Выбор теплового реле для электродвигателя. Тепловое реле для защиты электродвигателя: принцип работы, выбор и подключение

Как работает тепловое реле для защиты электродвигателя. Как правильно подобрать и подключить тепловое реле. Какие основные характеристики нужно учитывать при выборе теплового реле. Как настроить тепловое реле для надежной защиты двигателя.

Содержание

Принцип работы теплового реле для защиты электродвигателя

Тепловое реле — это устройство защиты электродвигателя от перегрузок по току. Принцип его работы основан на тепловом действии электрического тока:

  • При протекании тока через биметаллическую пластину реле она нагревается
  • При превышении номинального тока пластина изгибается и размыкает контакты
  • Это приводит к отключению двигателя и его защите от перегрева

Время срабатывания теплового реле зависит от величины тока перегрузки — чем больше ток, тем быстрее сработает защита. Это позволяет защитить двигатель как от длительных небольших перегрузок, так и от кратковременных значительных превышений тока.

Основные элементы конструкции теплового реле

В состав теплового реле входят следующие основные элементы:


  • Биметаллическая пластина — основной чувствительный элемент
  • Нагревательный элемент — для нагрева пластины протекающим током
  • Контактная система — для размыкания цепи управления двигателем
  • Механизм регулировки тока срабатывания
  • Кнопка возврата реле в исходное состояние

Биметаллическая пластина состоит из двух металлов с разными коэффициентами теплового расширения. При нагреве она изгибается, воздействуя на контакты.

Как правильно выбрать тепловое реле для электродвигателя

При выборе теплового реле для защиты электродвигателя необходимо учитывать следующие основные параметры:

  • Номинальный ток двигателя
  • Пусковой ток двигателя
  • Диапазон регулировки тока срабатывания реле
  • Класс расцепления реле
  • Чувствительность к обрыву фазы

Номинальный ток теплового реле выбирается равным или на 5-10% больше номинального тока двигателя. Диапазон регулировки должен позволять точно настроить ток срабатывания.

Настройка и подключение теплового реле

Правильная настройка и подключение теплового реле критически важны для надежной защиты электродвигателя. Основные этапы:


  1. Подключение силовых контактов реле в разрыв питающих проводов двигателя
  2. Подключение управляющих контактов реле к катушке магнитного пускателя
  3. Установка тока срабатывания реле равным номинальному току двигателя
  4. Проверка срабатывания защиты при перегрузке и возврата в исходное состояние

Ток срабатывания настраивается регулировочным винтом на корпусе реле. Правильность настройки проверяется имитацией перегрузки двигателя.

Характеристики срабатывания тепловых реле

Основной характеристикой теплового реле является зависимость времени срабатывания от кратности тока перегрузки. Эта зависимость определяется классом расцепления реле:

  • Класс 10A — быстродействующие реле
  • Класс 10 — стандартные реле
  • Класс 20 — реле с увеличенным временем срабатывания
  • Класс 30 — реле с большим временем срабатывания

Выбор класса расцепления зависит от особенностей запуска и работы конкретного двигателя. Для большинства применений подходят реле класса 10.

Преимущества и недостатки тепловых реле

Тепловые реле имеют ряд достоинств и недостатков по сравнению с другими видами защиты электродвигателей:


Преимущества:

  • Простота конструкции и низкая стоимость
  • Защита от длительных небольших перегрузок
  • Не требуют отдельного питания

Недостатки:

  • Зависимость от температуры окружающей среды
  • Невысокая точность срабатывания
  • Отсутствие защиты от коротких замыканий

Несмотря на недостатки, тепловые реле остаются одним из самых распространенных видов защиты электродвигателей благодаря простоте и надежности.

Альтернативные способы тепловой защиты двигателей

Помимо биметаллических тепловых реле существуют и другие способы защиты электродвигателей от перегрузки:

  • Электронные тепловые реле
  • Температурные датчики в обмотках двигателя
  • Микропроцессорные устройства защиты
  • Тепловые расцепители автоматических выключателей

Каждый из этих способов имеет свои особенности применения. Выбор оптимального варианта защиты зависит от конкретных условий эксплуатации двигателя.

Типичные неисправности тепловых реле

При эксплуатации тепловых реле могут возникать следующие характерные неисправности:

  • Ложные срабатывания из-за неправильной настройки
  • Несрабатывание защиты при реальных перегрузках
  • Залипание контактов после срабатывания
  • Механические повреждения биметаллической пластины

Для предотвращения неисправностей необходимо периодически проверять работоспособность реле и соответствие настройки параметрам двигателя.



Как подобрать тепловую защиту на двигатель

Содержание

  1. Подбор теплового реле для защиты электродвигателя от перегрузки
  2. Порядок подбора теплового реле
  3. Об Авторе
  4. Александр Коваль
  5. Похожие записи
  6. Однофазные электродвигатели АИРЕ: таблица размеров и характеристик, где купить
  7. Почему китайские электродвигатели дешевле отечественных?
  8. Неисправности электродвигателей — узнайте почему электродвигатель выходит из строя?
  9. Как запустить трехфазный электродвигатель в однофазной сети
  10. 8 комментариев
  11. Тепловое реле для электродвигателя принцип работы устройство как выбрать
  12. Причины срабатывания теплового реле электродвигателя
  13. Конструктивное исполнение тепловых реле
  14. Принцип действия устройства
  15. Что делать, если паспортные данные не известны?
  16. Технические характеристики
  17. Тепловое реле для электродвигателя схема подключения
  18. Выбор теплового реле по мощности двигателя
  19. Видео

Подбор теплового реле для защиты электродвигателя от перегрузки

Правильно подобрать тепловое реле — одно из важнейших условий защиты электродвигателя от перегрузки при защите элктродвигателя с помощью магнитного пускателя и теплового реле.

Защита электродвигателя от перегрузки должна устанавливаться в тех случаях, когда возможна перегрузка механизма по технологическим причинам, а также при тяжелых условиях пуска и для ограничения длительности пуска при пониженном напряжении. Защита должна выполняться с выдержкой времени и может быть осуществлена тепловыми реле.

В статье приведена методика и таблица выбора тепловых реле для защиты электродвигателей.

Порядок подбора теплового реле

Рассмотрим порядок подбора теплового реле на примере электродвигателя АИРЕ100S4. Фото шильдика электродвигателя приведено ниже.
Шаг 1. Определяем номинальный ток двигателя Iн. Этот ток указан на шильдике двигателя. В нашем примере этот ток равен 14 Ампер

Об Авторе

Александр Коваль

Техническое образование и любознательность помогают докопаться до сути. Понятым делюсь с другими. Пишу статьи на блоги. Занимаюсь поставками электродвигателей, насосов, вентиляторов промышленным компаниям и организациям. На любой вопрос даю любой ответ. 🙂 Шутка. На вопрос стараюсь дать правильный ответ в меру понимания.

Похожие записи

Однофазные электродвигатели АИРЕ: таблица размеров и характеристик, где купить

Почему китайские электродвигатели дешевле отечественных?

Неисправности электродвигателей — узнайте почему электродвигатель выходит из строя?

Как запустить трехфазный электродвигатель в однофазной сети

8 комментариев

Спасибо за полезную статью.

Спасибо за подсказки по тепловому реле и то, как правильно выбрать тепловое реле для защиты двигателя

Спасибо за информацию кратко и все понятно.

Добрый день.
Являюсь «счастливым» обладателем однофазного двигателя китайского производства.
На шильдике указана можность 1.1 кВт и номинальный ток 9.7А. Реально в моих условиях потребляемый ток около 5А.
При этом стартовый ток кратковременно достигает 18А и более.

Вопрос: какие параметры пускателя и теплового реле необходимы в моем случае.

Здравствуйте, Евгений.
Пусковой ток раза в 3 превышает ток в рабочем режиме = поэтому 18А при пуске нормально. Тем более что такой ток течет секунды (если мотор не запускается в режиме тяжелого пуска — т.е. под нагрузкой). Тепловые реле имеют инерцию — поэтому здесь все должно нормально работать.

Мощность однофазного мотора P = U * I * cos ф * КПД Подставьте данные из шильдика — у вас должно получиться в районе 1100 Вт. Если что то получаеться существенно другое — значит что то не так: либо мотор либо шильдик либо калькулятор 🙂

Если ваш мотор недогружен и близок к холостому ходу — ток холостого хода будет процентов 60 от номинального тока. Может этим и обясняются ваши 5А.

Если надумаете ставить тепловое реле — то ставьте на пределы номинального тока т.е. на 9,7А предварительно проверив формулу.

Еще оргвопрос: Если будете работать сами на своем оборудовании — маловероятно, что вы доведете СВОЙ мотор до перегрева. Мы настоятельно рекомедуем ставить тепловую защиту в случае использования наемных рабочих — оборудование ведь не ихнее.
Удачи!

Спасибо, огромное за такой подробный ответ.

А на какой ток ориентироваться при подборе контактора? Тоже на номинал? Переживаю не повредит ли такому контактору токи в 18 ампер и более, даже кратковременные…

Источник

Тепловое реле для электродвигателя принцип работы устройство как выбрать

Причины срабатывания теплового реле электродвигателя

Прибором под названием тепловое реле (ТР) называют ряд устройств, разработанных для защиты электромеханических машин (двигателей) и аккумуляторных батарей от перегрева при токовых перегрузках. Также реле этого типа присутствуют в электрических цепях, осуществляющих контроль температурного режима на стадии выполнения разных технологических операций в производстве и схемах нагревательных элементов.

Базовым компонентом, встроенным в тепловое реле, является группа металлических пластин, части которых имеют разный коэффициент теплового расширения (биметалл). Механическая часть представлена подвижной системой, связанной с электрическими контактами защиты. Электротепловое реле обычно идет вместе с магнитным пускателем и автоматом защиты.

Общее устройство всех тепловых реле включает в себя одни и те же детали, отличающиеся лишь небольшими конструктивными особенностями. Основной элемент представляет собой чувствительную биметаллическую пластину, состоящую из двух металлических сплавов – железа с никелем и железа с латунью. Они соединяются друг с другом с помощью пайки и обладают различными коэффициентами теплового расширения.

Данный коэффициент указывает на степень удлинения металлической пластины при ее нагреве. Этот показатель составляет для латуни 18,7, а для сплава железа с никелем – 1,5. В результате, длина латуни во время нагревания увеличивается значительно быстрее, давая тем самым толчок для изгиба биметаллической пластины в свою сторону. Данное свойство лежит в основе работы всех тепловых реле.

Внутри корпуса прибора находятся биметаллическая пластина с нагревательным элементом, толкатель, исполнительная пластина и пружина замыкающего контакта. Температурный компенсатор состоит из пластины и регулировочного винта. Кроме того, тепловое реле оборудуется контактами, эксцентриком с движком уставки тока срабатывания и кнопкой возврата прибора в рабочее состояние.

Под действием электрического тока, протекающего по проводнику, происходит его нагревание. С возрастанием силы тока в проводнике с одним и тем же поперечным сечением, увеличивается и его нагрев, то есть происходит рост нагрузки. В связи с этим, причины срабатывания заключаются преимущественно в повышении температуры.

Эта же тепловая энергия нагревает и биметаллическую пластину, которая под влиянием температуры изгибается и соприкасается с исполнительной пластиной температурного компенсатора через толкатель. В свою очередь, эта пластина расцепляет замкнутые контакты в магнитном пускателе и приводит в рабочее состояние кнопку включения реле.

Эксцентрик или регулятор тока срабатывания оборудован шкалой на 5 делений влево и 5 делений вправо, для соответствующего уменьшения и увеличения тока относительно центральной риски. Чтобы отрегулировать ток срабатывания, необходимо изменить зазор между исполнительной пластиной и толкателем. Изменение зазора выполняется движком эксцентрика, воздействующим на пластину температурного компенсатора.

Непосредственное подключение тепловых реле к контакторы осуществляется напрямую с помощью штыревых контактов. После подключения, в зависимости от величины тока, протекающего в цепи, необходимо отрегулировать уставки срабатывания колесиком поворотного регулятора. Нужный ток уставки обозначен на шкале специальными рисками, нанесенными на корпус прибора.

Панель управления реле оборудована кнопкой TEST, с помощью которой проверяется работоспособность устройства путем имитации срабатывания защиты. Кнопка STOP красного цвета позволяет принудительно разомкнуть нормально замкнутый контакт. При этом отключается питание, поступающее на катушку контактора, что в свою очередь приводит к отключению нагрузки. Примерно по такой схеме подключаются и работают все тепловые реле для защиты электродвигателей и их модификации.

Для работы теплового реле предусмотрен ручной или автоматический режим, задаваемый при помощи поворотного переключателя RESET. Автоматический режим предполагает утопленный выключатель и автоматическое включение реле после срабатывания, когда остынет биметаллическая пластина. Перевод прибора в ручной режим осуществляется поворотом переключателя против часовой стрелки.

Схема подключения с нормально замкнутыми контактами используется для управления электродвигателем с помощью магнитного пускателя. К силовым контактам теплового реле выполняется подключение лишь двух фаз, а третья фаза подключается напрямую к двигателю. В работе современных устройств принимают участие все три фазы совместно с дополнительным нормально замкнутым контактом реле. При возникновении перегрузок он размыкается и разрывает цепь питания контактора.

В условиях разнообразия конструкций и моделей электрических двигателей и соответствующих тепловых реле, выбор наиболее подходящего сочетания может вызвать определенные затруднения, особенно у неспециалистов. Для того чтобы выбрать наиболее оптимальное устройство, отвечающее всем требованиям, необходимо придерживаться определенных рекомендаций.

Основным требованием ко всем тепловым реле является соответствие их номинала току оборудования, которое требуется защитить. Сами устройства тоже должны быть защищены от коротких замыканий, поэтому в схемах подключения используются предохранители.

Необходимо заранее установить условия эксплуатации тепловых реле, и в каких пределах они могут применяться. Если в системе защиты велика вероятность работы электродвигателя в аварийных режимах, не связанных с ростом потребления электроэнергии, в этих случаях тепловое реле будет бесполезным и не обеспечит надежную защиту. Для этого в обмотку статора электродвигателя включаются элементы специальной тепловой защиты.

Если же тепловая защита двигателя не связана с какими-либо специальными требованиями, решение вопроса как подобрать тепловое реле для электродвигателя, таблица поможет выбрать наиболее подходящее устройство с оптимальными техническими характеристиками.

Защитное устройство выбирается с учетом максимального рабочего тока реле, который не должен быть меньше, чем номинальный ток защищаемого электродвигателя. Тем не менее, рекомендуется, чтобы установочный ток реле незначительно превышал номинал агрегата.

Следует обращать внимание и на возможность регулировок тока с большим запасом в обе стороны – увеличения и уменьшения. В этом случае обеспечивается более надежная и управляемая защита.

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.

Принцип действия устройства

Тепловые перегрузки в двигателях и других электрических устройствах происходят тогда, когда величина проходящего через нагрузку тока превышает номинальный рабочий ток аппарата. На свойстве тока разогревать проводник при прохождении и построено ТР. Встроенные в него биметаллические пластины рассчитаны на определенную токовую нагрузку, превышение которой приводит к сильной их деформации (изгибу).

Пластины надавливают на подвижный рычаг, который, в свою очередь, воздействует на защитный контакт, размыкающий цепь. По сути, ток, при котором цепь разомкнулась, и есть током срабатывания. Его величина эквивалентна температуре, превышение которой может привести к физическому разрушению электрических приборов.

Современные ТР имеют стандартную группу контактов, одна пара которых является нормально замкнутой – 95, 96; другая – нормально разомкнутой – 97, 98. Первая предназначена для подключения пускателя, вторая – для схем сигнализации. Тепловое реле для электродвигателя способно работать в двух режимах. Автоматический предусматривает самостоятельное включение контактов пускателя при охлаждении пластин.

Еще одной функцией защитного устройства является отключение двигателя при обрыве фазы. В таком случае двигатель также перегревается, потребляя больший ток, и, соответственно, пластины реле разрывают цепь. Для предотвращения воздействия токов короткого замыкания, от которого ТР не в силах защитить двигатель, в цепь обязательно включают автомат защиты.

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.

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:

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.

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.

Как выглядит тепловое реле вы узнали, теперь идем дальше и расскажем, как работает данное устройство. Как мы уже сказали ранее, РТ защищает двигатель от продолжительной перегрузки.

На каждом электродвигателе есть табличка с паспортными данными, где указан номинальный рабочий ток. Существуют механизмы, в работе которых возможно превышение рабочего тока, как во время запуска, так и в рабочем процессе. При длительном воздействии таких перегрузок, происходит перегрев обмоток, разрушение изоляции, и выход из строя самого двигателя.

Данное реле тепловой защиты предназначено для воздействия на цепи управления, путем отключения схемы, размыканием контактов, или подачей сигнала предупреждения дежурному персоналу замыкая контакты. Устройство устанавливается после пускового контактора в силовую цепь перед электродвигателем для того, чтобы контролировать проходящий ток.

Установку параметров производят в большую сторону от номинального тока двигателя, на величину 10-20 %, согласно паспортным данным. Отключение машины происходит не сразу, а по прошествии определенного времени. Все зависит от температуры окружающей среды и тока перегрузки, и может колебаться от 5 до 20 минут. Неправильно выбранный параметр приведет к ложному срабатыванию или игнорированию перегруза и выходу из строя оборудования.

В некоторых случаях тепловое реле может быть встроено в обмотки двигателя. Но чаще всего оно применяется в паре с магнитным пускателем. Это дает возможность продлить срок службы теплового реле. Вся нагрузка по запуску ложится на контактор. В таком случае тепловой модуль имеет медные контакты, которые подключаются непосредственно к силовым входам пускателя.

В основе теплового модуля лежат биметаллические пластины. Это означает, что они изготавливаются из двух различных металлов. Каждый из них имеет свой коэффициент расширения при воздействии температуры. Пластины через переходник воздействуют на подвижный механизм, который подключен к контактам, уходящим к электродвигателю. При этом контакты могут находиться в двух положениях:

Первый вид подходит для управления пускателем двигателя, а второй используется для систем сигнализации. Тепловое реле построено на принципе тепловой деформации биметаллических пластин. Как только через них начинает протекать ток, их температура начинает повышаться. Чем с большей силой протекает ток, тем выше поднимается температура пластин теплового модуля.

Важно понимать, что пластины теплового реле рассчитаны на определенный номинальный ток. Это означает, что нагрев до некоторой температуры, не будет вызывать деформации пластин. Если из-за увеличения нагрузки на двигатель произошло срабатывания теплового модуля и отключение, то по истечении определенного промежутка времени, пластины возвращаются в свое естественное положение и контакты снова замыкаются или размыкаются, подавая сигнал на пускатель или другой прибор.

Кроме регулятора силы тока, на поверхности может также находиться кнопка с надписью Test. Она позволяет проверить тепловое реле на работоспособность. Ее необходимо нажат при работающем двигателе. Если при этом произошел останов, тогда все подключено и функционирует правильно. Под небольшой пластинкой из оргстекла скрывается индикатор состояния теплового реле.

