Przekaźnik termiczny do silnika elektrycznego: zasada działania, urządzenie, jak wybrać

Podczas pracy urządzeń elektroenergetycznych stale na nie wpływają przeciążenia prądowe, które zmniejszają trwałość. Ochroną w takich sytuacjach jest przekaźnik termiczny silnika elektrycznego, który odcina zasilanie w przypadku wystąpienia nietypowych okoliczności.

Oferujemy zrozumienie budowy, zasady działania, rodzajów i niuansów podłączania urządzeń ochronnych. Ponadto powiemy ci, jakie parametry i cechy należy wziąć pod uwagę przy wyborze przekaźnika termicznego.

Konstrukcja przekaźnika termicznego

Przekaźniki termiczne wszelkiego rodzaju mają podobne urządzenie. Najważniejszym elementem każdego z nich jest wrażliwa płytka bimetaliczna.

Na wartość prądu wyzwalającego mają wpływ wskaźniki temperatury medium, w którym działa przekaźnik. Wzrost temperatury skraca czas reakcji.

Aby zminimalizować ten efekt, twórcy urządzeń wybierają najwyższą możliwą temperaturę bimetalu. W tym samym celu niektóre przekaźniki zapewniają dodatkową płytkę kompensacyjną.

Urządzenie składa się z korpusu, grzejnika nichrom, płytki bimetalicznej, zatrzasku, śruby, dźwigni, ruchomego styku i przycisku powrotu (+)

Jeśli grzejniki nichrome są zawarte w konstrukcji przekaźnika, są one połączone w równoległym, szeregowym lub równolegle-szeregowym obwodzie z płytką.

Bieżąca wartość w bimetalu jest regulowana za pomocą boczników. Wszystkie części są zamontowane w obudowie. Element bimetaliczny w kształcie litery U jest przymocowany do osi.

Sprężyna cewki opiera się o jeden koniec płyty. Drugi koniec oparty jest na zrównoważonym bloku izolacyjnym, który obraca się wokół osi i stanowi podparcie dla mostka stykowego wyposażonego w srebrne styki.

Aby skoordynować prąd wartości zadanej, płytka bimetaliczna jest połączona lewym końcem z mechanizmem. Regulacja następuje z powodu wpływu na pierwotne odkształcenie płyty.

Jeśli wielkość prądów przeciążeniowych staje się równa lub większa niż ustawienia, blok izolacyjny obraca się pod wpływem płyty. Podczas przewracania styk rozłączający urządzenia jest rozłączany.

Przekaźnik termiczny TPT w sekcji. Głównymi elementami są tutaj: obudowa (1), mechanizm wartości zadanej (2), przycisk (3), oś (4), srebrne styki (5), mostek stykowy (6), blok izolacyjny (7), sprężyna (8), płyta bimetaliczny (9), oś (10)

Automatycznie przekaźnik resetuje. Proces zwrotu sam w sobie zajmuje nie więcej niż 3 minuty od momentu włączenia ochrony. Możliwy jest również reset ręczny, w tym celu przewidziany jest specjalny klawisz Reset.

Podczas korzystania z urządzenia urządzenie przyjmuje pozycję początkową w ciągu 1 minuty. Aby aktywować przycisk, obraca się go w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, aż znajdzie się nad ciałem. Prąd instalacji jest zwykle wskazywany na panelu.

Zasada działania urządzenia

Pełnienie funkcji ochronnej, wyłącznik automatyczny odłącza obwody zasilania. Przekaźnik termiczny różni się od niego tym, że po przekroczeniu obciążenia po prostu wydaje sygnał sterujący. Dzięki tej ochronie małe prądy są przełączane w tym samym obwodzie sterowania.

W obwodzie przed przekaźnikiem termicznym jest rozrusznik magnetyczny. Gdy obwody otwierają się w sytuacji awaryjnej, nie ma potrzeby powielania stycznika. Dlatego nie stosuje się żadnego materiału do produkcji grup styków mocy.

Najpopularniejsze są instrumenty wyposażone w bimetaliczne płytki. Sama płyta składa się z dwóch podobnych elementów.

Jeden z nich ma znaczny współczynnik temperaturowy, a drugi jest nieco niższy. Te dwa elementy przylegają ściśle do siebie.

Ponieważ elementy bimetalicznej płyty wykonane są z pary różnych metali o różnych współczynnikach rozszerzalności, nagrzewanie powoduje jej zginanie i interakcję ze stykami

Takie sztywne połączenie zapewnia spawanie lub walcowanie na gorąco. Ze względu na fakt, że płyta jest nieruchoma, po podgrzaniu obserwuje się jej zginanie w kierunku elementu o niższym współczynniku temperaturowym. Zasada ta jest uwzględniana podczas tworzenia przekaźniki termiczne.

