Thermorelais für einen Elektromotor: Funktionsprinzip, Gerät, Auswahl

Während des Betriebs von Kraftgeräten wird es ständig von Stromüberlastungen beeinflusst, die die Lebensdauer verringern. Schutz in solchen Situationen ist ein thermisches Relais für den Elektromotor, das bei ungewöhnlichen Umständen die Stromversorgung unterbricht.

Wir bieten an, das Design, das Funktionsprinzip, die Arten und Nuancen des Anschlusses von Schutzvorrichtungen zu verstehen. Darüber hinaus teilen wir Ihnen mit, welche Parameter und Eigenschaften bei der Auswahl eines thermischen Relais berücksichtigt werden sollten.

Thermorelais Design

Thermorelais aller Art haben eine ähnliche Vorrichtung. Das wichtigste Element von jedem von ihnen ist eine empfindliche Bimetallplatte.

Der Wert des Auslösestroms wird durch die Temperaturanzeigen des Mediums beeinflusst, in dem das Relais arbeitet. Ein Temperaturanstieg verkürzt die Reaktionszeit.

Um diesen Effekt zu minimieren, wählen Geräteentwickler die höchstmögliche Bimetalltemperatur. Aus dem gleichen Grund bieten einige Relais eine zusätzliche Kompensationsplatte.

Das Gerät besteht aus einem Körper, einer Nichromheizung, einer Bimetallplatte, einem Riegel, einer Schraube, einem Hebel, einem beweglichen Kontakt und einem Rücklaufknopf (+).

Wenn Nichromheizungen in der Konstruktion des Relais enthalten sind, werden sie in einer parallelen, seriellen oder parallel-seriellen Schaltung mit einer Platte verbunden.

Der aktuelle Wert im Bimetall wird über Shunts geregelt. Alle Teile sind im Gehäuse montiert. Das U-förmige Bimetallelement ist an der Achse befestigt.

Die Schraubenfeder liegt an einem Ende der Platte an. Das andere Ende basiert auf einem ausgeglichenen Isolierblock. Er dreht sich um die Achse und ist eine Stütze für die mit Silberkontakten ausgestattete Kontaktbrücke.

Um den Sollstrom zu koordinieren, wird die Bimetallplatte mit ihrem linken Ende an ihren Mechanismus angeschlossen. Die Einstellung erfolgt aufgrund der Auswirkung auf die primäre Verformung der Platte.

Wenn die Größe der Überlastströme gleich oder größer als die Einstellungen wird, dreht sich der Isolationsblock unter dem Einfluss der Platte. Während des Umkippens wird der Trennkontakt des Geräts getrennt.

Thermisches TPT-Relais in einem Abschnitt. Die Hauptelemente sind hier: Gehäuse (1), Sollwertmechanismus (2), Knopf (3), Achse (4), Silberkontakte (5), Kontaktbrücke (6), Isolierblock (7), Feder (8), Platte Bimetall (9), Achse (10)

Das Relais führt automatisch einen Reset durch. Der Selbstrückgabevorgang dauert ab dem Zeitpunkt des Einschaltens des Schutzes nicht länger als 3 Minuten. Manuelles Zurücksetzen ist ebenfalls möglich, hierfür wird eine spezielle Reset-Taste mitgeliefert.

Bei Verwendung nimmt das Gerät in 1 Minute seine Ausgangsposition ein. Um den Knopf zu aktivieren, wird er gegen den Uhrzeigersinn gedreht, bis er sich über den Körper erhebt. Der Installationsstrom wird normalerweise auf dem Bedienfeld angezeigt.

Das Funktionsprinzip des Gerätes

Schutzfunktion ausüben, Leistungsschalter Trennt die Stromversorgungskreise. Das thermische Relais unterscheidet sich davon darin, dass es bei Überschreitung der Last einfach ein Steuersignal ausgibt. Mit diesem Schutz werden kleine Ströme im gleichen Steuerkreis geschaltet.

