Выбор теплового реле для защиты двигателя от перегрузки

Конструктивное исполнение тепловых реле

Аналогичное устройство имеют тепловые реле всех типов. Важнейшим элементом в некоторых 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 это влияние, разработчики устройств выбирают максимально возможную температуру биметалла. С этой же целью некоторые реле снабжены дополнительной компенсационной пластиной.

Читайте также: Как выбрать осциллограф — критерии выбора, характеристики, типовые области применения и популярные модели

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

Если в конструкцию реле входят нихромовые нагреватели, то они включаются в параллельную, последовательную или параллельно-последовательную схему с пластиной.

Величина тока в биметалле регулируется с помощью шунтов. Все детали встроены в корпус. Биметаллический П-образный элемент закреплен на оси.

Спиральная пружина упирается в один конец пластины. На другом конце он опирается на уравновешенный изолирующий блок, вращается вокруг оси и является опорой для контактной перемычки, оснащенной серебряными контактами.

Для согласования тока установки биметаллическая пластина своим левым концом соединена с его механизмом. Регулировка происходит за счет воздействия на первичную деформацию пластины.

Если величина токов перегрузки становится равной или большей, чем уставки, изолирующий блок проворачивается под действием пластины. При падении размыкающий контакт устройства отключается.

Тепловое реле ТРТ в среднем. Вот основные элементы: корпус (1), механизм регулировки (2), кнопка (3), вал (4), серебряные контакты (5), контактная перемычка (6), блок изолирующий (7), пружина (8), пластина биметаллическая (9), ось (10)

Реле автоматически возвращается в исходное положение. Процесс самостоятельного возврата занимает не более 3 минут с момента включения защиты. Возможен и ручной сброс, для чего поставляется специальный ключ сброса.

При его использовании устройство принимает исходное положение за 1 минуту. Чтобы активировать кнопку, поверните ее против часовой стрелки, пока она не поднимется над корпусом. Установочный ток обычно указывается на этикетке.

Принцип работы приспособления

Выполняя защитную функцию, автоматический выключатель отключается от цепей электропитания. Тепловое реле отличается от него тем, что при превышении нагрузки оно только подает управляющий сигнал. При такой защите в цепь управления включаются малые токи.

В цепи перед тепловым реле стоит магнитный пускатель. При аварийном размыкании цепей нет необходимости дублировать работу контактора. Поэтому на производство силовых контактных групп не расходуется материал.

Наиболее популярны устройства, оснащенные биметаллическими пластинами. Сама пластина состоит из двух одинаковых элементов.

Один из них имеет значительный температурный коэффициент, а другой — несколько меньший. Эти два компонента тесно связаны друг с другом.

Поскольку компоненты биметаллической пластины изготовлены из пары разных металлов с разными коэффициентами расширения, нагрев вызывает их изгиб и взаимодействие с контактами

Такое жесткое крепление обеспечивается сваркой или горячей прокаткой. Благодаря тому, что пластина закреплена неподвижно, при нагреве она прогибается в сторону элемента с меньшим температурным коэффициентом. Этот принцип взят за основу при изготовлении тепловых реле.

В их производстве используются хромоникелевые стали и немагнитные стали, которые имеют большое значение температурного коэффициента. В качестве материала с низким значением этого параметра используется инвар – соединение никеля с железом.

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

Биметаллическая пластина нагревается токами нагрузки. Обычно они протекают через специальный нагреватель. Существует и комбинированный нагрев, где биметалл кроме тепла, отдаваемого нагревателем, нагревает еще и проходящий через него ток.

Как подключить тепловое реле

Замкнутый контакт (нормально соединенный), которым термомодуль подключается к магнитному пускателю, обозначается NC или NC, что расшифровывается как нормально замкнутый. Буквенное сочетание NO указывает на нормально разомкнутый контакт.

В простой схеме он используется для подачи сигнала о том, что защита двигателя сработала из-за превышения пороговой температуры.

При внедрении в сложные системы управления способен формировать аварийный сигнал для вывода конвейера из рабочего состояния.

Тепловое реле расположено за контакторами, но перед двигателем. Подключение контакта нормального подключения к кнопке «Стоп» на пульте управления осуществляется по последовательной схеме (+)

Обозначение выводов контактора продиктовано ГОСТ: нормально замкнутый — 95-96, нормально разомкнутый — 97-98. К первой паре подключается пускатель, вторая используется для цепей сигнализации. Поскольку двигатель и тепловое реле должны быть защищены от короткого замыкания, цепь должна содержать автоматический выключатель.

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

С помощью поворотного выключателя после включения защиты производится повторный пуск электродвигателя. Стеклянная крышка изделия маркируется и опломбируется.

