Types et modèles de relais thermiques, calcul et sélection de relais thermiques pour la protection des moteurs

Le relais thermique remplit la fonction de protection contre les surcharges prolongées, leur fonctionnement est similaire au fonctionnement du sectionneur thermique dans les disjoncteurs. En fonction de l'ampleur de la surcharge (écart par rapport au mode nominal - I / Iн), elle est déclenchée après une période de temps appropriée, qui peut être calculée à partir de la caractéristique temps-courant du relais thermique. Examinons de plus près ce qu'est un relais thermique et comment le choisir correctement.

But et principe de fonctionnement

Lorsque les moteurs sont surchargés, la consommation de courant augmente et son chauffage augmente en conséquence. Si le moteur surchauffe, l'intégrité de l'isolation des enroulements est violée, les roulements s'usent plus rapidement, ils peuvent se coincer. En même temps libération thermique de la machine peut ne pas protéger l'équipement. Pour ce faire, vous avez besoin d'un relais thermique.

Des surcharges peuvent survenir en raison d'un déséquilibre de phase, d'un mouvement bloqué du rotor, en raison à la fois d'une charge mécanique accrue et de problèmes avec les roulements, lorsque l'arbre du moteur et les actionneurs sont complètement bloqués.

Le relais thermique réagit à l'augmentation du courant et, selon sa taille, il coupera le circuit de puissance après un certain temps, préservant ainsi les enroulements du moteur intacts. Après l'élimination ultérieure du dysfonctionnement, à condition que le stator soit en bon état, le moteur peut continuer à fonctionner.

Si le relais a fonctionné pour des raisons inconnues et que l'inspection a montré que tout était en ordre, vous pouvez remettre les contacts du relais à leur état d'origine, pour cela il y a un bouton dessus.

Le relais peut également fonctionner en cas de démarrage prolongé du moteur électrique. En même temps, des courants accrus circulent dans les enroulements. Un démarrage prolongé est un processus où le moteur met longtemps à atteindre sa vitesse nominale. Peut se produire en raison d'une surcharge sur l'arbre ou en raison d'une basse tension dans le réseau d'alimentation.

Le temps après lequel le relais fonctionnera est déterminé par les caractéristiques temps-courant d'un relais particulier, en général il ressemble à ceci:

L'axe vertical indique le temps en secondes après lequel les contacts coupent le circuit, et l'axe horizontal indique combien de fois le courant réel dépasse le courant nominal. Ici, nous voyons qu'au courant nominal du relais, le temps de fonctionnement du relais tend à l'infini, avec une surcharge de 1,2 fois, il s'ouvrira en environ 5000 secondes, avec une surcharge de 2 fois - en 500 secondes, avec une surcharge de 5-8 fois le relais fonctionnera en 10 secondes.

Cette protection élimine les arrêts permanents du moteur lors de surcharges et de secousses à court terme, mais économise l'équipement lorsqu'il dépasse les limites autorisées pendant une longue période.

Principe de fonctionnement

Le relais a une paire de plaques bimétalliques avec différents coefficients d'expansion de température. Les plaques sont reliées rigidement les unes aux autres; si elles sont chauffées, la structure se pliera vers la section avec un coefficient de dilatation de température plus faible.

Les plaques sont chauffées en raison du flux du courant de charge ou du réchauffeur à travers lequel le courant de charge passe, le diagramme montre plusieurs tours autour du bilame. Le courant circulant chauffe la plaque à une certaine limite. Plus le courant est élevé, plus le chauffage est rapide.

Il ne faut pas oublier que si le relais est dans une pièce chaude - vous devez régler le courant de fonctionnement avec une grande marge, car il y a un chauffage supplémentaire de l'environnement. De plus, si le relais vient de fonctionner, les contacts ont besoin de temps pour se refroidir. Sinon, un faux positif peut se produire.

Regardons un exemple spécifique. Ci-dessus, vous voyez le dispositif de relais TRN. C'est biphasique.Il se compose de trois cellules, dans les éléments chauffants extrêmes, au milieu il y a un compensateur de température, un régulateur de courant de fonctionnement, un déclencheur, un contact d'ouverture, un levier de retour.