Do ich produkcji stosuje się stal chromowo-niklową i niemagnetyczną, które mają duży współczynnik temperaturowy. Jako materiał o małej wartości tego parametru stosuje się Invar - związek niklu z żelazem.

Zgodnie z tym schematem działa przekaźnik termiczny. Luźny koniec bimetalicznej płyty po jej odchyleniu wpływa na styki przekaźnika termicznego (+)

Płyta bimetalu jest ogrzewana prądami obciążeniowymi. Przepływają najczęściej przez specjalny grzejnik. Istnieje również łączone ogrzewanie, w którym oprócz ciepła oddawanego przez grzejnik bimetal ogrzewa również przepływający przez niego prąd.

Jak podłączyć przekaźnik termiczny

Styk zamknięty (normalnie podłączony), za pomocą którego moduł termiczny jest podłączony do rozrusznika magnetycznego, jest oznaczony jako NC lub NC, co oznacza normalnie zamknięty. Kombinacja liter NIE wskazuje na normalnie otwarty kontakt.

W prostym obwodzie służy do przekazywania sygnału wskazującego, że ochrona silnika została uruchomiona z powodu przekroczenia temperatury progowej.

Po wdrożeniu w złożonych obwodach sterujących może generować w trybie awaryjnym sygnał do usunięcia przenośnika ze stanu roboczego.

Przekaźnik termiczny jest umieszczony za stycznikami, ale przed silnikiem elektrycznym. Normalny styk connectde jest podłączony do przycisku „Stop” na panelu sterowania w sekwencyjny sposób (+)

Oznaczenie zacisków styczników narzuca GOST: normalnie zamknięty - 95-96, normalnie otwarty - 97-98. Rozrusznik jest podłączony do pierwszej pary, druga służy do obwodów sygnalizacyjnych.Ponieważ silnik i przekaźnik termiczny muszą być zabezpieczone przed zwarciem, obwód musi zawierać wyłącznik automatyczny.

Schemat urządzenia obejmuje przyciski „Test” i „Stop” lub „Reset”. Za pomocą pierwszego sprawdzają działanie, a drugiego - ręcznie wyłączają ochronę.

Za pomocą obrotowego przełącznika napinania po włączeniu zabezpieczenia silnik elektryczny zostaje ponownie uruchomiony. Szklana pokrywa produktu jest oznaczona i uszczelniona.

W zależności od rodzaju połączenia można wyróżnić dwie duże grupy przekaźników termicznych:

• pierwsza grupa - urządzenia zamontowane za rozrusznikiem magnetycznym i urządzenia połączone za pomocą zworek;
• druga grupa - urządzenia instalowane bezpośrednio na styczniku rozrusznika.

W tym drugim przypadku podczas uruchamiania główne obciążenie spada na stycznik. Tutaj moduł termiczny jest wyposażony w miedziane styki podłączone bezpośrednio do wejść rozrusznika.

Obwód przekaźnika termicznego. Stosuje się do niego oznaczenia elementów kontrolnych i wnioski. W przypadku różnych modeli oznaczenia te mogą się różnić (+)

Do TR podłącz przewody z silnika. Sam przekaźnik w takim obwodzie reprezentuje jednostkę pośrednią, która analizuje prąd przepływający do silnika z rozrusznika magnetycznego.

Niuanse podczas instalowania urządzenia

Nie tylko przeciążenia prądowe, ale także wskaźniki temperatury zewnętrznej mogą wpływać na szybkość reakcji modułu termicznego. Ochrona zadziała nawet przy braku przeciążenia.

Zdarza się również, że pod wpływem wymuszonej wentylacji silnik ulega przeciążeniu termicznemu, ale zabezpieczenie nie działa.

Aby uniknąć takich zjawisk, musisz postępować zgodnie z zaleceniami specjalistów:

1. Wybierając przekaźnik, należy skupić się na maksymalnej dopuszczalnej temperaturze roboczej.
2. Zamontuj ochronę w jednym pomieszczeniu z chronionym przedmiotem.
3. Do instalacji wybierz miejsca, w których nie ma źródeł ciepła ani urządzeń wentylacyjnych.
4. Konieczne jest dostosowanie modułu termicznego, koncentrując się na rzeczywistej temperaturze otoczenia.
5. Najlepszą opcją jest obecność wbudowanej kompensacji termicznej w konstrukcji przekaźnika.