Если это механический вариант, то в нем можно увидеть полоску двух цветов в зависимости от происходящих процессов. На корпусе рядом с регулятором силы тока располагается кнопка Stop. Она в отличие от кнопки Test отключает магнитный пускатель, но контакты 97 и 98 остаются разомкнутыми, а значит сигнализация не срабатывает.

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.

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!

Технические 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:

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.

При выборе ТР необходимо ориентироваться в его характеристиках. Среди заявленных могут быть:

Номинальный ток ТР должен соответствовать тому, который указан на двигателе, к которому будет происходить подключение. Узнать значение для двигателя можно на шильдике, который находится на крышке или на корпусе. Напряжение сети должно строго соответствовать той, где будет применяться. Это может быть 220 или 380/400 вольт.

Самая важная характеристика теплового реле для электродвигателя – это зависимость скорости отключения контактов от величины тока. Она показывает быстродействие устройства при перегрузках и называется время-токовым показателем.

К основным характеристикам относят:

Тепловое реле для электродвигателя схема подключения

Чаще всего ТР подключают к нагрузке (двигателю) не напрямую, а через пускатель. В классической схеме подключения в качестве управляющего контакта используют КК1.1, который в исходном состоянии замкнут. Силовая группа (через нее идет электричество на двигатель) представлена КК1-контактом.

В момент, когда автомат защиты подает фазу, питающую цепь через стоп-кнопку, она проходит на кнопку «пуск» (3 контакт). При нажатии последней питание получает обмотка пускателя, а он, в свою очередь, подключает нагрузку. Фазы, поступающие на двигатель, также проходят через биметаллические пластины реле. Как только величина проходящего тока начинает превышать номинальный, защита срабатывает и обесточивает пускатель.

Следующая схема очень похожа на выше описанную с тем лишь отличием, что КК1.1-контакт (95-96 на корпусе) включен в ноль обмотки пускателя. Это более упрощенный вариант, который широко применяют. При реверсивной схеме подключения двигателя в цепи присутствуют два пускателя. Управление ними при помощи теплового реле возможно только, когда последнее включено в разрыв нулевого провода, являющегося общим для обоих пускателей.

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.

Выбор теплового реле по мощности двигателя

У теплового реле есть один основной параметр, показывающий ток, при котором реле отключит электродвигатель. Ниже приводится таблица по выбору теплового реле для электродвигателей.

Номинальный
ток пускателя, А

Диапазон регулирования максимального тока, А

Источник

Видео

Защита электродвигателя. Настройка теплового реле на электродвигателе!

Тепловое реле для двигателя, как выбрать, как проверить,типы и виды, настройка,все о реле

Тепловая защита электродвигателя. Подключение теплового реле Схема и принцип действия теплового реле

Тепловая защита электродвигателя. Электротепловое реле

Будни электрика. Защита трехфазного двигателя.

Автомат защиты двигателя | Принцип работы | Разборка автомата

Схема пуска электродвигателя 380 В через магнитный пускатель с тепловым реле. Пошагово и со схемой.

Автоматические выключатели для защиты двигателей

Как подобрать тепловую завесу | Советы перед покупкой завесы

Кривое тепловое реле РТИ

Тепловые реле для защиты электродвигателей

АльтИнфоЮг
Альтернативная энергетика и информация

  1. Главная
  2. Энергетика
  3. Энергетическое оборудование
  4. Тепловые реле для защиты электродвигателей

Warning: «continue» targeting switch is equivalent to «break». Did you mean to use «continue 2»? in /var/www/u0404865/data/www/altinfoyg.ru/modules/mod_accordeonck/helper.php on line 90

ЗДОРОВЬЕ И ДЕНЬГИ ЗДЕСЬ

Чтоб вы все были здоровы и богаты долгие годы. ЖМИ!

 К тепловым реле можно отнести большую группу электроприборов, предназначенных для регулировки температуры различных нагревательных приборов, контроля технологических процессов, защиты электродвигателей, аккумуляторов и других устройств с использованием различных датчиков температуры. В этой статье рассматриваем конструкции и возможности тепловых реле с биметаллическими пластинами, используемых в основном для защиты электродвигателей промышленных установок.

Принцип действия тепловых реле основан на тепловом действии тока, нагревающего биметаллическую пластину, состоящую из двух соединённых плоскими поверхностями металлических полосок с разными коэффициентами линейного расширения. При изменении температуры из-за различного линейного расширения частей, пластина изгибается.

При нагревании до определённой температуры, пластина нажимает на защёлку расцепителя и под действием пружины происходит быстрое электрическое разъединение контактов.

В отличие от предохранителей и электромагнитных расцепителей, которые применяются для защиты электрооборудования от коротких замыканий, тепловые реле предназначены для защиты от перегрузки, в основном электродвигателей. Это объясняется тем, что для нагрева биметаллической пластины до температуры, при которой происходит отключение нужно значительно больше времени, чем для срабатывания предохранителя и защищаемое оборудование может выйти из строя.

По конструкции тепловые реле защиты двигателя различаются в зависимости от назначения, способа установки, рабочего тока. Реле изготавливаются и применяются как отдельные электроустановочные изделия, так и в составе пускателей или автоматических выключателей в качестве конструктивных элементов. Чаще всего это двухфазные или однофазные реле с регулировкой тока срабатывания.

Изготавливаются варианты с самовозвратом после срабатывания и с ручным возвратом в исходное положе.

Биметаллическая пластинка нагревается за счёт прохождения тока по токонагревающей спирали, которая наматывается на пластину через теплостойкую изоляцию. Количество витков спирали, а также сечение провода выбирается в зависимости от величины тока, на который рассчитано тепловое реле. При больших значениях тока в качестве нагревательного элемента может использоваться и сама биметаллическая пластина, изготовленная в вида буквы U, прикреплённой концами к контактам токоведущих поверхностей. У однофазных тепловых реле ТРП-60 и ТРП-150 одна часть тока проходит через нагревательный элемент, а вторая через биметаллическую пластину. Система рычагов и пружин по конструкции, отключающих контакты тепловых реле, различается в зависимости от типа и назначения реле.

Выбор теплового реле зависит от тока, потребляемого электродвигателем. Величина изменения тока срабатывания реле с помощью регулировки небольшая, поэтому для разных электродвигателей нужно подбирать тепловые реле с подходящими термоэлементами.

При пуске электродвигателя пусковой ток примерно в 5-7 раз превышает номинальный рабочий. Но, тепловое реле не срабатывает из-за замедления на нагрев биметаллической пластинки. Поэтому тепловое реле выбирается по номинальному току нагрузки или немного больше. Рекомендуемое превышение тока срабатывания защиты составляет 5% — 20% от номинального тока электродвигателя. Лучше всего сразу выбирать комплект для конкретного электродвигателя из пускателя и теплового реле, например, по готовой таблице.

 

Данные тепловых реле встроенных в пускатели ПМЕ и ПАЕ
Тип пускателяТип теплового релеНоминальный ток теплового элемента
или маркировка сменного нагревателя, А
МПЕ-000 ТРН-10А 0,32
0,4
0,5
0,63
8,0
1,0
1,25
1,6
2,0
2,5
3,2
ПМЕ-100 ТРН-10 0,5
0,63
0,8
1,0
1,25
1,6
2,0
2,6
3,2
4,0
5,0
6,3
8,0
10
ПМЕ-200 ТРН-25 5,0
6,3
8,0
10
12,5
16
20
25
ПАЕ-300
ТРН-40
12,5
16
20
25
32
40
ПАЕ-400 ТРП-60 20
25
30
40
50
60
ПАЕ-500 ТРП-150 50
60
80
100
120
ПАЕ-600 ТРП-150 100
120
160

Примечания:
1. Номинальные токи указаны для случая, когда регулятор уставки тока находится в положении 0 и реле установлено открыто на панели при температуре окружающего воздуха 20 С — для реле ТРН и 40 С — для реле ТРП

2. При встройке реле ТРН в пускатель с оболочкой любого исполнения и температуре окружающего воздуха 20 С снижение номинальных токов не требуется. То же не требуется для ТРП 20-60А включительно. требуется снижение номинальных токов при температуре воздуха до 40 С для ТРП.

Настройка теплового реле необходима при изменении температурных условий эксплуатации электрооборудования, подстройки тепловой защиты для конкретного электрооборудования, а также для компенсации разброса характеристик у различных образцов изделий даже одного типа.

Большинство тепловых реле имеют два вида регулировки для установки тока срабатывания. Ближе к концу подвижной части биметаллической пластины находится регулировочный винт, который служит для того, чтобы регулировать расстояние от пластины до поверхности расцепителя, на которую этот винт нажимает для срабатывания реле. Эта регулировка недоступна пользователям без разборки. Вторая регулировка предназначена для подстройки тока срабатывания обслуживающим персоналом. Для этого используют выведенный на лицевую сторону как у реле ТРН регулировочный винт под отвёртку с эксцентриком для механического изменения изгиба. В другом варианте, как у автоматического выключателя АП-50, регулировка выполняется специальным рычажком. Возле регуляторов имеются деления для определения в процентах изменения величины тока. Величина регулировки тока срабатывания теплового реле ограничена и обычно составляет по 25% в одну или другую сторону.

 

Реле тепловые и токовые
№ п/пТипТок уставки А№ п/пТипТок уставки
1. РТТ-111 до 25 14. РТЛ-1010 3,6-6,0
2. РТТ-141 до 25 15. РТЛ-1012 5,9-8,0
3. РТТ-211 до 40 16. РТЛ-1014 7,0-10
4. РТТ-311 до 100 17. РТЛ-1016 9,5-14
5. РТТ-321 до 160 18. РТЛ-1021 13-19
6. РТЛ-1001 от 0,1 до 0,17 19. РТЛ-1022 18-25
7. РТЛ-1002 0,16-0,26 20. РТЛ-2053 23-32
8. РТЛ-1003 0,24-0,4 21. РТЛ-2055 30-41
9. РТЛ-1004 0,38-0,65 22. РТЛ-2057 38-52
10. РТЛ-1005 0,61-1,0 23. РТЛ-2059 47-64
11. РТЛ-1006 0,95-1,6 24. РТЛ-2061 54-74
12. РТЛ-1007 1,5-2,6 25 РТЛ-2063 63-86
13. РТЛ-1008 2,4-4,0      

При правильной настройке тока срабатывания обеспечивается защита электродвигателя трёхфазного тока от перегрузки при остановке двигателя от заклинивания ротора, при чрезмерном увеличении механической нагрузки на приводимый в движение механизм, при затяжном пуске электродвигателя. Тепловым реле обеспечивается также защита электродвигателя от перекоса или обрыва фазы по увеличению тока в оставшихся фазах. Для срабатывания тепловой защиты вполне достаточно повышения тока даже в одной из фаз, если ток проходит через нагреватель теплового реле. Поэтому достаточно надёжная защита электродвигателя от перегрузки обеспечивается одним двухфазным реле или двумя однофазными.

Настройка тока срабатывания теплового реле проводится на несложном стенде. Реле подключается через понижающий трансформатор и регулятор тока ЛАТР. Потребляемый ток измеряется амперметром. Правильно настроенное тепловое реле не должно срабатывать при значении тока Iн = 1,05, но должно срабатывать за время не больше 20 минут при токе Iн = 1,2 от номинального значения.

Время срабатывания теплового реле зависит от величины тока и температуры окружающей среды для каждого типа реле. Их значения, с учётом разброса характеристик, приводятся в специальных таблицах. Предварительно проверяемое реле прогревают номинальным током в течение 2-х часов.

Настройку и проверку реле при значительном из количестве можно производить в форсированном режиме сравнением реле, испытанным по вышеизложенному методу и принятым в качестве образца-эталона. На соединенные последовательно с образцовыми 8-10 тепловых элементов с одинаковым номинальным током подаётся 2,5-3 кратный ток уставки, и отчитывается время их срабатывания (обычно 5-8 минут). Тепловые элементы сработавшие с большим отклонением от образцового, подвергаются регулировке изменением положения регулировочного рычага до отключения реле. Эту операцию необходимо выполнить за время не более 25-30 секунд.

При особой требовательности к реле после его охлаждения (через 10-15 минут) испытание повторяют для контроля полученных результатов. Настройку реле можно считать удовлетворительной, если время срабатывания испытуемого реле будет отличаться от образцового не более чем на 10%.

Применение тепловых реле, а также их обслуживание имеет свои особенности. Схема защиты двигателя построена так, что ток электродвигателя проходит через нагреватели теплового реле, а его размыкающий контакт отключает цепь управления пускателем электродвигателя. Поэтому нужно иметь в виду, что при залипании двух или больше контактов на пускателе, реле не обеспечит отключение электродвигателя.

Тепловые реле имеют разброс по отключению, прежде всего это связано с сезонными и суточными изменениями температуры окружающего воздуха. Время срабатывания зависит от того, было ли до этого токовое реле под нагрузкой. Если реле было под нагрузкой и прогретое, то время срабатывания теплового реле уменьшается.

Срабатывание теплового реле обычно сигнализирует о наличии плохо заметной неисправности. Даже непродолжительный осмотр оборудования поможет своевременно выявить скрытые неисправности электрооборудования и предотвратит его выход из строя.

При плохом контакте происходит нагрев места соединения, и тепловое реле преждевременно срабатывает и при нормальном режиме работы защищаемого электрооборудования. Если сильно загрубить уставку теплового реле, то контакт подгорит, а тепловое реле может не сработать при увеличении тока в двух оставшихся фазах.

После срабатывания теплового реле необходимо некоторое время для остывания термоэлемента, только после этого возможно его повторное включение. Перед повторным включением очень желательно проверить на ощупь температуру электродвигателя. Если температура повышена, то нужно дать время для его остывания и проверить двигатель. Время остывания электродвигателя существенно больше, чем время необходимое для остывания и повторного включения теплового реле.

Частые включения электродвигателей не рекомендуются, если двигатель специально не предназначен для работы в таких режимах. Перед повторным включением желательно осмотреть и проверить вал электродвигателя на отсутствие заклинивания, люфтов в подшипниках. Отключив автомат электродвигателя проверить контакты пускателя на отсутствие залипания, состояние подвижной системы, затяжку электрических контактов. После включения автоматического выключателя проверить наличие напряжения на верхних контактах пускателя. При запуске электродвигателя нужно обратить внимание на отсутствие чрезмерного искрения в пусковой аппаратуре, на шумы в двигателе и приводимых в движение механизмах. Нужно проверить потребление тока в каждой фазе защищаемого двигателя по стационарным приборам или токовыми клещами.

Не редки случаи, когда из-за невнимательного осмотра оборудования или закорачивании отключающего контакта теплового реле, за короткое время на одном месте один за другим палят несколько электродвигателей.

Правила устройства электроустановок (3.1.19.) вводят ограничения на применение защиты электродвигателей, отключение которых может привести к серьёзным последствиям. Это некоторые виды сигнализации, средства пожаротушения, вентиляторы, предотвращающие образование взрывоопасных смесей и другие ответственные устройства.

Тепловое реле для электродвигателя схема подключения, принцип работы

Содержание:

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, нихромового нагревателя, биметаллической пластины, защелки, винта, рычага, подвижного контакта и кнопки возврата (+)

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.

Тепловое реле 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 установки обычно указан на щитке.

Особенности теплового реле

Но, в отличие от автоматического защитного выключателя, ТР не размыкает силовые цепи питания, а разрывает цепь самоподхвата магнитного пускателя. Нормально замкнутый контакт защитного устройства действует аналогично кнопке «Стоп», и подключается последовательно с ней.


Тандем контактора и теплового реле

Поскольку тепловое реле подключается сразу же после магнитного пускателя, то нет нужды дублировать функции контактора при аварийном размыкании цепей. При таком выборе реализации защиты достигается ощутимая экономия материала для контактных силовых групп – значительно проще коммутировать небольшой ток в одной цепи управления, чем разрывать три контакта под большой токовой нагрузкой.

Тепловое реле не разрывает силовые цепи напрямую, а лишь выдает сигнал управления в случае превышения нагрузки – данную особенность следует помнить при подключении устройства.

Как правило, в тепловом реле присутствует два контакта – нормально замкнутый и нормально разомкнутый. При срабатывании устройства данные контакты одновременно меняют свое состояние.


Нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты

Характеристики теплового реле

Выбор ТР следует производить, сопоставляя типичные характеристики данного защитного устройства соответственно имеющейся нагрузке и условиям эксплуатации электродвигателя:

  • Номинальный ток защиты;
  • Предел регулировки уставки тока срабатывания;
  • Напряжение силовой цепи;
  • Количество и тип вспомогательных контактов управления;
  • Мощность коммутации контактов управления;
  • Порог срабатывания (коэффициент отношения к номинальному току)
  • Чувствительность к асимметричности фаз;
  • Класс отключения;

Схема подключения

В большинстве схем при подключениях теплового реле к магнитному пускателю используется нормально замкнутый контакт, который подключается последовательно с кнопкой «Стоп» пульта управления. Обозначением данного контакта является сочетание букв NC (normal connected) или НЗ (нормально замкнутый).

Схема подключения ТР к контактору в магнитном пускателе

Нормально разомкнутый контакт (NO) при данной схеме подключения может использоваться для сигнализации о срабатывании тепловой защиты электродвигателя. В более сложных автоматических схемах управления он может использоваться для инициализации аварийного алгоритма останова конвейерной цепи оборудования.

Для самостоятельного подключения теплового реле для защиты электродвигателя, не имея опыта работы с подобным оборудованием, будет правильно сначала ознакомиться с принципом работы и подключением магнитного пускателя на данном сайте.

В независимости от типа подключения электродвигателя и количества контакторов магнитного пускателя (прямой и реверсивный запуск), внедрение теплового реле в схему является достаточно простым. Оно устанавливается после контакторов перед электродвигателем, а размыкающийся (нормально замкнутый) контакт подключается последовательно с кнопкой «Стоп».


Тепловое реле в схеме реверсивного подключения контакторов

Элементы подключения, управления и настройки ТР

По ГОСТ клеммы контактов управления имеют обозначение 95-96 (нормально замкнутый) и 97-98 (нормально разомкнутый).

На данном рисунке показана схема теплового реле с обозначением выводов и элементов управления. Кнопка «Тестирование служит для проверки работоспособности механизма.

Кнопка «Стоп» служит для ручного выключения устройства защиты.

Функция «Повторный взвод» позволяет заново запустить электродвигатель после срабатывания защиты. Многие ТР поддерживают два варианта – автоматический (возвращение в исходное состояние происходит после остывания биметаллических пластин) и ручной взвод, требующий непосредственного действия оператора для нажатия соответствующей кнопки.


Управление повторным взводом

Уставка тока срабатывания позволяет сделать выбор значения перегрузки, при котором реле отключит катушку контактора, который обесточит электродвигатель.


