Rodzaje i konstrukcje przekaźników termicznych, obliczenia i dobór przekaźników termicznych do ochrony silnika

Przekaźnik termiczny pełni funkcję zabezpieczenia przed długotrwałymi przeciążeniami, ich działanie jest podobne do działania odłącznika termicznego w wyłącznikach. W zależności od wielkości przeciążenia (odchylenie od trybu nominalnego - I / Iн), wyzwalane jest ono po odpowiednim czasie, który można obliczyć na podstawie charakterystyki czasowo-prądowej przekaźnika termicznego. Przyjrzyjmy się bliżej, czym jest przekaźnik termiczny i jak go poprawnie wybrać.

Cel i zasada działania

Gdy silniki są przeciążone, zwiększa się pobór prądu i odpowiednio wzrasta jego nagrzewanie. Jeśli silnik się przegrzeje, naruszona zostanie integralność izolacji uzwojeń, łożyska zużywają się szybciej, mogą się zaciąć. W tym samym czasie termiczne zwolnienie maszyny może nie chronić sprzętu. Aby to zrobić, potrzebujesz przekaźnika termicznego.

Przeciążenia mogą wystąpić z powodu nierównowagi faz, utrudnionego ruchu wirnika, zarówno ze względu na zwiększone obciążenie mechaniczne, jak i problemy z łożyskami, gdy wał silnika i siłowniki są całkowicie zablokowane.

Przekaźnik termiczny reaguje na wzrost prądu i, w zależności od jego wielkości, po pewnym czasie przerwie obwód mocy, utrzymując tym samym nienaruszone uzwojenia silnika. Po kolejnym usunięciu usterki, pod warunkiem, że stojan jest w dobrym stanie, silnik może kontynuować pracę.

Jeśli przekaźnik działał z nieznanych przyczyn, a kontrola wykazała, że ​​wszystko jest w porządku, możesz przywrócić styki przekaźnika do ich pierwotnego stanu, w tym celu znajduje się przycisk.

Przekaźnik może również działać w przypadku przedłużonego rozruchu silnika elektrycznego. Jednocześnie w uzwojeniach płyną zwiększone prądy. Przedłużony start to proces, w którym silnik długo osiąga prędkość znamionową. Może wystąpić z powodu przeciążenia wału lub niskiego napięcia w sieci zasilającej.

Czas, po którym przekaźnik zadziała, zależy od charakterystyki czasowo-prądowej konkretnego przekaźnika, ogólnie wygląda to tak:

Oś pionowa pokazuje czas w sekundach, po którym styki przerywają obwód, a oś pozioma pokazuje, ile razy rzeczywisty prąd przekracza prąd znamionowy. Widzimy tutaj, że przy prądzie znamionowym przekaźnika czas działania przekaźnika ma tendencję do nieskończoności, przy przeciążeniu 1,2 razy otworzy się za około 5000 sekund, z przeciążeniem 2 razy - za 500 sekund, przy przeciążeniu 5-8 razy przekaźnik zadziała w 10 sekund.

Ta ochrona eliminuje trwałe wyłączenia silnika podczas krótkotrwałych przeciążeń i szarpnięć, ale oszczędza sprzęt, gdy przekracza on dopuszczalne wartości przez długi czas.

Zasada działania

Przekaźnik ma parę płytek bimetalicznych o różnych współczynnikach rozszerzalności temperaturowej. Płyty są sztywno połączone ze sobą; jeśli zostaną podgrzane, konstrukcja zgnie się w kierunku sekcji o niższym współczynniku rozszerzalności temperaturowej.

Płyty są podgrzewane z powodu przepływu prądu obciążenia lub z grzejnika, przez który przepływa prąd obciążenia, schemat pokazuje kilka zwojów wokół bimetalu. Płynący prąd ogrzewa płytę do pewnego limitu. Im wyższy prąd, tym szybsze nagrzewanie.

Należy pamiętać, że jeśli przekaźnik znajduje się w gorącym pomieszczeniu - należy ustawić prąd roboczy z dużym marginesem, ponieważ ze środowiska dochodzi dodatkowe ogrzewanie. Ponadto, jeśli przekaźnik właśnie zadziałał, styki potrzebują trochę czasu na ostygnięcie. W przeciwnym razie może wystąpić fałszywy wynik dodatni.

Spójrzmy na konkretny przykład. Powyżej widać przekaźnik TRN. Jest dwufazowy.Składa się z trzech ogniw, w skrajnych elementach grzewczych, pośrodku znajduje się kompensator temperatury, regulator prądu roboczego, zadziałanie, styk otwierający, dźwignia powrotu.

