Принцип работы теплового реле: Тепловые реле. Виды и устройство. Работа и применение

Назначение устройства

Высокая нагрузка, которую испытывают электродвигатели, обусловливает рост потребления электроэнергии в процессе функционирования. Это часто приводит к превышению нормативных параметров работы оборудования. Перегрузка в электрической цепи является причиной быстрого роста температуры. А она, в свою очередь, вызывает появление неисправностей и аварий.

Назначение теплового реле состоит в создании предпосылок для поддержания нормальных условий эксплуатации посредством возможности отключения электроэнергии при перегрузках и риске аварии.

Это устройство замыкает или размыкает цепь по сигналу, поступающему от агрегата в зависимости от текущей рабочей температуры. В результате электродвигатель защищается от токовых перегрузок.

Среди преимуществ данного устройства можно отметить:

• компактные размеры;
• незначительный вес;
• несложность конструктивного исполнения;
• долговечность эксплуатации;
• доступность по цене.

Но при этом потребуется периодическая проверка работоспособности и настройка.

Принципы работы

В тепловом реле чаще всего присутствуют две биметаллические пластины. Они имеют разные коэффициенты расширения – у одной этот параметр больший по величине, а у другой меньший. Там где пластины прилегают друг к другу, обеспечивается их жесткое крепление или прокатом, или сваркой.

При нагревании неподвижно закрепленной пластины происходит ее изгиб. Эта особенность и лежит в основе принципа действия теплового реле. Часто в качестве применяемых материалов выступают инвар и сталь немагнитного или хромированного исполнения.

Биметаллическая часть начинает нагреваться вследствие воздействия тепла. Оно выделяется в пластине нагрузочным током. Но нагрев также может производиться и по другой схеме – через нагреватель, по которому идет ток.

Наиболее высокие показатели эффективности работы реле обеспечиваются при комбинированном способе нагревания – от тепла тока, идущего через пластину, и от нагревателя. После того как пластинка прогнется, ее свободный конец взаимодействует с контактным блоком реле.

Разновидности приспособлений

Применение находят разнообразные типы тепловых реле, которые имеют разные параметры действия и свою сферу использования:

РТЛ – является трехфазной модификацией. Она эффективна при защите моторов электрического типа от перегрузок, роторного заклинивания, фазного перекоса или длительного запуска. Такое реле можно крепить на клеммы ПМЛ на пускателе или непосредственно на КРЛ при самостоятельной эксплуатации.

РТТ – также трехфазный вариант, но применяют его при создании систем безопасности эксплуатации короткозамкнутых моторов. Реле может защитить от продолжительного запуска или заклинивания. Крепится на пускатель ПМЕ и ПМА в корпусной его части или же на отдельную панель при самостоятельной работе.

РТИ – работает при наличии трехфазного питания и защищает двигатели от тяжелых режимов. Для установки используется корпус пускателя типа КМИ или КМТ.

ТРН – устройство на 2 фазы для контроля пуска и последующего функционирования. Предусмотрен ручной способ перевода контактов в первоначальный вид. Преимущество – отсутствие влияния температурного режима вовне.

Твердотельное 3-х фазное с подвижными элементами. Работает с той же целью, что и другие модификации, но может эксплуатироваться даже в условиях риска взрывных явлений. Это обусловлено нечувствительностью к состоянию среды.

РТК – отслеживает состояние и изменение одного показателя, а сам термоконтроль производится щупом.

РТЭ – является непосредственным элементом конструкции агрегата. Оно состоит из проводника, изготовленного из особого сплава. При достижении температурой определенного уровня материал начинает плавиться.

На фото теплового реле можно рассмотреть особенности конструкции отдельных их видов. Эти отличия нужно принимать во внимание при выборе необходимого вам для конкретной ситуации компонента.

Как выбирать

Перед тем, как изучать инструкцию для подключения теплового реле, необходимо изучить основные критерии, на основании которых это устройство выбирается. Важным параметром является связь между нагрузочным током и периодом срабатывания устройства.

Учитывают также и состояние, которое станет сигналом для активизации реле – холодное или перегретое. При этом нагревательные компоненты отличаются термической неустойчивостью в ситуации, когда действуют токи короткого замыкания.

Показатель номинальной нагрузки двигателя является основой для расчета требуемого тока реле. Как правило, термореле будет срабатывать, если в течение 20-30 минут имеет место перегрузка в 20-30%. Причем постоянная компонента периода нагревания электродвижка находится в зависимости от времени перегрузки.

Если такое превышение нормативной нагрузки незначительно по времени, то постоянная будет равна 5-10 минутам. А вот в ситуации длительных отклонений в нагреве будет задействована не одна обмотка, а вся масса движка. Тогда параметр постоянной нагрева растет до 40 минут или 1 часа.

Учитывают и зависимость нагрева пластины от температуры среды. Если окружающее пространство нагревается, то и ток, при котором реле активизируется, будет меньше. Поэтому при отклонении температуры от номинала требуется дополнительная регулировка реле. Также его следует ставить в тех же условиях, в которых работает и сам агрегат.

Существуют и другие значимые характеристики тепловых реле:

• напряжение силового типа;
• параметры регулировочных контактов;
• мощность при запуске контактов;
• пределы срабатывания;
• восприимчивость фазных перекосов;
• класс выключения.

Особенности подключения

Часто используемая схема подключения теплового реле своими руками предполагает использование контакта постоянно замкнутого типа. Этот контакт (NC или НЗ по маркировке) функционирует в последовательной связи с отключающей кнопкой «стоп», расположенной на пульте управления.

В стандартных условиях такой контакт связан с подключением системы сигнализации, которая дает информацию об активизации защиты агрегата. В усложненных схемах возможно построение механизма аварийного размыкания цепи и остановки двигателя.

Само термореле находится в цепи после контакторов, но перед двигателем. Включение размыкающегося реле производится кнопкой «стоп». При этом используется последовательная схема.

Тепловые реле являются эффективным способом обезопасить работу электродвигателя. Они имеют различные характеристики, сферу применения, отличаются стоимостью. Поэтому целесообразно заранее определиться с наиболее подходящим типом устройства, ориентируясь на модели от проверенных производителей.

Фото теплового реле

Тепловое реле — принцип работы, назначение, характеристики, схема

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД), инженерно технические системы (ИТС)

Тепловое реле предназначено для контроля за температурой различных устройств и оборудования, управления режимами их работы.

По принципу действия, назначению, устройству этот тип реле можно разделить на несколько групп.

Одна из функций теплового реле — отключение электрической цепи при превышении номинального значения протекающего по ней тока (In) (схема рис.1). Она реализована, например, в автоматических выключателях.

Давайте рассмотрим как работает такое тепловое реле.

Тепловое реле — схема, характеристики

Термочувствительным элементом здесь является биметаллическая пластина, то есть две, механически соединенных между собой полоски металлов, имеющих разный температурный коэффициент расширения. За счет этого при нагревании она деформируется, тем или иным способом воздействуя на электрические контакты S.

Нагрев пластин может осуществляться специальным термоподогревателем, по которому протекает контролируемый ток I (рисунок 3).

Основными характеристиками такого реле являются номинальный рабочий ток In (при котором контакты реле будут замкнуты бесконечно долго) и время срабатывания t, которое зависит от величины тока I, причем чем он больше, тем срабатывание произойдет быстрее (рисунок 4).

Таким образом, можно говорить об определенной инерционности этого устройства.

После остывания термоэлемент возвращается в исходное состояние. Далее возможны два варианта:

1. требуется принудительное приведение коммутирующих контактов S в замкнутое состояние,
2. они замыкаются автоматически.

Первый вариант характерен для тепловых реле защиты (автоматические выключатели, электромагнитные пускатели и т.д.).

Второй же используется в устройствах, обеспечивающих регулировку (поддержание) температуры какого либо объекта в заданном диапазоне. При этом термочувствительные элементы могут иметь другую конструкцию, требующую механического контакта с контролируемым объектом или средой (рис.2).

Пример тому — такие электробытовые приборы как утюги, холодильники, стиральные машины.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

особенности конструкции, виды, принцип работы и схемы подключения

Для защиты электромоторов от перегрузок активно используются тепловые реле.

Хотя было создано довольно много видов этих приборов, область их применения практически аналогична.

При выборе теплового реле для электродвигателя необходимо знать особенности конструкции устройства, а также принцип его работы.

Начинающим электрикам, кроме этого, предстоит разобраться со схемами подключения прибора.

Конструктивные особенности

В основе устройства и принципа действия теплового реле (ТР) лежит закон Джоуля-Ленца — выделяемое на участке электроцепи количество тепла пропорционально сопротивлению этого участка и квадрату силы тока. Это физическое явление сегодня активно применяется в тепловых разъединителях. Небольшой участок электрической цепи, выступающий в роли излучателя, наматывается на изолятор спиралью.

Проходящий через электрооборудование ток протекает и в этом участке. Рядом со спиралью расположена пластина, изготовленная из биметаллического сплава. При достижении определенной температуры она изгибается и воздействует на группу контактов.

Особенность пластины заключается в том, что она изготовлена из двух металлов, обладающих разными показателями коэффициента теплового расширения, которые составляют один элемент.

Конструкция прибора показана на рисунке.

​

К проводникам подсоединены три фазы питания электромотора. Обмотка нагрева находится над биметаллической пластиной, что позволяет уменьшить число ложных срабатываний прибора. Пластины упираются в подвижный элемент конструкции, который воздействует на механизм разъединителя. В верхней части прибора расположены две группы контактов (закрытые NC и открытые NO), а также регулятор токовой нагрузки пружинного типа.

Основные виды

Так как существует довольно много видов электротеплового реле, то стоит познакомиться с ними. Они различаются областью применения и даже имеют собственную классификацию. Среди основных типов ТР выделяют:

• РТЛ — трехфазный прибор, обеспечивающий защиту электромотора от перекоса фаз, заклинивания ротора, а также затянутого пуска. Реле этого типа может монтироваться на контакты пускателя типа ПМЛ либо работать самостоятельно с клеммником КРЛ.
• РТТ — устройство предназначено для работы в трехфазной электросети и выполнения функций, аналогично РТЛ. Прибор может использоваться самостоятельно при монтаже на панели либо устанавливаться на пускатели типов ПМЕ и ПМА.
• РТИ — трехфазное реле, необходимое для защиты двигателей от асимметрии фаз, заклинивания и длинного пуска. Его можно монтировать на пускатели двух типов — КМИ либо КМТ.
• ТРН — твердотельный прибор предназначен для применения в двухфазных электросетях. Он позволяет контролировать режим пуска и работы электродвигателя. Устройство оснащено ручным механизмом возврата контактов в начальное положение. Особое внимание нужно уделить тому факту, что на работу реле температура внешней среды практически не оказывает никакого влияния.
• РТК — для контроля температуры используется щуп, расположенный в корпусе электрооборудования. Это реле тепловое, оно способно контролировать только один параметр.
• РТЭ — прибор плавления сплава. Его главный проводник изготовлен из определенного металла, который при достижении конкретной температуры плавится. В результате происходит разъединение электроцепи.

Таким образом, несмотря на имеющееся различия, все эти приборы предназначены для решения одной задачи — защиты электрического оборудования.

Принцип работы

Познакомившись с конструкцией и типами устройств, необходимо разобраться с принципом работы теплового реле. На каждом электромоторе производитель устанавливает табличку с техническими характеристиками. Одной из наиболее важных среди них является показатель номинального рабочего электротока. Сегодня используется много агрегатов, во время пуска или работы которых это значение может существенно превышаться.

Если перегрузки наблюдаются в течение длительного временного отрезка, то возможен перегрев катушек, разрушение изоляционного слоя и последующий выход мотора из строя. Защитные ТР способны влиять на цепь управления, размыкая контакты либо подавая предупреждающий сигнал обслуживающему персоналу. Приборы монтируются в силовую электроцепь перед двигателем, чтобы иметь возможность контролировать показатель проходящего через агрегат тока.

Во время настройки защитного устройства параметры выставляются в бо́льшую сторону от номинального паспортного значения на величину от 10 до 20%. К вопросу настройки реле нужно подходить ответственно, так как разъединение цепи при перегрузке происходит не мгновенно. В зависимости от различных факторов для этого может потребоваться 5−20 минут.