Регулировка уставки срабатывания относительно метки

При выборе устройства защиты нужно помнить, что по аналогии с автоматическим выключателем у тепловых реле также имеется времятоковая характеристика. То есть, при превышении уставленного тока на некоторое значение, отключение произойдет не сразу, а по истечению некоего времени. Быстрота срабатывания будет зависеть от кратности превышения тока уставки.


Графики времятоковой характеристики

Разные графики соответствуют характеру нагрузки, количеству фаз и температурному режиму.

Как видно из графиков, при двукратном превышении нагрузки может пройти больше минуты времени, прежде, чем защита сработает. Если же выбрать ТР недостаточно мощным, то двигатель может не успеть разогнаться при многократном стартовом превышении уставки тока перегрузки.

Также у некоторых тепловых реле имеется флажок срабатывания защиты.

Защитное закрывающееся стекло служит одновременно для нанесения маркировки и защиты настроек при помощи пломбирования,


Защита настроек и маркировка

Принцип работы приспособления

Выполняя защитную функцию, автоматический выключатель разъединяет силовые питающие цепи. Тепловое реле отличается от него тем, что при превышении нагрузки просто выдает управляющий сигнал. При такой защите токи небольшой величины коммутируются в одной цепи управления.

В схеме перед термореле находится магнитный пускатель. Когда цепи размыкаются в аварийном порядке, отпадает надобность в дублировании работы контактора. Следовательно, не расходуется материал для изготовления силовых контактных групп.

Наиболее популярными являются приборы, оснащенные биметаллическими пластинами. Собственно пластина состоит из двух аналогичных элементов.

Один из них обладает значительным температурным коэффициентом, а другой — несколько меньшим. Эти две составляющие плотно прилегают друг к другу.

Так как составные части биметаллической пластины выполнены из пары разнородных металлов, имеющих неодинаковые коэффициенты расширения, нагрев заставляет ее изгибаться и взаимодействовать с контактами

Обеспечивается такое жесткое скрепление путем сваривания или прокаткой в горячем виде. За счет того, что пластина закреплена неподвижно, при нагреве наблюдается ее изгиб в сторону элемента с меньшим температурным коэффициентом. Этот принцип взят за основу при создании тепловых реле.

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

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

Пластину из биметалла прогревают токи нагрузки. Протекают они чаще всего по специальному нагревателю. Существует и комбинированный нагрев, при котором, кроме тепла, отдаваемого нагревателем, биметалл прогревает еще и ток, проходящий через него.

Назначение

Сразу же хотелось бы сказать о том, что существуют различные виды и типы тепловых реле и соответственно область применения каждой классификации своя собственная. Вкратце поговорим о назначении основных разновидностей устройств.

РТЛ — трехфазное, предназначено для защиты электродвигателя от перегрузок, перекоса фаз, затянутого пуска или заклинивания ротора. Крепятся на контакты пускатели ПМЛ или как самостоятельное устройство с клеммами КРЛ.

РТТ — на три фазы, предназначены для защиты короткозамкнутых двигателей от токов перегрузки, перекоса фаз, заклинивания ротора двигателя, затянутого запуска механизма. Может крепиться на ПМА и ПМЕ пускатели, а также самостоятельно устанавливаться на панели.

РТИ — защищают электромотор от перегрузки, асимметрии фаз, длинного пуска и заклинивания машины. Трехфазное тепловое реле, крепится на пускатели серии КМТ и КМИ.

ТРН — двухфазное реле, контролирует режим работы и пуска, имеет только ручной возврат контактов, работа устройства мало зависит от температуры окружающей среды.

Твердотельные трехфазное реле, не имеют подвижных деталей, не зависят от состояния окружающей среды, применяют во взрывоопасных местах. Следит за током нагрузки, разгоном, обрывом фаз, заклиниванием механизма.

РТК — контроль температуры происходит щупом, расположенным в корпусе электроустановки. Представляет собой термо реле, и контролирует только один параметр.

РТЭ — реле плавления сплава, электропроводящий проводник выполнен из сплава металла, при определенной температуре плавится и механически разрывает цепь. Данное тепловое реле встраивается непосредственно в контролируемое устройство.

Как видно из нашей статьи, существует большое разнообразие контроля за состоянием электроустановок, отличающихся типом и внешним видом, но одинаково выполняющих защиту электрооборудования.

Как подключить тепловое реле

Замкнутый контакт (normal connected), при помощи которого производят подключение теплового модуля к магнитному пускателю, обозначают NC или НЗ, что расшифровывается, как нормально замкнутый. Буквенным сочетанием NO обозначают нормально разомкнутый контакт.

В несложной схеме он применяется для подачи сигнала, свидетельствующего о срабатывании защиты двигателя из-за превышения пороговой температуры.

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

Тепловое реле размещают за контакторами, но перед электродвигателем. Подсоединение контакта normal connectde к кнопке «Стоп» на пульте управления осуществляют по последовательной схеме (+)

Обозначение клемм контакторов диктует ГОСТ: нормально замкнутый — 95-96, нормально разомкнутый — 97-98. К первой паре подключают пускатель, вторую используют для схем сигнализации. Так как двигатель и тепловое реле нужно защищать от КЗ, цепь должна содержать автомат защиты.

Схема прибора включает кнопки «Тест» и «Стоп» или «Сброс». С помощью первой проверяют работоспособность, а второй — отключают защиту вручную.

При помощи переключателя поворотного взвода после включения защиты вновь запускают электродвигатель. На стеклянную крышку изделия наносят маркировку и пломбируют.

Если исходить из типа подключения, можно выделить две большие группы термореле:

  • первая группа – устройства, монтируемые за магнитным пускателем и те, что подключаются с использованием перемычек;
  • вторая группа – приборы, устанавливаемые на контактор пускателя непосредственно.

В последнем случае при запуске основная нагрузка приходится на контактор. Здесь тепловой модуль оснащен медными контактами, подключенными к входам пускателя непосредственно.

Схема теплового реле. На нее нанесены обозначения управляющих элементов и выводов. У разных моделей эти обозначения могут отличаться

К ТР подключают провода от двигателя. Само реле в такой схеме представляет промежуточный узел, анализирующий ток, протекающий транзитом к двигателю от магнитного пускателя.

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.

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.

Watch this video on YouTube

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.

Выбор устройства по правилам

Требования к термореле изложены в инструкции. Здесь же оговорено, что защита должна обладать выдержкой по времени. Реализуют все запросы при помощи специальных приборов.


Время-токовые характеристики ТР и защищаемого двигателя. При токах КЗ нагревательные элементы реле становятся термически неустойчивыми

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

Безупречная защита предполагает, что кривая, изображающая оптимальную для беспроблемного функционирования оборудования зависимость продолжительности токопрохождения от величины тока для реле и двигателя, разные. Первая должна находиться ниже, чем вторая.


В таблице приведены технические характеристики термореле типа РТЛ. По ней можно подобрать устройство с необходимыми параметрами по мощности двигателя

Правильный подбор защитного изделия осуществляется на основе такого параметра, как рабочий номинальный ток (In). Его значение связано с номинальным током нагрузки электродвигателя.

Как международными, так и отечественными стандартами предусмотрено, что номинальный ток двигателя аналогичен уставке тока срабатывания термореле (Iср.).

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

Исходя из этого, выбор нужно осуществлять так, чтобы ток несрабатывания ТР превышал номинальный ток прикрываемого объекта в среднем на 12%. Величина In отображена в паспорте прибора и на табличке, закрепленной на корпусе.

Основываясь на ней, подбирают как ТР, так и пускатель, соответствующий ему. Шкала реле калибрована в амперах и, как правило, отвечает значению тока уставки.

В качестве примера можно привести подбор теплового реле для асинхронного двигателя, подключенного к сети 380 В, мощностью 1,5 кВт.

Рабочий номинальный ток для него — 2,8 А, значит, для теплового реле пороговый ток будет равен: 1,2х2,8 = 3,36 А. По таблице выбор нужно остановить на РТЛ-1008, у которого диапазон регулировки находится в пределах от 2,4 до 4 А.


При срабатывании защиты сначала устраняют первопричину остановки, а затем возвращают «теплушку» в исходное состояние при помощи клавиши возврата

Когда паспортные данные двигателя неизвестны, ток определяют путем использования специальных приборов — токоизмерительных клещей или мультиметра с соответствующей опцией. Измерения проводят на каждой из фаз.

Важно при выборе уделить внимание напряжению, указанному на приборе. Если запланировано использовать тандем ТР-пускатель, нужно учесть число контактов.

При включении устройства в трехфазную сеть необходим модуль, имеющий функцию защиты для случаев перегорания проводников или перекоса фаз.

Выбор теплового реле по мощности двигателя

У теплового реле есть один основной параметр, показывающий ток, при котором реле отключит электродвигатель. Ниже приводится таблица по выбору теплового реле для электродвигателей.

Номинальный
ток пускателя, А
Тип релеДиапазон регулирования максимального тока, АМощность
электродвигателя, кВт
10РТЛ-10040,38 … 0,65
РТЛ-10050,6 … 1
РТЛ-10060,9 … 1,60,4
РТЛ-10071,5 … 2,60,75
РТЛ-10082,4 … 41,5
25РТЛ-10103,8 … 62,2
РТЛ-10125,5 … 83
РТЛ-10147 … 104
40РТЛ-10169,5 … 145,5
РТЛ-102113 … 197,5
63РТЛ-102218 … 2511
РТЛ-205323 … 3215
РТЛ-205530 … 4118,5
РТЛ-205738 … 5222
РТЛ-205947 … 6425
РТЛ-206154 … 7430

Распространенные марки тепловых реле – РТЛ и РТИ, которые по параметрам идентичны, и отличаются в основном креплением и конструкцией.

В интернете гуляет табличка выбора теплового реле двигателя по мощности, где подробно перечислены параметры тепловых реле серии РТЛ. Стоит сказать об ошибке – во второй строке внизу вместо “РТЛ-ЮООМ” следует читать “РТЛ-1000М”. Кто-то распознавал бездумно.

• Выбор теплового реле / Выбор электротеплового реле – таблица параметров, pdf, 34.01 kB, скачан: 6795 раз./

И ещё фото старенькой теплушки, фото новых легко найти в интернете.

Типовые ошибки при выборе и подключении

Основной ошибкой является несоблюдение правила равенства номинального тока реле номинальному току прибора.

Еще одной характерной ошибкой можно назвать пренебрежение схемой и неправильное подключение устройства.

Преимущества устройства

По своей сути, тепловое реле является автоматическим устройством отключения электрооборудования от сети питания. Но в отличие от простого автомата включения/отключения электротепловое реле имеет ряд следующих существенных преимуществ:

  • возможность регулировки времени и момента срабатывания в зависимости от тока перегрузки и длительности его воздействия на электрооборудование;
  • разные варианты коммутации: дистанционный монтаж в электрических щитах или непосредственная установка на магнитных пускателях.

К другим достоинствам тепловых реле можно отнести малые габариты, массу и, конечно же, стоимость, а также простоту конструкции и высокую эксплуатационную надежность. Определенным недостатком устройства является необходимость в периодических настройках и поверках.

Сфера применения

Одним из важнейших условий прибыльной работы предприятия является долговечность используемого электрооборудования. Она зависит от условий, в которых приходится работать электроустановкам. Если оборудование часто подвергается токовым перегрузкам, то на его длительную и надёжную работу лучше не надеяться. Ведь электрооборудование способно работать продолжительное время только при условии протекания по нему номинальных токов. Превышение величины тока (перегрузка) ведёт к увеличению температуры оборудования и к преждевременному старению изоляции.


Виды тепловых реле

Для защиты электрических двигателей от токовой перегрузки на производстве успешно применяются тепловые или термореле. Наибольшее распространение получило реле с биметаллической пластиной, которая состоит из двух пластинок, изготовленных из разных металлов, имеющих неодинаковый коэффициент теплового расширения. Эти пластинки скреплены между собой методом горячей прокатки или сваркой. При нагревании биметаллической пластины она изгибается, так как один металл расширяется больше, другой меньше. На этом принципе и основана работа термореле. Чем больше разность температурных коэффициентов у металлов, тем больше они подходят для использования в биметаллической пластине. Наилучшими вариантами разного линейного расширения сегодня являются: немагнитная сталь – медь, никель – сталь, латунь – инвар.

Обычно, биметаллическая пластина нагревается протекающим через неё током нагрузки. Также существуют модели, в которых пластина разогревается специальным нагревательным элементом, через который течёт ток нагрузки. Но наилучшим считается комбинированный нагрев: и током нагрузки через пластину, и теплом от нагревательного элемента, через который также протекает нагрузочный ток. Изогнувшаяся от тепла пластина воздействует на контакты реле. Однако, учитывая, что изгиб пластины происходит довольно медленно, и как следствие, при размыкании контактов будет образовываться электрическая дуга, в конструкции реле предусматривается ускоряющее устройство. Наилучшим из них является «прыгающий контакт».


Пылебрызгонепроницаемое тепловое реле

Возврат реле в отправное состояние осуществляется специальной кнопкой или (в других моделях) – самопроизвольно после охлаждения биметаллической пластины. Отдельные версии термореле могут защищать электрооборудование от несимметрии токов разных фаз и от пропадания одной из фаз. Исполнительным механизмом теплового реле является, как правило, магнитный пускатель. Реле могут устанавливаться как вовнутрь пускателя, так и на стандартную крепёжную рейку. Диапазон номинальных токов тепловых элементов очень велик и составляет от 1 до 600 ампер.

При выборе теплового реле следует руководствоваться номинальным током нагрузки (как правило, это электродвигатель). Обычно ток термореле на 20-30% больше чем номинальный ток двигателя, так как реле срабатывает в течение 20 минут, если ток выше рабочего значения в 1,2-1,3 раза. Необходимо учитывать и время нагрева, так как при кратковременной перегрузке, нагревается только обмотка двигателя, а при долговременной – весь корпус целиком. Поэтому термореле рационально использовать в тех случаях, когда цикл работы оборудование составляет свыше получаса.

Также необходимо учитывать и температуру окружающей среды, в которой будет работать тепловое реле, так как с ростом окружающей температуры, снижается ток срабатывания термореле. Если в помещении, где установлено защищаемое электрооборудование, летом вентиляция не справляется с поддержанием нормальной температуры, необходимо отрегулировать термореле или подобрать к нему другой нагревательный элемент. Естественно, что устанавливать тепловое реле нужно в том же помещении, где установлен защищаемый объект. Категорически следует избегать соседства с концентрированными источниками тепла (системы отопления, нагревательные печи и т. п.).


Контакты теплового реле

Методы регулировки реле

Шаг первый – определить уставку теплового реле:

N1 = (Iн – Iнэ)/cIнэ

где Iн – номинальный ток нагрузки электродвигателя, Iнэ – номинальный ток нагревательного элемента теплового реле, с – коэффициент деления шкалы (например, с = 0,05).

Шаг второй – введение поправки на температуру окружающей среды:

N2 = (T – 30)/10

где Т – температура окружающей среды, °С.

Шаг третий:

N = N1 + N2

Шаг четвертый – выставить регулятор на нужное число делений N.

Поправка на температуру вводится, если температура окружающей среды слишком высокая или низкая. Если на температуру в помещении где установлено реле значительно влияет температура на улице, то поправку следует производить зимой и летом.

Проверка

Рассмотрим на примере реле типа ТРН. Чтобы убедиться в исправности реле нужно:

  • Проверить состояние корпуса, нет ли на нем трещин или сколов.
  • Проверить при подключенной нагрузке с номинальным током.
  • Разобрать реле и проверить целостность контактов, остутствие на них нагара,
  • Проверить, не согнуты ли нагреватели.
  • Проверить расстояние между биметаллом и нагревательными элементами. Оно должно быть одинаковым, если нет, то отрегулировать с помощью крепежных винтов.
  • Подать номинальный ток через один из нагревателей, установить в 1.5 раза больше номинального тока. В таком состоянии реле работает 145 с, затем постепенно поворачивают эксцентрик регулировки в положение «-5», до срабатывания реле.

После активного охлаждения в течение 15 минут проверяют второй нагревательный элемент таким же способом.

Обозначение TP для электродвигателя с PTC

Защита двигателя TP 211 реализуется, только когда терморезисторы PTC полностью установлены на концах обмоток на заводе-изготовителе. Защита TP 111 реализуется только при самостоятельной установке на месте эксплуатации. Электродвигатель должен пройти испытания и получить подтверждение о соответствии его маркировке TP 211. Если электродвигатель с терморезисторами PTC имеет защиту TP 111, он должен быть оснащён реле перегрузки для предотвращения последствий заклинивания.

Соединение

На рисунках справа представлены схемы подключения трёхфазного электродвигателя, оснащённого терморезисторами PTC, с расцепителями Siemens. Для реализации защиты как от постепенной, так и от быстрой перегрузки, мы рекомендуем следующие варианты подключения электродвигателей, оснащённых датчиками PTC, с защитой TP 211 и TP 111.
Электродвигатели с защитой TP 111

Если электродвигатель с терморезистором имеет маркировку TP 111, это значит, что электродвигатель защищён только от постепенной перегрузки. Для того чтобы защитить электродвигатель от быстрой перегрузки, электродвигатель должен быть оборудован реле перегрузки. Реле перегрузки должно подключаться последовательно к реле PTC.

Электродвигатели с защитой TP 211

Защита TP 211 двигателя обеспечивается, только если терморезистор PTC полностью встроен в обмотки. Защита TP 111 реализуется только при самостоятельном подключении.

Терморезисторы разработаны в соответствии со стандартом DIN 44082 и выдерживают нагрузку Umax 2,5 В DC. Все отключающие элементы предназначены для приёма сигналов от терморезисторов DIN 44082, т.е терморезисторов компании Siemens.

Обратите внимание: Очень важно, чтобы встроенное устройство PTC было последовательно соединено с реле перегрузки. Многократные повторные включения реле перегрузки могут привести к сгоранию обмотки в случае блокировки электродвигателя или пуска при высокой инерции. Поэтому очень важно, чтобы температурные показатели и данные по потребляемому току устройства PTC и реле.

Предыдущая

РазноеЧто такое фазное и линейное напряжение?

Следующая

РазноеБлуждающие токи и способы борьбы с ними

принцип работы, устройство, как выбрать.

Защита электродвигателя. Настройка теплового реле на электродвигателе

Содержание

  1. Как подключить тепловое реле
  2. Нюансы при установке прибора
  3. Существующие типы устройств
  4. Как выбрать тепловое реле
  5. Базовые характеристики приспособлений
  6. Выбор устройства по правилам
  7. Электронное реле — лучший способ защиты электродвигателя
  8. Преимущества защитных реле:
  9. Структура условного обозначения РЗД
  10. Структура условного обозначения датчика типа ДТТ
  11. Выдержка времени
  12. Номинальный рабочий ток
  13. Напряжение питания
  14. Настройка наружного реле перегрузки
  15. Внутренняя защита, встраиваемая в обмотки или клеммную коробку
  16. Принцип действия теплового автоматического выключателя
  17. Принцип действия терморезистора
  18. Защита от короткого замыкания
  19. Выход за пределы параметров питающего напряжения
  20. Защита от перегрева
  21. Защита двигателя при использовании частотного преобразователя
  22. Причины срабатывания теплового реле электродвигателя
  23. Конструктивное исполнение тепловых реле
  24. Что делать, если паспортные данные не известны?
  25. Технические характеристики
  26. Заключение

Как подключить тепловое реле

Замкнутый контакт (normal connected), при помощи которого производят подключение теплового модуля к магнитному пускателю, обозначают NC или НЗ, что расшифровывается, как нормально замкнутый. Буквенным сочетанием NO обозначают нормально разомкнутый контакт.