По типу подключения 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 пуске основная нагрузка ложится на контактор. Здесь термомодуль оснащен медными контактами, подключенными непосредственно к пусковым входам.

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

Провода от мотора подключаются к ТР. Само реле в такой схеме представляет собой промежуточный узел, анализирующий ток, протекающий в пути к двигателю от магнитного пускателя.

Подключение теплового реле для электродвигателя: как выбрать реле, схема

Электродвигатели являются сердцем многих машин. Без них невозможно разводить мосты или использовать насосное оборудование, требующее значительного запаса воды. Но двигатели не могут работать без остановки. Это может привести к выходу из строя внутренних компонентов, таких как обмотки. Чаще всего это происходит из-за банального перегрева.

Обычно двигатели оснащены системами охлаждения, но при высоких температурах окружающего воздуха их может быть недостаточно. Для решения этой проблемы требуется тепловое реле. Дорогие модели комплектуются им на заводе, для всех остальных приходится подгонять самостоятельно. Это можно сделать правильно, только зная принципиальную схему.

В статье будут рассмотрены функции теплового реле, а также способы подключения.

Механизм функционирования

Тепловое реле без посторонних модулей способно запускать или останавливать оборудование. Но в некоторых случаях на него может быть возложена значительная нагрузка, которая выведет его из строя. Чтобы этого не произошло, нужно промежуточное звено в виде магнитного пускателя.

Именно последние возьмут на себя пусковые токи. Такой подход продлит срок службы не только двигателя, но и теплового реле. При этом тепловое реле получает показания проходящего тока двигателя и при необходимости подает сигнал на пускатель, который разрывает цепь.

При этом необходимо правильно подобрать допустимый ток, а также способ соединения всех элементов.

Тепловое реле построено с использованием элементарных физических законов. Они основаны на поведении материалов при воздействии температуры. Основным компонентом модуля, отвечающим за контроль температуры, является металлическая пластина. Но он не однороден, а состоит из двух разных металлов.

Каждый из них по-своему реагирует на изменение температуры в большую или меньшую сторону, поэтому способствует отклонению контактной группы в ту или иную сторону, замыканию или размыканию цепи. В этом случае пластина не соприкасается с контактами напрямую, а выполняет работу через специальный переходник и подвижный механизм.

На выбор магнитного пускателя для конкретного теплового реле будет влиять расположение контактов модуля. Они могут быть:

• в нормально открытом положении;
• в нормально закрытом положении.

На картинке выше видно, как указаны эти контакты непосредственно на самом термореле. Первое понятие означает, что в нормальном положении контакт постоянно находится в разомкнутом состоянии, а второе в замкнутом состоянии, только при изменении условий они будут активированы.

Второй вариант контактов термореле отлично подходит для управления мощными устройствами, такими как двигатели. Первый имеет другое назначение и чаще используется в системах сигнализации. Несмотря на название, в термореле нет датчика температуры. Принцип работы описан выше.

Но на пластину влияет не температура окружающей среды, а значение тока, проходящего через пластину.

Как только номинальный предел превышен, пластина перегревается и начинает отклоняться в сторону металла, имеющего меньший коэффициент расширения. Если реле установлено в цепи управления двигателем, элемент остановится.

В случае охранной сигнализации будет отображено соответствующее предупреждение. Понимание того, что пластина имеет определенное сопротивление и мощность, должно повлиять на выбор теплового реле в зависимости от номинального тока, потребляемого двигателем.

Если этого не сделать, есть риск повреждения теплового реле и невозможности его восстановления.

Возврат в рабочее состояние происходит автоматически, поэтому ничего делать не нужно. Когда температура пластины падает, происходит деформация металла с меньшим коэффициентом расширения, и напряжение возобновляется. Если вам нужен быстрый сброс, вы можете воспользоваться кнопкой Reset, которая есть на некоторых моделях тепловых реле.

Примечание! Некоторые типы тепловых реле поддерживают широкий диапазон входных токов. Но для этого необходимо предварительно откалибровать или отрегулировать рычаг, который находится на передней панели. Вокруг него находится шкала с конкретными значениями.

На передней панели устройства есть несколько органов управления, каждый из которых имеет свое назначение. Например, некоторые тепловые реле снабжены тестовым ключом.

Из названия становится понятно, что целью является выполнение пробного срабатывания теплового реле. Таким образом, вы можете проверить, находится ли он в рабочем состоянии. Ключ будет полезен в случае проверки с помощью импровизированной или реальной схемы. Если тепловое реле уже подключено к двигателю, во время работы можно нажать клавишу Test, если система остановилась, все в порядке.

Эту процедуру можно выполнить с помощью источника питания и лампочки.

На изображении выше вы можете видеть, что есть еще один элемент управления, который выделяется среди других и помечен как Stop.