Схемы подключения

Чаще всего при подключении ТР к магнитным пускателям используется группа нормально замкнутых контактов. При этом к кнопке «Стоп» они подсоединяются последовательно. Если используется такая схема, то нормально разомкнутые контакты можно задействовать в системе сигнализации срабатывания устройства. В более сложных автоматизированных системах эта группа контактов часто применяется для активации аварийных протоколов остановки конвейерных цепей обслуживания.

Подключение ТР можно выполнить самостоятельно, но предварительно нужно разобраться с конструктивными особенностями прибора и принципом его функционирования. Независимо от типа используемого устройства и количества клемм магнитного пускателя, сложностей с внедрением ТР в схему возникнуть не должно.

Прибор монтируется перед электромотором, а его нормально замкнутые контакты должны быть последовательно соединены с кнопкой остановки оборудования.

Рекомендации по выбору

При выборе прибора необходимо ориентироваться на область его использования, а также имеющийся функционал. Проблем с поиском нужного защитного устройства практически никогда не возникает. Особое внимание в это время нужно уделить следующим моментам:

• Однофазные ТР с автоматическим сбросом возвращаются в исходное состояние по истечении определенного отрезка времени. Если электродвигатель в этот момент еще перегружен, прибор сработает повторно.
• Реле, имеющие систему компенсации температуры окружающей среды, способны работать в широком температурном диапазоне.
• Некоторые модели приборов обладают способностью контролировать состояние фаз. Они сработают не только при перегреве мотора, но также, если был обнаружен обрыв фаз, их разворот либо дисбаланс.
• Существуют ТР, способные срабатывать при недогрузке электрооборудования. Такая ситуация возможна, например, когда насос начал функционировать всухую.

Стоимость реле находится в широком ценовом диапазоне. Во время выбора прибора нужно внимательно изучить его технические характеристики. В паспорте можно также найти и рекомендации по подключению ТР. Впрочем, этот процесс не является сложным, и проблемы возникают крайне редко.

Устройство и принцип действия теплового реле

Принцип действия тепловых реле

Тепловые реле – это электрические аппараты, предназначенные для защиты электродвигателей от токовой перегрузки. Наиболее распространенные типы тепловых реле: ТРП, ТРН, РТЛ и РТТ.  Долговечность энергетического оборудования в значительной степени зависит от перегрузок, которым оно подвергается во время работы.

Схема устройства теплового реле.

Для любого объекта можно найти зависимость длительности протекания тока от его величины, при которых обеспечивается надежная и длительная эксплуатация оборудования. Эта зависимость представлена на рисунке (кривая 1). При номинальном токе допустимая длительность его протекания равна бесконечности. Протекание тока, большего, чем номинальный, приводит к дополнительному повышению температуры и дополнительному старению изоляции. Поэтому чем больше перегрузка, тем кратковременнее она допустима. Кривая 1 на рисунке устанавливается исходя из требуемой продолжительности жизни оборудования. Чем короче его жизнь, тем большие перегрузки допустимы.

Время-токовые характеристики теплового реле и защищаемого объекта

При идеальной защите объекта зависимость tср (I) для теплового реле должна идти немного ниже кривой для объекта. Для защиты от перегрузок, наиболее широкое распространение получили тепловые реле с биметаллической пластиной.

Кривая 1. Зависимость длительности протекания тока от его величины, при которых обеспечивается надежная и длительная эксплуатация оборудования.

Биметаллическая пластина теплового реле состоит из 2-х пластин, одна из которых имеет больший температурный коэффициент расширения, другая — меньший. В месте прилегания друг к другу пластины жестко скреплены либо за счет проката в горячем состоянии, либо за счет сварки. Если закрепить неподвижно такую пластину и нагреть, то произойдет изгиб пластины в сторону материала с меньшим. Именно это явление используется в тепловых реле.

Широкое распространение в тепловых реле получили материалы инвар (малое значение a) и немагнитная или хромоникелевая сталь (большое значение a).

Нагрев биметаллического элемента теплового реле может производиться за счет тепла, выделяемого в пластине током нагрузки. Очень часто нагрев биметалла производится от специального нагревателя, по которому протекает ток нагрузки. Лучшие характеристики получаются при комбинированном нагреве, когда пластина нагревается и за счет тепла, выделяемого током, проходящим через биметалл, и за счет тепла, выделяемого специальным нагревателем, также обтекаемым током нагрузки. Прогибаясь, биметаллическая пластина своим свободным концом воздействует на контактную систему теплового реле.

Время-токовые характеристики теплового реле

Основной характеристикой теплового реле является зависимость времени срабатывания от тока нагрузки. В общем случае до начала перегрузки через реле протекает ток Iо, который нагревает пластину до температуры qо.

При проверке времятоковых характеристик тепловых реле следует учитывать, из какого состояния (холодного или перегретого) происходит срабатывание реле.

При проверке тепловых реле надо иметь в виду, что нагревательные элементы тепловых реле термически неустойчивы при токах короткого замыкания.

Выбор тепловых реле

Таблица выбора теплового реле.

Номинальный ток теплового реле выбирают исходя из номинальной нагрузки электродвигателя. Выбранный ток теплового реле составляет (1,2-1,3) номинального значения тока электродвигателя (тока нагрузки), т. е.тепловое реле срабатывает при 20-30% перегрузке в течении 20 минут.

Постоянная времени нагрева электродвигателя зависит от длительности токовой перегрузки.

При кратковременной перегрузке в нагреве участвует только обмотка электродвигателя и постоянная нагрева 5-10 минут.

При длительной перегрузке в нагреве участвует вся масса электродвигателя и постоянна нагрева 40-60 минут. Поэтому применение тепловых реле целесообразно лишь тогда, когда длительность включения больше 30 минут.

Влияние температуры окружающей среды на работу теплового реле

Нагрев биметаллической пластинки теплового реле зависит от температуры окружающей среды, поэтому с ростом температуры окружающей среды ток срабатывания реле уменьшается.

Устройство теплового реле ТРТ.

При температуре, сильно отличающейся от номинальной, необходимо либо проводить дополнительную (плавную) регулировку теплового реле, либо подбирать нагревательный элемент с учетом реальной температуры окружающей среды.

Для того чтобы температура окружающей среды меньше влияла на ток срабатывания теплового реле, необходимо, чтобы температура срабатывания выбиралась возможно больше.

Для правильной работы тепловой защиты реле желательно располагать в том же помещении, что и защищаемый объект. Нельзя располагать реле вблизи концентрированных источников тепла: нагревательных печей, систем отопления и т. д. В настоящее время выпускаются реле с температурной компенсацией (серии ТРН).

Конструкция тепловых реле

Прогиб биметаллической пластины происходит медленно. Если с пластиной непосредственно связать подвижный контакт, то малая скорость его движения, не сможет обеспечить гашение дуги, возникающей при отключении цепи. Поэтому пластина действует на контакт через ускоряющее устройство. Наиболее совершенным является «прыгающий» контакт.

В обесточенном состоянии пружина 1 создает момент относительно точки 0, замыкающий контакты 2. Биметаллическая пластина 3 при нагреве изгибается вправо, положение пружины изменяется. Она создает момент, размыкающий контакты 2 за время, обеспечивающее надежное гашение дуги. Современные контакторы и пускатели комплектуются с тепловыми реле ТРП (однофазное) и ТРН (двухфазное).

Тепловые реле ТРП

Тепловые токовые однополюсные реле серии ТРП с номинальными токами тепловых элементов от 1 до 600 А предназначены  для защиты от недопустимых перегрузок трехфазных асинхронных электродвигателей, работающих от сети с номинальным напряжением до 500 В при частоте 50 и 60 Гц. Тепловые реле ТРП на токи до 150 А применяют в сетях постоянного тока с номинальным напряжением до 440 В.

Устройство теплового реле типа ТРП

Тепловое реле ТРН: 1 — нагревательный элемент; 2 — кнопка возврата; 3 — контакты теплового реле; 4 — биметаллическая пластина; 5 — шкала регулировочного рычага; 6 — рычаг-регулятор.

Биметаллическая пластина теплового реле ТРП имеет комбинированную систему нагрева. Пластина 1 нагревается как за счет нагревателя 5, так и за счет прохождения тока через саму пластину. При прогибе конец биметаллической пластины воздействует на прыгающий контактный мостик 3.

Тепловое реле ТРП позволяет иметь плавную регулировку тока срабатывания в пределах (±25% номинального тока уставки). Эта регулировка осуществляется ручкой 2, меняющей первоначальную деформацию пластины.

Такая регулировка позволяет резко снизить число потребных вариантов нагревателя. Возврат реле ТРП в исходное положение после срабатывания производится кнопкой 4. Возможно исполнение и с самовозвратом после остывания биметалла.

Высокая температура срабатывания (выше 200°С) уменьшает зависимость работы реле от температуры окружающей среды.
Уставка теплового реле ТРП меняется на 5% при изменении температуры окружающей среды на КУС. Высокая ударо- и вибростойкость теплового реле ТРП позволяют использовать его в самых тяжелых условиях.

Тепловые реле  РТЛ

Схема принципа работы теплового реле РТТ.

Реле тепловое РТЛ предназначено для обеспечения защиты электродвигателей от токовых перегрузок недопустимой продолжительности. Они также обеспечивают защиту от отсутствия симметрии токов в фазах и от выпадения одной из фаз.

Выпускаются электротепловые реле РТЛ с диапазоном тока от 0,1 до 86 А.

Тепловые реле РТЛ могут устанавливаться как непосредственно на пускатели ПМЛ, так и отдельно от пускателей (в последнем случае они должны быть снабжены клеммниками КРЛ).

Разработаны и выпускаются реле РТЛ и клеммники КРЛ, которые имеют степень защиты ІР20 и могут устанавливаться на стандартную рейку. Номинальный ток контактов равен 10 А.

Тепловые реле РТТ

Реле тепловые РТТ предназначены для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором от перегрузок недопустимой продолжительности, в том числе возникающих при выпадении одной из фаз, а также от несимметрии в фазах.

Реле РТТ предназначены для применения в качестве комплектующих изделий в схемах управления электроприводами, а также для встройки в магнитные пускатели серии ПМА в целях переменного тока напряжением 660 В частотой 50 или 60 Гц, в цепях постоянного тока напряжением 440 В.

Принцип работы и подключение теплового реле для электродвигателя

Для защиты электромоторов от перегрузок активно используются тепловые реле.

Хотя было создано довольно много видов этих приборов, область их применения практически аналогична.

При выборе теплового реле для электродвигателя необходимо знать особенности конструкции устройства, а также принцип его работы.

Начинающим электрикам, кроме этого, предстоит разобраться со схемами подключения прибора.

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 402
Источник: https://220v.guru/elementy-elektriki/princip-raboty-i-podklyuchenie-teplovogo-rele-dlya-elektrodvigatelya.html

Разделы статьи

Конструктивное исполнение тепловых реле

Тепловые реле всех видов имеют аналогичное устройство. Наиболее важный элемент любого из них — чувствительная биметаллическая пластина.

Значение тока срабатывания находится под влиянием температурных показателей среды, в которой работает реле. Рост температуры уменьшает время срабатывания.

Чтобы это влияние свести к минимуму, разработчики устройств выбирают как можно большую температуру биметалла. С этой же целью некоторые реле снабжают дополнительной компенсационной пластиной.

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 осуществляют по параллельной, последовательной или параллельно-последовательной схеме с пластиной.

Значение тока в биметалле регулируют при помощи шунтов. Все детали вмонтированы в корпус. Биметаллический элемент U-образной формы зафиксирован на оси.

Цилиндрическая пружина упирается в один конец пластины. Другим концом она базируется на уравновешенной изоляционной колодке.Совершает повороты вокруг оси и является опорой для контактного мостика, оснащенного контактами из серебра.

Для координации тока уставки биметаллическая пластина своим левым концом соединена с ее механизмом. Регулировка происходит за счет влияния на первичную деформацию пластины.

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

Приспособление ТРТ в разрезе. Здесь основными элементами являются: 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)

Автоматически реле делает возврат в первоначальное положение. Процесс самовозврата занимает не более 3 минут с момента включения защиты. Возможен и ручной возврат, для этого предусмотрена специальная клавиша Reset.