В несложной схеме он применяется для подачи сигнала, свидетельствующего о срабатывании защиты двигателя из-за превышения пороговой температуры.

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

Тепловое реле размещают за контакторами, но перед электродвигателем. Подсоединение контакта normal connectde к кнопке «Стоп» на пульте управления осуществляют по последовательной схеме (+)

Обозначение клемм контакторов диктует ГОСТ: нормально замкнутый — 95-96, нормально разомкнутый — 97-98. К первой паре подключают пускатель, вторую используют для схем сигнализации. Так как двигатель и тепловое реле нужно защищать от КЗ, цепь должна содержать автомат защиты.

Схема прибора включает кнопки «Тест» и «Стоп» или «Сброс». С помощью первой проверяют работоспособность, а второй — отключают защиту вручную.

При помощи переключателя поворотного взвода после включения защиты вновь запускают электродвигатель. На стеклянную крышку изделия наносят маркировку и пломбируют.

Если исходить из типа подключения, можно выделить две большие группы термореле:

  • первая группа – устройства, монтируемые за магнитным пускателем и те, что подключаются с использованием перемычек;
  • вторая группа – приборы, устанавливаемые на контактор пускателя непосредственно.

В последнем случае при запуске основная нагрузка приходится на контактор. Здесь тепловой модуль оснащен медными контактами, подключенными к входам пускателя непосредственно.

Схема теплового реле. На нее нанесены обозначения управляющих элементов и выводов. У разных моделей эти обозначения могут отличаться (+)

К ТР подключают провода от двигателя. Само реле в такой схеме представляет промежуточный узел, анализирующий ток, протекающий транзитом к двигателю от магнитного пускателя.

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.

Существующие типы устройств

Класс тепловых реле включает несколько видов: ТРН,РТЛ, ТРП, РТИ, РТТ. Применение каждого обусловлено особенностями конструкции.

Токовое реле двухфазное (ТРН), используют в основном для электрозащиты двигателей асинхронных, имеющих короткозамкнутый ротор. Как правило, они работают от сети с номиналом до 500 В, частотой 50 Гц.

Оснащено реле ручным механизмом управления контактами. Габариты ТРН дают возможность встраивать их в комплектные устройства как закрытого, так и открытого типа станций, координирующих работу приводов. Функцию защиты от КЗ они не выполняют и сами нуждаются в ней.

Реле ТРП имеют механизм, устойчивый к вибрациям, ударопрочный корпус. Разработаны для охраны асинхронных трехфазных двигателей, функционирующих в условиях больших механических нагрузок.

Рассчитаны они на максимальный ток 600 А и напряжение максимум 500 В, а в цепях с постоянным током — 440 В. Автоматика нечувствительна к внешней температуре и срабатывает тогда, когда показатель превышает 200°C.

Устройства РТЛ — трехфазные, кроме защиты двигателя от перегрузок, предохраняют от заклинивания ротор. Они страхуют его от поломок в случае перекоса фаз, при затяжном пуске.

Работают автономно с клеммниками КРЛ и в модификации с магнитным пускателем ПМЛ. Токовый рабочий промежуток — от 0,10 до 86 А.

Контактор в паре с тепловым реле. Когда устройство срабатывает, нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт синхронно меняют свое положение

РТТ – приспособление защищает асинхронные двигатели от токовых бросков, перекоса фаз, заклинивания и других нештатных ситуаций. Используется и как самостоятельный прибор, и в виде встройки в пускатели ПМА, ПМЕ.

Изделие трехфазное РТИ наделено теми же функциями, что и предыдущее, но используется в модификации с пускателями КТМ и КМИ.

Как выбрать тепловое реле

Двигателю необходимо реле для защиты, когда по технологическим причинам существует потенциальная угроза его перегруженности. Второй случай — необходимость ограничения времени запуска в условиях пониженного напряжения.

Эти требования содержатся в соответствующей инструкции. В которой изложено пожелание об оснащении защитного изделия выдержкой по времени. Реализуют все это при помощи тепловых реле.

Базовые характеристики приспособлений

Базовыми данными устройства, защищающего двигатель, являются:

  1. Быстродействие контактов в зависимости от параметров тока — время-токовый показатель.
  2. Рабочий ток, при котором ТП срабатывает.
  3. Предельные токовые регулировки уставки. Во всех приборах, выпускаемых разными производителями, этот параметр отличается незначительно. Превышение номинала на 20% влечет за собой срабатывание прибора минут через 25.
  4. Номинальная величина тока рабочей биметаллической пластины. Имеется в виду значение, при превышении которого реле не отключается немедленно.
  5. Токовый диапазон, в котором срабатывает реле.

Сведения о тепловом реле можно получить, расшифровав его маркировку. Символ, обозначающий тип исполнения, может отличаться.

Контактор в паре с тепловым реле. Когда устройство срабатывает, нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт синхронно меняют свое положение (+)

Места размещения отечественных ТП регламентированы ГОСТом 15150. На их работу оказывают влияние такие моменты, как высота подъема над уровнем моря, вибрация, удары, ускорения.

Все эти нюансы производители отражают в маркировке своих изделий. Некоторые из них дополнительно включают сведения о возможности работы при наличии вредных веществ и взрывоопасных газов.

Выбор устройства по правилам

Требования к термореле изложены в инструкции. Здесь же оговорено, что защита должна обладать выдержкой по времени. Реализуют все запросы при помощи специальных приборов.

Время-токовые характеристики ТР и защищаемого двигателя. При токах КЗ нагревательные элементы реле становятся термически неустойчивыми (+)

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

Безупречная защита предполагает, что кривая, изображающая оптимальную для беспроблемного функционирования оборудования зависимость продолжительности токопрохождения от величины тока для реле и двигателя, разные. Первая должна находиться ниже, чем вторая.

В таблице приведены технические характеристики термореле типа РТЛ. По ней можно подобрать защитное устройство с необходимыми параметрами по мощности двигателя (+)

Правильный подбор защитного изделия осуществляется на основе такого параметра, как рабочий номинальный ток. Его значение связано с номинальным током нагрузки электродвигателя.

Как международными, так и отечественными стандартами предусмотрено, что номинальный ток двигателя аналогичен уставке тока срабатывания термореле.

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

Исходя из этого, выбор нужно осуществлять так, чтобы ток несрабатывания ТР превышал номинальный ток прикрываемого объекта в среднем на 12%. Величина In отображена в паспорте прибора и на табличке, закрепленной на корпусе.

Основываясь на ней, подбирают как ТР, так и пускатель, соответствующий ему. Шкала реле калибрована в амперах и, как правило, отвечает значению тока уставки.

В качестве примера можно привести подбор теплового реле для асинхронного двигателя, подключенного к сети 380 В, мощностью 1,5 кВт.

Рабочий номинальный ток для него — 2,8 А, значит, для теплового реле пороговый ток будет равен: 1,2*2,8 = 3,36 А. По таблице выбор нужно остановить на РТЛ-1008, у которого диапазон регулировки находится в пределах от 2,4 до 4 А.

При срабатывании защиты сначала устраняют первопричину остановки, а затем возвращают «теплушку» в исходное состояние при помощи клавиши возврата

Когда паспортные данные двигателя неизвестны, ток определяют путем использования специальных приборов — токоизмерительных клещей или мультиметра с соответствующей опцией. Измерения проводят на каждой из фаз.

Важно при выборе уделить внимание напряжению, указанному на приборе. Если запланировано использовать тандем ТР-пускатель, нужно учесть число контактов.

При включении устройства в трехфазную сеть необходим модуль, имеющий функцию защиты для случаев перегорания проводников или перекоса фаз.

Электронное реле — лучший способ защиты электродвигателя

Электродвигатель — важная часть практически любого промышленного оборудования. Именно от этой части устройства зависит, насколько долго техника будет функционировать.

В процессе работы электродвигатель подвергается повышенным нагрузкам, на него воздействуют пыль и влажность, перепады температур, неполадки электропитания, а также многие другие факторы, со временем понижающие эффективность функционирования устройства. Для устранения воздействия негативных факторов окружающей среды используются электронные реле для защиты электродвигателей и генераторов. Такие компоненты помогут избежать аварийных режимов и выхода электродвигателя из строя.

Преимущества защитных реле:

  • они весьма просты в установке и удобны в эксплуатации;
  • данные компоненты устранят проблему преждевременного износа технических средств;
  • реле продлевают ресурс использования электродвигателей и генераторов;
  • они исключают необходимость дорогостоящего ремонта, а значит, берегут ваши деньги.

Структура условного обозначения РЗД

РЗД-3МХ
реле защиты двигателей
РЗД-3МХ
трехфазное
РЗД-3МХ
модернизированное
РЗД-3МХ
типоисполнение: 1 — 80А; 2 — 160А; 3 — 200А; 4 — 300А; 5 — 600А; 6 — 800А

Структура условного обозначения датчика типа ДТТ

ДТТ-Х
датчик тока трансформаторный
ДТТ-Х
типоисполнение: 3 — 300А; 6 — 600А; 8 — 800А

Выдержка времени

2с; 6с; 10-12с; 120-150с

Номинальный рабочий ток

5 А; 10 А; 20 А; 40 А; 80 А; 160 А; 200 А; 300 А; 600 А; 800 А

Напряжение питания

AC: 220В; 380В

Настройка наружного реле перегрузки

Ток полной нагрузки при определённом напряжении, указанном в фирменной табличке, является нормативом для настройки реле перегрузки. Так как в сетях разных стран присутствует различное напряжение, электродвигатели для насосов могут использоваться как при 50 Гц, так и при 60 Гц в широком диапазоне напряжений. В связи с этим в фирменной табличке электродвигателя указывается диапазон тока. Если нам известно напряжение, мы можем вычислить точную допустимую нагрузку по току.

Пример вычисления

Зная точную величину напряжения для установки, можно рассчитать ток полной нагрузки при 254 / 440 Y B, 60 Гц.

Данные отображаются в фирменной табличке, какпоказано в иллюстрации.

Вычисления для 60 Гц

Коэффициент усиления напряжения определяется следующими уравнениями:

Расчет фактического тока полной нагрузки (I):

(Значения тока для подключения по схеме «треугольник» и «звезда» при минимальных значениях напряжения)

(Значения тока для подключения по схеме «треугольник» и «звезда» при максимальных значениях напряжения)

Теперь с помощью первой формулы можно рассчитать ток полной нагрузки:

I для «треугольника»:

I для «звезды»:

Величины для тока полной нагрузки соответствуют допустимому значению тока полной нагрузки электродвигателя при 254 Δ/440 Y В, 60 Гц.

Внимание: наружное реле перегрузки электродвигателя всегда устанавливается на номинальное значение тока, указанное в фирменной табличке.

Однако если электродвигатели сконструированы с учётом коэффициента нагрузки, который затем указывается в фирменной табличке, напр., 1.15, заданное значение тока для реле перегрузки может быть увеличено на 15% по сравнению с током полной нагрузки или коэффициентом нагрузки в амперах (SFA – service factor amps), который, как правило, указывается в фирменной табличке.

Внутренняя защита, встраиваемая в обмотки или клеммную коробку

Для чего нужна встроенная защита двигателя, если электродвигатель уже оснащён реле перегрузки и плавкими предохранителями? В некоторых случаях реле перегрузки не регистрирует перегрузку электродвигателя. Например, в ситуациях:

• Когда электродвигатель закрыт (недостаточно охлаждается) и медленно нагревается до опасной температуры.

• При высокой температуре окружающей среды.

• Когда наружная защита двигателя настроена на слишком высокий ток срабатывания или установлена неправильно.

• Когда электродвигатель перезапускается несколько раз в течение короткого периода времени и пусковой ток нагревает электродвигатель, что в конечном счёте, может его повредить.

Уровень защиты, который может обеспечить внутренняя защита, указывается в стандарте IEC 60034-11.

Обозначение TP

TP – аббревиатура «thermal protection» – тепловая защита. Существуют различные типы тепловой защиты, которые обозначаются кодом TP (TPxxx). Код включает в себя:

• Тип тепловой перегрузки, для которой была разработана тепловая защита (1-я цифра)

• Число уровней и тип действия (2-я цифра)

• Категорию встроенной тепловой защиты (3-я цифра)

В электродвигателях насосов, самыми распространёнными обозначениями TP являются:

TP 111: Защита от постепенной перегрузки

TP 211: Защита как от быстрой, так и от постепенной перегрузки.

Обозначение

Техническая егрузка и ее варианты (1-я цифра)

Количество уровней и функциональная область (2-я цифра)

Категория 1 (3-я цифра)

ТР 111

Только медленно (постоянная перегрузка)

1 уровень при отключении

1

ТР 112

2

ТР 121

2 уровня при аварийном сигнале и отключении

1

ТР 122

2

ТР 211

Медленно и быстро (постоянная перегрузка, блокировка)

1 уровень при отключении

1

ТР 212

2

ТР 221 ТР 222

2 уровня при аварийном сигнале и отключении

1

2

ТР 311 ТР 321

Только быстро (блокировка)

1 уровень при отключении

1

2

Изображение допустимого температурного уровня при воздействии на электродвигатель высокой температуры. Категория 2 допускает более высокие температуры, чем категория 1.

Все однофазные электродвигатели Grundfos оснащены защитой двигателя по току и температуре в соответствии с IEC 60034-11. Тип защиты двигателя TP 211 означает, что она реагирует как на постепенное, так и на быстрое повышение температуры.

Сброс данных в устройстве и возврат в начальное положение осуществляется автоматически. Трёхфазные электродвигатели Grundfos MG мощностью от 3.0 кВт стандартно оборудованы датчиком температуры PTC.

Эти электродвигатели были испытаны и одобрены как электродвигатели TP 211, которые реагируют и на медленное, и на быстрое повышение температуры. Другие электродвигатели, используемые для насосов Grundfos (MMG модели D и E, Siemens, и т.п.), могут быть классифицированы как TP 211, но, как правило, они имеют тип защиты TP 111.

Необходимо всегда учитывать данные, указанные на фирменной табличке. Информацию о типе защиты конкретного электродвигателя можно найти на фирменной табличке – маркировка с буквенным обозначением TP (тепловая защита) согласно IEC 60034-11. Как правило, внутренняя защита может быть организована при помощи двух типов устройств защиты: Устройств тепловой защиты или терморезисторов.

Устройства тепловой защиты, встраиваемые в клеммную коробку

В устройствах тепловой защиты, или термостатах, используется биметаллический автоматический выключатель дискового типа мгновенного действия для размыкания и замыкания цепи при достижении определённой температуры. Устройства тепловой защиты называют также «кликсонами» (по названию торговой марки от Texas Instruments). Как только биметаллический диск достигает заданной температуры, он размыкает или замыкает группу контактов в подключённой схеме управления. Термостаты оснащены контактами для нормально разомкнутого или нормально замкнутого режима работы, но одно и то же устройство не может использоваться для двух режимов. Термостаты предварительно откалиброваны производителем, и их установки менять нельзя. Диски герметично изолированы и располагаются на контактной колодке.

Через термостат может подаваться напряжение в цепи аварийной сигнализации – если он нормально разомкнут, или термостат может обесточивать электродвигатель – если он нормально замкнут и последовательно соединён с контактором. Так как термостаты находятся на наружной поверхности концов катушки, то они реагируют на температуру в месте расположения. Применительно к трёхфазным электродвигателям термостаты считаются нестабильной защитой в условиях торможения или в других условиях быстрого изменения температуры. В однофазных электродвигателях термостаты служат для защиты при блокировке ротора.

Тепловой автоматический выключатель, встраиваемый в обмотки

Устройства тепловой защиты могут быть также встроены в обмотки, см. иллюстрацию.

Они действуют как сетевой выключатель как для однофазных, так и для трёхфазных электродвигателей. В однофазных электродвигателях мощностью до 1,1 кВт устройство тепловой защиты устанавливается непосредственно в главном контуре, чтобы оно выполняло функцию устройства защиты на обмотке. Кликсон и Термик – примеры тепловых автоматических выключателей. Эти устройства называют также PTO (Protection Thermique a Ouverture).

Внутренняя установка

В однофазных электродвигателях используется один одинарный тепловой автоматический выключатель. В трёхфазных электродвигателях – два последовательно соединённых выключателя, расположенных между фазами электродвигателя. Таким образом, все три фазы контактируют с тепловым выключателем. Тепловые автоматические выключатели можно установить на конце обмоток, однако это приводит к увеличению времени реагирования. Выключатели должны быть подключены к внешней системе управления. Таким образом электродвигатель защищается от постепенной перегрузки. Для тепловых автоматических выключателей реле – усилителя не требуется.

Тепловые выключатели НЕ ЗАЩИЩАЮТ двигатель при блокировке ротора.

Принцип действия теплового автоматического выключателя

На графике справа показана зависимость сопротивления от температуры для стандартного теплового автоматического выключателя. У каждого производителя эта характеристика своя. TN обычно лежит в интервале 150-160 °C.

Подключение

Подключение трёхфазного электродвигателя со встроенным тепловым выключателем и реле перегрузки.

Обозначение TP на графике

Защита по стандарту IEC 60034-11:

TP 111 (постепенная перегрузка). Для того чтобы обеспечить защиту при блокировке ротора, электродвигатель должен быть оборудован реле перегрузки.

Терморезисторы, встраиваемые в обмотки

Второй тип внутренней защиты – это терморезисторы, или датчики с положительным температурным коэффициентом (PTC). Терморезисторы встраиваются в обмотки электродвигателя и защищают его при блокировке ротора, продолжительной перегрузке и высокой температуре окружающей среды. Тепловая защита обеспечивается с помощью контроля температуры обмоток электродвигателя с помощью PTC датчиков. Если температура обмоток превышает температуру отключения, сопротивление датчика меняется соответственно изменению температуры.

В результате такого изменения внутренние реле обесточивают контур управления внешнего контактора. Электродвигатель охлаждается, и восстанавливается приемлемая температура обмотки электродвигателя, сопротивление датчика понижается до исходного уровня. В этот момент происходит автоматическое приведение модуля управления в исходное положение, если только он предварительно не был настроен на сброс данных и повторное включение вручную.

Если терморезисторы установлены на концах катушки самостоятельно, защиту можно классифицировать только как TP 111. Причина в том, что терморезисторы не имеют полного контакта с концами катушки, и, следовательно, не могут реагировать так быстро, как если бы они изначально были встроены в обмотку.