In der Schaltung vor dem thermischen Relais ist Magnetstarter. Wenn die Stromkreise im Notfall geöffnet werden, muss das Schütz nicht dupliziert werden. Daher wird kein Material zur Herstellung von Leistungskontaktgruppen verwendet.

Am beliebtesten sind Instrumente mit Bimetallplatten. Die Platte selbst besteht aus zwei ähnlichen Elementen.

Einer von ihnen hat einen signifikanten Temperaturkoeffizienten und der andere ist etwas niedriger. Diese beiden Komponenten passen genau zusammen.

Da die Komponenten der Bimetallplatte aus einem Paar unterschiedlicher Metalle mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten bestehen, bewirkt die Erwärmung, dass sie sich biegt und mit den Kontakten in Wechselwirkung tritt

Eine solche starre Verbindung wird durch Schweißen oder Warmwalzen sichergestellt. Aufgrund der Tatsache, dass die Platte beim Erhitzen bewegungslos fixiert ist, wird ihre Biegung zum Element mit einem niedrigeren Temperaturkoeffizienten beobachtet. Dieses Prinzip wird bei der Erstellung zugrunde gelegt thermische Relais.

Bei ihrer Herstellung werden Chrom-Nickel-Stahl und nicht magnetischer Stahl verwendet, die einen großen Temperaturkoeffizienten aufweisen. Als Material mit einem kleinen Wert dieses Parameters wird Invar verwendet - eine Verbindung von Nickel mit Eisen.

Nach diesem Schema arbeitet ein thermisches Relais. Das lose Ende der Bimetallplatte beim Auslenken wirkt sich auf die Kontakte des Thermorelais (+) aus.

Eine Bimetallplatte ist erhitzte Lastströme. Sie fließen meistens durch eine spezielle Heizung. Es gibt auch eine kombinierte Heizung, bei der Bimetall zusätzlich zu der von der Heizung abgegebenen Wärme auch den durch sie fließenden Strom erwärmt.

So schließen Sie ein thermisches Relais an

Ein geschlossener Kontakt (normal angeschlossen), über den das Wärmemodul mit einem Magnetstarter verbunden ist, wird als NC oder NC bezeichnet, was für normal geschlossen steht. Die Buchstabenkombination NO zeigt einen normalerweise offenen Kontakt an.

In einer einfachen Schaltung wird ein Signal ausgegeben, das angibt, dass der Motorschutz aufgrund eines Überschreitens der Schwellentemperatur ausgelöst wurde.

Wenn es in komplexen Steuerkreisen implementiert ist, kann es in einer Notfallreihenfolge ein Signal zum Entfernen des Förderers aus dem Betriebszustand erzeugen.

Das Thermorelais befindet sich hinter den Schützen, jedoch vor dem Elektromotor. Der normale Verbindungskontakt wird nacheinander mit der Taste „Stop“ auf dem Bedienfeld verbunden (+).

Die Bezeichnung der Klemmen der Schütze schreibt GOST vor: normalerweise geschlossen - 95-96, normalerweise offen - 97-98. Ein Starter ist mit dem ersten Paar verbunden, der zweite dient zur Signalisierung von Schaltkreisen.Da der Motor und das Thermorelais gegen Kurzschluss geschützt sein müssen, muss der Stromkreis einen Leistungsschalter enthalten.

Das Gerätediagramm enthält die Tasten „Test“ und „Stop“ oder „Reset“. Mit der ersten überprüfen sie die Funktionsfähigkeit und mit der zweiten deaktivieren sie den Schutz manuell.

Mit Hilfe des Drehspannschalters wird der Elektromotor nach dem Einschalten des Schutzes neu gestartet. Die Glasabdeckung des Produkts ist markiert und versiegelt.

Anhand der Art der Verbindung können zwei große Gruppen von thermischen Relais unterschieden werden:

• erste Gruppe - Geräte, die hinter einem Magnetstarter montiert sind, und solche, die mit Steckbrücken verbunden sind;
• zweite Gruppe - Geräte, die direkt am Schütz des Anlassers installiert sind.