При ее использовании прибор занимает исходное положение за 1 минуту. Чтобы задействовать кнопку, ее проворачивают против часовой стрелки до момента, когда она поднимется над корпусом. Ток уставки обычно указан на щитке.

Блок: 2/8 | Кол-во символов: 2381
Источник: https://je7.ru/teplovoe-rele-dlya-elektrodvigatelya-princip-raboty-ustroystvo-kak-vybrat/

Что делать, если паспортные данные не известны?

Для этого случая рекомендуем использовать токовые клещи или мультиметр С266, конструкция которого также включает токоизмерительные клещи. С помощью данных приборов нужно определить ток мотора в работе, измерив его на фазах.

В том случае, когда на таблице частично читаются данные, размещаем таблицу с паспортными данными асинхронных двигателей широко распространенных в народном хозяйстве (тип АИР). С помощью нее возможно определить In.

Кстати, недавно мы рассмотрели принцип действия и устройство тепловых реле, с чем настоятельно рекомендуем вам ознакомиться!

В зависимости от токовой нагрузки будет различаться и время срабатывания защиты, при 125% должно быть порядка 20 минут. В диаграмме ниже указана векторная кривая зависимости кратности тока от In и времени срабатывания.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Надеемся, прочитав нашу статью, вам стало понятно, как выбрать тепловое реле для двигателя по номинальному току, а также мощности самого электродвигателя. Как вы видите, условия выбора аппарата не сложные, т.к. можно без формул и сложных вычислений подобрать подходящий номинал, используя таблицу!

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 1269
Источник: https://samelectrik.ru/instrukciya-po-vyboru-teplovogo-rele-dlya-zashhity-elektrodvigatelya.htmlПринципиальные схемы включения электротеплового реле

В схеме с тепловым реле используют нормально-замкнутый контакт реле КК1.1 в цепи управления пускателем, и три силовых контакта КК1, через которые подается питание на электродвигатель.

При включении автоматического выключателя QF1 фаза «А», питающая цепи управления, через кнопку SB1 «Стоп» поступает на контакт №3 кнопки SB2 «Пуск», вспомогательный контакт 13НО пускателя КМ1, и остается дежурить на этих контактах. Схема готова к работе.

При нажатии на кнопку SB2 фаза через нормально-замкнутый контакт КК1.1 поступает на катушку магнитного пускателя КМ1, пускатель срабатывает и его все нормально-разомкнутые контакты замыкаются, а нормально-замкнутые размыкаются.

При замыкании контакта КМ1.1 пускатель встает на самоподхват. При замыкании силовых контактов КМ1 фазы «А», «В», «С» через контакты теплового реле КК1 поступают на обмотки электродвигателя и двигатель начинает вращение.

При увеличении тока нагрузки через силовые контакты термореле КК1, реле сработает, контакт КК1.1 разомкнется и пускатель КМ1 обесточится.

Если возникнет необходимость в простой остановке двигателя, то достаточно будет нажать на кнопку «Стоп». Контакты кнопки разорвутся, фаза прервется и пускатель обесточится.

На фотографиях ниже показана часть монтажной схемы цепей управления:

Следующая принципиальная схема аналогична первой и отличается лишь тем, что нормально-замкнутый контакт термореле (95 – 96) разрывает ноль пускателя. Именно эта схема получила наибольшее распространение из-за удобства и экономичности монтажа: ноль сразу заводят на контакт термореле, а со второго контакта реле бросают перемычку на катушку пускателя.

При срабатывании термореле контакт КК1.1 размыкается, «ноль» разрывается и пускатель обесточивается.

И в заключении рассмотрим подключение электротеплового реле в реверсивной схеме управления пускателем.

От типовой схемы она, как и схема с одним пускателем, отличается лишь наличием нормально-замкнутого контакта реле КК1.1 в цепи управления, и тремя силовыми контактами КК1, через которые запитывается электродвигатель.

При срабатывании защиты контакты КК1.1 разрываются и отключают «ноль». Работающий пускатель обесточивается и двигатель останавливается. При возникновении необходимости в простой остановке двигателя достаточно нажать на кнопку «Стоп».

Вот и подошел к логическому завершению рассказ о магнитном пускателе.
Понятно, что только одних теоретических знаний мало. Но если Вы будете практиковаться, то сможете собрать любую схему с применением магнитного пускателя.

И уже по сложившейся традиции небольшой видеоролик о применении электротеплового реле.

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 2655
Источник: https://sesaga.ru/teplovaya-zashhita-elektrodvigatelya-elektroteplovoe-rele.html

Принцип работы

Познакомившись с конструкцией и типами устройств, необходимо разобраться с принципом работы теплового реле. На каждом электромоторе производитель устанавливает табличку с техническими характеристиками. Одной из наиболее важных среди них является показатель номинального рабочего электротока. Сегодня используется много агрегатов, во время пуска или работы которых это значение может существенно превышаться.

Если перегрузки наблюдаются в течение длительного временного отрезка, то возможен перегрев катушек, разрушение изоляционного слоя и последующий выход мотора из строя. Защитные ТР способны влиять на цепь управления, размыкая контакты либо подавая предупреждающий сигнал обслуживающему персоналу. Приборы монтируются в силовую электроцепь перед двигателем, чтобы иметь возможность контролировать показатель проходящего через агрегат тока.

Во время настройки защитного устройства параметры выставляются в бо́льшую сторону от номинального паспортного значения на величину от 10 до 20%. К вопросу настройки реле нужно подходить ответственно, так как разъединение цепи при перегрузке происходит не мгновенно. В зависимости от различных факторов для этого может потребоваться 5−20 минут.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 1213
Источник: https://220v.guru/elementy-elektriki/princip-raboty-i-podklyuchenie-teplovogo-rele-dlya-elektrodvigatelya.html

Методика выбора

Чтобы правильно выбрать номинал теплового реле нам необходимо узнать его In (рабочий, номинальный ток) и уже опираясь на эти данные можно подобрать правильный диапазон уставки аппарата.

Правилами технической эксплуатации ПУЭ оговорен этот момент и допускается устанавливать до 125% от номинального тока во взрывобезопасных помещениях, и 100%, т.е. не выше номинала двигателя во взрывоопасных.

Как узнать In? Эту величину можно посмотреть в паспорте электродвигателя, табличке на корпусе.

Как видно на табличке (для увеличения нажмите на картинку) указаны два номинала 4.9А/2.8А для 220В и 380В. Согласно нашей схеме включения нужно выбрать ампераж, ориентируясь на напряжение, и по таблице подобрать реле для защиты электродвигателя с нужным диапазоном.

Для примера рассмотрим, как выбрать тепловую защиту для асинхронного двигателя АИР 80 мощностью 1.1 кВт, подключенного к трехфазной сети 380 вольт. В этом случае наш In будет 2.8А, а допустимый максимальный ток «теплушки» 3.5А (125% от In). Согласно каталогу нам подходит РТЛ 1008-2 с регулируемым диапазоном 2.5 до 4 А.

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 1094
Источник: https://samelectrik.ru/instrukciya-po-vyboru-teplovogo-rele-dlya-zashhity-elektrodvigatelya.html

Нюансы при установке прибора

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

Бывает и так, что под воздействием принудительной вентиляции двигатель подвержен тепловой перегрузке, но защита не срабатывает.

Чтобы избежать таких явлений, нужно следовать рекомендациям специалистов:

1. При выборе реле ориентироваться на максимально допустимую температуру срабатывания.
2. Защиту монтировать в одном помещении с защищаемым объектом.
3. Для установки выбирать места, где нет источников тепла или вентиляционных устройств.
4. Нужно настраивать тепловой модуль, ориентируясь на реальную температуру окружения.
5. Лучший вариант — наличие в конструкции реле встроенной термокомпенсации.

Дополнительной опцией термореле является защита при обрыве фазы или полностью питающей сети. Для трехфазных моторов этот момент особо актуален.

Ток в тепловом реле движется последовательно через его нагревательный модуль и дальше к двигателю. С обмоткой пускателя прибор соединяют дополнительные контакты

При неполадках в одной фазе две остальные принимают на себя ток большей величины. В результате быстро происходит перегрев, а далее — отключение. При неэффективной работе реле может выйти из строя и двигатель, и проводка.

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 1326
Источник: https://je7.ru/teplovoe-rele-dlya-elektrodvigatelya-princip-raboty-ustroystvo-kak-vybrat/

Выводы и полезное видео по теме

Схема эффективной защиты двигателя:

Составные части теплового реле:

Принцип взаимодействия различных приборов в разных моделях подключения теплового реле одинаков. Для лучшей ориентации в схемах с отличающимися друг от друга цифровыми и буквенными обозначениями важно его усвоить. В идеале все работы должен выполнять рабочий, имеющий допуск к работе в условиях высокого напряжения.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 446
Источник: https://je7.ru/teplovoe-rele-dlya-elektrodvigatelya-princip-raboty-ustroystvo-kak-vybrat/

Кол-во блоков: 11 | Общее кол-во символов: 15896
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

1. https://samelectrik.ru/instrukciya-po-vyboru-teplovogo-rele-dlya-zashhity-elektrodvigatelya.html: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 2363 (15%)
2. https://je7.ru/teplovoe-rele-dlya-elektrodvigatelya-princip-raboty-ustroystvo-kak-vybrat/: использовано 3 блоков из 8, кол-во символов 4153 (26%)
3. https://220v.guru/elementy-elektriki/princip-raboty-i-podklyuchenie-teplovogo-rele-dlya-elektrodvigatelya.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 2549 (16%)
4. https://sesaga.ru/teplovaya-zashhita-elektrodvigatelya-elektroteplovoe-rele.html: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 6831 (43%)

Устройство теплового реле. Разбираем ИЭК РТИ-1308

Согласно закону Джоуля-Ленца, количество тепла, выделяемое участком электрической цепи, пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению этого участка. Это дает возможность создавать устройства, выполняющие небольшую механическую работу (например, по замыканию/размыканию контактной пары) при достижении силы тока на исследуемом участке цепи определенного значения. Подобные устройства получили название тепловых (электротепловых) реле или реле тепловой защиты.

Тепловое реле, как правило, служит для защиты (аварийного отключения и/или сигнализации об аварийной ситуации) электрических цепей и электрооборудования от повышения тока потребления сверх некого номинального (нормального) значения. Повышение тока потребления может свидетельствовать, например, о чрезмерной нагрузке на вал двигателя, межвитковом замыкании и т.д.

Биметаллическая пластина.

Факт того, что проводник с током греется, не дает возможность напрямую совершить какую-либо существенную механическую работу, так как степень нагрева нуждается в оценке, например, термодатчиком. Оказывается, есть возможность поступить проще, а именно «научить» проводник закономерно изменять свою геометрическую форму пропорционально изменению температуры.
Как известно, линейные размеры металлов при нагреве меняются. Известно также, что у разных металлов коэффициенты теплового расширения различные. Например, при нагреве на одно и то же значение температуры, полоска из металла, обладающего большим коэффициентом теплового расширения, удлиниться на большее значение, чем полоска из другого металла, коэффициент теплового расширения которого ниже. Если соединить вместе две одинаковые по форме полоски разнородных металлов, то, при изменении температуры, геометрическая форма этой конструкции тоже будет изменяться — изгибаясь и распрямляясь, в зависимости от температуры. Скрепленные воедино две пластины разнородных металлов получили название биметаллической пластины. Биметаллическая пластина, как своеобразный прибор для оценки силы тока по его нагреву и последующего воздействия на какой-либо исполнительный механизм, широко применяется в различных бытовых и промышленных устройствах автоматики.

Принцип работы биметаллической пластины.

Устройство теплового реле на примере ИЭК РТИ-1308.

Теория принципа действия теплового реле была вкратце рассмотрена выше, обратимся к практике. Вскроем корпус и разберемся с внутренним устройством низковольтного трехфазного теплового (тепломеханического) реле ИЭК РТИ-1308. Его основные технические характеристики представлены в таблице ниже.

Таблица. Основные технические характеристики теплового реле ИЭК РТИ-1308.