Lorsque le courant traverse l'élément chauffant (1), sa température augmente, lorsque le courant atteint le courant de surcharge réglé, la plaque bimétallique (2) se déforme. Le poussoir (10) se déplace vers la droite et pousse la plaque du compensateur de température (3). Lorsque le courant de surcharge est atteint, il se courbe vers la droite et désengage le verrou (7). La barre de libération (6) se lève et les contacts (8) s'ouvrent.

Types de relais thermiques

Les relais thermiques peuvent être connectés aux trois phases ou à deux des trois, selon la conception. La plupart des relais sont conçus pour répondre à des démarreurs magnétiques spécifiques, c'est pour la commodité et la précision de l'installation. Examinons certains d'entre eux.

RTL - utilisable avec des démarreurs PML. Avec un ensemble de terminaux, le KRL est utilisé comme dispositif de protection autonome.

PTT - convient pour une installation avec des démarreurs PME et PMA. Il peut également être utilisé comme indépendant s'il est monté sur un panneau spécial.

RTI - relais thermiques pour démarreurs KMI et KMT. Sur le devant, vous pouvez voir quelques contacts de bloc supplémentaires, pour la mise en œuvre de schémas d'affichage et d'autres choses.

TRN est un relais thermique biphasé. Il est installé dans des moteurs triphasés, en même temps qu'il est connecté à l'écart de deux phases. La température ambiante n'affecte pas son fonctionnement. Sur le régulateur actuel, il y a 10 divisions 5 pour la diminution, 5 pour l'augmentation, le prix d'une division est de 5%.

En fait, il existe de nombreux relais thermiques, mais ils remplissent tous une fonction.

Les relais sont souvent montés dans un boîtier en fer spécial. Sur la photo, le démarreur PMA est la 4e valeur à 63 ampères, avec un relais thermique triphasé.

Un relais thermique est connecté aux démarreurs modernes comme le montre la photo ci-dessous, une conception complète est obtenue.

Le bouton rouge «test» est nécessaire pour un test de déclenchement du relais, et pour vérifier la possibilité d'ouverture des contacts.

Cette méthode de connexion économise de l'espace sur rail DIN.

Schéma de câblage

Comme déjà mentionné, le relais thermique protège contre la surcharge à long terme équipement électrique. Il est monté entre la source d'alimentation et le consommateur.

Le courant contrôlé circule à travers les éléments chauffants (1), ils plient les contacts (2) du relais thermique, dans ce circuit un relais thermique biphasé est utilisé. Ses contacts ouvrent le circuit de la bobine du contacteur ou du démarreur magnétique, comme si vous aviez appuyé sur le bouton STOP. Une fois assemblé, ce diagramme ressemble à ceci:

Au premier plan, vous pouvez voir comment deux phases extrêmes sont connectées à partir des contacts de sortie du démarreur. En arrière-plan, on voit qu'une borne des contacts TRH est connectée à la bobine de relais.

Si vous utilisez un circuit inversé de démarreurs magnétiques, la connexion est presque la même, en dessous, elle est clairement indiquée. Les contacts marqués "10" et "12" sont connectés à l'espace des bobines des démarreurs KM1 et KM2.

Ici, vous pouvez voir qu'il y a une paire normalement fermée et un contact normalement ouvert. Cela est nécessaire, par exemple, pour indiquer le fonctionnement de la protection thermique, c'est-à-dire Vous pouvez y connecter un voyant ou envoyer un signal à la console de répartition ou à l'ACS.

Sur le relais RTI, ces contacts sont situés sur le panneau avant:

• NON - normalement ouvert - pour indication;

• NC - normalement fermé - au démarreur.

Le bouton STOP commute de force les contacts. Lorsqu'il est déclenché, un tel relais devrait refroidir et il se réactivera. Bien que dans un exemple spécifique, une réactivation manuelle et automatique soit possible. Pour ce faire, utilisez le bouton bleu avec une fente en forme de croix sur le côté droit du panneau avant, avec le couvercle fermé, il est verrouillé.