Im letzteren Fall fällt beim Start die Hauptlast auf das Schütz. Hier ist das Wärmemodul mit Kupferkontakten ausgestattet, die direkt mit den Startereingängen verbunden sind.

Thermorelaisstromkreis. Die Bezeichnungen der Steuerelemente und Schlussfolgerungen werden darauf angewendet. Bei verschiedenen Modellen können diese Bezeichnungen unterschiedlich sein (+)

Zum TR die Kabel vom Motor anschließen. Das Relais selbst in einem solchen Stromkreis stellt eine Zwischeneinheit dar, die den Strom analysiert, der vom Magnetstarter zum Motor fließt.

Nuancen bei der Installation des Geräts

Nicht nur Stromüberlastungen, sondern auch Anzeigen der Außentemperatur können die Reaktionsgeschwindigkeit des Wärmemoduls beeinflussen. Der Schutz funktioniert auch ohne Überlastung.

Es kommt auch vor, dass der Motor unter dem Einfluss von Zwangsbelüftung einer thermischen Überlastung ausgesetzt ist, der Schutz jedoch nicht funktioniert.

Um solche Phänomene zu vermeiden, müssen Sie die Empfehlungen von Spezialisten befolgen:

1. Konzentrieren Sie sich bei der Auswahl eines Relais auf die maximal zulässige Betriebstemperatur.
2. Montieren Sie den Schutz in einem Raum mit dem geschützten Objekt.
3. Wählen Sie für die Installation Orte aus, an denen keine Wärmequellen oder Lüftungsgeräte vorhanden sind.
4. Das Wärmemodul muss auf die tatsächliche Umgebungstemperatur eingestellt werden.
5. Die beste Option ist das Vorhandensein einer eingebauten Wärmekompensation bei der Konstruktion des Relais.

Eine zusätzliche Option des thermischen Relais ist der Schutz bei einem Phasenausfall oder einem vollständigen Stromversorgungsnetz. Für Drehstrommotoren ist dieser Moment besonders relevant.

Der Strom im thermischen Relais fließt nacheinander durch sein Heizmodul und weiter zum Motor. Zusätzliche Kontakte verbinden das Gerät mit der Wicklung des Anlassers (+)

Wenn in einer Phase eine Fehlfunktion vorliegt, nehmen die beiden anderen einen größeren Strom auf. Infolgedessen tritt schnell eine Überhitzung auf und das Herunterfahren erfolgt. Wenn das Relais ausfällt, können sowohl der Motor als auch die Verkabelung ausfallen.

Bestehende Gerätetypen

Die Klasse der thermischen Relais umfasst verschiedene Typen: TRN, RTL, TRP, RTI, PTT. Die Verwendung von jedem ist auf Designmerkmale zurückzuführen.

Zweiphasenstromrelais (TRN), hauptsächlich zum elektrischen Schutz von Induktionsmotoren mit Käfigläufer verwendet. Sie arbeiten in der Regel in einem Netz mit einer Nennspannung von bis zu 500 V und einer Frequenz von 50 Hz.

Das Relais ist mit einem manuellen Kontaktsteuermechanismus ausgestattet. Die Abmessungen des TRN ermöglichen es, sie in komplette Geräte von geschlossenen und offenen Stationen zu integrieren, die den Betrieb von Antrieben koordinieren. Sie führen die Kurzschlussschutzfunktion nicht aus und benötigen sie selbst.

TRP-Relais haben einen vibrationsfesten Mechanismus, stoßfestes Gehäuse. Entwickelt zum Schutz von Asynchron-Drehstrommotoren, die unter Bedingungen hoher mechanischer Belastung betrieben werden.

Sie sind für einen maximalen Strom von 600 A und eine Spannung von maximal 500 V sowie in Gleichstromkreisen von 440 V ausgelegt. Die Automatisierung ist unempfindlich gegenüber Außentemperaturen und wird ausgelöst, wenn die Anzeige 200 ° C überschreitet.

