31 А. Вы установили ограничение тока на 2,3 А в реле
. Для 90 % нагрузки выход ТТ будет = 2,1 А. Установите 2,1 А в качестве ограничения тока в реле.
Примечание: Тепловое реле перегрузки, управляемое трансформатором тока, работает в соответствии с настройкой тока нагрузки в реле. Если вы хотите ограничить на 70% нагрузку на двигатель, рассчитайте ток и установите его ограничение в реле
ЕСЛИ ТТ размещены на выходе MCCB/MPCB (вход контактора), вы должны принять вышеуказанные меры. Расчет DOL…
- Работа резервного реле замыкания на землю 51N
- Ограниченная защита от замыканий на землю 64R
- Что такое панели MCC и PCC
- Что такое шинопровод и как рассчитать пропускную способность по току
- Коды реле для всех номеров реле от 1 до 150
Спасибо!!! Хорошего дня….
Расчеты двигателя. Часть III. Перегрузка двигателя
Расчеты двигателя. Часть III. Перегрузка двигателя
Национальный электротехнический кодекс 2017 г. 02 июля 2018 г.
Расчеты двигателя. Часть III: перегрузка двигателя
Автор: Wes Gubitz
Это третья часть серии, призванной помочь объяснить, как правильно рассчитать электрические цепи. В документе Часть I: Двигатель мы продемонстрировали, как определить нагрузку двигателя для обычных двигателей с использованием 430.6(A)(1), в котором указано, что табличные значения должны использоваться для определения силы тока проводников… вместо фактического тока. мощность указана на паспортной табличке двигателя. Наиболее часто для определения тока полной нагрузки двигателя используются таблицы 430.248 для однофазных двигателей переменного тока и 430.250 для трехфазных двигателей переменного тока.
В , часть II: проводники цепи двигателя , мы рассмотрели, как правильно определить размер типичной ответвленной цепи двигателя, используя нагрузку двигателя, определенную с помощью соответствующей таблицы, а затем умножив это число на 1,25, ссылка 430.22. Двигатель с длительным режимом работы рассматривается как непрерывная нагрузка, нагрузка, при которой ожидается, что максимальный ток будет сохраняться в течение трех часов или более . Непрерывные нагрузки имеют множитель 125%, применяемый при расчете ответвленных цепей и защите от перегрузки по току. 9
Защита двигателя от перегрузки проводники параллельных цепей для общих моторных установок , 430.6(A)(1). Ток полной нагрузки двигателя, указанный на паспортной табличке FLA, используется для расчета отдельной защиты двигателя от перегрузки, 430. 6(A)(2): Отдельная защита двигателя от перегрузки должна основываться на номинальном токе двигателя, указанном на паспортной табличке. Защита двигателя от перегрузки необходима для защиты двигателя и обеспечения его правильной работы.
Двигатели для непрерывного режима работы защищены от перегрузки с помощью отдельного перегрузочного устройства, рассчитанного на 115–125 % тока полной нагрузки, указанного на паспортной табличке двигателя, FLA. Производители двигателей разработали несколько типов отдельных устройств защиты от перегрузки с чувствительными элементами, которые «отключаются» при перегрузке двигателя. Устройство защиты от перегрузки должно срабатывать при необходимости, но позволять двигателю запускаться и выдерживать расчетную нагрузку. Устройство защиты от перегрузки не может сработать или привести к размыканию проводников ответвленной цепи двигателя во время пуска, и устройство защиты от перегрузки должно позволять двигателю несут нагрузку, работают при полном рабочем токе, 460. 32(C).
Отдельные перегрузки рассчитаны в соответствии с 460.32(A)(1): Двигатели с эксплуатационным коэффициентом 1,15 или выше и с маркировкой превышения температуры 40 ° C или менее рассчитаны на 125 % FLA, указанного на паспортной табличке, и все остальные двигатели рассчитаны на 115% от паспортной полной нагрузки. Эксплуатационный коэффициент SF и превышение температуры будут указаны на заводской табличке двигателя, если применимо. Перегрузки могут иметь рейтинг выше, чем определено в 430.32(A)(1), если чувствительного элемента или настройка устройства защиты от перегрузки, выбранная в соответствии с 460.32(A)(1)…, недостаточна для запуска двигателя или выдерживания нагрузки. Ток срабатывания не должен превышать 140 % FLA, указанного на паспортной табличке двигателя, для двигателей с эксплуатационным коэффициентом 1,15 или выше и маркировкой превышения температуры 40 ° C или менее, и 130 % для всех остальных, 430.32(C) .