Он воздействует на нормально замкнутые контакты, вызывая остановку работающего двигателя, но нормально разомкнутые контакты остаются в том же положении, поэтому соответствующий сигнал отсутствует.

Отследить состояние, в котором находится тепловое реле, можно с помощью индикатора. На картинке вы видите слегка прозрачную накладку. За ним находится полоска, меняющая цвет в зависимости от состояния реле.

Важно! Помните, что активация кнопки Reset для скорейшего приведения системы в рабочее состояние возможна только в том случае, если тепловое реле переведено в режим ручного управления. На заводе всегда установлен режим автоматического восстановления после охлаждения.

Для переключения устройства в нужный режим необходимо повернуть элемент управления против часовой стрелки. При этом она должна немного возвышаться над телом.

Современные тепловые реле, имеющиеся в продаже, могут обеспечить дополнительную защиту подключенного оборудования.

Это выражается не только в отключении из-за превышения тока на контактах, но и из-за проблем с питающей сетью. Последнее особенно актуально применительно к трехфазным сетям, где может произойти перекос фаз или обрыв одной из питающих линий.

Если один из проводников выходит из строя, потребление от двух других увеличивается, в результате чего через пластины проходит больший ток. Это приводит к перегреву и отключению. В этом случае важно тщательно осмотреть монтажные контакты, прежде чем производить аварийный или плановый пуск агрегата.

Запомнить! Короткое замыкание также приводит к перегреву пластин термореле. Но скорость прохождения такого тока выше, чем в обычных условиях. Это означает, что ТР не успевает функционировать и происходит повреждение обмоток или других компонентов двигателя. Чтобы этого не произошло, потребуется установить в цепи питания двигателя специальные защитные реле.

Как выбрать реле

Реле выбирают в зависимости от условий, в которых оно будет использоваться. При этом важно знать и понимать заявленные в техническом паспорте свойства. Несоблюдение одного или нескольких из них может иметь неприятные последствия как для потребителя, так и для реле.

Одной из важных величин, указываемых для реле, является номинальный ток. Это относится к потреблению тока конкретным устройством, к которому должно быть подключено реле. Эту цифру можно найти в технических характеристиках потребителя.

Если реле используется взаимозаменяемо с различными устройствами, необходимо указать допустимый диапазон тока.

Реле можно использовать как для однофазных, так и для трехфазных цепей, поэтому важно обращать внимание на указанное напряжение: оно может быть 220 или 380 вольт. Если вы планируете использовать пускатель вместе с ТР, обратите особое внимание на количество контактов.

Помимо силы тока потребителя важно знать его мощность, что также учитывается при выборе конкретной модели реле. Если реле планируется подключать к трехфазной сети, лучше купить модуль, способный обеспечить дополнительную защиту при перекосе фаз или перегорании проводников.

Принцип действия устройства

Тепловые перегрузки в двигателях и других электрических устройствах возникают, когда величина тока, проходящего через нагрузку, превышает номинальный рабочий ток устройства. На свойстве тока нагревать проводник при прохождении и построен ТР. Вложенные в него биметаллические пластины рассчитаны на определенную токовую нагрузку, превышение которой приводит к их сильной деформации (изгибу).

Пластины нажимают на подвижный рычаг, который, в свою очередь, воздействует на защитный контакт, размыкающий цепь. Фактически ток, при котором размыкается цепь, является током отключения. Значение соответствует температуре, превышение которой может привести к физическому разрушению электроприборов.

Современные ТР имеют стандартную группу контактов, одна пара из которых нормально замкнута — 95, 96; второй — нормально открытый — 97, 98. Первый предназначен для подключения пускателя, второй — для сигнальных цепей. Тепловое реле для электродвигателя способно работать в двух режимах. Автоматически обеспечивает независимое включение пусковых контактов при остывании пластин. В ручном режиме оператор возвращает контакты в исходное состояние нажатием кнопки «сброс». Вы также можете отрегулировать порог срабатывания устройства, поворачивая регулировочный винт.

Другая функция защитного устройства – отключить двигатель в случае обрыва фазы. В этом случае двигатель также перегревается, потребляет больше тока, и в результате пластины реле разрывают цепь. Для предотвращения воздействия токов короткого замыкания, от которых ТР не в состоянии защитить двигатель, в цепь должен быть включен автоматический выключатель.

МИСТЕР ЭЛЕКТРИК СЕРГИЕВ ПОСАД

Виды и конструкции тепловых реле, расчет и выбор теплового реле для защиты двигателя

Тепловое реле выполняет функцию защиты от длительных перегрузок, их работа аналогична работе теплового разъединителя в автоматических выключателях. В зависимости от величины перегрузки (отклонения от номинального режима — I/IN) оно срабатывает через соответствующий промежуток времени, который можно рассчитать по времятоковой характеристике теплового реле. Давайте подробнее рассмотрим, что такое тепловое реле и как правильно его выбрать.