Dodatkową opcją przekaźnika termicznego jest ochrona w przypadku zaniku fazy lub całkowitej sieci zasilającej. W przypadku silników trójfazowych ten moment jest szczególnie istotny.

Prąd w przekaźniku termicznym przepływa sekwencyjnie przez moduł grzewczy i dalej do silnika. Dodatkowe styki łączą urządzenie z uzwojeniem rozrusznika (+)

Jeśli w jednej fazie wystąpi awaria, pozostałe dwie przyjmują większy prąd. W rezultacie następuje szybkie przegrzanie, a następnie wyłączenie. Jeśli przekaźnik ulegnie awarii, silnik i okablowanie mogą ulec awarii.

Istniejące typy urządzeń

Klasa przekaźników termicznych obejmuje kilka typów: TRN, RTL, TRP, RTI, PTT. Zastosowanie każdego z nich wynika z cech konstrukcyjnych.

Przekaźnik prądu dwufazowego (TRN), stosowany głównie do ochrony elektrycznej silników indukcyjnych z wirnikiem klatkowym. Z reguły działają z sieci o napięciu do 500 V, częstotliwości 50 Hz.

Przekaźnik jest wyposażony w ręczny mechanizm kontroli styków. Wymiary TRN umożliwiają ich integrację z kompletnymi urządzeniami zarówno stacji zamkniętych, jak i otwartych, koordynującymi pracę napędów. Nie wykonują funkcji zabezpieczenia przeciwzwarciowego i sami jej potrzebują.

Przekaźnik TRP posiadają odporny na wibracje mechanizm, odporna na wstrząsy obudowa. Zaprojektowany do ochrony asynchronicznych silników trójfazowych pracujących w warunkach dużych obciążeń mechanicznych.

Są zaprojektowane do maksymalnego prądu 600 A i napięcia maksymalnie 500 V, a w obwodach prądu stałego - 440 V. Automatyzacja jest niewrażliwa na temperaturę zewnętrzną i uruchamia się, gdy wskaźnik przekroczy 200 ° C.

Urządzenia RTL - trójfazowy, oprócz ochrony silnika przed przeciążeniem, chroni wirnik przed zakleszczeniem. Ubezpieczają go przed awariami w przypadku nierównowagi faz, z przedłużonym uruchomieniem.

Działają one autonomicznie z zaciskami KRL oraz w modyfikacji za pomocą magnetycznego rozrusznika PML. Aktualny przedział czasu wynosi od 0,10 do 86 A.

Stycznik w połączeniu z przekaźnikiem termicznym. Kiedy urządzenie się wyłącza, styk normalnie zamknięty i normalnie otwarty synchronicznie zmienia swoją pozycję

PTT - urządzenie chroni silniki indukcyjne przed skokami prądu, nierównowagą faz, zakleszczeniem i innymi sytuacjami awaryjnymi. Służy zarówno jako niezależne urządzenie, jak i instalacja w starterach PMA i PME.

Produkt trójfazowy RTI wyposażony w takie same funkcje jak poprzednia, ale jest wykorzystywany w modyfikacji za pomocą KTM i starterów KMI.

Jak wybrać przekaźnik termiczny

Silnik potrzebuje przekaźnika do ochrony, gdy ze względów technologicznych istnieje potencjalne zagrożenie zatoru. Drugim przypadkiem jest potrzeba ograniczenia czasu rozruchu w warunkach niskiego napięcia.

Wymagania te są zawarte w odpowiednich instrukcjach. Który określa życzenie wyposażenia produktu ochronnego w opóźnienie. Uświadamiają sobie to wszystko za pomocą przekaźników termicznych.

Podstawowe cechy urządzeń

Podstawowe dane urządzenia chroniącego silnik to:

1. Wydajność styków w zależności od aktualnych parametrów - wskaźnik czasowo-prądowy.
2. Prąd operacyjny, przy którym wyzwalany jest TP.
3. Aktualne ustawienia limitów. We wszystkich urządzeniach produkowanych przez różnych producentów ten parametr różni się nieznacznie. Przekroczenie wartości nominalnej o 20% pociąga za sobą działanie urządzenia w około 25 minut.
4. Prąd znamionowy działającej płyty bimetalicznej. Odnosi się to do wartości, powyżej której przekaźnik nie wyłącza się natychmiast.
5. Zakres prądu, w którym wyzwalany jest przekaźnik.

Informacje o przekaźniku termicznym można uzyskać, dekodując jego oznaczenia. Symbol rodzaju wydajności może się różnić.