Принцип работы теплового реле РТИ можно описать следующим образом. При протекании электрического тока по биметаллическим пластинам (каждой из трех фаз предназначается своя пластина), происходит их нагрев. Чем выше ток, тем сильнее нагрев биметаллических пластин и, следовательно, больше их изгиб в определенную (конструктивно заданную) сторону. Изгибаясь, пластины давят на систему рычагов. При достижении хотя бы одной из трех пластин критического значения по углу изгиба, вследствие превышения на одной или нескольких фазах номинального установленного рабочего тока, происходит срабатывание исполнительного (контактного) механизма цепи управления, и контактные пары переводятся во взаимно противоположные состояния. В таком, нагретом до момента срабатывания реле, состоянии биметаллические пластины будут удерживать реле до тех пор, пока на все фазах тепловой ток не придет в норму. Ток снижается — биметаллические пластины охлаждаются, переводя систему рычагов в первоначальное состояние. Если у теплового реле активирован режим автоматического пуска, то контактные группы тоже автоматически переключаться в первоначальное состояние, если нет – нужно вручную включать реле после каждого его срабатывания. На фотографиях ниже можно увидеть процесс вскрытия РТИ-1308 и пояснения к нему.

Упаковка.

Вид сбоку (фото слева).
Вид на силовые контакты. Расстояния между контактами можно менять благодаря овальным отверстиям корпуса (фото справа).

Органы управления и настройки РТИ-1308.

Под шильдиком прячется подстроечный винт. Благодаря ему, происходит актуализация значений шкалы диска настройки тока.
Количество заводсткой краски, нанесенной на резьбу подстроечного винта, оказалось недостаточным (винт легко вращался на пару оборотов). Дополнительно закрашиваем резьбу цапонлаком (фото снизу).

 
Вскрываем корпус, подцепляя тонкой плоской отверткой пластмассовые защелки по периметру корпуса.
Вскрыть корпус, не отломив ни одной защелки, очень сложно — пластмасса хрупкая (фото справа внизу).

Корпус вскрыт.

Биметаллические пластины смешанного нагрева (ток идет через обмотку нагрева и через саму пластину).

 
Изгиб пинцетом любой биметаллической платины инициирует срабатывание реле. Чем выше установленный ток, тем сильнее нужно изгибать пластины.

Реле без биметаллических пластин.
Нажимаем пинцетом на рычаг — происходит срабатывание реле (фото справа).

 
Система рычагов для объединения изгибающих усилий пластин воедино по логическому закону «ИЛИ». То есть, изгиб хотя бы одной (любой) пластины вызывает пропорциональное смещение верхнего рычага системы.
Система находится в своём крайнем левом положении, соответствующем минимальному изгибу биметаллических пластин (фото слева).
Система находится в своём крайнем правом положении, соответствующем максимальному изгибу биметаллических пластин (фото справа).

Реле сработало (желтый Г-образный флажок в крайнем правом положении) и ждёт ручного пуска, так как синий переключатель в положении ручного управления (фото слева).
Нажимаем непосредственно на рычажок, идущий к контактным группам (фото справа).

Съём исполнительного механизма происходит путём откручиванием единственного винта.

Исполнительный механизм со стороны контактных групп.
При нажатии на кнопку «Стоп», происходит размыкание замкнутой пары контактов.

Все детали теплового реле ИЭК РТИ-1308.

Время срабатывания теплового реле зависит от кратности превышения тока, то есть от того, во сколько раз реальный ток превысил установленный (см. график ниже).

График (кривые) срабатывания РТИ-1308 (фото сверху).
Схематичное обозначение РТИ-1308 (фото снизу).

Кнопкой «тест» можно сымитировать срабатывание реле, то есть принудительно перевести контактные пары исполнительного механизма в противоположные состояния. Таким образом, можно проверить лишь правильность работы каких-либо электронных устройств (например, контактора), коммутируемых тепловым реле. Всецело же корректность работы теплового реле проверяется только на специальном испытательном стенде с моделированием прохождения через реле различных токов, как ниже, так и выше установленного тока срабатывания реле.

В заключение, нужно сказать о трех важных вещах, касаемо тепловых (тепломеханических) реле. Во-первых, любое тепломеханическое реле имеет собственное (небольшое, но постоянное) потребление энергии, расходуемое на подогрев биметаллических пластин. Во-вторых, тепловое реле не предназначено для защиты от токов короткого замыкания, которому характерен сверхбыстрый рост тока. Это обусловлено относительно высокой инертностью биметаллических пластин, которые не способны нагреться так быстро. Для защиты от короткого замыкания, в паре с тепловыми реле, необходимо применять автоматические выключатели электромагнитного расцепления. В-третьих, ток срабатывания теплового реле зависит от температуры окружающей среды, условий охлаждения корпуса реле и прочих факторов. Таким образом, в качестве прецизионного устройства защиты, где требуется очень точная оценка электрического тока, тепловое реле тепломеханического типа использовать нельзя, погрешности весьма значительны.

Похожие статьи:

устройство, принцип работы, виды и схема подключения

Защита электродвигателей, магнитных пускателей и прочей аппаратуры от нагрузок, вызывающих перегрев, осуществляется при помощи специальных устройств тепловой защиты. Для того чтобы осуществить правильный выбор модели тепловой защиты, нужно знать ее принцип работы, устройство, а также основные критерии выбора.

Устройство и принцип работы

Термореле (ТР) предназначено для обеспечения защиты электродвигателей от перегрева и преждевременного выхода из строя. При долговременном запуске электродвигатель подвержен токовым перегрузкам, т.к. во время пуска происходит потребление семикратного значения тока, приводящего к нагреву обмоток. Номинальный ток (Iн) — сила тока, потребляемая двигателем при работе. Кроме того, ТР увеличивают срок эксплуатации электрооборудования.

Тепловое реле, устройство которого составляют простейшие элементы:

1. Термочувствительный элемент.
2. Контакт с самовозвратом.
3. Контакты.
4. Пружина.
5. Биметаллический проводник в виде пластины.
6. Кнопка.
7. Регулятор тока уставки.

Термочувствительный элемент является датчиком температуры, служащий для передачи тепла на биметаллическую пластину или другой элемент тепловой защиты. Контакт с самовозвратом позволяет при нагреве мгновенно разомкнуть цепь питания электрического потребителя для избежания его перегрева.

Пластина состоит из двух видов металла (биметалл), причем один из них обладает высоким температурным коэффициентом расширения (Kр). Они скреплены между собой при помощи сварки или проката при высоких значениях температуры. При нагреве изгибается пластина тепловой защиты в сторону материала с меньшим Kр, а после остывания пластина принимает исходное положение. В основном пластины изготавливаются из инвара (меньшее значение Kр) и немагнитной или хромоникелевой стали (больший Kр).

Кнопка включает ТР, регулятор тока уставки необходим для установки оптимального значения I для потребителя, причем его превышение приведет к срабатыванию ТР.

Принцип действия ТР основан на законе Джоуля-Ленца. Ток представляет собой направленное движение заряженных частиц, которые сталкиваются с атомами кристаллической решетки проводника (эта величина является сопротивление и обозначается R). Это взаимодействие вызывает появление тепловой энергии, получаемой из электрической. Зависимость длительности протекания от температуры проводника определяется по закону Джоуля-Ленца.

Формулировка этого закона следующая: при прохождении I по проводнику количество теплоты Q, выделяемой током, при взаимодействии с атомами кристаллической решетки проводника прямо пропорционально квадрату I, величине R проводника и времени воздействия тока на проводник. Математически можно записать следующим образом: Q = a * I * I * R * t, где a — коэффициент преобразования, I — ток, протекающий через искомый проводник, R — величина сопротивления и t — время протекания I.

При коэффициенте a = 1 результат расчета измеряется в джоулях, а при условии, что a = 0.24, результат измеряется в калориях.

Нагрев биметаллического материала происходит двумя способами. При первом случае I проходит через биметалл, а во втором — через обмотку. Изоляция обмотки замедляет поток тепловой энергии. Термореле нагревается сильнее при высоких значениях I, чем при контакте с термочувствительным элементом. Происходит задержка сигнала срабатывания контактов. В современных моделях ТР используются оба принципа.

Нагрев биметаллической пластины теплового устройства защиты производится при подключенной нагрузке. Комбинированный нагрев позволяет получить устройство с оптимальными характеристиками. Пластина нагревается при помощи тепла, выделяемого I при прохождении через нее, и специальным нагревателем при I нагрузки. Во время нагрева биметаллическая пластина деформируется и воздействует на контакт с самовозвратом.

Основные характеристики

Каждое ТР имеет индивидуальные технические характеристики (ТХ). Реле нужно выбирать согласно характеристикам по нагрузке и условиям применения при работе электродвигателя или другого потребителя электроэнергии:

1. Значение Iн.
2. Диапазон регулировки I срабатывания.
3. Напряжение.
4. Дополнительное управление работой ТР.
5. Мощность.
6. Граница срабатывания.
7. Чувствительность к фазному перекосу.
8. Класс отключения.

Номинальное значение тока — значение I, на которое рассчитано ТР. Выбирается по значению Iн потребителя, к которому непосредственно подключается. Кроме того, нужно выбирать с запасом по Iн и руководствоваться следующей формулой: Iнр = 1.5 * Iнд, где Iнр — Iн ТР, который должен быть больше номинального тока двигателя (Iнд) в 1.5 раза.

Граница регулировки I срабатывания является одним из важных параметров устройства термозащиты. Обозначение этого параметра является диапазоном регулировки значения Iн. Напряжение — значение силового напряжения, на которое рассчитаны контакты реле; при превышении допустимой величины произойдет выход из строя устройства.

Некоторые виды реле снабжены отдельными контактами для управления работой устройства и потребителя. Мощность — это один из основных параметров ТР, которое определяет выходную мощность подключенного потребителя или группы потребителей.

Граница срабатывания или порог срабатывания является коэффициентом, зависящим от номинального тока. В основном его значение находится в диапазоне от 1,1 до 1,5.

Чувствительность к фазному перекосу (асимметрии фаз) показывает процентное соотношение фазы с перекосом к фазе, по которой протекает номинальный ток необходимой величины.

Класс отключения — параметр, представляющий среднее время срабатывания ТР в зависимости от кратности тока уставки.

Основной характеристикой, по которой нужно выбирать ТР, является зависимость времени срабатывания от тока нагрузки.

Схема подключения

Схемы подключения теплового реле в цепь могут существенно отличаться в зависимости от устройства. Однако ТР подключаются последовательным соединением с обмоткой двигателя или катушкой магнитного пускателя к нормально разомкнутому контакту, т.к. подключение такого рода позволяет защитить устройство от перегрузок. При превышении показателей потребления тока ТР отключает устройство от питания электросети.

В большинстве схем при подключении применяется постоянно разомкнутый контакт, который работает при последовательном соединении со стоповой кнопкой на управляющем пульте. В основном этот контакт маркируется буквами NC или Н3.

Нормально замкнутый контакт может применяться при подключении сигнализации о срабатывании защиты. Кроме того, в более сложных схемах этот контакт применяется для осуществления программного управления аварийной остановкой устройства с использованием микропроцессоров и микроконтроллеров.

Термореле подключить достаточно просто. Для этого нужно руководствоваться следующим принципом: ТР размещается после контакторов пускателя, но перед электродвигателем, а постоянно замкнутый контакт включается последовательным соединением со стоповой кнопкой.

Виды тепловых реле

Существует множество видов, на которые делятся тепловые реле:

1. Биметаллические — РТЛ (ksd, lrf, lrd, lr, iek и ptlr).
2. Твердотельные.
3. Реле для осуществления контроля температурного режима устройства. Основные обозначения являются следующими: РТК, NR, TF, ERB и DU.
4. Реле плавления сплава.

Биметаллические ТР обладают примитивной конструкцией и являются простыми устройствами.

Принцип действия теплового реле твердотельного типа существенно отличается от биметаллического типа. Твердотельное реле — электронное устройство, которое еще называется шнайдером и выполнено на радиоэлементах без механических контактов.

К ним относятся РТР и РТИ ИЭК, которые вычисляют средние температуры электродвигателя путем мониторинга его пускового и Iн. Основной особенностью этих реле является способность противостоять искрам, т.е. они могут использоваться во взрывоопасных средах. Этот тип реле быстрее по времени срабатывания и легче регулируется.