Gdy prąd przepływa przez element grzejny (1), jego temperatura rośnie, gdy prąd osiąga ustawiony prąd przeciążenia, płytka bimetaliczna (2) ulega deformacji. Popychacz (10) przesuwa się w prawo i popycha płytkę kompensatora temperatury (3). Po osiągnięciu prądu przeciążeniowego zgina się w prawo i zwalnia zatrzask (7). Pasek zwalniający (6) unosi się, a styki (8) otwierają się.

Rodzaje przekaźników termicznych

Przekaźniki termiczne można podłączyć do wszystkich trzech faz lub dwóch z trzech, w zależności od projektu. Większość przekaźników zaprojektowano tak, aby spełniały wymagania określonych starterów magnetycznych, co zapewnia wygodę i dokładność instalacji. Rozważmy niektóre z nich.

RTL - odpowiedni do użycia z starterami PML. Z zestawem terminali KRL służy jako samodzielne urządzenie zabezpieczające.

PTT - nadaje się do instalacji z rozrusznikami PME i PMA. Może być również używany jako niezależny, jeśli jest zamontowany na specjalnym panelu.

RTI - przekaźniki termiczne do rozruszników KMI i KMT. Z przodu możesz zobaczyć kilka dodatkowych kontaktów blokowych, do implementacji schematów wyświetlania i innych rzeczy.

TRN jest dwufazowym przekaźnikiem termicznym. Jest zainstalowany w silnikach trójfazowych, jednocześnie jest podłączony do przerwy dwóch faz. Temperatura otoczenia nie wpływa na jego działanie. Na obecnym regulatorze jest 10 działów 5 do zmniejszenia, 5 do wzrostu, cena jednego działu wynosi 5%.

W rzeczywistości istnieje wiele przekaźników termicznych, ale wszystkie spełniają jedną funkcję.

Przekaźniki są często montowane w specjalnej żelaznej skrzynce. Na zdjęciu rozrusznik PMA jest czwartą wartością przy 63 amperach, z trójfazowym przekaźnikiem termicznym.

Przekaźnik termiczny jest podłączony do nowoczesnych rozruszników, jak pokazano na poniższym zdjęciu, uzyskuje się cały projekt.

Czerwony przycisk „test” jest potrzebny do testowego wyłączenia przekaźnika i sprawdzenia możliwości otwarcia styków.

Ta metoda połączenia oszczędza miejsce na szynie DIN.

Schemat połączeń

Jak już wspomniano, przekaźnik termiczny chroni przed długotrwałym przeciążeniem sprzęt elektryczny. Jest montowany między źródłem zasilania a odbiornikiem.

Kontrolowany prąd przepływa przez elementy grzejne (1), otwierają styki (2) przekaźnika termicznego, w tym obwodzie stosuje się 2-fazowy przekaźnik termiczny. Jego styki otwierają obwód cewki stycznika lub rozrusznika magnetycznego, tak jakbyś nacisnął przycisk STOP. Po złożeniu ten schemat wygląda następująco:

Na pierwszym planie widać, jak dwie ekstremalne fazy są połączone ze stykami wyjściowymi rozrusznika. W tle widać, że zacisk ze styków TRH jest podłączony do cewki przekaźnika.

Jeśli używasz odwrotnego obwodu starterów magnetycznych, połączenie jest prawie takie samo, poniżej jest wyraźnie pokazane. Styki oznaczone jako „10” i „12” są połączone ze szczeliną cewek rozruszników KM1 i KM2.

Tutaj możesz zobaczyć, że istnieje para normalnie zamknięta i normalnie otwarty kontakt. Jest to konieczne na przykład do wskazania działania zabezpieczenia termicznego, tj. Możesz do niego podłączyć lampkę kontrolną lub wysłać sygnał do konsoli dyspozytorskiej lub ACS.

W przekaźniku RTI styki te znajdują się na panelu przednim:

• NIE - normalnie otwarty - dla wskazania;

• NC - normalnie zamknięty - do rozrusznika.

Przycisk STOP wymusza przełączanie styków. Po uruchomieniu taki przekaźnik powinien się ochłodzić i włączy się ponownie. Chociaż w konkretnym przykładzie możliwa jest zarówno ręczna, jak i automatyczna ponowna aktywacja. Aby to zrobić, użyj niebieskiego przycisku z otworem w kształcie krzyża po prawej stronie panelu przedniego, przy zamkniętej pokrywie jest ona zablokowana.

Wybór dla konkretnego silnika

Powiedzmy, że mamy silnik AIR71V4U2. Jego moc wynosi 0,75 kW. Posiadamy sieć trójfazową o napięciu liniowym 380 V. Silnik przeznaczony jest na 220 V, jeśli połączysz uzwojenia z trójkątem i 380 V, jeśli gwiazda.Prąd znamionowy takiego silnika z uzwojeniami połączonymi zgodnie z obwodem gwiazdy 1.94A. Pełna informacja zawarte na jego tabliczce znamionowejco widać na zdjęciu poniżej.

Wynika z tego, że musimy wybrać przekaźnik termiczny dla silnika o prądzie 1,94 A. Prąd odpowiedzi przekaźnika termicznego powinien przekraczać prąd znamionowy silnika 1,2–1,3 razy. To jest:

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

Pozwól silnikowi pracować jako część mechanizmu, w którym dopuszczalne są krótkotrwałe, ale znaczące przeciążenia, na przykład przy podnoszeniu małych ładunków. Następnie ustawiony prąd jest wybierany 1,3 razy większy niż prąd znamionowy silnika indukcyjnego.

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

Oznacza to, że przekaźnik powinien działać przy prądzie 2,5-2,6 A. Takie przekaźniki są dla nas odpowiednie:

• RTL-1007, z zakresem prądu 1,5-2,6 A;

• RTL-1008, zakres prądu 2,4-4 A;

• RTI-1307, zakres prądowy 1,6 ... 2,5 A;

• RTI-1308, zakres prądowy 2,5 ... 4 A;

• TRN-25 3.2A (za pomocą regulatora można obniżyć lub zwiększyć prąd o 25%).

Metody regulacji przekaźnika

Pierwszym krokiem jest określenie ustawienia przekaźnika termicznego:

N1 = (In - In) / cI

gdzie In to prąd znamionowy obciążenia silnika elektrycznego, In to prąd znamionowy elementu grzejnego przekaźnika termicznego, zaś s to współczynnik podziału skali (na przykład c = 0,05).

Krok drugi - Korekta dla temperatury otoczenia:

N2 = (T - 30) / 10

gdzie T jest temperaturą otoczenia, ° C.

Krok trzeci:

N = N1 + N2

Czwarty krok - ustaw regulator na żądaną liczbę podziałów N.

Korekta temperatury jest wprowadzana, jeśli temperatura otoczenia jest zbyt wysoka lub niska. Jeśli temperatura w pomieszczeniu, w którym zainstalowany jest przekaźnik, ma znaczny wpływ na temperaturę na ulicy, należy dokonać korekty zimą i latem.

Sprawdź

Rozważ przykład przekaźnika typu TRN. Aby upewnić się, że przekaźnik działa:

1. Sprawdź stan obudowy pod kątem pęknięć lub wiórów.

2. Sprawdź przy podłączonym obciążeniu prądem znamionowym.

3. Zdemontować przekaźnik i sprawdzić integralność styków, brak sadzy na nich,

4. Sprawdź, czy grzejniki nie są wygięte.

5. Sprawdź odległość między bimetalem a elementami grzewczymi. Powinno być tak samo, jeśli nie, to wyreguluj za pomocą śrub mocujących.

6. Podaj prąd znamionowy przez jedną z grzałek, ustaw wartość zadaną na 1,5 razy prąd znamionowy. W tym stanie przekaźnik działa przez 145 s, a następnie mimośrodowy regulator stopniowo obraca się do pozycji „-5”, aż przekaźnik zostanie aktywowany.

7. Po aktywnym chłodzeniu przez 15 minut sprawdź drugi element grzewczy w ten sam sposób.

Schemat stanowiska testowego:

Krótkie podsumowanie

Przekaźniki termiczne są ważnym elementem ochrony urządzeń elektrycznych. Dzięki niemu chronisz urządzenie przed przeciążeniem, a jego charakterystyka pozwoli Ci na przenoszenie krótkotrwałych skoków prądu bez fałszywych alarmów, które nie mogą zapewnić wyłącznika.

Przekaźniki mogą być stosowane zarówno razem z rozrusznikami magnetycznymi, łączącymi się bezpośrednio z zaciskami wyjściowymi, tworząc w ten sposób jedną konstrukcję, oraz jako niezależne urządzenia ochronne, umieszczone w panelu na szynie DIN i w szafach sterowniczych.