RTL-Geräte - Dreiphasig, zusätzlich zum Schutz des Motors vor Überlastungen, zum Schutz des Rotors vor Blockierungen. Sie versichern es gegen Ausfälle im Falle eines Phasenungleichgewichts mit einem längeren Start.

Sie arbeiten autonom mit den KRL-Klemmenblöcken und in der Modifikation mit dem PML-Magnetstarter. Das aktuelle Arbeitsintervall liegt zwischen 0,10 und 86 A.

Schütz gepaart mit einem thermischen Relais. Wenn das Gerät auslöst, ändert ein normalerweise geschlossener und normalerweise offener Kontakt synchron seine Position

PTT - Das Gerät schützt Induktionsmotoren vor Stromstößen, Phasenungleichgewicht, Stau und anderen Notfallsituationen. Es wird sowohl als eigenständiges Gerät als auch als Installation in PMA- und PME-Startern verwendet.

Produkt dreiphasige RTI Ausgestattet mit den gleichen Funktionen wie die vorherige, wird jedoch bei der Modifikation mit KTM- und KMI-Startern verwendet.

So wählen Sie ein thermisches Relais

Ein Motor benötigt zum Schutz ein Relais, wenn aus technologischen Gründen die Gefahr einer Überlastung besteht. Der zweite Fall ist die Notwendigkeit, die Startzeit unter Niederspannungsbedingungen zu begrenzen.

Diese Anforderungen sind in den entsprechenden Anweisungen enthalten. Was den Wunsch zum Ausdruck bringt, das Schutzprodukt zeitverzögert auszurüsten. All dies realisieren sie mit Hilfe von Thermorelais.

Grundlegende Eigenschaften von Geräten

Die Grunddaten des Geräts, das den Motor schützt, sind:

1. Kontaktleistung abhängig von aktuellen Parametern - Zeit-Strom-Anzeige.
2. Der Betriebsstrom, bei dem der TP ausgelöst wird.
3. Aktuelle Grenzwerteinstellungen. Bei allen Geräten verschiedener Hersteller unterscheidet sich dieser Parameter geringfügig. Wenn der Nennwert um 20% überschritten wird, ist das Gerät in etwa 25 Minuten betriebsbereit.
4. Nennstrom einer funktionierenden Bimetallplatte. Dies bezieht sich auf einen Wert, über dem sich das Relais nicht sofort ausschaltet.
5. Der aktuelle Bereich, in dem das Relais ausgelöst wird.

Informationen über das Thermorelais können durch Dekodieren seiner Markierungen erhalten werden. Das Symbol für die Art der Aufführung kann variieren.

Schütz gepaart mit einem thermischen Relais. Wenn das Gerät in Betrieb ist, ändert ein normalerweise geschlossener und normalerweise offener Kontakt synchron seine Position (+).

Die Standorte der inländischen TPs werden durch GOST 15150 geregelt. Ihre Arbeit wird durch Momente wie die Höhe des Anstiegs über dem Meeresspiegel, Vibrationen, Stöße und Beschleunigungen beeinflusst.

Hersteller spiegeln all diese Nuancen in der Kennzeichnung ihrer Produkte wider. Einige von ihnen enthalten zusätzlich Informationen über die Möglichkeit, in Gegenwart von Schadstoffen und explosiven Gasen zu arbeiten.

Auswahl eines Geräts nach den Regeln

Die Anforderungen an das Thermorelais sind in der Anleitung aufgeführt. Hier ist auch festgelegt, dass der Schutz zeitverzögert sein muss. Sie realisieren alle Anforderungen mit speziellen Geräten.

Zeit-Strom-Eigenschaften von TR und geschütztem Motor. Bei Kurzschlussströmen werden die Heizelemente des Relais thermisch instabil (+)

Bei der Analyse der Zeit-Strom-Eigenschaften eines TR muss berücksichtigt werden, dass der Betrieb in einem überhitzten oder kalten Zustand erfolgen kann.