РТК предназначены для контроля температурного режима электродвигателя или другого устройства при помощи термистора или теплового сопротивления (зонда). При возрастании температуры до критического режима его сопротивление резко возрастает. Согласно закону Ома, при росте R уменьшается ток и потребитель отключается, т.к. его величины недостаточно для нормальной работы потребителя. Этот тип реле применяется в холодильниках и морозильных камерах.

Конструкция теплового реле плавления сплава существенно отличается от остальных моделей и состоит из следующих элементов:

1. Обмотка нагревателя.
2. Сплав, обладающий низкой температурой плавления (эвтектический).
3. Механизм разрыва цепи.

Эвтектический сплав плавится при низкой температуре и защищает цепь питания потребителя, разрывая контакт. Это реле встраивается в устройство и применяется в стиральных машинах и автомобильной технике.

Подбор теплового реле производится при анализе ТХ и условий эксплуатации устройства, которое необходимо защитить от перегрева.

Как выбрать тепловое реле

Без сложных расчетов можно подобрать подходящий номинал электротеплового реле для двигателя по мощности (таблица технических характеристик устройств тепловой защиты).

Основная формула для расчета номинального тока ТР:

Iнтр = 1.5 * Iнд.

Например, нужно рассчитать Iн ТР для асинхронного электродвигателя мощностью 1,5 кВт, запитанного от трехфазной сети переменного напряжения со значением 380 В.

Это сделать достаточно просто. Для вычисления значения номинального тока двигателя необходимо воспользоваться формулой мощности:

P = I * U.

Отсюда, Iнд = P / U = 1500 / 380 ≈ 3.95 А. Значение номинального тока ТР вычисляется следующим образом: Iнтр = 1.5 * 3.95 ≈ 6 А.

Исходя из расчетов, выбирается ТР типа РТЛ-1014-2 с регулируемым диапазоном тока уставки от 7 до 10 А.

При повышенном значении температуры окружающей среды следует устанавливать значение уставки на минимальное. При пониженной температуре окружающей среды следует учитывать о возрастании нагрузки на обмотки статора двигателя и по возможности не включать. Если обстоятельства требуют использования электродвигателя при неблагоприятных условиях, то необходимо начинать настройку с низкого тока уставки, а после этого увеличивать его до необходимого значения.

Принцип работы теплового реле защиты двигателя

Принцип работы

Тепловое реле защиты двигателя содержит три биметаллических полосы вместе с механизмом отключения в корпусе из изоляционного материала. Биметаллические полосы нагреваются током двигателя, заставляя их изгибаться и приводя в действие механизм отключения после определенного хода, который зависит от настройки тока реле.

Механизм разблокировки приводит в действие вспомогательный выключатель, который размыкает цепь катушки контактора двигателя (, рис. 1, ). Индикатор положения переключения сигнализирует о состоянии « сработал, ».

A = Биметаллические ленты с косвенным нагревом
B = отключающая заслонка
C = расцепляющий рычаг
D = контактный рычаг
E = Компенсационная биметаллическая полоса

Биметаллическая полоса может нагреваться напрямую или косвенно .В первом случае ток протекает непосредственно через биметалл , во втором — через изолированную нагревательную обмотку вокруг ленты. Изоляция вызывает некоторую задержку теплового потока, так что инерция тепловых реле с косвенным нагревом больше при более высоких токах, чем у их аналогов с прямым нагревом. Часто оба принципа сочетаются.

Для номинальных токов двигателя более прибл. 100 A , ток двигателя передается через трансформаторы тока .Затем тепловое реле перегрузки нагревается вторичным током трансформатора тока.

Это означает, с одной стороны, что рассеиваемая мощность снижается, а с другой стороны, повышается устойчивость к короткому замыканию.

Ток срабатывания биметаллических реле может быть установлен по шкале токов — смещением механизма срабатывания относительно биметаллических лент — так, чтобы характеристика защиты могла быть согласована с защищаемым объектом в ключевой области непрерывного режима.

Простая и экономичная конструкция может только приблизительно соответствовать переходной тепловой характеристике двигателя.

Для пуска в продолжительном режиме тепловое реле защиты двигателя обеспечивает идеальную защиту двигателя. При частых запусках в прерывистом режиме значительно более низкая постоянная времени нагрева биметаллических лент по сравнению с двигателем приводит к раннему отключению, при котором тепловая мощность двигателя не используется.

Постоянная времени охлаждения тепловых реле короче, чем у обычных двигателей. Это также способствует увеличению разницы между фактической температурой двигателя и температурой, моделируемой тепловым реле при прерывистой работе.

По этим причинам защита двигателей в прерывистом режиме недостаточна .

Температурная компенсация

Принцип действия тепловых реле защиты двигателя основан на повышении температуры .Следовательно, температура окружающей среды устройства влияет на характеристики отключения.

Поскольку место установки и, следовательно, температура окружающей среды двигателя, который должен быть защищен, обычно отличается от температуры защитного устройства, промышленным стандартом является то, что характеристика срабатывания биметаллического реле является температурной компенсацией, то есть в значительной степени не зависит от окружающей среды. температура (см. рисунок 2 ниже).

I = Перегрузка, кратная установленному току
δ = Температура окружающей среды

Это достигается с помощью компенсационной биметаллической ленты , которая делает относительное положение механизма отключения независимо от температуры.

Чувствительность к обрыву фазы

Характеристика срабатывания трехполюсных реле защиты двигателя применяется при условии, что все три биметаллические полоски одновременно нагружены одинаковым током.

Если при обрыве одного полюсного проводника нагреваются только две биметаллические полосы, то только эти две полосы должны создавать усилие, необходимое для приведения в действие механизма отключения. Это требует более высокого тока или приводит к более длительному времени отключения ( характеристическая кривая c на рисунке ниже ).

I _e = Номинальный ток, установленный на шкале
t = Время отключения

Из холодного состояния:
a = 3-полюсная нагрузка, симметричная
b = 2-полюсная нагрузка с дифференциальным расцепителем
c = 2-полюсная нагрузка без дифференциального расцепителя

Из горячего состояния:
d = 3-полюсная нагрузка, симметричная

Если больше двигатели (≥10 кВт) подвергаются этим более высоким токам в течение более длительного времени, следует ожидать повреждения.

Чтобы обеспечить защиту двигателя от тепловой перегрузки в случаях асимметрии питания и обрыва фазы, высококачественные реле защиты двигателя имеют механизмы с чувствительностью к обрыву фазы (дифференциальный расцепитель).

Resource // Распределительное устройство низкого напряжения — Rockwell

[Решено] Тепловое реле работает по принципу

Вопрос:

Тепловое реле работает по принципу

Бесплатная практика с пробными тестами из тестовой тетради

Опции:

1. Эффект нагрева током


2. Протекание тока в цепи


3. Закон Ома


4. Электромагнитная индукция

Правильный ответ:

Решение:

Тепловое реле работает по принципу действия нагрева током .2} Rt \)

Где I — максимальный ток, протекающий через нагревательную катушку теплового реле. R — электрическое сопротивление нагревательной спирали, t — время, в течение которого ток I протекает через нагревательную спираль.

Большинство отказов обмоток в двигателе либо косвенно, либо напрямую вызваны перегрузкой, однофазной синхронизацией и работой с несимметричным напряжением питания, что в результате чрезмерного нагрева приводит к ухудшению изоляции обмотки до тех пор, пока не произойдет электрическое повреждение.

Реле тепловой перегрузки — это экономичные электромеханические устройства защиты главной цепи. Они обеспечивают надежную защиту двигателей в случае перегрузки или обрыва фазы.

Основные преимущества теплового реле:

• Надежная защита двигателей
• Простота создания стартеров
• Оптимизировано для контакторов ABB
• Комплекты для одинарного монтажа и провод для дистанционного управления доступны для конкретных приложений

Каков принцип работы тепловых реле? — Выставка

Тепловое реле работает, генерируя тепло из тока, протекающего в нагревательный элемент, поэтому существуют разные коэффициенты расширения деформации биметаллического листа, когда деформация достигает определенного расстояния, оно подталкивает действие шатуна, поэтому чтобы цепь управления отключилась, так что контактор потерял питание, главная цепь отключилась, чтобы обеспечить защиту двигателя от перегрузки.Как элемент защиты двигателя от перегрузки, реле широко используется в производстве из-за небольших размеров, простой конструкции и невысокой стоимости.

Роль: в основном используется для защиты от перегрузки асинхронного двигателя, его принцип работы — ток перегрузки через тепловые компоненты, так что нагревание биметаллической пластины изгибается, чтобы способствовать механизму действия, чтобы управлять действием контакта, так что цепь управления двигателем отключается для достижения Отключение двигателя от парковки, играет роль защиты от перегрузки.Из-за термического изгиба биметаллических пластин передача тепла занимает много времени, поэтому тепловые реле нельзя использовать в качестве защиты от короткого замыкания, а только как защиту от перегрузки защиты тепловых реле.

Принцип работы:

Тепловые реле — это защитные устройства для защиты электродвигателей или другого электрического оборудования и электрических цепей от перегрузки.

При фактической работе двигателя, например, в процессе производства оборудования для производства сопротивления, если механический внешний вид ненормального или необычного двигателя цепи столкнулся с перегрузкой, то скорость двигателя снизится, ток обмотки увеличится, так что обмотка двигателя рост температуры.Если ток перегрузки мал и время перегрузки короткое, обмотка двигателя не превышает допустимого превышения температуры, такая перегрузка допустима. Однако, если время перегрузки велико и ток перегрузки велик, повышение температуры обмотки двигателя превысит допустимое значение, так что обмотка двигателя стареет, сократит срок службы двигателя и даже сожжет обмотки двигателя, когда это серьезно. Поэтому такую ​​перегрузку двигатель себе позволить не может. Тепловое реле должно использовать тепловой эффект принципа тока, при наличии двигателя не выдерживает перегрузки, отключает цепь двигателя для двигателя, чтобы обеспечить защиту от перегрузки электрических приборов.

При использовании теплового реле для перегрузки электродвигателя обмотки статора нагревательного элемента и двигателя соединяются последовательно, в цепь управления электромагнитной катушки контактора переменного тока включается постоянный замыкающий контакт теплового реле. , а регулировочная ручка отрегулирована так, чтобы между рычагом «елочка» и толкателем оставалось необходимое расстояние. Когда двигатель работает нормально, электрический ток электродвигателя равен номинальному току электродвигателя, нагревательный элемент горячий, биметаллический лист изгибается после нагрева, так что толкатель находится в контакте с рычагом в елочку, и нельзя продвигать рычаг елочкой.Постоянный замкнутый контакт находится в замкнутом состоянии, контактор переменного тока поддерживает всасывание, и двигатель работает нормально.

При перегрузке двигателя ток в обмотке увеличивается, а температура биметаллической пластины повышается за счет увеличения тока в элементе теплового реле. Степень изгиба увеличивается, толкает елочку, чтобы толкнуть полюс, рычаг в елочку толкает постоянный замкнутый контакт, заставляет контакт отключаться и разъединяет цепь катушки контактора переменного тока, заставляет контактор размыкаться, источник питания отключает электрическую машину , Двигатель останавливается и защищается.

Остальные части термореле работают следующим образом: Левое плечо рычага в елочку также выполнено из биметаллических листов, при изменении температуры окружающей среды основная цепь биметаллического листа будет производить определенную деформацию и изгиб, затем Циферблат в елочку левой руки также будет происходить в том же направлении деформации и изгиба, так что рычаг в елочку и расстояние между клюшкой в ​​основном остаются неизменными. Обеспечьте точность движения теплового реле.Эффект называется температурной компенсацией.

Винт 8 — это режим сброса с нормальным замкнутым контактом для регулировки винтов. Когда положение винта оставлено, двигатель перегружается, замкнутый контакт размыкается, а после остановки двигателя биметаллическая пластина теплового реле охлаждается и возвращается в исходное положение. Динамический контакт постоянно замкнутого контакта автоматически возвращается в исходное положение под действием пружины. На этот раз тепловое реле для автоматического сброса состояния. Когда винты повернуты против часовой стрелки вправо в определенное положение, при перегрузке двигателя постоянный замыкающий контакт теплового реле отключается.Подвижный контакт переместится в новое положение равновесия справа. Когда двигатель выключен, подвижный контакт не может быть сброшен. Вы должны нажать кнопку сброса, и подвижный контакт может быть сброшен. В это время тепловое реле находится в состоянии ручного сброса. Если перегрузка двигателя неисправна, чтобы избежать легкого повторного запуска двигателя, тепловое реле должно перейти в режим ручного сброса. Чтобы перевести тепловое реле из режима ручного сброса в режим автоматического сброса, просто поверните винт сброса в соответствующее положение.