Назначение и принцип действия

При перегрузке электродвигателей потребляемый ток увеличивается, соответственно увеличивается и нагрев. При перегреве двигателя нарушается целостность изоляции обмоток, быстрее изнашиваются подшипники, они могут заклинить. В этом случае тепловое отключение машины может не защитить оборудование. Для этого нужно тепловое реле.

Перегрузки могут возникать из-за перекоса фаз, затрудненного движения ротора, как из-за повышенной механической нагрузки, так и из-за проблем с подшипниками, при полном заклинивании вала двигателя и исполнительных механизмов.

Тепловое реле реагирует на повышенный ток и, в зависимости от значения, через некоторое время разрывает цепь тока, тем самым сохраняя обмотки двигателя неповрежденными. После последующего устранения неисправности при условии исправности статора двигатель может продолжать работу.

Если реле сработало по неизвестным причинам, а проверка показала, что все в порядке, можно вернуть контакты реле в исходное состояние, для этого на нем есть кнопка.

Реле может функционировать и при длительном пуске электродвигателя. При этом в обмотках протекают повышенные значения токов. Медленный пуск – это процесс, когда двигатель долго достигает номинальных оборотов. Это может произойти из-за перегрузки на оси, либо из-за низкого напряжения в сети.

Время, через которое сработает реле, определяется времятоковой характеристикой конкретного реле, в общем случае она выглядит так:

Вертикальная ось показывает время в секундах после того, как контакты разорвут цепь, а горизонтальная ось показывает, во сколько раз фактический ток превышает номинальный. Здесь мы видим, что при номинальном токе реле время срабатывания реле стремится к бесконечности, при перегрузке уже в 1,2 раза оно разомкнется примерно через 5000 секунд, при перегрузке по току в 2 раза — через 500 секунд, при при перегрузке в 5-8 раз реле сработает через 10 секунд.

Такая защита исключает постоянные остановки двигателя при кратковременных перегрузках и толчках, но сохраняет оборудование при длительном перерегулировании.

Принцип действия

Реле имеет пару биметаллических пластин с разными коэффициентами теплового расширения. Пластины жестко соединены друг с другом, при нагреве конструкция будет прогибаться в сторону участка с меньшим коэффициентом теплового расширения.

Пластины нагреваются за счет протекания тока нагрузки или от нагревателя, через который проходит ток нагрузки, схема представлена ​​в виде нескольких витков вокруг биметалла. Протекающий ток нагревает пластину до определенного предела. Чем выше ток, тем быстрее нагрев.

Следует помнить, что если реле находится в теплом помещении, то ток срабатывания нужно устанавливать с большим запасом, т.к происходит дополнительный нагрев от окружающей среды. Кроме того, если реле только что сработало, контактам нужно некоторое время, чтобы остыть. В противном случае возможны повторные ложные срабатывания.

Давайте рассмотрим конкретный пример. Сверху вы видите блок реле ТРН. Он двухфазный. Состоит из трех ячеек, в крайних нагревательных элементах, посередине компенсатор температуры, триггерный регулятор тока, курок, размыкающий контакт, возвратный рычаг.

При протекании тока через нагревательный элемент (1) температура повышается, при достижении током установленного тока перегрузки биметаллическая пластина (2) деформируется. Толкатель (10) перемещается вправо и толкает пластину температурного компенсатора (3). При достижении тока перегрузки он изгибается вправо и освобождает защелку (7). Размыкающий стержень (6) перемещается вверх, и контакты (8) размыкаются.

Типы тепловых реле

Тепловые реле могут быть подключены ко всем трем фазам или к двум из трех, в зависимости от конструкции. Большинство реле конструктивно рассчитаны на соответствие определенным магнитным пускателям, это необходимо для простой и точной установки. Рассмотрим некоторые из них.

RTL — подходит для использования с пускателями типа PML. С набором клемм КРЛ используется как самостоятельное устройство защиты.

PTT — подходит для монтажа с пускателями PME и PMA. Также его можно использовать как отдельно стоящее, если закрепить на специальной панели.

РТИ — тепловые реле для пускателей КМИ и КМТ. На лицевой стороне можно увидеть пару дополнительных контактов блока для реализации схем индикации и прочего.

ТРН — двухфазное тепловое реле. Он устанавливается в трехфазных двигателях, при этом подключается к разрыву двух фаз. Температура окружающей среды не влияет на работу. На текущем регуляторе 10 делений 5 на уменьшение, 5 на увеличение, цена деления 5%.