Ein einwandfreier Schutz setzt voraus, dass die Kurve, die die optimale Abhängigkeit der Dauer des Stromflusses von der Größe des Stroms für Relais und Motor darstellt, für den störungsfreien Betrieb des Geräts optimal ist. Der erste sollte niedriger sein als der zweite.

Die Tabelle zeigt die technischen Eigenschaften des RTL-Thermorelais. Darauf können Sie eine Schutzeinrichtung mit den notwendigen Parametern für die Motorleistung (+) aufnehmen.

Die richtige Auswahl des Schutzprodukts basiert auf einem Parameter wie dem Betriebsnennstrom. Sein Wert bezieht sich auf den Nennlaststrom des Elektromotors.

Sowohl internationale als auch nationale Normen schreiben vor, dass der Nennstrom des Motors der Einstellung des Auslösestroms des thermischen Relais entspricht.

Dies bedeutet, dass die Einbeziehung in den Betrieb des Geräts bei einer Überlastung von 20 bis 30% oder bei Iav.x1.2 oder 1.3 spätestens nach 20 Minuten erfolgt.

Ausgehend davon muss so gewählt werden, dass der Fehlerstrom des TR den Nennstrom des abgedeckten Objekts um durchschnittlich 12% übersteigt. Der Wert von In wird im Pass des Geräts und auf der am Gehäuse montierten Platte angezeigt.

Darauf basierend wählen sie sowohl den TR als auch den entsprechenden Starter aus. Die Relaisskala ist in Ampere kalibriert und entspricht in der Regel dem eingestellten Stromwert.

Ein Beispiel ist die Auswahl eines thermischen Relais für einen Induktionsmotor, der an ein 380-V-Netz mit einer Leistung von 1,5 kW angeschlossen ist.

Der Arbeitsnennstrom dafür beträgt 2,8 A, was bedeutet, dass der Schwellenstrom für das thermische Relais beträgt: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. Gemäß der Tabelle muss die Auswahl bei RTL-1008 gestoppt werden, dessen Einstellbereich in liegt Grenzwerte von 2,4 bis 4 A.

Wenn der Schutz aktiviert ist, beseitigen Sie zuerst die Grundursache des Stopps und bringen Sie dann die "Wärme" mit der Eingabetaste in ihren ursprünglichen Zustand zurück

Wenn die Motortypenschilddaten nicht bekannt sind, wird der Strom mithilfe spezieller Geräte ermittelt - Zangenmessgeräte oder Multimeter mit der entsprechenden Option. Messungen werden an jeder der Phasen durchgeführt.

Es ist wichtig, dass Sie auf die am Gerät angegebene Spannung achten. Wenn Sie den Tandem-TP-Starter verwenden möchten, müssen Sie die Anzahl der Kontakte berücksichtigen.

Wenn Sie das Gerät in einem dreiphasigen Netzwerk einschalten, benötigen Sie ein Modul mit einer Schutzfunktion für Fälle von Durchbrennen von Leitern oder Phasenungleichgewicht.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Schema eines wirksamen Motorschutzes:

Komponenten eines thermischen Relais:

Das Prinzip der Interaktion verschiedener Geräte in verschiedenen Optionen zum Anschließen eines thermischen Relais ist das gleiche. Zur besseren Orientierung in den Schaltkreisen muss man die Gerätekennzeichnungen „lesen“ können. Im Idealfall sollten alle Arbeiten an der Verbindung von einem Master ausgeführt werden, der die Erlaubnis hat, unter Hochspannungsbedingungen zu arbeiten.

Gibt es etwas zu ergänzen oder haben Sie Fragen zur Auswahl und Verwendung eines thermischen Relais? Sie können Kommentare zur Veröffentlichung hinterlassen, an Diskussionen teilnehmen und Ihre eigenen Erfahrungen mit der Verwendung von Geräten teilen. Das Kontaktformular befindet sich im unteren Block.