Принцип работы теплового реле электродвигателя. Тепловое реле

Электрическое защитное устройство, предназначенное для отключения машины, механизма или любой установки или от источника питания для защиты от повреждения, называется электрическим тепловым реле. Рассмотрим принцип действия, характеристики и устройство, которым обладает тепловое реле тртп, а также как выбрать и где купить желаемую модель.

При перегрузке тепловое реле типа PTT 211, 111, 5, 321 и PTT 141 включает защиту с помощью термочувствительных элементов или магнитного пускателя pml (pm-1-12).Эти датчики способны реагировать на состояние защищаемого в данный момент компонента во время его работы.

Цепь: тепловое реле TRT

При протекании тока через электрическое устройство выделяется тепло. Увеличение тока приводит к пропорциональному увеличению количества тепла. Ток, протекающий через электрический прибор, является продуктом нагрузки, которой подвергается конкретный прибор. Если нагрузка возрастет до значения, превышающего номинальные характеристики прибора, он перегреется и в конечном итоге сломается.

Тепловые реле предназначены для предотвращения повреждения или разрушения электромобилей и срабатывают в ответ на увеличение тока, вызванное температурой. Если температура поднимется выше нормы, реле отключит основной источник питания и предотвратит повреждение оборудования. Это отклонение достигается либо посредством механической блокировки между реле и основным источником питания, либо посредством электрической блокировки. Биметаллическая полоса действует как чувствительный элемент в обоих случаях.

Видео: тепловое реле

Биметаллическая полоса в тепловом реле состоит из двух разнородных металлов, сплавленных вместе. Металлы с различными характеристиками означают, что они нагреваются с разной скоростью, вызывая изгиб полосы. Этот отвод активирует отключение при перегреве. Электронное тепловое реле перегрузки использует датчик или зонд для «считывания» тока, генерируемого температурой. Затем микропроцессор определяет, когда цепь откроется, и отключит основное питание в зависимости от установленных параметров.

Биметаллические ленты можно нагревать прямо или косвенно. В первом случае ток проходит непосредственно через биметалл, во втором — через изолированный слой обмотки вокруг полосы. Изоляция вызывает небольшое замедление теплового потока, инерция косвенно нагревает термостат больше при более высоких токах, чем при прямом контакте, а пускатель PMA задерживает сигнал. Оба эти принципа часто сочетаются.

Тепловое реле (РТ) электродвигателя и компрессора работает по принципу изменения температуры.Из-за этого нужно быть очень осторожным, чтобы температура в помещении, где расположен прибор, не поднималась выше 30 градусов.

Конструкция реле

Реле цепи управления состоит из термочувствительного элемента и множества точек контакта. Цепь управления защищаемого компьютера проложена через контакты реле. Если машина перегружена на уровне тока, тепловое реле переключается на реле тепловой перегрузки, которые, в свою очередь, подают сигнал на основной источник питания машины.

Термин «чувствительный элемент» описывает количество отдельных цепей, управляемых переключателем. Количество проводов определяет количество контактов испарителя. Выключатели теплового реле обычно имеют от одного до четырех полюсов — стинол,.

Триггер активирует вспомогательный выключатель теплового реле abb (abb), который размыкает цепи катушки, ведущие к контактору двигателя kmi. В этот момент индикатор автомата показывает: «Сработало».

Типы тепловых реле

1. Тепловые биметаллические реле — RTL (ksd, lrf, lrd, lr, iek и ptlr).Их принцип действия и конструкция описаны выше, эти устройства самые распространенные.
2. Твердотельное реле — это электронное тепловое устройство (Schneider Electric, Siemens), не имеющее движущихся или механических частей. Вместо этого тепловое реле RTR и RTI IEK рассчитывает среднюю температуру двигателя, отслеживая его пусковой и рабочий токи. Поскольку они способны противостоять искрам, их можно использовать во взрывоопасных средах. Тепловые твердотельные реле обычно быстрее реагируют, чем электромеханические реле, а также их легче регулировать.
3. Реле контроля температуры — RTK, nr, tf, erb и du, предназначены для непосредственного контроля температуры двигателя с помощью термистора или устройства термического сопротивления (RTD и RTL), датчика, встроенного в обмотку холодильника. (атлант, таду,). Когда зонд достигает номинальной температуры, его сопротивление резко возрастает.
4. Реле плавления сплава состоит из нагревательной спирали, эвтектического сплава и механического отключающего механизма. Использование: змеевик ТЭНа и тепловое реле (РТЭ, в частности, трн 10 и мкл), измеряет температуру двигателя, отслеживая величину тока, схема используется в стиральной машине, легковых автомобилях (УАЗ — до 3 кВт).

Как выбрать реле

Покупатели могут выбрать и установить реле с учетом его объема и наличия определенных механизмов (функций):

1. Однофазное тепловое реле максимального тока с автоматическим сбросом вернется к закрытая позиция по истечении заданного периода времени. Если после сброса двигатель все еще будет перегружен, реле снова сработает.
2. Реле с температурной компенсацией окружающей среды Trv эффективно работает в широком диапазоне температур окружающей среды.
3. Некоторые реле имеют разную степень контроля фаз. Эти механизмы могут проверять двигатель на обрыв цепи контактора, реверсирование или дисбаланс. На любом этапе обнаружения неисправности реле обеспечивает отключение питания мотора. В частности, асимметрия фаз может вызвать опасные колебания напряжения или тока в двигателе, что приведет к его повреждению.
4. Недогрузка относится к способности реле обнаруживать уменьшение тока из-за разгрузки. Это может произойти, например, если насос работает всухую.Эти реле предназначены для обнаружения этих различий и срабатывания, как при обнаружении перегрузки.
5. Реле с визуальными индикаторами — это технические изделия, которые имеют светоизлучающие диоды (светодиоды) или сигнальные датчики для состояния и соединений.

Средний прайс (цена) на тепловое реле от 500 рублей до нескольких тысяч. Все зависит от производителя, уровня пропускной способности и максимальных ампер. Поэтому очень внимательно читайте описание, оно есть в любом каталоге и магазине, чтобы не покупать слишком слабый для ваших нужд прибор.Особенно важны ГОСТ и паспорт, там можно найти всю интересующую информацию. В некоторых городах (Екатеринбург, Москва, Минск и почти вся Украина) ТР можно купить прямо с завода по сниженной цене.

Перед подключением реле обязательно ознакомьтесь с подробной инструкцией, по возможности воспользуйтесь услугами профессионала (если у вас нет такого опыта). Ремонт осуществляется только при наличии специального оборудования и необходимых знаний, в противном случае настоятельно рекомендуем обращаться в сервисный центр.

Согласно закону Джоуля-Ленца, количество тепла, выделяемого электрической цепью объекта, пропорционально квадрату силы тока и сопротивления этого участка. Это дает возможность создавать устройства, которые совершают небольшую механическую работу (например, замыкают / размыкают контактную пару), когда сила тока в исследуемом участке цепи достигает определенного значения. Такие устройства называются тепловыми (электротермическими) реле или реле тепловой защиты.

Тепловое реле, как правило, служит для защиты (аварийное отключение и / или сигнализация аварийной ситуации) электрических цепей и электрооборудования от повышения потребляемого тока выше определенного номинального (нормального) значения.Увеличение потребления тока может указывать, например, на чрезмерную нагрузку на вал двигателя, межвитковое замыкание и т. Д.

Пластина биметаллическая.

Тот факт, что проводник с током нагревается, не позволяет напрямую выполнять какую-либо значительную механическую работу, поскольку степень нагрева необходимо оценивать, например, с помощью термодатчика. Оказывается, есть возможность сделать что-то попроще, а именно «научить» проводник естественным образом менять свою геометрическую форму пропорционально изменению температуры.
Как известно, линейные размеры металлов изменяются при нагревании. Также известно, что разные металлы имеют разные коэффициенты теплового расширения. Например, при нагревании до того же значения температуры полоса металла с высоким коэффициентом теплового расширения удлиняется в большей степени, чем полоса другого металла, коэффициент теплового расширения которой ниже. Если соединить вместе две полосы разнородных металлов одинаковой формы, то при изменении температуры изменится и геометрическая форма этой конструкции — изгиб и выпрямление в зависимости от температуры.Две скрепленные между собой пластины из разнородных металлов называются биметаллическими пластинами. Биметаллическая пластина, как своеобразный прибор для оценки силы тока по его нагреву и последующему воздействию на любой исполнительный механизм, широко применяется в различных устройствах бытовой и промышленной автоматики.

Принцип работы биметаллической пластины.

Устройство тепловое реле на примере ИЭК РТИ-1308.

Теория принципа действия теплового реле кратко рассмотрена выше, перейдем к практике.Откроем корпус и разберемся с внутренним устройством низковольтного трехфазного теплового (термомеханического) реле ИЭК РТИ-1308. Его основные характеристики представлены в таблице ниже.

Таблица. Основные технические характеристики теплового реле ИЭК РТИ-1308.

Принцип работы теплового реле РТИ можно описать следующим образом. При пропускании электрического тока по биметаллическим пластинам (каждая из трех фаз имеет свою пластину) они нагреваются. Чем больше ток, тем сильнее нагрев биметаллических пластин и, следовательно, тем больше их изгиб в определенном (конструктивно заданном) направлении.Гибка пластин прижимается к системе рычагов. Когда хотя бы одна из трех пластин достигает критического значения угла изгиба, из-за превышения номинального рабочего тока в одной или нескольких фазах срабатывает исполнительный (контактный) механизм цепи управления, и контактные пары срабатывают. переведены во взаимно противоположные государства. В этом состоянии, нагретые до момента срабатывания реле, биметаллические пластины будут удерживать реле до тех пор, пока тепловой ток не вернется в норму во всех фазах.Уменьшается ток — биметаллические пластины охлаждаются, переводя рычажную систему в исходное состояние. Если для теплового реле активирован режим автоматического запуска, то группы контактов также автоматически переходят в исходное состояние, в противном случае необходимо вручную включать реле после каждой операции. На фотографиях ниже показан процесс вскрытия РТИ-1308 и пояснения к нему.

Упаковка.

Вид сбоку (фото слева).
Вид силовых контактов.Расстояние между контактами можно изменять благодаря овальным отверстиям в корпусе (фото справа).

Элементы управления и настройки РТИ-1308.

Регулирующий винт скрыт под паспортной табличкой. Благодаря ему обновляются значения текущей шкалы шкалы настроек.
Количество заводской краски, нанесенной на резьбу винта настройки, оказалось недостаточным (винт легко повернулся на пару оборотов). Дополнительно закрашиваем нить цапонлаком (фото ниже).

Открываем корпус, подбирая пластиковые защелки по периметру корпуса тонкой плоской отверткой.
Открыть корпус, не отломив ни одной защелки, очень сложно — пластик хрупкий (фото внизу справа).

Дело открыто.

Биметаллические пластины смешанного нагрева (ток течет через нагревательную обмотку и саму пластину).

Сгибание любой биметаллической пластины пинцетом приведет к срабатыванию реле.Чем выше установленный ток, тем больше нужно гнуть пластины.

Реле без биметаллических пластин.
Пинцетом нажать на рычаг — реле сработало (фото справа).

Система рычагов для объединения изгибающих усилий пластин по логическому закону «ИЛИ». То есть изгиб хотя бы одной (любой) пластины вызывает пропорциональное перемещение верхнего рычага системы.
Система находится в крайнем левом положении, соответствующем минимальному изгибу биметаллических пластин (фото слева).
Система находится в крайнем правом положении, соответствующем максимальному изгибу биметаллических пластин (фото справа).

Реле сработало (желтый L-образный флажок в крайнем правом положении) и ожидает ручного запуска, так как синий переключатель находится в ручном положении (фото слева).
Нажимаем прямо на рычаг, идущий к контактным группам (фото справа).