Проверьте свои знания
Используя табличку выше:
- Сколько лошадиных сил?
- Какое значение FLA (ток полной нагрузки на паспортной табличке) для этого двигателя при подаче 460 В?
- Какой размер перегрузки требуется?
- Каков максимально допустимый размер при срабатывании защиты от перегрузки при номинальной нагрузке?
Ответы с пояснениями:
- Это трехфазный двигатель мощностью 5 л.
с. См. информацию в блоке рядом с «H.P.».
- Ток полной нагрузки 7А при 460В. «/» указывает на то, что двигатель может работать при более чем одном значении сетевого напряжения. Большинство 9Свинцовые трехфазные двигатели являются двигателями с двойным напряжением. Это означает, что они могут быть подключены для работы с низким или высоким напряжением, обычно 230 В / 460 В. Этот двигатель будет работать от 208-230В и 460В. Ток соответствует той же схеме: 14,8–14 А, 14,8 А при 208 В, 14 А при 230 В и 7 А при 460 В.
- При сетевом напряжении 460 В и токе полной нагрузки 7 А, коэффициенте эксплуатации 1,15 и номинальной температуре 40°С величина перегрузок составляет 8,75 А. Перегрузки определяются с использованием 125% FLA, 7A x 1,25 = 8,75A.
- Максимально допустимая величина перегрузок составляет 9,8 А. Перегрузки могут быть рассчитаны на 140 % FLA, если перегрузки срабатывают при номинальной нагрузке или не позволяют запустить двигатель, 7 A x 1,4 = 9,8 A.
Стандартный асинхронный двигатель превысит указанный на паспортной табличке FLA при использовании методов пуска от сети и часто во время нормальной работы. Это происходит при пуске и когда нагрузка, которую несет или приводит в движение двигатель, превышает расчетную номинальную мощность двигателя. У большинства асинхронных двигателей пусковой ток в 6-8 раз превышает рабочий ток, ток полной нагрузки, FLA. Этот пусковой ток часто называют током заторможенного ротора, и его необходимо учитывать при проектировании цепей двигателя, особенно когда возникает проблема падения напряжения.
Ток заблокированного ротора можно определить с помощью идентификационной буквы кода блокировки ротора, указанной на заводской табличке двигателя, и с применением информации в соответствии с Таблицей 430.7(B), Буквы кода индикации блокировки ротора. Использование кодовой буквы с множителями, найденными в таблице, позволит вам рассчитать ожидаемый «минимальный-максимальный» ток заторможенного ротора (LRC). Например: множители для двигателя с заблокированным ротором, указывающим кодовую букву «K», составляют 8,0–8,99. Это означает, что этот двигатель будет иметь от 8 до 8,99 киловольт-ампер на лошадиную силу с заблокированным ротором. Трехфазный двигатель мощностью 10 л.с., 460 В переменного тока будет иметь LRC от 100 до 113 А.
Примените формулу мощности, используя полученную информацию: I = P / E, ток равен мощности, деленной на напряжение.
А = 10 л.с.*8 кВА/460 В*1,732
А = 80 000 ВА/797 В = 100 А.
Это минимальный ожидаемый LRC, а 113A — максимальный ожидаемый LRC при использовании множителя 8,99 кВА. Типичный трехфазный двигатель мощностью 10 л.с., 460 В, с кодом K, имеет FLC 14 A и LRC 100–113 A.
В частях I и II этой серии поясняется, как определить нагрузку двигателя, используемую при выборе размера проводников ответвленной цепи двигателя, и как выполнить расчеты, необходимые для определения размера проводников ответвленной цепи двигателя. Часть III: Перегрузка двигателя объясняет, как правильно выбрать защиту от перегрузки для типичной установки двигателя с использованием отдельной защиты от перегрузки, а в части IV обсуждается, как правильно выбрать защиту от короткого замыкания и замыкания на землю.