Система, чувствительная к температуре терморезистора, состоит из датчиков с положительным температурным коэффициентом (PTC), устанавливаемых последовательно, и твердотельного электронного выключателя в закрытом блоке управления. Набор датчиков состоит из трёх – по одному на фазу. Сопротивление в датчике остаётся относительно низким и постоянным в широком диапазоне температур, с резким увеличением при температуре срабатывания. В таких случаях датчик действует как твердотельный тепловой автоматический выключатель и обесточивает контрольное реле. Реле размыкает цепь управления всего механизма для отключения защищаемого оборудования. Когда температура обмотки восстанавливается до допустимого значения, блок управления можно привести в прежнее положение вручную.

Все электродвигатели Grundfos мощностью от 3 кВт и выше оснащены терморезисторами. Система терморезисторов с положительным температурным коэффициентом (PTC) считается устойчивой к отказам, так как в результате выхода из строя датчика или отсоединении провода датчика возникает бесконечное сопротивление, и система срабатывает так же, как при повышении температуры, – происходит обесточивание контрольного реле.

Принцип действия терморезистора

Критические значения зависимости сопротивление/ температура для датчиков системы защиты электродвигателя определены в стандартах DIN 44081/ DIN 44082.

На кривой DIN показано сопротивление в датчиках терморезистора в зависимости от температуры.

По сравнению с PTO терморезисторы имеют следующие преимущества:

• Более быстрое срабатывание благодаря меньшему объёму и массе

• Лучше контакт с обмоткой электродвигателя

• Датчики устанавливаются на каждой фазе

• Обеспечивают защиту при блокировке ротора

Защита от короткого замыкания

Короткое замыкание (КЗ) может произойти не только в обмотке двигателя, но также в коробке с клеммами, в питающем кабеле или пусковой схеме. По этой причине целесообразно устанавливать защиту от КЗ на вводе питания пускателя. Обычно применяют предохранители и защитные автоматы, причем трехполюсные автоматы предпочтительнее, поскольку в случае аварии они полностью отключают питание от электродвигателя — при коротком замыкании срабатывает электромагнитный расцепитель.

Выход за пределы параметров питающего напряжения

Согласно ГОСТ 28173, электродвигатели могут эксплуатироваться при отклонении напряжения ±5% или отклонении частоты ±2%. При выходе за эти диапазоны мощность двигателя окажется ниже номинальной, поскольку температура обмоток статора может быть слишком высока.

Уровень напряжения контролируется с помощью реле контроля фаз, которые могут отключать двигатель в случае выхода напряжения по любой из фаз за установленные пределы. Дополнительные функции реле – контроль обрыва, чередования и асимметрии фаз.

Существуют также специализированные реле защиты двигателя, которые могут контролировать множество других параметров – перегруз или недогруз двигателя, асимметрию токов, перегрев и др.

Особенности защиты при питании двигателя через преобразователь частоты, где напряжение и частота значительно отклоняются от номинала, будут рассмотрены ниже.

Защита от перегрева

Источник перегрева может находиться в обмотке статора, в роторе, подшипниках, в месте электрического подключения. Во всех перечисленных случаях тепловая энергия выделяется на корпусе электродвигателя. Как правило, источником нагрева является обмотка, поэтому температурные датчики обычно устанавливают около нее, в лобовой части двигателя, которая меньше всего охлаждается вентилятором обдува.

В качестве датчиков используют полупроводниковые PTC терморезисторы (термисторы или позисторы). Термисторная защита наиболее эффективна, поскольку реагирует на все возможные причины возникновения перегрева — заклинивание подшипников или нагрузки (быстрое нагревание), перегрузка, обрыв фазы или плохое охлаждение (медленное нагревание).

Стандартное сопротивление позистора при температуре +25°С должно быть не более 300 Ом. При повышении температуры до пороговой сопротивление резко возрастает до значений более 2 кОм.

Если электродвигатель расположен в ответственном месте, целесообразно установить несколько датчиков внутри него и на корпусе с целью постоянного мониторинга и быстрого реагирования на внештатные ситуации.

Для защиты от перегрева корпуса очень важно обеспечить правильную работу воздушного охлаждения. В системе охлаждения используется вентилятор обдува, крыльчатка которого насажена на вал электродвигателя. Эффективность обдува снижается с повышением температуры окружающей среды. Рабочая мощность двигателя может быть равна номинальной при температуре среды не выше 40°С.

При повышении температуры воздуха мощность на валу должна быть снижена, иначе двигатель начнет перегреваться. Так, при температуре окружающей среды +60°С мощность не должна превышать 82% от номинала.

На перегрев двигателя также влияет высота его установки над уровнем моря. Это связано с меньшей эффективностью отбора тепла воздушным потоком на больших высотах. Например, если на высотах до 1000 м рабочая мощность может быть равна номинальной, то на высоте 4000 м мощность необходимо снизить до 80%.

На большой высоте и при высокой температуре окружающей среды можно не понижать механическую мощность , если обеспечить принудительное интенсивное охлаждение. Более того, при интенсивном охлаждении и нормальных условиях работы можно добиться мощности выше номинала. В таких случаях нужно уделить особое внимание мониторингу температуры двигателя.

Защита двигателя при использовании частотного преобразователя

Преобразователь частоты – это электронное устройство, способное реализовать программно или аппаратно различные виды защиты.

Частотный преобразователь позволяет изменять скорость вращения вала. При этом изменяется не только частота питающего напряжения, но и величина напряжения. Важно правильно устанавливать рабочие точки на вольт-частотной характеристике двигателя.

В частном случае отношение напряжения к частоте является константой. Однако, исходя из принципов и задач регулирования, можно менять это отношение, изменяя форму кривой регулирования. Например, из-за понижения момента на низких частотах прибегают к увеличению минимального выходного напряжения, что, при злоупотреблении, может привести к перегреву.

При работе двигателя от частотного преобразователя, когда скорость вращения может быть гораздо меньше номинала, необходимо устанавливать принудительное независимое воздушное охлаждение.

Другие полезные материалы:
Электротехнический дайджест. Выпуск №1
Работа частотника с однофазным двигателем
Техническое обслуживание преобразователя частоты
Почему греется электродвигатель

Причины срабатывания теплового реле электродвигателя

Прибором под названием тепловое реле (ТР) называют ряд устройств, разработанных для защиты электромеханических машин (двигателей) и аккумуляторных батарей от перегрева при токовых перегрузках. Также реле этого типа присутствуют в электрических цепях, осуществляющих контроль температурного режима на стадии выполнения разных технологических операций в производстве и схемах нагревательных элементов.

Базовым компонентом, встроенным в тепловое реле, является группа металлических пластин, части которых имеют разный коэффициент теплового расширения (биметалл). Механическая часть представлена подвижной системой, связанной с электрическими контактами защиты. Электротепловое реле обычно идет вместе с магнитным пускателем и автоматом защиты.

Общее устройство всех тепловых реле включает в себя одни и те же детали, отличающиеся лишь небольшими конструктивными особенностями. Основной элемент представляет собой чувствительную биметаллическую пластину, состоящую из двух металлических сплавов – железа с никелем и железа с латунью. Они соединяются друг с другом с помощью пайки и обладают различными коэффициентами теплового расширения.

Данный коэффициент указывает на степень удлинения металлической пластины при ее нагреве. Этот показатель составляет для латуни 18,7, а для сплава железа с никелем – 1,5. В результате, длина латуни во время нагревания увеличивается значительно быстрее, давая тем самым толчок для изгиба биметаллической пластины в свою сторону. Данное свойство лежит в основе работы всех тепловых реле.

Внутри корпуса прибора находятся биметаллическая пластина с нагревательным элементом, толкатель, исполнительная пластина и пружина замыкающего контакта. Температурный компенсатор состоит из пластины и регулировочного винта. Кроме того, тепловое реле оборудуется контактами, эксцентриком с движком уставки тока срабатывания и кнопкой возврата прибора в рабочее состояние.

Под действием электрического тока, протекающего по проводнику, происходит его нагревание. С возрастанием силы тока в проводнике с одним и тем же поперечным сечением, увеличивается и его нагрев, то есть происходит рост нагрузки. В связи с этим, причины срабатывания заключаются преимущественно в повышении температуры.

Эта же тепловая энергия нагревает и биметаллическую пластину, которая под влиянием температуры изгибается и соприкасается с исполнительной пластиной температурного компенсатора через толкатель. В свою очередь, эта пластина расцепляет замкнутые контакты в магнитном пускателе и приводит в рабочее состояние кнопку включения реле.

Эксцентрик или регулятор тока срабатывания оборудован шкалой на 5 делений влево и 5 делений вправо, для соответствующего уменьшения и увеличения тока относительно центральной риски. Чтобы отрегулировать ток срабатывания, необходимо изменить зазор между исполнительной пластиной и толкателем. Изменение зазора выполняется движком эксцентрика, воздействующим на пластину температурного компенсатора.

Непосредственное подключение тепловых реле к контакторы осуществляется напрямую с помощью штыревых контактов. После подключения, в зависимости от величины тока, протекающего в цепи, необходимо отрегулировать уставки срабатывания колесиком поворотного регулятора. Нужный ток уставки обозначен на шкале специальными рисками, нанесенными на корпус прибора.

Панель управления реле оборудована кнопкой TEST, с помощью которой проверяется работоспособность устройства путем имитации срабатывания защиты. Кнопка STOP красного цвета позволяет принудительно разомкнуть нормально замкнутый контакт. При этом отключается питание, поступающее на катушку контактора, что в свою очередь приводит к отключению нагрузки. Примерно по такой схеме подключаются и работают все тепловые реле для защиты электродвигателей и их модификации.

Для работы теплового реле предусмотрен ручной или автоматический режим, задаваемый при помощи поворотного переключателя RESET. Автоматический режим предполагает утопленный выключатель и автоматическое включение реле после срабатывания, когда остынет биметаллическая пластина. Перевод прибора в ручной режим осуществляется поворотом переключателя против часовой стрелки.

Схема подключения с нормально замкнутыми контактами используется для управления электродвигателем с помощью магнитного пускателя. К силовым контактам теплового реле выполняется подключение лишь двух фаз, а третья фаза подключается напрямую к двигателю. В работе современных устройств принимают участие все три фазы совместно с дополнительным нормально замкнутым контактом реле. При возникновении перегрузок он размыкается и разрывает цепь питания контактора.

В условиях разнообразия конструкций и моделей электрических двигателей и соответствующих тепловых реле, выбор наиболее подходящего сочетания может вызвать определенные затруднения, особенно у неспециалистов. Для того чтобы выбрать наиболее оптимальное устройство, отвечающее всем требованиям, необходимо придерживаться определенных рекомендаций.

Основным требованием ко всем тепловым реле является соответствие их номинала току оборудования, которое требуется защитить. Сами устройства тоже должны быть защищены от коротких замыканий, поэтому в схемах подключения используются предохранители.

Необходимо заранее установить условия эксплуатации тепловых реле, и в каких пределах они могут применяться. Если в системе защиты велика вероятность работы электродвигателя в аварийных режимах, не связанных с ростом потребления электроэнергии, в этих случаях тепловое реле будет бесполезным и не обеспечит надежную защиту. Для этого в обмотку статора электродвигателя включаются элементы специальной тепловой защиты.

Если же тепловая защита двигателя не связана с какими-либо специальными требованиями, решение вопроса как подобрать тепловое реле для электродвигателя, таблица поможет выбрать наиболее подходящее устройство с оптимальными техническими характеристиками.

Защитное устройство выбирается с учетом максимального рабочего тока реле, который не должен быть меньше, чем номинальный ток защищаемого электродвигателя. Тем не менее, рекомендуется, чтобы установочный ток реле незначительно превышал номинал агрегата.

Следует обращать внимание и на возможность регулировок тока с большим запасом в обе стороны – увеличения и уменьшения. В этом случае обеспечивается более надежная и управляемая защита.

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.

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.

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!

Технические 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.

При выборе ТР необходимо ориентироваться в его характеристиках. Среди заявленных могут быть:

  • номинальный ток;
  • разброс регулировки тока срабатывания;
  • напряжение сети;
  • вид и количество контактов;
  • расчетная мощность подключаемого прибора;
  • минимальный порог срабатывания;
  • класс прибора;
  • реакция на перекос фаз.

Номинальный ток ТР должен соответствовать тому, который указан на двигателе, к которому будет происходить подключение. Узнать значение для двигателя можно на шильдике, который находится на крышке или на корпусе. Напряжение сети должно строго соответствовать той, где будет применяться. Это может быть 220 или 380/400 вольт.

Самая важная характеристика теплового реле для электродвигателя – это зависимость скорости отключения контактов от величины тока. Она показывает быстродействие устройства при перегрузках и называется время-токовым показателем.

К основным характеристикам относят:

  • Номинальный ток. Это рабочий ток, на который рассчитано срабатывание устройства.
  • Номинальный ток рабочей пластины. Ток, при котором биметалл способен деформироваться в рабочем пределе без необратимых нарушений.
  • Пределы регулировки уставки по току. Диапазон тока, в котором реле будет срабатывать, выполняя защитную функцию.

Заключение

Электротепловое реле (расцепитель) — это один из самых важных элементов системы защиты электрических двигателей и другого электрооборудования. Данное устройство способно защитить электроустановку от любых перегрузок. Тепловой расцепитель не подвержен ложным отключениям нагрузки при кратковременных скачках тока, что выгодно отличает его от входного автомата. Термореле защиты можно монтировать не только совместно с МП, но и как самостоятельное защитное устройство.

P.S. Подключайте тепловое реле к электросиловым установкам в полном соответствии c инструкцией по эксплуатации. Если у вас нет достаточного опыта в выполнение таких работ, то лучше обратиться к специалистам. Самостоятельно ремонтировать прибор можно только при наличии элементарных знаний в области электротехники. В противном случае ремонт термореле следует производить в специализированном сервисном центре!

Источники


  • https://sovet-ingenera.com/elektrika/rele/teplovoe-rele-dlya-elektrodvigatelya.html
  • https://adl.ru/elektrooborudovanie/rele-zashchity/
  • https://rele.ru/catalog/ustrojstva-zashhityi.-avtomaticheskie-vyiklyuchateli/ustrojstva-zashhity/rele-zashhityi-rzd-3m.html
  • https://eti.su/articles/elektricheskie-mashini/elektricheskie-mashini_1580.html
  • https://tehprivod.su/poleznaya-informatsiya/sposoby-zashchity-elektrodvigateley. html
  • https://ManRem.ru/teplovoe-rele-elektrodvigatelya-printsip-raboty-ustroystvo-vybrat/
  • https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/puskateli-rele/teplovoe-rele-ustrojstvo-i-printsip-dejstviya.html

схема, принцип действия, технические характеристики

Что представляет собой тепловое реле, для чего оно служит? На чем основан принцип действия устройства, и какими характеристиками оно обладает? Что нужно учитывать при выборе реле и его установке? На эти и другие вопросы вы найдете ответы в нашей статье. Также мы рассмотрим основные схемы подключения реле.

Что такое тепловое реле для электродвигателя

Прибором под названием тепловое реле (ТР) называют ряд устройств, разработанных для защиты электромеханических машин (двигателей) и аккумуляторных батарей от перегрева при токовых перегрузках. Также реле этого типа присутствуют в электрических цепях, осуществляющих контроль температурного режима на стадии выполнения разных технологических операций в производстве и схемах нагревательных элементов.

Базовым компонентом, встроенным в тепловое реле, является группа металлических пластин, части которых имеют разный коэффициент теплового расширения (биметалл). Механическая часть представлена подвижной системой, связанной с электрическими контактами защиты. Электротепловое реле обычно идет вместе с магнитным пускателем и автоматом защиты.

Принцип действия устройства

Тепловые перегрузки в двигателях и других электрических устройствах происходят тогда, когда величина проходящего через нагрузку тока превышает номинальный рабочий ток аппарата. На свойстве тока разогревать проводник при прохождении и построено ТР. Встроенные в него биметаллические пластины рассчитаны на определенную токовую нагрузку, превышение которой приводит к сильной их деформации (изгибу).

Пластины надавливают на подвижный рычаг, который, в свою очередь, воздействует на защитный контакт, размыкающий цепь. По сути, ток, при котором цепь разомкнулась, и есть током срабатывания. Его величина эквивалентна температуре, превышение которой может привести к физическому разрушению электрических приборов.

Современные ТР имеют стандартную группу контактов, одна пара которых является нормально замкнутой – 95, 96; другая – нормально разомкнутой – 97, 98. Первая предназначена для подключения пускателя, вторая – для схем сигнализации. Тепловое реле для электродвигателя способно работать в двух режимах. Автоматический предусматривает самостоятельное включение контактов пускателя при охлаждении пластин. В ручном режиме контакты в исходное состояние возвращает оператор, нажимая на кнопку «сброс». Также можно отрегулировать порог срабатывания устройства путем вращения подстроечного винта.

Еще одной функцией защитного устройства является отключение двигателя при обрыве фазы. В таком случае двигатель также перегревается, потребляя больший ток, и, соответственно, пластины реле разрывают цепь. Для предотвращения воздействия токов короткого замыкания, от которого ТР не в силах защитить двигатель, в цепь обязательно включают автомат защиты.

Виды тепловых реле

Существуют следующие модификации устройств – РТЛ, ТРН, РТТ и ТРП.

  • Особенности ТРП-реле. Устройство этого типа подходит для применения в условиях повышенной механической нагрузки. Оно обладает ударопрочным корпусом и вибростойким механизмом. Чувствительность элемента автоматики не зависит от температуры окружающего пространства, так как точка срабатывания лежит за пределом в 200 градусов по Цельсию. В основном применяют с двигателями асинхронного типа трехфазного питания (предел по току – 600 ампер и питание – до 500 вольт) и в цепях тока постоянного величиной до 440 вольт. Схема реле предусматривает специальный нагревательный элемент для передачи тепла пластине, а также плавную регулировку изгиба последней. За счет этого можно менять предел срабатывания механизма до 5 %.

  • Особенности РТЛ-реле. Механизм устройства выполнен таким образом, что позволяет защищать нагрузку электродвигателя от перегрузок по току, а также в тех случаях, когда произошел обрыв фазы, и возникла фазовая асимметрия. Рабочий диапазон по току лежит в пределах 0. 10-86.00 ампер. Бывают модели, совмещенные с пускателями либо нет.
  • Особенности РТТ-реле. Назначением является защита двигателей асинхронных, где ротор коротко замкнут, от токовых скачков, а также в случаях несоответствия фаз. Бывают встроены в магнитные пускатели и в схемы, управляемые электроприводами.

Технические характеристики

Самая важная характеристика теплового реле для электродвигателя – это зависимость скорости отключения контактов от величины тока. Она показывает быстродействие устройства при перегрузках и называется время-токовым показателем.

К основным характеристикам относят:

  • Номинальный ток. Это рабочий ток, на который рассчитано срабатывание устройства.
  • Номинальный ток рабочей пластины. Ток, при котором биметалл способен деформироваться в рабочем пределе без необратимых нарушений.
  • Пределы регулировки уставки по току. Диапазон тока, в котором реле будет срабатывать, выполняя защитную функцию.