Привод снимается путем откручивания одного винта.

Исполнительный механизм со стороны контактных групп.
При нажатии на кнопку «Стоп» замкнутая пара контактов размыкается.

Время срабатывания теплового реле зависит от частоты превышения тока, то есть от того, во сколько раз реальный ток превысил установленный (см. График ниже).

График (кривые) срабатывания РТИ-1308 (фото вверху).
Схематическое обозначение РТИ-1308 (фото внизу).

Кнопка «тест» может имитировать срабатывание реле, то есть принудительно переводить контактные пары актуатора в противоположные состояния.Таким образом, можно проверить только правильность работы любых электронных устройств (например), включенных тепловым реле. Вся правильность работы теплового реле проверяется только на специальном испытательном стенде с имитацией прохождения через реле различных токов как ниже, так и выше установленного рабочего тока реле.

В заключение необходимо сказать о трех важных моментах, касающихся тепловых (термомеханических) реле. Во-первых, любое термомеханическое реле имеет свой (небольшой, но постоянный) расход энергии, который уходит на нагрев биметаллических пластин.Во-вторых, тепловое реле не предназначено для защиты от токов короткого замыкания, которые характеризуются сверхбыстрым нарастанием тока. Это связано с относительно высокой инертностью биметаллических пластин, которые не способны так быстро нагреваться. Для защиты от короткого замыкания в паре с тепловыми реле необходимо использовать выключатели электромагнитного срабатывания. В-третьих, рабочий ток теплового реле зависит от температуры окружающей среды, условий охлаждения корпуса реле и других факторов.Таким образом, в качестве прецизионного устройства защиты, где требуется очень точная оценка электрического тока, нельзя использовать термореле термомеханического типа, погрешности очень значительны.

Магнитный пускатель — это, по сути, мощное реле. специального назначения … Предназначен для коммутации в электрических цепях с обмотками асинхронных двигателей. Это устройство не требует специальных знаний для того, чтобы самостоятельно его подключить и использовать. Тепловое реле — еще одна особая конструкция электромеханического устройства.Он вместе с магнитным пускателем выполняет коммутации в электрических цепях, содержащих обмотки асинхронных двигателей.

Особенности установки

Но при этом срабатывает тепловое реле, в отличие от магнитного пускателя, не по желанию человека, а от токового асинхронного двигателя … Его также можно без проблем использовать своими руками в Схема управления асинхронным двигателем. В связи с этим не лишним будет напомнить мастерам, что любые работы по подключению электрических цепей к сети необходимо начинать с гарантированного отключения напряжения в месте подключения с последующим контролем этого индикаторной отверткой или тестером. .

• Чтобы правильно соединить магнитный пускатель с тепловым реле, необходимо сначала определить значение напряжения, на которое они рассчитаны. Его значение указывается как в техническом паспорте, так и на паспортной табличке, находящейся на корпусе устройства.
• Если указано напряжение 220 В, прибор необходимо подключить к фазному напряжению, то есть к фазному и нулевому проводам … Если напряжение 380 В, то для подключения используется линейное напряжение, то есть к фазные провода любых двух фаз.
• Если напряжение не соответствует данным, указанным на паспортной табличке устройства, возможно либо повреждение от перегрева, либо неправильная работа из-за недостаточного магнитного поля в управляющей катушке.

Особенностью работы магнитного пускателя является его контакт, который при замыкании шунтирует кнопку включения его управляющей катушки. Это позволяет переключать электрические цепи коротким нажатием кнопки «пуск», что удобно и легко для пользователя. При подключении стартера необходимо будет подключить нормально разомкнутый контакт и нормально замкнутый контакт… Их внешний вид в самом устройстве и на электрической схеме показан на изображении. Они используются для управления катушкой стартера и расположены в блоке управления стартером. Это называется «кнопочный пост». На нем есть две кнопки. Каждый из них работает: один нормально замкнутый контакт и один нормально разомкнутый контакт. Кнопки обычно окрашены в черный цвет (используется для запуска или реверса) и красный (используется для остановки двигателя путем отсоединения катушки стартера).

Фазная цепь напряжения (220 В)

Напряжение питания цепи управления катушки КМ1 магнитного пускателя поступает от фазы L3 и нейтрали N.Контакты кнопок управления работой катушки соединены последовательно. Это дает возможность контакту SB2, приведенному в действие кнопкой пуска, замкнуть электрическую цепь. Катушка активирует контакты КМ1 и они замкнут цепь с обмотками двигателя. На обмотках двигателя появится напряжение, и его вал начнет вращаться. Остановка двигателя возможна либо при срабатывании теплового реле, либо при нажатии кнопки остановки, которая размыкает цепь катушки КМ1.

Контакт П теплового реле размыкается из-за нагрева находящегося в нем специального элемента. По мере увеличения тока нагрев этого элемента также увеличивается. Тепловое реле пропускает через каждую пару своих выводов ток одной из фаз двигателя. В этом случае соответствующий нагревательный элемент связан с каждой парой клемм. При достижении заданной температуры, соответствующей заданной электрической мощности, от механического воздействия нагретого элемента при срабатывании контакта P катушка КМ1 обесточивается.Термическая деформация элементов достигается за счет использования биметаллических материалов.

Контакты КМ1 размыкают электрические цепи с обмотками асинхронного двигателя, который затем останавливается. Конструктивно разные модели тепловых реле могут отличаться друг от друга конструкцией основных шести выводов, устройством нагревательных элементов, контактов и дополнительных регуляторов. Поэтому при установке тепловых реле необходимо их подключить и настроить в соответствии с техническим паспортом и сопроводительной документацией.

Как видно из схемы, напряжение для электрической цепи катушки КМ1 получается от двух фазных проводов L2 и L3. Напряжение между ними для трехфазной электрической сети составляет 380 В. Других отличий, как в подключении элементов схемы, так и в ее работе от схемы с фазным напряжением нет.

Основное назначение тепловых — защита потребителей электроэнергии от возможных перегрузок в сети.Некоторые модели также предоставляют возможность автоматического отключения при появлении асимметрии в разных фазах, а также при исчезновении одной из них.

Превышение номинала приводит к перегреву жил и, как следствие, разрушению изоляции. Грамотно подобранные тепловые тоже способны защитить, например, электродвигатель в случае заклинивания якоря. Также их можно использовать для регулировки (поддержания) желаемой температуры, например, в холодильном оборудовании или бытовой технике.

Принцип действия

Наиболее широко используются конструкции, в которых основным элементом является специальная биметаллическая пластина. Последний состоит из двух металлических слов с разными температурными коэффициентами линейного расширения. За счет этого при нагревании он деформируется (изгибается) и закрывается с помощью специального рычага. Как правило, для изготовления таких пластин инвар используется в тандеме с хромоникелевой или немагнитной сталью.

Поскольку эта процедура выполняется плавно, между приближающимися контактами неизбежна электрическая дуга.Чтобы предотвратить их выгорание и образование снарядов, используется «подпрыгивание», которое резко срабатывает при достижении критических параметров.

Сама пластина нагревается спиралевидным нагревателем, проходящим через нее или рядом с ней. Часто используется комбинированная схема. В любом случае температура нагрева прямо пропорциональна току, потребляемому электрооборудованием.

После срабатывания реле, в зависимости от конструкции, оно возвращается в исходное состояние либо автоматически, по мере охлаждения, либо с помощью соответствующего переключателя (кнопки).

Выбор подходящего теплового реле

Основной характеристикой теплового реле является время срабатывания в зависимости от тока нагрузки (так называемая время-токовая характеристика).

Основным критерием является номинальный расход электрооборудования. Тепловое реле должно иметь соответствующие характеристики на 20-30% выше, что обеспечивает его работу при соответствующей процентной перегрузке в течение 20 минут.

Влияние внешних климатических факторов

Поскольку деформация биметаллической пластины зависит от ее фактического нагрева, время срабатывания реле также напрямую зависит от температуры окружающей среды.

А в случае больших контрастов в качестве дополнительной функции должна быть предусмотрена плавная регулировка. Также, чтобы уменьшить этот эффект, следует выбирать реле с максимально возможной температурой срабатывания, а также размещать их в тех же помещениях, где находятся объекты, предназначенные для защиты.

Наконец, следует отметить, что тепловые реле не предназначены для защиты оборудования от аварийных ситуаций, таких как

Тепловое реле — это электрическое устройство, которое защищает электродвигатель любого электроприбора от критических температур.В режимах повышенной нагрузки двигатель, приводящий в движение любые механизмы или электроприборы, потребляет повышенное количество электроэнергии. Эта энергия может быть во много раз выше нормы для двигателя. В результате процесса перегрузки температура внутри электрической цепи начинает быстро расти. Это, конечно, вполне может привести к поломке этого электроприбора. Для предотвращения этого в них предусмотрены дополнительные специальные устройства, предназначенные для отключения электропитания в любых аварийных условиях (переходные процессы в электрических сетях, перегрузки и т. Д.).). Такое защитное устройство называется тепловым реле (иногда в литературе можно встретить название «тепловое реле»). Основная задача теплового реле — поддержание рабочего режима электроприбора и его общей работоспособности.

Тепловое реле имеет в своей внутренней структуре специальную биметаллическую пластину. Под воздействием перегрузок и повышенного напряжения в электрической сети такая пластина изгибается (деформируется), и в нормальном состоянии имеет достаточно ровную поверхность.Это плотно промывает электрические контакты, и, следовательно, ток может беспрепятственно протекать через электрическую цепь.

При перенапряжении и увеличении его значения в цепи температура начинает быстро расти. Этим нагревается основной элемент теплового реле — двухслойная металлическая пластина. Последний начинает гнуть и прерывает ток электричества, так как тепловое реле предназначено для отключения нагрузки и напряжения при перегрузке электрической сети.

Однако биметаллическая пластина изгибается довольно медленно. Если контакт подвижный и напрямую с ним соединен, то низкоскоростной прогиб не обеспечит гашения дуги, возникающей при разрыве цепи. Поэтому в конструкции теплового реле предусмотрено ускоряющее устройство, так называемый «прыгающий контакт». Отсюда следует, что выбор теплового реле основывается на такой характеристике, как зависимость времени срабатывания от величины электрического тока.

Из-за этого перерыва машина будет остановлена. Через некоторое время (обычно полчаса — час) пластина остывает и возвращается в прежнее состояние, что восстанавливает работу цепи электрической цепи. Устройство возвращается к работе.

Тепловое реле бывает нескольких типов. Широкое распространение получили реле ТРП (для однофазной нагрузки), ТРН (для двухфазной нагрузки), тепловое реле РТТ (для длительной перегрузки по В и тепловое реле РТЛ (защита электродвигателей от длительных перегрузок). .

Принцип работы и выбор теплового реле

Тепловое реле работает, тепло генерируется током, протекающим в нагревательный элемент, так что биметалл имеет разные коэффициенты расширения, деформируется, когда деформация достигает определенного расстояния, операция толкания звена, так что цепь управления открывается, так что потеря мощности контакта, отключение главной цепи, защита двигателя от перегрузки. Как реле перегрузки элемента электродвигателя, благодаря небольшому объему, простой конструкции и невысокой стоимости, он нашел широкое применение в производстве.

Выбор теплового реле: тепловое реле в основном используется для защиты двигателя от перегрузки, необходимо понимать состояние двигателя, такое как рабочая среда, пусковой ток, характер нагрузки, выбор рабочей системы, позволяя другую перегрузку.

1. Тепловое реле должно, в принципе, соответствовать второй характеристике безопасности, даже как можно ближе к характеристике перегрузки двигателя или характеристикам двигателя при перегрузке, в то время как перегрузка двигателя и кратковременный мгновенный запуск не должны влиять на тепловое реле (не действие).

2. Когда система теплового реле для защиты долгосрочной или долгосрочной прерывистой системы двигателя, как правило, на основе номинального тока двигателя, чтобы выбрать. Например, значение настройки теплового реле может быть равным 0,95–1,05 номинального тока двигателя, реле или для тепловой настройки значение тока, равного номинальному току двигателя, а затем регулироваться.

3. Когда тепловое реле для защиты двигателя кратковременной работы повторяется, только диапазон адаптивного теплового реле.Если количество операций в партии в течение короткого времени, следует использовать скорость ленты и реле тока насыщения трансформатора тока.