Stycznik w połączeniu z przekaźnikiem termicznym. Gdy urządzenie działa, styk normalnie zamknięty i normalnie otwarty synchronicznie zmienia swoją pozycję (+)

Lokalizacja domowych TP jest regulowana przez GOST 15150. Na ich pracę wpływają takie momenty jak wysokość wzniesienia nad poziomem morza, wibracje, wstrząsy, przyspieszenie.

Producenci odzwierciedlają wszystkie te niuanse w etykietowaniu swoich produktów. Niektóre z nich zawierają dodatkowo informacje o możliwości pracy w obecności szkodliwych substancji i gazów wybuchowych.

Wybór urządzenia według zasad

Wymagania dotyczące przekaźnika termicznego są określone w instrukcji. Jest tu również przewidziane, że ochrona musi mieć opóźnienie czasowe. Realizują wszystkie żądania za pomocą specjalnych urządzeń.

Charakterystyki czasowo-prądowe TR i chronionego silnika. Przy prądach zwarciowych elementy grzejne przekaźnika stają się niestabilne termicznie (+)

Analizując charakterystyki czasowo-prądowe TR, należy wziąć pod uwagę, że operacja może wystąpić od przegrzania lub zimna.

Nienaganna ochrona zakłada, że ​​krzywa przedstawiająca optymalne dla bezproblemowego działania sprzętu zależność czasu trwania przepływu prądu od wartości prądu dla przekaźnika i silnika jest różna. Pierwszy powinien być niższy niż drugi.

Tabela pokazuje parametry techniczne przekaźnika termicznego RTL. Na nim możesz podnieść urządzenie ochronne o niezbędnych parametrach dla mocy silnika (+)

Prawidłowy wybór produktu ochronnego opiera się na takim parametrze, jak operacyjny prąd znamionowy. Jego wartość jest związana z prądem znamionowym silnika elektrycznego.

Zarówno międzynarodowe, jak i krajowe normy przewidują, że prąd znamionowy silnika jest podobny do ustawienia prądu zadziałania przekaźnika termicznego.

Oznacza to, że włączenie do działania urządzenia następuje z przeciążeniem od 20 do 30% lub z Iav.x1.2 lub 1.3 nie później niż 20 minut.

Wychodząc z tego, należy dokonać wyboru, aby prąd zwarciowy TR przekraczał prąd znamionowy zakrywanego obiektu średnio o 12%. Wartość In jest wyświetlana w paszporcie urządzenia i na płycie zamontowanej na obudowie.

Na tej podstawie wybierają zarówno TR, jak i odpowiadający mu starter. Skala przekaźnika jest kalibrowana w amperach i z reguły odpowiada ustawionej wartości prądu.

Przykładem jest wybór przekaźnika termicznego dla silnika indukcyjnego podłączonego do sieci 380 V o mocy 1,5 kW.

Roboczy prąd znamionowy wynosi 2,8 A, co oznacza, że ​​prąd progowy dla przekaźnika termicznego wyniesie: 1,2 * 2,8 = 3,36 A. Zgodnie z tabelą, wybór należy zatrzymać na RTL-1008, którego zakres regulacji znajduje się w limity od 2,4 do 4 A.

Gdy ochrona jest aktywowana, najpierw usuń pierwotną przyczynę zatrzymania, a następnie przywróć „ciepło” do pierwotnego stanu za pomocą klawisza powrotu

Gdy dane z tabliczki znamionowej silnika nie są znane, prąd określa się za pomocą specjalnych urządzeń - mierników cęgowych lub multimetru z odpowiednią opcją. Pomiary są przeprowadzane na każdej z faz.

Ważne jest, aby zwracać uwagę na napięcie wskazane na urządzeniu. Jeśli planujesz użyć tandemowego rozrusznika TP, musisz wziąć pod uwagę liczbę kontaktów.

Podczas podłączania urządzenia do sieci trójfazowej wymagany jest moduł, który ma funkcję ochronną na wypadek przepalenia przewodów lub niezrównoważenia faz.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Schemat skutecznej ochrony silnika:

Elementy przekaźnika termicznego:

Zasada interakcji różnych urządzeń w różnych opcjach podłączenia przekaźnika termicznego jest taka sama. Aby uzyskać lepszą orientację w obwodach, należy umieć „odczytać” oznaczenia urządzenia. Idealnie wszystkie prace przy połączeniu powinny być wykonywane przez mistrza, który ma pozwolenie na pracę w warunkach wysokiego napięcia.

Czy jest coś do uzupełnienia lub masz pytania dotyczące wyboru i zastosowania przekaźnika termicznego? Możesz zostawiać komentarze na temat publikacji, brać udział w dyskusjach i dzielić się własnym doświadczeniem w obsłudze urządzeń. Formularz kontaktowy znajduje się w dolnym bloku.