Как подключить реле в схему

Чаще всего ТР подключают к нагрузке (двигателю) не напрямую, а через пускатель. В классической схеме подключения в качестве управляющего контакта используют КК1.1, который в исходном состоянии замкнут. Силовая группа (через нее идет электричество на двигатель) представлена КК1-контактом.

В момент, когда автомат защиты подает фазу, питающую цепь через стоп-кнопку, она проходит на кнопку «пуск» (3 контакт). При нажатии последней питание получает обмотка пускателя, а он, в свою очередь, подключает нагрузку. Фазы, поступающие на двигатель, также проходят через биметаллические пластины реле. Как только величина проходящего тока начинает превышать номинальный, защита срабатывает и обесточивает пускатель.

Следующая схема очень похожа на выше описанную с тем лишь отличием, что КК1.1-контакт (95-96 на корпусе) включен в ноль обмотки пускателя. Это более упрощенный вариант, который широко применяют. При реверсивной схеме подключения двигателя в цепи присутствуют два пускателя. Управление ними при помощи теплового реле возможно только, когда последнее включено в разрыв нулевого провода, являющегося общим для обоих пускателей.

Выбор реле

Главный параметр, по которому выбирают тепловое реле для электродвигателя, – это номинальный ток. Этот показатель высчитывают, опираясь на величину рабочего (номинального) тока электродвигателя. Идеально, когда ток срабатывания устройства выше рабочего в 0,2-0,3 раза при продолжительности перегрузки в треть часа.

Следует различать кратковременную перегрузку, где греется лишь провод обмотки электромашины, от перегрузки длительной, которую сопровождает разогрев всего корпуса. В последнем варианте нагрев продолжается до часа, и, следовательно, лишь в этом случае целесообразно применение ТР. На выбор теплового реле также влияют внешние факторы эксплуатации, а именно температура окружающей среды и ее стабильность. При постоянных скачках температуры необходимо, чтобы схема реле имела встроенную температурную компенсацию типа ТРН.

Что нужно учитывать при установке реле

Важно помнить, что биметаллическая пластина может нагреваться не только от проходящего тока, но и от температуры окружения. Это в первую очередь влияет на скорость срабатывания, хотя перегрузок по току может и не быть. Другой вариант, когда реле защиты двигателя попадает в зону принудительного охлаждения. В этом случае, наоборот, двигатель может испытывать тепловую перегрузку, а устройство защиты не срабатывать.

Чтобы избежать подобных ситуаций, следует придерживаться таких правил установки:

  • Выбирать реле с допустимо большей температурой срабатывания без ущерба для нагрузки.
  • Устанавливать защитное устройство в помещении, где расположен сам двигатель.
  • Избегать мест повышенного теплового излучения или близость кондиционеров.
  • Применять модели, имеющие функцию встроенной термокомпенсации.
  • Пользоваться регулировкой срабатывания пластины, настраивать в соответствии с фактической температурой в месте установки.

Заключение

Все электромонтажные работы по подключению реле и прочего высоковольтного оборудования должен выполнять квалифицированный специалист, имеющий допуск и профильное образование. Самостоятельное проведение подобных работ сопряжено с опасностью для жизни и работоспособности электрических устройств. Если же все-таки необходимо разобраться с тем, как подключить реле, при его покупке нужно требовать распечатку схемы, которая обычно идет в комплекте с изделием.

Калькуляторы

Москва

Корзина (0)

Дистрибьютор оборудования
и решений для промышленности
since 2012

  • Наши компетенции
  • Комплектующие
  • Щитовое оборудование
  • Техническая документация
  • Проекты
  • Контакты

Главная

Калькулятор

Калькуляторы

TeSys Пускатели прямого непосредственного пуска

кВтА
0,060,90,120,180,250,370,550,751,11,52,2345,57,591115

Координация типа 1 **

Автоматический выключатель электродвигателяОтключающая способность Iq (kA)Контактор *Тепловое реле перегрузкиУставки тепловых расцепителей реле перегрузки (А)

Координация типа 2 **

Автоматический выключатель электродвигателяОтключающая способность Iq (kA)Контактор *Тепловое реле перегрузкиУставки тепловых расцепителей реле перегрузки (А)

* Для реверсивного пускателя измените серию контактора с LC1••• на LC2•••.

** Определение типов координации приведено в ГОСТ Р50030.4.1-2002, п.7.2.5.

Коды напряжения цепи управления катушкой контактора
Пер. токПост. токПост. ток***
24 ВB7BDBL
42 ВD7
48 ВE7EDEL
110 ВF7FD
220 ВM7MD
380 ВQ7

Пример каталожного номера для контактора на 9А
с катушкой на 220В: LC1D09M7.

Для автоматических выключателей
защиты электродвигателей:

Дополнительные контакты
мгновенного действия
Способ монтажаТип№ по каталогу
Спереди (1)НО или НЗ ****GVAE1
НО + НЗGVAE11
НО + НОGVAE20
Слева (2)НО + НЗGVAN11
НО + НОGVAN20
Дополнительные контакты мгновенного действия + контакты аварийного отключения
Способ монтажаТип№ по каталогу
Слева (2)НО (авар. ) + НОGVAD1010
НО (авар.) + НЗGVAD1001
НЗ (авар.) + НОGVAD0110
НЗ (авар.) + НЗGVAD0101
Контакт сигнализации короткого замыкания
Перекидной контактGVAM11

Контакторы LC1D имеют встроенные дополнительные контакты: 1НО + 1НЗ.

Контакты для контакторов LC1D:

Дополнительные контакты
мгновенного действия*****
Способ монтажаТип№ по каталогу
Спереди (3)НОLADN10
НЗLADN01
НО + НЗLADN11
2НОLADN20
2НЗLADN02
2НО + 2НЗLADN22
4НОLADN40
3НО + 1НЗLADN31
Сбоку (4)1НО + 1НЗLAD8N11
2НОLAD8N20
2h4LAD8N02
Дополнительные контакты с выдержкой времени
Способ монтажа – спереди (5)
Диапазон установокНа срабатываниеНа отпускание
0,1. ..3 сLADT0LADR0
0,1…30сLADT2LADR2
0,1…180 сLADT4LADR4

*** Катушка с малым потреблением тока 2,4 Вт.

**** Тип НО или НЗ контакта зависит от того, как повернут контактный блок при установке.

***** Для определения возможных комбинаций дополнительных контактов и контакторов см. каталог.

Соединительный блок (6)

Расскажите о нас друзьям:

© 2020 Магистраль Энерго Engineering

Политика конфиденциальности

Выбор контактора и реле перегрузки для пускателя прямого пуска

Следующая статья поможет вам выбрать контактор и реле перегрузки для трехфазного пускателя прямого пуска, а также определить оптимальные параметры пускателя прямого пуска.

Данные, необходимые для выбора контактора и реле перегрузки

  • Мощность двигателя, кВт
  • Рабочее напряжение
  • Применение
  • Код кВА, если имеется .

    Параметры, которые необходимо учитывать при выборе

    • Ток полной нагрузки двигателя
    • Рабочее напряжение и напряжение питания катушки
    • Тип нагрузки и рабочий цикл
    • Включающая и отключающая способность контактора.

    Расчет тока полной нагрузки (FLC)

    Потребляемая мощность двигателя P =√3 V.I.Cosφ кВт

    Где
    P – номинальная мощность двигателя в кВт
    V и I – напряжение и ток соответственно

    Отсюда можно рассчитать ток полной нагрузки двигателя

    Ток полной нагрузки

       

    Рабочее напряжение и напряжение питания катушки

    • Силовые контакты контактора должны быть рассчитаны не ниже рабочего напряжения двигателя( согласно информации на паспортной табличке).
    • Напряжение катушки/управляющее напряжение контактора должно определяться исходя из конструкции цепи управления.

    Тип нагрузки и рабочий цикл

    • МЭК 60947-5-1 определяет требования к электромеханическим устройствам цепей управления.
    • Указывает тип электрической нагрузки и рабочий цикл нагрузки, чтобы упростить выбор контакторов и реле.
    9009 .iec.ch/publication/26973

    Включающая и отключающая способность

    Включающая/отключающая способность контактора — это максимальный ток, который он может безопасно включить или отключить. Он должен быть равен или больше тока заторможенного ротора. Ток заторможенного ротора можно рассчитать по следующей формуле:

    Ток заблокированного ротора

       

    (кВА/л.с.) указан на паспортной табличке двигателя на основе кода NEMA.

    Utilization category Typical application
    AC-1 Non-inductive or low-inductive load, resistance furnaces
    AC-2 Slip ring motors : запуск, выключение
    AC-3 Электродвигатели с короткозамкнутым ротором: пуск, отключение во время работы
    AC-4 Электродвигатели с короткозамкнутым ротором: запуск, рекуперативное торможение, реверс, толчковый режим
    NEMA
    Code Letter
    kVA/HP
    with locked rotor
    Approximate Mid-Range Value
    A 0 – 3.14 1.6
    В 3,15 – 3,55 3,3
    C 3.55 – 3.99 3.8
    D 4.0 – 4.49 4. 3
    E 4.5 – 4.99 4.7
    F 5.0 – 5.59 5.3
    G 5.6 – 6.29 5.9
    H 6.3 – 7.09 6.7
    J 7.1 – 7.99 7.5
    K 8.0 – 8.99 8.5
    L 9.0 – 9.99 9.5
    M 10.0 – 11.19 10. 6
    N 11.2 – 12.49 11.8
    P 12.5 – 13.99 13.2
    R 14.0 – 15.99 15.0
    S 16.0 – 17.99  
    T 18.0 – 19.99  
    U 20.0 – 22.39  
    V 22.4 – and up  

    Let us calculate the contactor and overload rating for DOL starter of следующий двигатель:

    7,5 кВт (10 л. с.), трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, 415 вольт, 50 Гц, 1450 об/мин, КПД двигателя: 90%, pf: 0,85, код кВА: H

    Полный ток нагрузки

       

       

    Ток заблокированного ротора

       

    Следовательно, контактор должен быть рассчитан на режим работы AC-3 с номинальным током более 12,28 А и током отключения не менее 102 А.

    Выбор теплового реле перегрузки

    Мин. Тепловая перегрузка Настройка реле = 70% x Ток полной нагрузки (фаза)
    Мин. Настройка реле тепловой перегрузки = 70 % x 12,28 = 8,6 А
    Макс. Тепловая перегрузка. Настройка реле = 120% x Ток полной нагрузки (фаза)
    Макс. Уставка теплового реле перегрузки = 120% x 12,28 = 14,7 А

    Следовательно, перегрузка должна быть выбрана ближе к диапазону 8,6-14,7.

    Правильный выбор контактора и реле перегрузки необходим для безопасного пуска двигателя. Приведенные выше расчеты могут помочь вам выбрать оптимальные номиналы контакторов и реле перегрузки. Узнайте больше о работе контакторов, реле перегрузки и пускателей звезда-треугольник из следующей статьи. Вы также можете использовать инструмент выбора пускателя DOL и инструмент проектирования пускателя звезда-треугольник | Инструмент для проектирования пускателей по схеме «звезда-треугольник» для выбора контактора и реле перегрузки.

    • Работа контактора
    • Работа реле перегрузки
    • Работа пускателя по схеме «звезда-треугольник»
    • Разница между реле и контактором
    • Разница между ЧРП и устройством плавного пуска
    • Комплексный инструмент для выбора пускателя Star-DOL8

      инструмент выбора пускателя треугольником

    Теги Электрические машины, Асинхронный двигатель

    Copyright © 2022 Electrical Classroom. Продолжая использовать этот веб-сайт, вы соглашаетесь с нашей политикой в ​​отношении файлов cookie. Политика конфиденциальности
    Просмотреть карту сайта

    Реле перегрузки |Автосервис и управление освещением | Bay Power

    Реле перегрузки | Автосервис и управление освещением | Бэй Пауэр | Бэй Пауэр

    Магазин не будет работать корректно в случае, если куки отключены.

    Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

    Ищете реле перегрузки? Получите цитату быстро.

    Получить предложение

    ×

    Ищете реле перегрузки? Получите цитату быстро.

    2 Columns

    First Name

    Last Name

    2 Columns

    Company (Optional)

    Telephone

    1 Column

    Email Address

    Items Needed

    Upload Files

    Перетащите файлы или нажмите, чтобы выбрать

    Загрузите фотографии имеющегося у вас оборудования, чтобы показать нам, что вам нужно

    Действия

    Что такое релейный переключатель?

    Реле перегрузки, также называемое релейным выключателем, представляет собой устройство, размыкающее цепь в случае электрической, тепловой или силовой перегрузки. При установке с контактором они создают пускатель двигателя. Реле перегрузки нормально замкнуты, то есть размыкаются только при перегрузке. Они используются для защиты двигателей от повреждений в ряде приложений в промышленных и коммерческих секторах, в том числе. Они доступны в нескольких номиналах тока, которые можно регулировать на некоторых моделях.

    Распространенные типы реле перегрузки.

    Реле перегрузки обычно относятся к одному из двух типов: тепловые реле или электрические реле. Механизм перегрузки внутри тепловых реле состоит из биметаллической пластины в сочетании с нагревательным элементом. Когда на нагревательный элемент поступает чрезмерный ток, биметаллическая полоса изгибается и размыкает нормально замкнутый контакт, разрывая цепь. Они имеют регулируемые номинальные значения тока для удовлетворения различных требований приложений. С другой стороны, электронные реле полагаются на электрические компоненты, которые измеряют протекающий через них ток. Хотя они более точны и доступны для большего количества токов, тепловые реле могут быть более экономичными.


    Запросить цену

    Возможна доставка в тот же день

    Круглосуточная экстренная поддержка

    Глобальная сеть поставщиков

    1 год гарантии

    Переключатели реле перегрузки всегда под рукой.

    Хотите купить новый релейный переключатель? Не ищите ничего, кроме Bay Power. Мы с гордостью располагаем широким ассортиментом электронных реле защиты электродвигателей от ведущих производителей реле. Выбирайте реле защиты электродвигателей ABB, полупроводниковые реле Crydom, реле защиты электродвигателей GE, предохранительные реле Pilz, термисторные защитные реле, защитные реле Allen Bradley и многое другое. Итак, ищете ли вы тепловое реле, твердотельное реле, реле низкого напряжения или реле высокого напряжения, вы всегда можете рассчитывать на то, что Bay Power предоставит вам реле перегрузки, которое вам нужно, всегда с одним- гарантия замена год.

    Реле перегрузки двигателя специально разработаны для управления всеми типами перегрузок двигателей переменного и постоянного тока и защиты двигателей от возможных повреждений. Доступные как реле IEC или реле NEMA, реле перегрузки двигателя могут использоваться для ряда приложений и могут быть электронными или тепловыми.

    Твердотельные реле — это разновидность электронных реле, не имеющих движущихся частей. Они используют транзисторы и датчики среди других электронных компонентов для обнаружения перегрузки. Они предпочтительнее из-за их точности и высокой скорости переключения, а также их применимости в приложениях с низким напряжением и малым током.

    Тепловые реле перегрузки основаны на биметаллической пластине и нагревательном элементе для обнаружения перегрузки и предотвращения последующего повреждения двигателя. Они являются надежным экономичным вариантом. Как реле IEC, так и реле NEMA могут быть сконфигурированы с механизмом защиты от тепловой перегрузки.

    Запросить предложение

    Пожалуйста, заполните следующую информацию или свяжитесь с нами по телефону (800) 699-2980, чтобы запросить бесплатное предложение. Наши дружелюбные сотрудники отдела продаж будут рады помочь вам!

    2 Columns

    First Name

    Last Name

    2 Columns

    Company (Optional)

    Telephone

    1 Column

    Email Address

    Items Needed

    Upload Files

    Drag и перетащите файлы или нажмите, чтобы выбрать

    Загрузите фотографии имеющегося у вас оборудования, чтобы показать нам, что вам нужно0019

    Категории брендов

    Почему Bay Power

    Продайте нам

    Наполните свой кошелек, а не выбрасывайте на свалку.

    Имеются ли старые или неиспользуемые реле перегрузки? Пока не избавляйтесь от них. В то время как у нас есть широкий ассортимент качественной электротехнической продукции и решений, как новых, так и восстановленных, мы также выкупаем ваше ненужное оборудование . Итак, прежде чем решить, что делать со старыми реле перегрузки и компонентами, попросите одного из наших опытных технических специалистов посмотреть, сможем ли мы сэкономить несколько деталей, защитить окружающую среду и сэкономить вам немного денег.

    Продайте нам

    Гарантия

    Отличный сервис не должен заканчиваться после покупки. Мы гордимся отношениями, которые мы строим с нашим менталитетом, ориентированным на клиента, и качеством наших реле перегрузки и компонентов. Вот почему мы предлагаем годовую гарантию замены на все наши электрические продукты и решения от ведущих производителей. Потому что когда вы покупаете с Bay Power, вы покупаете с уверенностью.

    Узнать больше

    Состояние продукта Часто задаваемые вопросы

    Мы гордимся тем, что располагаем разнообразными новыми и восстановленными компонентами по конкурентоспособным ценам от ведущих производителей реле перегрузки.

    Новый

    Благодаря большому ассортименту реле перегрузки и компонентов, наш находчивый и квалифицированный персонал всегда сможет получить именно то, что вам нужно. Благодаря нашей обширной сети поставщиков мы можем поставлять и приобретать огромное количество электротехнической продукции и решений, поэтому есть вероятность, что если вам это нужно, мы можем это получить.

    Восстановленное

    Приоритетом компании Bay Power является обеспечение вас надежным и высококачественным электрическим оборудованием. Вот почему наша миссия состоит в том, чтобы наши восстановленные электротехнические изделия и решения функционировали так же безупречно, как и в день их изготовления. Потому что при высоком качестве стоимость реле перегрузки не должна быть высокой.

    Новые излишки

    Наш выбор новых излишков Реле перегрузки могут поставляться не новыми в упаковке, но они работают так же хорошо, и через них никогда не проходило электричество. Все качество, никакой упаковки, всегда с нашей 1-летней гарантией замены.

    Общайтесь с нами через LiveChat

    Реле перегрузки — определение, типы и принцип действия — Wira Electrical

    Реле перегрузки очень часто используется, когда мы имеем дело с электродвигателями. Почему это?

    Электродвигатели часто используются в оборудовании, содержащем вращающиеся части. Поскольку двигатели часто довольно дороги, очень важно избегать их выхода из строя из-за того, что они пропускают электрический ток, превышающий их номинальную силу тока.

    Замыкания на землю (короткое замыкание в обмотках двигателя или периферийных кабелях) могут вызвать электрическую перегрузку, но более распространенными причинами являются заедание или неправильная работа.

    Каждый двигатель должен быть защищен от всех возможных дефектов, чтобы обеспечить длительную, безопасную работу и сэкономить время, потерянное из-за поломки. Почти все отрасли промышленности полагаются на электродвигатели для регулирования своих процессов и производительности. В результате двигатель необходимо сделать отказоустойчивым.