4. Для реверсирования и частого выключения двигателя со специальными условиями не следует использовать реле тепловой защиты от перегрузки, в то время как для защиты необходимо использовать встроенное реле температуры обмотки двигателя или термистор.

Тепловое реле перегрузки — конструкция, работа и применение

Thermal Overload широко используется для защиты двигателя.По сути, тепловое реле перегрузки — это максимальная токовая защита простейшего типа. Принцип работы теплового реле перегрузки довольно прост, но интересен. На рисунке ниже показано типичное реле тепловой перегрузки. Регулировочная шкала, расположенная на блоке, позволяет настроить отключение в амперах. Имеется кнопка ручного тестирования для проверки работы управляющих контактов реле перегрузки.

Как известно, разные материалы имеют разный коэффициент теплового расширения. Таким образом, если два разных металла, соединенных вместе, нагреваются, то металл, имеющий большее значение коэффициента теплового расширения, будет расширяться больше по сравнению с другим, и это вызовет изгиб биметаллической полосы.Это явление используется в реле тепловой перегрузки.

Из рисунка выше видно, что металл с большим коэффициентом теплового расширения имеет большее расширение при нагревании. Теперь мы хотим использовать эту функцию для защиты двигателя.

Биметаллическое реле перегрузки состоит из небольшого нагревательного элемента, соединенного последовательно с двигателем, и биметаллической ленты, которая может использоваться как рычаг отключения. Биметаллическая полоса состоит из двух разнородных металлов, соединенных вместе. Эти два металла имеют разные характеристики теплового расширения, поэтому биметаллическая полоса изгибается с заданной скоростью при нагревании.При нормальных условиях эксплуатации тепла, выделяемого нагревательным элементом, будет недостаточно для того, чтобы биметаллическая полоса изогнулась настолько, что сработало реле перегрузки.

По мере увеличения тока увеличивается и тепло. Чем горячее становится биметаллическая полоса, тем больше она изгибается. В условиях перегрузки тепло, выделяемое нагревателем, заставит биметаллическую полосу изгибаться до тех пор, пока не сработает механизм, останавливая двигатель. Некоторые реле перегрузки, оснащенные биметаллической лентой, предназначены для автоматического сброса цепи, когда биметаллическая полоса остынет и изменит свою форму, перезапустив двигатель.Если причина перегрузки все еще существует, реле снова срабатывает и сбрасывается через заданные интервалы. Следует проявлять осторожность при выборе этого типа реле перегрузки, так как повторное срабатывание в конечном итоге приведет к повреждению двигателя.

Следует отметить, что биметаллическая полоса реле перегрузки не нагревается мгновенно до изгиба, а для ее нагрева и изгиба потребуется некоторое конечное время, поэтому термореле перегрузки предлагается там, где допускается кратковременная перегрузка по току.

Если перегрузка или перегрузка по току упадут до нормального значения до этого заданного времени, реле не сработает для отключения защищаемого оборудования. Типичное применение теплового реле — защита электродвигателя от перегрузки.

В некоторых случаях двигатель может быть установлен в месте с постоянной температурой окружающей среды. Однако реле управления двигателем и перегрузки можно установить в месте с изменяющейся температурой окружающей среды. В таких случаях точка срабатывания реле перегрузки будет изменяться в зависимости от температуры окружающего воздуха, а также тока, протекающего через двигатель, что может привести к преждевременному и ложному срабатыванию. Биметаллические реле перегрузки с внешней компенсацией предназначены для решения этой проблемы. Компенсированная биметаллическая полоса используется вместе с первичной биметаллической полосой. При изменении температуры окружающей среды обе биметаллические полосы будут изгибаться одинаково, и реле перегрузки не отключит двигатель, как показано на рисунке ниже. Однако ток, протекающий через двигатель и нагревательный элемент, воздействует только на первичную биметаллическую ленту. В случае перегрузки основная биметаллическая полоса задействует расцепитель.

обычно работают с обратнозависимой временной кривой, при которой время отключения становится меньше по мере увеличения тока. Они оцениваются по классу поездки. Класс отключения определяет время, необходимое реле для размыкания в состоянии перегрузки.Классы 5, 10, 20 и 30 являются наиболее распространенными. Реле перегрузки классов 5, 10, 20 и 30 срабатывают в течение 5, 10, 20 и 30 секунд соответственно при 600% тока полной нагрузки двигателя. Класс 5 обычно используется для двигателей, требующих чрезвычайно быстрого отключения.

Работа, типы, схема подключения и приложения

У всего оборудования есть предел рабочего диапазона, кран, предназначенный для подъема 10 тонн, не может поднимать 20 тонн, и если мы попытаемся это сделать, это будет не только небезопасно, но и повредит сам кран.Эта аналогия в точности применима к электрическому оборудованию. Каждое электрическое оборудование рассчитано на определенную нагрузку (ток), и любая перегрузка постигнет судьбу крана. Тенденция к увеличению производительности неосознанно увеличивает нагрузку, превышающую ее возможности, а производительность системы кормления делает ее небезопасной. Более того, поскольку электрические параметры всегда динамичны и гибки, становится абсолютно необходимым использовать реле перегрузки с электрическим оборудованием везде, где это возможно. Здесь мы ограничимся реле перегрузки электрического оборудования, такого как двигатели, трансформаторы и т. Д.

Что такое реле перегрузки?

Определение: Реле — это устройство, которое должно работать при определенных условиях, и если оно работает в условиях перегрузки, в электрической терминологии оно известно как реле перегрузки. Реле перегрузки — это устройство, используемое для отключения / индикации состояния перегрузки (перегрузки по току) в электрическом оборудовании и, таким образом, для его защиты. Мы также можем назвать это реле защиты от перегрузки.

Реле перегрузки

Реле перегрузки работает / работает

В тепловом реле перегрузки обычно используется полоса, сделанная из двух разнородных металлов (металлов с разным коэффициентом расширения), которые нагреваются через небольшую нагревательную катушку током, идущим к двигателю или любому другому устройству.Нагреватель рассчитан на работу только с допустимым током. Если ток превышает выделяемое тепло, биметаллическая полоса изгибается из-за разницы в расширении. Из-за этого изгиба срабатывает рычаг включения / отключения и генерирует команду отключения на двигатель, тем самым защищая его. Расстояние между рычагом отключения и биметаллической полосой можно регулировать, что позволяет изменять настройки срабатывания.

В трехфазном двигателе эти реле также имеют встроенную функцию, которая приводит в действие рычаг даже при большой разнице между фазными токами, защищающей двигатель также от однофазности.

Типы реле перегрузки

У нас может быть много типов реле перегрузки, но наиболее широко используются следующие:

• Реле тепловой перегрузки.
• Магнитные реле перегрузки.
• Электронные реле перегрузки

Мы возьмемся за каждого по отдельности.

Реле тепловой перегрузки

Поскольку эти реле самые распространенные, мы обсудим их подробно.

Тепловой Тип

Прохождение тока в любом проводнике вызывает выделение тепла, и количество выделяемого таким образом тепла зависит от проводимости используемого материала.Мы также знаем, что тепло заставляет каждый материал расширяться в зависимости от их коэффициента расширения. Комбинация этих двух явлений используется в тепловых реле перегрузки.

Магнитное реле перегрузки

Этот тип реле используется в тяжелых условиях перегрузки, которая может возникнуть из-за какой-либо внутренней неисправности или короткого замыкания, и в таких условиях отключение должно быть почти мгновенным, чтобы избежать серьезных повреждений. Принцип действия — магнитное действие тока, которое пропорционально величине тока.

Магнитный тип

Из вышеприведенной схемы видно, что через магнитный элемент проходит большой ток, он сильно намагничивается и тянет сердечник к катушке. Сердечник прикреплен к рычагу отключения, который, в свою очередь, прерывает подачу питания на главный подрядчик / автоматический выключатель, тем самым отключая питание устройства.

Кроме того, у нас могут быть реле типа Dashpot, в которых плунжер перемещается в приборной панели, заполненной маслом, или мы могли бы иметь реле типа OL с плавким элементом, которое прилегает к плавкому элементу и использует нагревательный эффект тока.Эти типы реле сейчас устарели.

Электронные реле перегрузки

Электронные реле сейчас в порядке вещей и постепенно заменяют все остальные реле. Эти реле представляют собой микропроцессорные или цифровые реле, основанные на цифровой технологии. Такие реле имеют множество дополнительных функций, таких как ограничение количества горячих пусков двигателя и т. Д. Основной принцип состоит в том, чтобы отобрать ток, потребляемый устройством, сравнить его с настройками, а затем сформировать сигнал отключения.Реле перегрузки обозначаются различными символами и не имеют общего обозначения. Однако наиболее часто используются простые, тепловые и магнитные.

Настройка реле перегрузки

— сложная часть, так как есть много школ мысли по этому поводу, некоторые говорят, что это следует делать при 70% тока полной нагрузки двигателя, а некоторые говорят, что это следует делать при почти полном токе нагрузки двигателя. мотор. Тем не менее, многие факторы влияют на правильный выбор диапазона и настройку реле перегрузки.Мы будем рассматривать реле перегрузки только в прямой онлайн-конфигурации.

• Давайте сначала посмотрим, от каких факторов зависит ток, потребляемый двигателем после установки.
• Механическая нагрузка на двигатель.
• Качество питания, то есть изменение напряжения, изменение частоты и их совокупный эффект.
• Коэффициент использования мотора.
• В некоторой степени условия окружающей среды и их содержание.

Механическая нагрузка оказывает прямое и значительное влияние на потребляемый ток.Поскольку качество питания оставляет желать лучшего, у нас есть большие колебания напряжения и частоты, которые также влияют на ток, потребляемый двигателем, но это колебание может составлять, скажем, от 10 до 15 процентов. Сервисный коэффициент позволяет нам увеличить нагрузку на двигатель на 15%. Условия окружающей среды и содержание (коэффициент обслуживания) имеют некоторые номинальные эффекты.

Учитывая все вышеперечисленные факторы, необходимо выбрать и настроить реле перегрузки. Эти факторы различны для каждого приложения, и поэтому, на мой взгляд, не может быть никакого правила большого пальца для настройки реле.Реле перегрузки должно быть установлено примерно на 10–15 процентов выше фактической нагрузки, потребляемой двигателем. Цель состоит в том, чтобы полностью защитить двигатель и в то же время избежать неприятных внешних факторов. Диапазон реле должен быть таким, чтобы он позволял установить максимальное значение на 10–20 процентов выше тока полной нагрузки двигателя.

В качестве примера, если нам нужно выбрать диапазон реле перегрузки для двигателя с током полной нагрузки, скажем, 10 ампер, он должен быть от 7 до 12 ампер или как можно ближе к нему.

Схема подключения

На схеме подключения реле перегрузки ниже показана схема подключения питания и управления реле перегрузки в конфигурации прямого подключения для трехфазного двигателя мощностью 2 кВт.

Схема подключения

Схема подключения не требует пояснений, на ней показано реле перегрузки, которое размещено в пускателе DOL и подключено к клеммам двигателя. Схема управляет устройством отключения.

Применение реле перегрузки

Реле перегрузки — это защитное устройство, которое следует использовать с каждым электрическим устройством, но его использование становится очень необходимым с машинами и приборами, которые часто подвергаются условиям перегрузки.Некоторые из них приведены ниже.

• Двигатели
• Трансформаторы
• Генераторы
• Обогреватели
• Бытовая техника и т. Д.

Часто задаваемые вопросы

1) Что вызывает отключение при перегрузке?

Перегрузка (перегрузка по току) вызывает срабатывание реле перегрузки.

2) Какие два основных типа реле?

Два основных типа реле — это тепловые реле перегрузки и магнитные реле перегрузки.

3) Как проверить реле перегрузки двигателя?

Реле перегрузки можно проверить, подав в него заданный ток и затем отметив время, необходимое для отключения. Сравнивая его с требуемыми характеристиками.

4) Сколько типов реле существует?

В основном есть три типа реле. Реле тепловой перегрузки, магнитные реле перегрузки и электронные реле перегрузки.

5) Что такое электронное реле перегрузки?

Электронные реле перегрузки — это реле, в которых используются такие электронные устройства, как микропроцессоры и другие полупроводники.