На самом деле тепловых реле великое множество, но все они выполняют одну и ту же функцию.

Реле часто монтируют в специальную железную коробку. На картинке пускатель ПМА четвертого номинала на 63 Ампера, с трехфазным тепловым реле.

Тепловое реле подключается к современным пускателям так, как показано на рисунке ниже, достигается цельная конструкция.

Красная кнопка «тест» необходима для пробного отключения реле, и проверки возможности размыкания контактов.

Этот метод соединения экономит место на вашей рейке.

Схема подключения

Как уже было сказано, тепловое реле защищает электрооборудование от длительных перегрузок. Монтируется между источником питания и потребителем.

Управляемый ток протекает через нагревательные элементы (1), они подгибают контакты (2) теплового реле, в этой схеме используется 2-х фазное тепловое реле. Контакты размыкают цепь катушки контактора или магнитного пускателя, как если бы вы нажали кнопку «СТОП». В общем виде эта схема выглядит так:

На переднем плане видно, как две крайние фазы подключаются от выходных контактов пускателя. На заднем плане видно, что клемма от контактов ТПН подключена к катушке реле.

Если использовать обратную схему магнитных пускателей, то подключение практически такое же, это наглядно показано ниже. Контакты с маркировкой «10» и «12» подключаются к разрыву катушек пускателей КМ1 и КМ2.

Здесь видно, что есть нормально замкнутая пара и нормально разомкнутый контакт. Это необходимо, например, для индикации срабатывания тепловой защиты, т.е к ней можно подключить сигнальную лампу или подать сигнал на диспетчерский пульт или систему автоматического управления.

На реле РТИ эти контакты расположены на передней панели:

• NO — нормально открытый — для индикации;
• NC — нормально замкнутый — к пускателю.

Кнопка STOP принудительно переключает контакты. При срабатывании такое реле должно остыть и снова включится. Хотя в конкретном примере возможен как ручной, так и автоматический перезапуск. Для этого с правой стороны передней панели предусмотрена синяя кнопка с крестообразным пазом; когда крышка закрыта, она заблокирована.

Допустим, у нас есть двигатель АИР71В4У2. Мощность 0,75 кВт. У нас трехфазная сеть с линейным напряжением 380В. Двигатель рассчитан на 220В, если обмотки соединены треугольником и 380В, если звездой. Номинальный ток такого двигателя с обмотками, соединенными по схеме звезда, равен 1,94А. Полную информацию можно найти на шильдике, который вы можете видеть на картинке ниже.

Отсюда следует, что мы должны подобрать тепловое реле для двигателя с током 1,94 А. Рабочий ток теплового реле должен превышать номинальный ток двигателя в 1,2 — 1,3 раза. Это:

Iреле=ВХ*1,2…1,3

Допускать работу двигателя в составе механизма, где допускаются кратковременные, но значительные перегрузки, например, для подъема небольших грузов. Далее выбираем ток уставки в 1,3 раза больше номинального тока асинхронного двигателя.

Iреле=1,94*1,3=2,522

Это значит, что реле должно срабатывать при токе 2,5-2,6А. Нам подходят следующие реле:

• РТЛ-1007, с диапазоном тока 1,5-2,6 А;
• РТЛ-1008, диапазон тока 2,4-4 А;
• РТИ-1307, диапазон тока 1,6…2,5 А;
• РТИ-1308, диапазон тока 2,5…4 А;
• ТРН-25 3,2А (с помощью регулятора можно понизить или увеличить ток на 25%).

Способы регулировки реле

Первый шаг – определить настройку теплового реле:

N1 = (In — Ine) / cIne

где In — номинальный ток нагрузки электродвигателя, Ine — номинальный ток нагревательного элемента теплового реле, c — масштабный коэффициент (например, c = 0,05).

Второй шаг – введение поправки на температуру окружающей среды:

Н2 = (Т — 30) / 10

где Т – температура окружающей среды, °С.

Шаг третий:

Н = Н1 + Н2

Шаг четвертый – установите регулятор на нужное количество делений N.

Поправка на температуру вводится, если температура окружающей среды слишком высокая или слишком низкая. Если на температуру в помещении, где установлено реле, существенное влияние оказывает температура снаружи, коррекцию следует производить зимой и летом.

Обследование

Рассмотрим на примере реле типа ТРН. Чтобы убедиться, что реле работает:

1. Проверить состояние коробки на наличие трещин и сколов.

2. Проверьте с подключенной нагрузкой с номинальным током.

3. Разобрать реле и проверить целостность контактов, отсутствие на них нагара,

4. Проверьте, не погнуты ли нагреватели.