    Реле перегрузки — это один из типов устройств, предотвращающих повреждение двигателя в результате перегрузок и перегрузок по току. Его можно найти в центрах управления двигателями и пускателях двигателей, а также использовать с контакторами.

    Что такое защита от перегрузки?

    Реле перегрузки — это один из типов реле, с которым мы когда-нибудь столкнемся.

    Реле перегрузки в основном используется для защиты от перегрузки. Но что такое защита от перегрузки?

    Перегрузка происходит, когда двигатель потребляет слишком большой ток. Это может привести к перегреву двигателя и повреждению обмоток. В результате очень важно защитить двигатель, ответвленную цепь двигателя и компоненты ответвленной цепи двигателя от перегрузки.

    Реле перегрузки защищают двигатель, ответвленную цепь двигателя и компоненты ответвленной цепи двигателя от перегрева, вызванного перегрузкой. В состав пускателя двигателя входят реле перегрузки (сборка из контактора и реле перегрузки).

    Они защищают двигатель, следя за током, проходящим через цепь.

    Если ток превышает заданный предел в течение длительного периода времени, срабатывает реле перегрузки, активируя вспомогательный контакт, который замыкает цепь управления двигателем и обесточивает контактор.

    В результате отключается питание двигателя. Компоненты двигателя и цепи двигателя не перегреваются и не повреждаются при отсутствии питания.

    Реле перегрузки можно сбросить вручную, а некоторые реле перегрузки сбрасываются сами через некоторое время. После этого мотор можно снова включить.

    Реле перегрузки Определение

    Реле перегрузки — это устройства, защищающие электродвигатели от перегрузок и обрыва фазы.

    Когда двигатель перегружен, он обнаруживает это и прекращает подачу энергии, предотвращая перегрев двигателя и повреждение обмотки.

    Он также может защитить двигатель от обрыва/пропадания фазы и перекоса фаз, в дополнение к перегрузкам. Их обычно называют OLR.

    Что такое перегрузка?

    Перегрузка возникает, когда двигатель потребляет ток, превышающий его номинальное значение, в течение продолжительного времени.

    Это самая распространенная проблема, которая может привести к перегреву обмотки двигателя. В результате быстрое возвращение к обычной работе имеет решающее значение.

    См. также: базовая цепь постоянного тока

    Детали реле перегрузки

    Помимо биметаллической полосы и контактов, указанных в разделе, посвященном принципу работы, в реле перегрузки есть еще несколько компонентов, о которых стоит упомянуть.

    Обратите внимание на реле тепловой перегрузки ниже:

    Клеммы

    Доступны входные клеммы L1, L2 и L3. Его можно установить непосредственно на контактор. Клеммы T1, T2 и T3 могут использоваться для подачи питания на двигатель.

    Переключатель диапазона тока

    Над реле перегрузки имеется поворотная ручка. С помощью этой ручки можно установить номинальный ток двигателя. Ток можно отрегулировать между указанным верхним и нижним пределами. В случае электронного реле перегрузки также имеется ручка для выбора класса срабатывания.

    Кнопка сброса

    Реле перегрузки имеет кнопку сброса, которую можно использовать для сброса после отключения и устранения неисправности.

    Режим автоматического-ручного сброса

    Мы можем выбирать между ручным и автоматическим сбросом этих реле после поездки с помощью кнопки выбора ручного/автоматического сброса. Удаленный сброс OLR доступен, если устройство настроено на автоматический режим.

    Вспомогательный контакт

    Поставляются с двумя вспомогательными контактами: один НО (97-98) и один НЗ (97-98). (95-96). Контакт NO используется для обозначения отключения, тогда как контакт NC используется для отключения контактора. Размыкающие контакты должны иметь возможность напрямую переключать катушку контактора.

    Кнопка проверки

    Проводку управления можно проверить, нажав кнопку проверки.

    Символ реле перегрузки

    Вы должны знать и понимать, что у каждого электрического компонента, элемента и устройства есть свой символ.

    Этот символ упростит использование при рисовании, проектировании и анализе.

    Обратите внимание на символ теплового реле перегрузки ниже:

    Клеммы 1, 2, 3, 4, 5 и 6 являются клеммами питания
    Клеммы 95 и 96 — размыкающие контакты.
    Клеммы 97 и 98 — сигнальные контакты.

    Схема подключения реле перегрузки

    Схема подключения реле перегрузки приведена ниже, а знак реле перегрузки представлен двумя противоположными вопросительными знаками.

    В противном случае функция реле перегрузки обозначается символом «S». Хотя на рынке существует множество различных типов реле перегрузки, чаще всего используются «биметаллические тепловые реле перегрузки».

    Конструкция этого реле включает в себя два разных типа металлических полос, которые могут соединяться между собой и расти с разной скоростью при нагревании.

    Когда эта полоса достигает определенной температуры, она может обеспечить достаточно витков, чтобы разорвать цепь.

    Через несколько секунд перегрузка определяется, когда поток к двигателю превышает нагрузку на нагреватель. Время исследования реле используется для классификации реле перегрузки на три типа.

    Реле перегрузки на 10 секунд, 20 секунд и 30 секунд можно найти в категориях Класс 10, Класс 20 и Класс 30.

    Основная характеристика этого реле заключается в том, что оно предотвращает немедленный запуск двигателя. Реле перегрузки, например, контактирует с биметаллическим реле, а нормально замкнутые биметаллические соединения размыкают цепь до тех пор, пока полоса не остынет.

    Двигатель не запустится, если какой-либо контактор попытается нажать пусковой переключатель, чтобы выключить его.

    Принцип работы реле перегрузки

    Электротермические характеристики биметаллической пластины используются для срабатывания теплового реле перегрузки. Он подключен к цепи двигателя так, что ток протекает через полюса двигателя.

    Ток прямо или косвенно нагревает биметаллическую пластину, и она изгибается, когда ток превышает заданное значение.

    Всегда используются в паре с контакторами. Когда биметаллические пластины нагреваются, размыкающий контакт размыкается, отключая питание катушки контактора, обесточивая ее и прерывая подачу тока к двигателю.

    Ток, протекающий через OLR, всегда обратно пропорционален времени срабатывания. В результате, чем сильнее течет ток, тем быстрее он сработает.

    A = биметаллические пластины косвенного нагрева
    B = задвижка отключения
    C = рычаг отключения
    D = контактный рычаг
    E = биметаллическая пластина компенсации

    Таким образом, тепловые реле перегрузки описываются как реле с токозависимой и обратнозависимой выдержкой времени.

    Типы реле перегрузки

    Ниже приведены несколько типов реле перегрузки:

    • Биметаллические тепловые реле перегрузки
    • Электронные реле перегрузки
    • Эвтектические реле перегрузки
    • Полупроводниковые реле перегрузки

    Каждое из вышеперечисленных устройств работает по несколько иному принципу. Давайте посмотрим на это в частях ниже.

    Биметаллическое тепловое реле перегрузки: Принцип работы

    Биметаллическое тепловое реле, как указывалось ранее, основано на нагревательных свойствах биметаллической пластины. Полный ток двигателя проходит через OLR при прямом нагреве.

    В результате ток нагревает его напрямую.

    Непрямой нагрев, с другой стороны, удерживает биметаллическую пластину в тесном контакте с токоведущим проводом внутри OLR. Проводник и, как следствие, биметаллическая пластина нагреваются, когда на двигатель поступает слишком большой ток.

    Поскольку проводник изолирован, через полоску не может проходить ток.

    Электронное реле перегрузки: Принцип работы

    Это также известно как полупроводниковое реле перегрузки.

    Внутри электронных реле перегрузки нет биметаллической пластины. Вместо этого он определяет количество тока, подаваемого на двигатель, с помощью датчиков температуры или трансформаторов тока. Он защищает вас с помощью микропроцессорных технологий.

    PTC используется для определения температуры и отключения цепи в случае неисправности из-за перегрузки. Трансформаторы тока и датчики на эффекте Холла входят в состав некоторых электронных реле перегрузки, которые непосредственно измеряют величину протекающего тока.

    Отсутствие биметаллической пластины в электронном ОЛР приводит к низким тепловым потерям внутри реле, что является большим преимуществом по сравнению с тепловым ОЛР.

    Электронные реле также более точны, чем тепловые реле.

    Электронные реле некоторых производителей имеют различные характеристики, такие как защита от замыкания на землю, защита двигателя от опрокидывания и т.д.

    Электронные реле перегрузки идеально подходят для приложений, в которых двигатели должны запускаться и останавливаться часто.

    Они предназначены для поддержания пускового тока двигателя (который обычно в 6–10 раз превышает ток полной нагрузки) в течение ограниченного времени (обычно 15–30 секунд в зависимости от порогового значения тока).

    Эвтектическое реле перегрузки: как оно работает

    Обмотка нагревателя, механический механизм активации механизма отключения и эвтектический сплав составляют реле перегрузки такого типа. Эвтектический сплав состоит из двух или более компонентов, которые затвердевают или плавятся при заданной температуре.

    Эвтектический сплав находится в трубке реле перегрузки, которое часто используется в сочетании с подпружиненным храповым колесом для срабатывания механизма отключения при операциях перегрузки.

    Маленькая обмотка нагревателя проводит ток двигателя. Обмотка нагревателя нагревает трубку из эвтектического сплава при перегрузке.

    В результате нагрева сплав плавится, освобождая храповое колесо и позволяя ему вращаться. В результате этого действия замкнутые вспомогательные контакты реле перегрузки размыкаются.

    После срабатывания реле перегрузки Eutectic можно сбросить только вручную. Обычно это достигается нажатием кнопки сброса, расположенной на крышке реле.

    Нагреватель, включенный в реле, выбирается исходя из тока полной нагрузки двигателя.

    Класс отключения реле перегрузки

    Класс отключения определяет, сколько времени требуется для размыкания контактора при перегрузке.

    Обратите внимание на приведенную ниже таблицу от Schneider:

    Класс 10, Класс 20, Класс 30 и Класс 5 являются наиболее популярными классификациями. При 600-процентном токе полной нагрузки двигателя OLR срабатывает через 10, 20, 30 и 5 секунд соответственно.

    Наиболее широко используются классы 10 и 20. Двигатели, создающие нагрузки с большой инерцией, защищены реле перегрузки класса 30, а двигатели, требующие очень быстрого отключения, защищены реле класса 5.

    Схема подключения реле перегрузки

    Они всегда используются вместе с контакторами цепи. Он подключен последовательно с двигателем, что позволяет электричеству свободно проходить через него.

    Ниже перечислены различные способы подключения однофазных и трехфазных двигателей.

    Используются реле перегрузки К1 и К1М. Подключение однофазного двигателя показано на первом и втором рисунках, а подключение трехфазного двигателя показано на третьем.

    Преимущества реле перегрузки

    Реле защиты от перегрузки бывают различных форм и размеров. Примерами являются плавкие предохранители, тепловые реле, электромеханические реле и электронные реле.

    Слаботочные устройства, такие как бытовые электроприборы, часто защищаются плавкими предохранителями.

    Сильноточное оборудование, такое как промышленные двигатели, защищено тепловыми, электромеханическими и электронными реле.

    Основные преимущества реле:

    1. ЗАЩИТА, НА КОТОРУЮ МОЖНО ПОЛОЖИТЬСЯ
    отключил электричество к двигателю. Это недорогой метод сокращения времени простоя при ремонте или замене двигателей, вышедших из строя из-за чрезмерного тока.

    2. СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ПОДБОР ПОДРЯДЧИКОВ
    Подрядчики несут большие рабочие токи главной цепи. Они содержат встроенные системы для предотвращения дугового разряда, вызванного сильным прерыванием тока двигателя. Когда контакторы и тепловые реле подобраны надлежащим образом, в результате получаются хорошие схемы запуска двигателя

    3. СТАРТЕРЫ ПРОСТЫ В ИСПОЛЬЗОВАНИИ.
    Ручные пускатели двигателей используются для включения и выключения двигателей. Эти электромеханические устройства легко настраиваются и сбрасываются после срабатывания.

    4. МОНТАЖНЫЕ КОМПЛЕКТЫ
    Для некоторых типов реле защиты от перегрузки предусмотрены специальные монтажные комплекты.

    Для управления порогом срабатывания реле защиты от перегрузки имеют регулируемые диапазоны уставки тока. Они могут обнаруживать и защищаться от фазовых замыканий в дополнение к предотвращению электрических перегрузок.

    Поскольку эти реле часто используются в жарких условиях, они допускают температуру окружающей среды до 60 градусов Цельсия.

    Реле также имеют пломбируемые автоматические или ручные сбросы для защиты от опасных условий, в которых они работают.

    Реле не пропускают электрический ток и имеют функции остановки и проверки для обеспечения их работоспособности.

    Реле перегрузки и автоматический выключатель

    В чем разница между перегрузкой и слишком высоким током?

    Тип перегрузки по току — перегрузка. Перегрузка — это перегрузка по току, которая сохраняется в пределах допустимого номинального тока оборудования, но вызывает перегрев оборудования.

    Перегрузка по току обычно происходит мгновенно. Разновидностью перегрузки по току является короткое замыкание.

    Например, что такое перегрузка в цепи?

    Когда вы потребляете больше электроэнергии, чем цепь может безопасно выдержать, возникает перегрузка. Проводка, выключатель (или предохранитель в старых системах электропроводки) и гаджеты составляют цепь (например, осветительные приборы, бытовая техника и все, что подключено к розетке).

    В этом случае защита от перегрузки обеспечивается автоматическим выключателем?

    Автоматический выключатель представляет собой электрический выключатель, который срабатывает автоматически для защиты электрической цепи от повреждений, вызванных перегрузкой или коротким замыканием.

    Его основная цель — остановить ток при обнаружении дефекта.

    Что такое устройство защиты от перегрузки и как оно работает?

    Когда ток достигает уровня, вызывающего чрезмерное или опасное повышение температуры проводников, срабатывает устройство защиты от перегрузки по току для защиты цепи.

    Значения тока короткого замыкания или замыкания на землю, а также условия перегрузки обнаруживаются большинством устройств защиты от перегрузки по току.

    Резюме

    1. Почему сработал OLR?

    Как указывалось ранее, есть три ключевых фактора, которые приводят к отключениям из-за перегрузки:

    • Двигатель перегружен.
    • Потеря входной фазы
    • Несбалансированная фаза.

    Помимо этого, могут быть доступны различные дополнительные функции безопасности. Это зависит от производителя.

    2. Как реле перегрузки защищает от обрыва фазы?

    Ток, протекающий через каждый полюс реле перегрузки к двигателю, остается постоянным во время нормальной работы.

    При обрыве одной из фаз ток в двух других фазах увеличивается в 1,73 раза от типичного значения.

    В результате реле перегрузки нагревается и срабатывает. Однофазное вращение двигателя или обрыв фазы — это другие термины, обозначающие обрыв фазы.

    3. Способно ли реле перегрузки защитить от короткого замыкания?

    Короткое замыкание не защищено реле перегрузки. С ними всегда следует использовать устройства защиты от короткого замыкания.

    В противном случае короткое замыкание в двигателе может привести к его выходу из строя. Перегрузки, обрыв фазы и дисбаланс фаз защищены, но не от короткого замыкания.

    Принцип работы теплового реле перегрузки: Техническое объяснение!

    Электрические двигатели составляют большую часть нагрузки энергосистемы. Требования рынка вынуждают производителей систем управления двигателями постоянно оценивать технологии защиты двигателей. Технологические достижения теперь позволяют индустрии управления двигателем предлагать несколько вариантов защиты двигателя. Эффективный принцип работы делает тепловое реле одним из лучших решений для защиты двигателя.

    Содержание

    Что такое тепловое реле перегрузки?

    Тепловое реле перегрузки обеспечивает защиту однофазных или трехфазных двигателей. Реле контролирует рабочий ток двигателя и отключает контактор в случае перегрузки. Он также защищает двигатель от повреждения при обрыве фазы.

    Тепловое реле перегрузки выполняет следующие функции:

    • Обеспечивает безопасные временные перегрузки (например, запуск двигателя) без нарушения цепи.
    • Срабатывает и размыкает цепь, если ток достаточно высок, чтобы через некоторое время вызвать повреждение двигателя.
    • Может быть сброшен после устранения перегрузки.

    При выборе соответствующего типа теплового реле перегрузки с соответствующей функциональностью двигатель можно защитить от большинства повреждений, вызванных следующими условиями:

    • Неисправность подшипника
    • Неисправность стержня ротора
    • Внешние неисправности
    • Неисправность обмотки статора
    • Неисправность муфты вала

    Как работает тепловое реле перегрузки?

    Контакты теплового реле перегрузки замыкаются или размыкаются в зависимости от степени нагрева, выделяемого током через катушку реле, включенную последовательно с защищаемой нагрузкой. Поскольку существует определенный интервал времени между протеканием тока и выделением тепла катушкой, для защиты от перегрузки используются тепловые реле перегрузки.

    Тепло, выделяемое при перегрузке, пропорционально квадрату тока. Это тепло используется либо для расплавления сплава, что позволяет храповому колесу повернуться и разомкнуть контакт управления, либо для нагревания биметаллической пластины, заставляя ее изгибаться и размыкать контакт управления.

    Тепловое реле перегрузки предназначено для токозависимой защиты приложений с нормальными условиями пуска от недопустимо высокого повышения температуры в результате перегрузки или обрыва фазы. Перегрузка или обрыв фазы приводят к тому, что ток двигателя превышает установленный номинальный ток двигателя. Это повышение тока нагревает биметаллические пластины внутри реле через нагревательные элементы, которые, в свою очередь, приводят в действие вспомогательные контакты посредством механизма отключения из-за их отклонения. Они отключают нагрузку через контактор. Время отключения зависит от отношения тока отключения к рабочему току Ie и сохраняется в виде характеристики отключения с долговременной стабильностью. Состояние «Отключено» сигнализируется с помощью индикатора положения переключения.

    Тепловое реле перегрузки стандартно имеет нормально замкнутый (НЗ) контакт, который сбрасывается вручную после прерывания тока. Более дорогие тепловые реле перегрузки имеют размыкающий контакт с автоматическим сбросом, а также могут быть оснащены нормально разомкнутым (НО) контактом для сигнализации или индикации.

    Важное уведомление:

    В отличие от своего широко используемого названия, тепловые реле перегрузки являются не реле, как электромеханические реле, а датчиками, обнаруживающими электрический ток. Кроме того, эти реле можно рассматривать или называть «переключателями», но они не являются переключателями, хотя косвенно выполняют действие переключения. Фактически, тепловые реле перегрузки могут прерывать вспомогательную цепь или цепь управления силового реле, то есть реального выключателя, вызывая его деактивацию. С этой точки зрения тепловое реле перегрузки является неотъемлемой частью любого силового реле, питающего электродвигатель. Он механически и электрически связан с силовым реле, и оба они вместе составляют единое силовое устройство, включаемое в силовую цепь электродвигателя. В этом случае реле действует как механизм переключения, а реле перегрузки — как датчик, определяющий ток двигателя. По этой причине все производители силовых реле также выпускают соответствующие тепловые реле перегрузки.