Le choix d'un moteur spécifique

Disons que nous avons un moteur AIR71V4U2. Sa puissance est de 0,75 kW. Nous avons un réseau triphasé avec une tension linéaire de 380V. Le moteur est conçu pour 220V, si vous connectez les enroulements avec un triangle et 380V, si une étoile.Le courant nominal d'un tel moteur avec des enroulements connectés selon le circuit en étoile 1.94A. Information complète contenu sur sa plaque signalétiqueque vous voyez sur la photo ci-dessous.

Il s'ensuit que nous devons choisir un relais thermique pour le moteur avec un courant de 1,94 A. Le courant de réponse du relais thermique doit dépasser le courant nominal du moteur de 1,2 à 1,3 fois. Soit:

Irel = IN * 1,2 ... 1,3

Laissez le moteur fonctionner dans le cadre d'un mécanisme dans lequel des surcharges à court terme mais importantes sont autorisées, par exemple, pour lever de petites charges. Ensuite, le courant réglé est sélectionné 1,3 fois plus grand que le courant nominal du moteur à induction.

Irel = 1,94 * 1,3 = 2,522

Autrement dit, le relais devrait fonctionner à un courant de 2,5-2,6A. De tels relais nous conviennent:

• RTL-1007, avec une plage de courant de 1,5 à 2,6 A;

• RTL-1008, plage de courant 2,4-4 A;

• RTI-1307, plage de courant 1,6 ... 2,5 A;

• RTI-1308, plage de courant 2,5 ... 4 A;

• TRN-25 3.2A (en utilisant le régulateur, vous pouvez réduire ou augmenter le courant de 25%).

Méthodes de réglage des relais

La première étape consiste à déterminer le réglage du relais thermique:

N1 = (In - In) / cI

où In est le courant nominal de la charge du moteur électrique, In est le courant nominal de l'élément chauffant du relais thermique et s est le facteur de division de l'échelle (par exemple, c = 0,05).

Deuxième étape - Correction de la température ambiante:

N2 = (T - 30) / 10

où T est la température ambiante, ° C

Troisième étape:

N = N1 + N2

Quatrième étape - réglez le régulateur sur le nombre souhaité de divisions N.

Une correction de température est entrée si la température ambiante est trop élevée ou trop basse. Si la température de la pièce où le relais est installé est significativement affectée par la température de la rue, la correction doit être effectuée en hiver et en été.

Vérifier

Prenons un exemple de relais de type TRN. Pour vous assurer que le relais fonctionne:

1. Vérifiez l'état du boîtier à la recherche de fissures ou de copeaux.

2. Vérifiez avec la charge connectée avec le courant nominal.

3. Démontez le relais et vérifiez l'intégrité des contacts, l'absence de suie sur eux,

4. Vérifiez si les éléments chauffants sont pliés.

5. Vérifiez la distance entre le bilame et les éléments chauffants. Il devrait être le même, sinon, ajustez avec les vis de fixation.

6. Fournissez le courant nominal via l'un des éléments chauffants, réglez le point de consigne à 1,5 fois le courant nominal. Dans cet état, le relais fonctionne pendant 145 s, puis l'excentrique de réglage est progressivement tourné en position «-5» jusqu'à l'activation du relais.

7. Après un refroidissement actif pendant 15 minutes, vérifiez le deuxième élément chauffant de la même manière.

Schéma du banc d'essai:

Bref résumé

Les relais thermiques sont un élément important de la protection des équipements électriques. Avec lui, vous protégez votre appareil des surcharges, et ses caractéristiques vous permettront de transférer des surtensions de courte durée sans faux positifs, ce qui ne peut pas fournir de disjoncteur.

Les relais peuvent être utilisés à la fois avec des démarreurs magnétiques, se connectant directement avec ses bornes de sortie, formant ainsi une conception unique, et comme dispositifs de protection indépendants, situés dans un panneau sur un rail DIN et dans des armoires de commande.