5. Проверьте расстояние между биметаллом и нагревательными элементами. Оно должно быть таким же, если нет, отрегулируйте с помощью установочных винтов.

6. Подайте номинальный ток через один из нагревателей, установите настройку в 1,5 раза больше номинального тока. В таком состоянии реле работает 145 с, затем плавно поворачивают регулировочный эксцентрик в положение «-5» до срабатывания реле.

7. После активного охлаждения в течение 15 минут таким же образом проверьте другой нагревательный элемент.

Схема испытательного стенда:

Краткое содержание

Тепловые реле являются важным элементом защиты электрооборудования. С ним вы защитите свое устройство от перегрузок, а его свойства позволят выдерживать кратковременные скачки напряжения без ложных срабатываний, чего не может обеспечить автоматический выключатель.

Реле могут применяться как вместе с магнитными пускателями, подключаясь непосредственно к выводным клеммам, образуя таким образом единую конструкцию, так и как самостоятельные устройства защиты, размещаемые в щитке на din-рейке и в электрошкафах.

Продолжительная работа электроприборов и механизмов на пределе их возможностей может привести к повреждению изоляции и перегреву обмоток двигателя. Такие неисправности грозят длительным и зачастую дорогостоящим ремонтом. Во избежание проблем в цепь следует установить тепловое реле, которое следит за значениями тока и отключает ток при превышении установленных критических параметров. Читайте также статью ⇒ Подключение теплового реле.

Книги по электродвигателям

• В.Л. Лихачев. Асинхронные электродвигатели. 2002 г. / Книга-справочник, подробно описывающая устройство, принцип работы и характеристики асинхронных двигателей. Справочные данные приведены для двигателей более ранних годов выпуска и современных. Описаны электронные пусковые устройства (инверторы), электроприводы., djvu, 3,73 МБ, скачано: 5841 раз./

• Беспалов, Котеленец — Электрические машины / Рассмотрены трансформаторы и электрические машины, используемые в современной технике. Показана их решающая роль в производстве, распределении, преобразовании и использовании электрической энергии. Приведены основы теории, характеристики, режимы работы, примеры конструкции и применения электрогенераторов, трансформаторов и двигателей., pdf, 16,82 МБ, скачано: 1704 раза./

• Каталог двигателей Электромаш / Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором — каталог производителя, pdf, 3,13 МБ, скачано: 952 раза./

• Каталог двигателей ВЭМЗ / Параметры и каталог двигателей, pdf, 3,53 МБ, скачано: 808 раз./

• Дьяков В.И. Типовые расчеты электрооборудования / Практические расчеты электрооборудования, теоретические сведения, методы расчета, примеры и справочные данные., zip, 1,53 МБ, скачано: 1700 раз./

• Карпов Ф.Ф. Как проверить возможность включения в электрическую сеть нескольких двигателей / В брошюре приведен расчет электрической сети на колебания напряжения при пуске и самозапуске асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и синхронных двигателей с асинхронным пуском. Оценены условия пуска и самозапуска двигателей. Изложение методов расчета проиллюстрировано числовыми примерами. Брошюра предназначена для квалифицированных электриков в качестве помощи при выборе типа электродвигателей, подключаемых к сети общего пользования или промышленному электроснабжению., zip, 1,9 МБ, скачано: 982 раза./

• Руководство по эксплуатации асинхронных двигателей / Данное руководство содержит наиболее важные указания по транспортировке, приему, хранению, монтажу, наладке, эксплуатации, техническому обслуживанию, поиску и устранению неисправностей электродвигателей производства ОАО «Электромашина». Инструкция по эксплуатации предназначена для трехфазных асинхронных электродвигателей низкого и высокого напряжения серий А, АИР, МТН, МТКН, 4МТМ, 4МТКМ, ДА304, А4., pdf, 7,54 МБ, скачано: 1950 раз./

• Таблица выбора теплового реле. /Подбор теплового реле., pdf, 34.01 кБ, скачано: 3580 раз./

• Иноземцев Е.К. Ремонт асинхронных электродвигателей / Иноземцев Е.К. Ремонт асинхронных электродвигателей для электростанций. Рассмотрены конструкция и технические характеристики асинхронных электродвигателей серий А, АО. А2, А02,4А, АИ, 5А, 6А, А, КА, АДА, ДАН, АН, АД, 2 АС ВО, 4МТН, А2К, А2КП, ДАСК, ВРА, АВР, АВРМ, 2ВРМ, ЗВРМ, ВРПВ, АИУВ, ВРФВ, АВТ. Описана технология ремонта электродвигателей и их узлов, демонтажно-сборочные работы. Предусмотрены приспособления для проведения работ с учетом передовых методов и технологий ремонта. Рассмотрены проблемы сушки электродвигателей, а также электрические испытания и измерения обмоток., djvu, 1.84 МБ, скачано: 372 раза./

• Торопцев Н.Д. Трехфазный асинхронный двигатель в однофазной схеме включения с конденсатором / Торопцев Н.Д. Трехфазный асинхронный двигатель в однофазной схеме включения с конденсатором. 2000 г. — 72 стр.; Я буду. Библиотека по электротехнике, приложение к журналу «Энергетик», т. 7(19). Рассмотрены особенности использования трехфазного асинхронного двигателя в качестве конденсаторного двигателя, а также различных заземлителей короткого замыкания. Приведены простые условия для определения рабочей емкости конденсатора. Приведены наиболее важные технические данные на трехфазные асинхронные двигатели серий КА и 4А (сельскохозяйственного назначения), а также различные типы конденсаторов., djvu, 1.84 МБ, скачано: 479 раз./

• Пуск и защита двигателей переменного тока / Пуск и защита двигателей переменного тока. Системы пуска и торможения двигателей переменного тока. Устройства защиты и анализ неисправностей двигателей переменного тока. Рекомендации по выбору защитного устройства. Руководство от Schneider Electric, pdf, 1,17 МБ, скачано: 1098 раз./

Магнитный пускатель с тепловым реле и кнопками управления, схема, принцип действия. Тепловое реле на схеме

 

схема, принцип действия, технические характеристики

Что такое тепловое реле, для чего оно используется? На чем основан принцип работы устройства, и какими характеристиками оно обладает? Что следует учитывать при выборе реле и его установке? Ответы на эти и другие вопросы вы найдете в нашей статье. Также рассмотрим основные схемы подключения реле.

Что такое тепловое реле для электродвигателя

Устройство, называемое тепловым реле (ТР), представляет собой ряд устройств, предназначенных для защиты электромеханических машин (двигателей) и аккумуляторных батарей от перегрева при перегрузке по току.

Также реле этого типа присутствуют в электрических схемах, контролирующих температурный режим на этапе выполнения различных технологических операций в производстве и схемах нагревательных элементов.

Базовым компонентом, встроенным в тепловое реле, является группа металлических пластин, части которых имеют разные коэффициенты теплового расширения (биметалл). Механическая часть представлена ​​подвижной системой, связанной с контактами электрической защиты. Электротепловое реле обычно идет в комплекте с магнитным пускателем и автоматическим выключателем.

Принцип действия устройства

Тепловые перегрузки в двигателях и других электрических устройствах возникают, когда величина тока, проходящего через нагрузку, превышает номинальный рабочий ток устройства.

На свойстве тока нагревать проводник при прохождении и построен ТР.

Вложенные в него биметаллические пластины рассчитаны на определенную токовую нагрузку, превышение которой приводит к их сильной деформации (изгибу).

Пластины нажимают на подвижный рычаг, который, в свою очередь, воздействует на защитный контакт, размыкающий цепь. Фактически ток, при котором размыкается цепь, является током отключения. Значение соответствует температуре, превышение которой может привести к физическому разрушению электроприборов.

Современные ТР имеют стандартную группу контактов, одна пара из которых нормально замкнута — 95, 96; второй — нормально открытый — 97, 98. Первый предназначен для подключения пускателя, второй — для сигнальных цепей.

Тепловое реле для электродвигателя способно работать в двух режимах. Автоматически обеспечивает независимое включение пусковых контактов при остывании пластин. В ручном режиме оператор возвращает контакты в исходное состояние нажатием кнопки «сброс».

Вы также можете отрегулировать порог срабатывания устройства, поворачивая регулировочный винт.

Другая функция защитного устройства – отключить двигатель в случае обрыва фазы. В этом случае двигатель также перегревается, потребляет больше тока, и в результате пластины реле разрывают цепь. Для предотвращения воздействия токов короткого замыкания, от которых ТР не в состоянии защитить двигатель, в цепь должен быть включен автоматический выключатель.

Виды тепловых реле

Существуют следующие модификации агрегатов — РТЛ, ТРН, РТТ и ТРП.

• Характеристики реле ГТО. Этот тип устройства подходит для применений с повышенными механическими нагрузками. Имеет ударопрочный корпус и виброустойчивый механизм. Чувствительность элемента автоматики не зависит от температуры окружающего помещения, так как точка срабатывания находится за пределами 200 градусов Цельсия. Применяются в основном с двигателями асинхронного типа трехфазного питания (предельный ток — 600 ампер и питание — до 500 вольт) и в цепях постоянного тока до 440 вольт. В схеме реле предусмотрен специальный нагревательный элемент для передачи тепла пластине, а также плавная регулировка изгиба последней. За счет этого возможно изменение предела работы механизма до 5 %.

• Функции реле RTL. Механизм устройства устроен таким образом, что позволяет защитить нагрузку на электродвигатель от перегрузок по току, а также в случаях, когда произошла фазовая ошибка и возникла асимметрия фаз. Текущий рабочий диапазон находится в пределах 0,10-86,00 ампер. Есть модели комбинированные со стартером или без него.
• Функции реле PTT. Предназначен для защиты асинхронных двигателей, в которых происходит короткое замыкание ротора, от скачков напряжения, а также в случае обрыва фазы. Их встраивают в магнитные пускатели и в цепи, управляемые электроприводами.

Технические характеристики

Важнейшим свойством теплового реле для электродвигателя является зависимость скорости размыкания контактов от величины тока. Он показывает работоспособность устройства при перегрузке и называется времятоковым индикатором.

К основным характеристикам относятся:

• Марка актуальна. Это рабочий ток, на который рассчитано устройство.
• Номинальный ток на рабочую пластину. Ток, который биметалл способен деформировать в пределах рабочего предела без необратимых повреждений.
• Пределы корректировки текущих настроек. Диапазон тока, в котором будет срабатывать реле, выполняя защитную функцию.

Как подключить реле в схему

Чаще всего ТР подключается к нагрузке (двигателю) не напрямую, а через пускатель. В классической схеме подключения в качестве управляющего контакта используется КК1.1, который в выходном состоянии замкнут. Силовая группа (через которую проходит питание на двигатель) представлена ​​контактом КК1.

В момент, когда автоматический выключатель подает фазу, питающую цепь через кнопку стоп, она переходит на кнопку «пуск» (3 контакт).

При нажатии последней на пусковую обмотку поступает ток, а она в свою очередь подключает нагрузку. Фазы, поступающие на двигатель, также проходят через биметаллические пластины реле.

Совет

Как только значение проходящего тока начинает превышать номинальное, срабатывает защита и отключает пускатель.

Следующая схема очень похожа на описанную выше, с той лишь разницей, что разъем КК1.1 (95-96 на корпусе) включен в нулевую обмотку пускателя. Это более упрощенная версия, которая широко используется.

При схеме подключения реверсивного двигателя в цепи два пускателя.

управление ими с помощью теплового реле возможно только при включении последнего в общий для обоих пускателей разрыв нулевого провода.

Выбор реле

Основным параметром, по которому подбирается тепловое реле для электродвигателя, является номинальный ток. Этот показатель рассчитывается исходя из значения рабочего тока (номинального) электродвигателя. Идеально, когда рабочий ток устройства в 0,2-0,3 раза превышает рабочий ток при продолжительности перегрузки треть часа.

Следует отличать кратковременную перегрузку, при которой нагревается только провод обмотки электрической машины, от длительной перегрузки, которая сопровождается нагревом всего тела.

В последнем варианте нагрев продолжается до часа, и поэтому только в этом случае целесообразно использовать ТП. На выбор теплового реле также влияют внешние эксплуатационные факторы, а именно температура окружающей среды и стабильность.

В случае постоянных колебаний температуры необходимо, чтобы схема реле имела встроенную температурную компенсацию типа ТПН.

Что делать, если паспортные данные не известны?

Для этого случая рекомендуем использовать токоизмерительные клещи или мультиметр С266, в конструкцию которых также входят токоизмерительные клещи. С помощью этих приборов нужно определить ток двигателя в работе, измеряя его по фазам.

В случае, когда данные частично считываются в таблице, размещаем таблицу паспортных данных на широко используемые в народном хозяйстве асинхронные двигатели (типа АИР). С его помощью можно определить В.

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

В зависимости от текущей нагрузки время срабатывания защиты также будет меняться, при 125% оно должно быть ок. 20 минут. На приведенной ниже диаграмме показана векторная кривая коэффициента тока в зависимости от In и времени работы.

Напоследок рекомендуем посмотреть полезное видео по теме:

Надеемся, что после прочтения нашей статьи вам стало понятно, как выбрать тепловое реле для двигателя по номинальному току, а также мощности самого электродвигателя. Как видите, условия выбора единицы измерения несложные, ведь без формул и сложных расчетов можно подобрать нужный номинал с помощью таблицы!

Также рекомендуем прочитать:

выбор правильного теплового реле является одним из важнейших условий защиты электродвигателя от перегрузки при защите электродвигателя с помощью магнитного пускателя и теплового реле.

Защиту двигателя от перегрузки следует устанавливать в тех случаях, когда возможна перегрузка механизма по технологическим причинам, а также при сложных условиях пуска и для ограничения продолжительности пуска при пониженном напряжении. Защита должна осуществляться с выдержкой времени и может осуществляться тепловыми реле.

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