    Вилка номинального тока

    Для четкого понимания тепловых реле перегрузки вы должны знать функции кнопок и клемм на реле.

    1. Подключение для монтажа на контактах
    2. Руководство/Кнопка автоматического сброса
    3. Кнопка тестирования
    4. Настройка тока двигателя
    5. Кнопка остановки
    6. Термины для снабжения

    Технические условия

    Термические перегрузки. По этой причине лучше знать технические термины, связанные с этим продуктом.

    Классы срабатывания

    Классы срабатывания описывают временные интервалы, в течение которых реле перегрузки должно срабатывать при 7,2-кратном рабочем токе Ie для симметричной трехполюсной нагрузки из холодного состояния.

    Настройка тока

    Тепловое реле перегрузки настраивается на номинальный ток двигателя с помощью поворотного потенциометра. Шкала поворотного потенциометра откалибрована в амперах.

    Ручной и автоматический сброс

    При выборе ручного сброса сброс можно выполнить непосредственно на устройстве, нажав кнопку «СБРОС». Если выбран автоматический сброс, реле будет сброшено автоматически. Сброс невозможен, пока не истечет время восстановления.

    Время восстановления

    После срабатывания из-за перегрузки требуется определенное время для охлаждения биметаллических пластин тепловых реле перегрузки. Реле перегрузки можно сбросить только после того, как оно остынет.

    Функция проверки

    Правильное функционирование готового теплового реле перегрузки можно проверить с помощью кнопки ТЕСТ. Кнопка тестирования используется для имитации срабатывания реле. Во время этой симуляции нормально замкнутый контакт (95-96) размыкается, а нормально разомкнутый контакт (97-98) замыкается, при этом реле перегрузки проверяет правильность подключения вспомогательной цепи.

    Функция останова

    При нажатии кнопки СТОП нормально замкнутый контакт размыкается, и последовательно включенный контактор обесточивается, и, следовательно, нагрузка отключается. Нагрузка снова подключается через контактор при отпускании кнопки STOP.

    Индикация состояния

    Текущее состояние теплового реле перегрузки отображается с помощью индикатора состояния.

    Вспомогательные контакты

    Тепловое реле перегрузки имеет нормально разомкнутый контакт для сигнала отключения и нормально замкнутый контакт для отключения контактора.

    TeSys Deca, тепловое реле перегрузки, 7–10 А, класс 10 А

    Основной контент начинается здесь

    Schneider Electric

    MFR: Schneider Electric

    MFR #: LRD14

    UPC: 785
    6774

    Артикул #: 183800

    Schneider Electric

    MFR #: LRD14

    UPC: 785
    6774

    Артикул #: 183800

    Наличие

    Местоположение В наличии Кол-во
    РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ДЕ-МОЙН 3
    РАЧИНСКИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР 0

    $92. 11 каждый

    Описание

    Реле перегрузки TeSys LRD предназначены для использования с контакторами TeSys D в качестве пускателя двигателя. Это реле перегрузки можно использовать с контакторами TeSys D от 9 до 38 А. Эти дифференциальные тепловые реле перегрузки обнаруживают перегрузки по току в линиях, ведущих к двигателю. При обнаружении сверхтока реле перегрузки, работающее с контактором, отключит питание двигателя. Это сведет к минимуму повреждение обмоток двигателя. Это реле перегрузки имеет регулируемый номинальный ток срабатывания от 7 до 10 ампер. Этот номинальный ток отключения откалиброван в соответствии с классом 10A. Сертифицировано по нескольким стандартам (IEC, UL, CSA, CCC, EAC, ATEX, Marine), соответствует требованиям Green Premium (RoHs/Reach).

    Технические характеристики

    Каталожный номер ЛРД14
    Производитель Шнайдер Электрик
    Марка Шнайдер Электрик
    Суббренд TeSys LRD; TeSys Deca; LRD
    Описание гарантии Договорная гарантия: 18 месяцев
    Страна происхождения Франция
    Сделано в США
    Приложение Защита двигателя;LC1D09;LC1D12;LC1D38;LC1D32;LC1D25;LC1D18
    Конфигурация контактов 1 НО + 1 НЗ
    Рейтинг контактов 10А ЦЕПЬ УПРАВЛЕНИЯ
    Изоляция СИЛОВАЯ ЦЕПЬ 600 В CSA-СИЛОВАЯ ЦЕПЬ 600 В UL-СИЛОВАЯ ЦЕПЬ 690 В IEC 60947-4-1
    Крепление Рельсовая пластина
    Количество полюсов 3
    Тип сброса РУЧНОЙ ИЛИ АВТОМАТИЧЕСКИЙ
    Специальные возможности Красная кнопка остановки; синяя кнопка сброса
    Стандартный UL, CSA
    URL-адрес RoHS https://checkaproduct. se.com/DistantRequestDispatcher.aspx?action=export&pid=640228&lang=en-us
    УПК 785
    6774
    Тип изделия Дифференциальное тепловое реле перегрузки
    Размер 2,76
    Рабочая температура -20C ДО 60C БЕЗ УМЕНЬШЕНИЯ НОМИНАЛЬНЫХ МОЩНОСТЕЙ
    Тип отключения БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ/ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ КЛАСС 10 С ТЕПЛОВОЙ КОМПЕНСАЦИИ С ОДНОФАЗНЫМИ ДАТЧИКАМИ.

    принцип действия, устройство, как выбрать

    При работе энергетического оборудования на него постоянно воздействуют токовые перегрузки, снижающие долговечность. Защитой в таких ситуациях является тепловое реле электродвигателя, отключающее питание при возникновении нештатных ситуаций.

    Предлагаем разобраться в устройстве, принципе работы, видах и нюансах подключения защитных устройств. Кроме того, мы расскажем, какие параметры и характеристики следует учитывать при выборе теплового реле.

    Содержание статьи:

    • Конструкция теплового реле
    • Принцип работы устройства
    • Как подключить тепловое реле
    • Нюансы при установке устройства
    • Существующие типы устройств
    • Как выбрать тепловое реле
      • Основные характеристики устройств
      • Выбор устройства по правилам
    • Выводы и полезное видео по теме

    Конструкция теплового реле

    Аналогичное устройство имеют тепловые реле всех видов. Важнейшим элементом любого из них является чувствительная биметаллическая пластина.

    На величину тока отключения влияют температурные показатели среды, в которой работает реле. Повышение температуры сокращает время отклика.

    Чтобы минимизировать этот эффект, разработчики устройств выбирают максимально возможную температуру биметалла. Для этой же цели в некоторых реле предусмотрена дополнительная компенсационная пластина.

    Устройство состоит из корпуса, нихромового нагревателя, биметаллической пластины, защелки, винта, рычага, подвижного контакта и кнопки возврата (+)

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

    Величина тока в биметалле регулируется с помощью шунтов. Все детали смонтированы в корпусе. П-образный биметаллический элемент закреплен на оси.

    Спиральная пружина упирается в один конец пластины. Другой конец опирается на уравновешенный изолирующий блок. Он совершает вращения вокруг оси и является опорой для контактного моста, оснащенного серебряными контактами.

    Для согласования заданного тока биметаллическая пластина соединяется левым концом с механизмом. Регулировка происходит за счет воздействия на первичную деформацию пластины.

    Если величина токов перегрузки становится равной или большей установленной, изоляционный блок вращается под действием пластины. При его опрокидывании отключается размыкающий контакт устройства.

    Тепловое реле ТРТ в секции. Основными элементами здесь являются: корпус (1), задающий механизм (2), кнопка (3), ось (4), серебряные контакты (5), контактная перемычка (6), блок изоляции (7), пружина (8), пластина биметаллическая (9), ось (10)

    Автоматически реле выполняет сброс. Процесс самостоятельного возврата занимает не более 3 минут с момента включения защиты. Возможен и ручной сброс, для этого предусмотрена специальная клавиша Reset.

    При использовании устройство принимает исходное положение через 1 минуту. Для активации кнопки ее поворачивают против часовой стрелки, пока она не поднимется над корпусом. Установочный ток обычно указывается на панели.

    Принцип работы устройства

    Выполняя защитную функцию, отключает цепи питания. Тепловое реле отличается от него тем, что при превышении нагрузки просто выдает управляющий сигнал. При этой защите малые токи коммутируются в той же цепи управления.

    В цепи перед тепловым реле есть . Когда цепи размыкаются в аварийной ситуации, дублирование контактора не требуется. Поэтому для изготовления силовых контактных групп не используется материал.

    Наиболее популярными являются инструменты, оснащенные биметаллическими пластинами. Сама пластина состоит из двух одинаковых элементов.

    Один из них имеет значительный температурный коэффициент, а другой чуть ниже. Эти два компонента плотно прилегают друг к другу.

    Поскольку составные части биметаллической пластины изготовлены из пары разнородных металлов, имеющих разные коэффициенты расширения, при нагреве она изгибается и взаимодействует с контактами

    Такое жесткое соединение обеспечивается сваркой или горячей прокаткой. В связи с тем, что пластина закреплена неподвижно, при нагреве наблюдается ее изгиб в сторону элемента с меньшим температурным коэффициентом. Этот принцип взят за основу при создании .

    При их производстве используются хромоникелевые стали и немагнитные, имеющие большой температурный коэффициент. В качестве материала с небольшим значением этого параметра используется инвар – соединение никеля с железом.

    По этой схеме работает тепловое реле. Свободный конец биметаллической пластины при ее отклонении воздействует на контакты теплового реле (+)

    Пластина биметаллическая нагревается токами нагрузки. Они протекают чаще всего через специальный нагреватель. Бывает и комбинированный нагрев, при котором помимо тепла, отдаваемого нагревателем, биметалл нагревает еще и проходящий через него ток.

    Как подключить тепловое реле

    Замкнутый контакт (нормально подключенный), с помощью которого тепловой модуль подключается к магнитному пускателю, обозначается NC или NC, что означает нормально замкнутый. Буквенное сочетание NO указывает на нормально разомкнутый контакт.

    В простой схеме используется для подачи сигнала о срабатывании защиты двигателя из-за превышения пороговой температуры.

    При реализации в комплексных схемах управления способна формировать в аварийном порядке сигнал на вывод конвейера из рабочего состояния.

    Тепловое реле размещается за контакторами, но перед электродвигателем. Контакт нормального подключения подключается к кнопке «Стоп» на пульте управления последовательно (+)

    Обозначение выводов контакторов диктует ГОСТ: нормально замкнутые — 95-96, нормально разомкнутые — 97-98. К первой паре подключается пускатель, вторая используется для сигнальных цепей. Так как двигатель и тепловое реле должны быть защищены от короткого замыкания, цепь должна содержать автоматический выключатель.

    На схеме устройства есть кнопки «Тест» и «Стоп» или «Сброс». С помощью первого проверяют работоспособность, а второго — вручную отключают защиту.

    С помощью поворотного переключателя взвода после включения защиты производится перезапуск электродвигателя. Стеклянная крышка изделия маркируется и опломбируется.

    По типу соединения можно выделить две большие группы тепловых реле:

    • первая группа — устройства, монтируемые за магнитным пускателем и подключаемые с помощью перемычек;
    • вторая группа — устройства, устанавливаемые непосредственно на контактор пускателя.

    В последнем случае при запуске основная нагрузка ложится на контактор. Здесь тепловой модуль оснащен медными контактами, подключенными непосредственно к входам пускателя.

    Цепь теплового реле. На него нанесены обозначения элементов управления и выводов. Для разных моделей эти обозначения могут отличаться (+)

    К ТР подключаются провода от двигателя. Само реле в такой схеме представляет собой промежуточный узел, анализирующий ток, поступающий в пути к двигателю от магнитного пускателя.

    Нюансы при установке устройства

    Не только перегрузки по току, но и показатели внешней температуры могут влиять на быстродействие термомодуля. Защита сработает даже при отсутствии перегрузки.

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

    Чтобы избежать подобных явлений, нужно следовать рекомендациям специалистов:

    1. При выборе реле ориентируйтесь на максимально допустимую рабочую температуру.
    2. Установить защиту в одном помещении с охраняемым объектом.
    3. Для установки выбирайте места, где нет источников тепла или вентиляционных устройств.
    4. Необходимо настроить термомодуль, ориентируясь на реальную температуру окружающей среды.
    5. Оптимальный вариант — наличие встроенной термокомпенсации в конструкции реле.

    Дополнительной опцией теплового реле является защита при обрыве фазы или полностью питающей сети. Для трехфазных двигателей этот момент особенно актуален.

    Ток в тепловом реле проходит последовательно через его нагревательный модуль и далее к двигателю. Дополнительные контакты подключают устройство к обмотке пускателя (+)

    При неисправности в одной фазе две другие принимают на себя больший ток. В результате быстро происходит перегрев, а затем и отключение. При выходе из строя реле могут выйти из строя как двигатель, так и проводка.

    Существующие типы устройств

    Класс тепловых реле включает несколько типов: ТРН, РТЛ, ТРП, РТИ, РТТ. Применение каждого обусловлено конструктивными особенностями.

    Реле двухфазного тока (ТРН) , используется в основном для электрической защиты асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Как правило, они работают от сети с номиналом до 500 В, частотой 50 Гц.

    Реле оснащено ручным контактным механизмом управления. Размеры ТРН позволяют интегрировать их в комплектные устройства станций как закрытого, так и открытого типа, согласовывающие работу приводов. Они не выполняют функцию защиты от КЗ и сами в ней нуждаются.

    Реле ГТО имеют виброустойчивый механизм, ударопрочный корпус. Предназначен для защиты асинхронных трехфазных двигателей, работающих в условиях повышенных механических нагрузок.

    Рассчитаны на максимальный ток 600 А и напряжение максимальное 500 В, а в цепях постоянного тока — 440 В. Автоматика нечувствительна к внешней температуре и срабатывает при превышении показателя 200°С.

    РТЛ устройства — трехфазные, помимо защиты двигателя от перегрузок, предохраняют ротор от заклинивания. Они страхуют его от пробоев при перекосе фаз, при длительном пуске.

    Работают автономно с клеммниками КРЛ и в модификации с магнитным пускателем ПМЛ. Рабочий интервал тока от 0,10 до 86 А.

    Контактор в паре с тепловым реле. При срабатывании устройства нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты синхронно меняют свое положение

    РТТ — устройство защищает асинхронные двигатели от бросков тока, перекоса фаз, заклинивания и других аварийных ситуаций. Применяется как в качестве самостоятельного устройства, так и в качестве установки в пускатели ПМА и ПМЭ.

    Изделие трехфазное РТИ наделено теми же функциями, что и предыдущее, но используется в модификации со пускателями КТМ и КМИ.

    Как выбрать тепловое реле

    Реле двигателя необходимо для защиты, когда по технологическим причинам возникает потенциальная угроза перегрузки. Второй случай – необходимость ограничения времени пуска в условиях пониженного напряжения.

    Эти требования содержатся в соответствующих инструкциях. В котором изложено желание оснастить защитное изделие задержкой по времени. Все это они реализуют с помощью тепловых реле.

    Основные характеристики устройств

    Основные данные устройства защиты двигателя:

    1. Контактная производительность в зависимости от токовых параметров — времятоковый индикатор.
    2. Рабочий ток, при котором срабатывает ТП.
    3. Настройки ограничения тока. Во всех устройствах, выпускаемых разными производителями, этот параметр немного отличается. Превышение номинального на 20% влечет за собой работу устройства примерно через 25 минут.
    4. Номинальный ток рабочей биметаллической пластины. Это относится к значению, выше которого реле не отключается немедленно.
    5. Текущий диапазон, в котором срабатывает реле.

    Информацию о термореле можно получить, расшифровав его маркировку. Символ типа исполнения может отличаться.

    Контактор в паре с тепловым реле. При работе устройства нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты синхронно изменяют свое положение (+)

    Расположение отечественных ТП регламентируется ГОСТ 15150. На их работу влияют такие моменты, как высота подъема над уровнем моря, вибрация, шок, ускорение.

    Все эти нюансы производители отражают в маркировке своей продукции. Некоторые из них дополнительно включают информацию о возможности работы в присутствии вредных веществ и взрывоопасных газов.

    Выбор устройства по правилам

    Требования к тепловому реле изложены в инструкции. Здесь также оговаривается, что защита должна иметь выдержку времени. Все запросы они реализуют с помощью специальных устройств.

    Времятоковые характеристики ТР и защищаемого двигателя. При токах короткого замыкания нагревательные элементы реле становятся термически неустойчивыми (+)

    При анализе времятоковых характеристик ТР необходимо учитывать, что срабатывание может происходить из перегретого или холодного состояния.

    Безупречная защита предполагает, что кривые, изображающие оптимальную для безаварийной работы оборудования зависимость продолжительности протекания тока от величины тока для реле и двигателя, различны. Первая должна быть ниже второй.

    В таблице приведены технические характеристики теплового реле РТЛ. На него можно подобрать защитное устройство с нужными параметрами для мощности двигателя (+)

    Правильный выбор защитного изделия основывается на таком параметре, как номинальный рабочий ток. Его значение связано с номинальным током нагрузки электродвигателя.

    Как международные, так и национальные стандарты предусматривают, что номинальный ток двигателя аналогичен уставке тока срабатывания теплового реле.

    Это означает, что включение в работу аппарата происходит при перегрузке от 20 до 30% или при Iср.х1,2 или 1,3 не позднее 20 мин.

    Исходя из этого, выбор необходимо сделать так, чтобы ток отказа ТР превышал номинальный ток охватываемого объекта в среднем на 12 %. Значение In отображается в паспорте устройства и на табличке, закрепленной на корпусе.

    На его основе подбирают и ТР, и соответствующий ему пускатель. Шкала реле калибруется в амперах и, как правило, соответствует установленному значению тока.

    Пример подбора теплового реле для асинхронного двигателя, подключенного к сети 380 В, мощностью 1,5 кВт.

    Рабочий номинальный ток для него 2,8 А, значит, пороговый ток для теплового реле будет: 1,2*2,8=3,36 А. По таблице подбор нужно остановить на РТЛ-1008, диапазон регулировки которого находится в пределах от 2,4 до 4 А.

    При срабатывании защиты сначала устранить первопричину остановки, а затем вернуть «нагрев» в исходное состояние с помощью клавиши возврата

    При отсутствии данных паспортной таблички двигателя Как известно, ток определяют с помощью специальных приборов — токоизмерительных клещей или мультиметра с соответствующей опцией. Измерения проводятся на каждой из фаз.

    Важно при выборе обращать внимание на напряжение, указанное на приборе. Если вы планируете использовать тандемный пускатель ТП, необходимо учитывать количество контактов.

    При подключении устройства к трехфазной сети необходим модуль, имеющий функцию защиты на случаи перегорания проводников или перекоса фаз.

    Выводы и полезное видео по теме

    Схема эффективной защиты двигателя:

    Компоненты теплового реле:

    Принцип взаимодействия различных устройств в разных вариантах подключения теплового реле одинаков.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *