Tipos e projetos de relés térmicos, cálculo e seleção de relés térmicos para proteção de motores

O relé térmico desempenha a função de proteção contra sobrecargas prolongadas; sua operação é semelhante à operação de um seccionador térmico em disjuntores. Dependendo da magnitude da sobrecarga (desvio do modo nominal - I / Iн), ela é acionada após um período de tempo apropriado, que pode ser calculado a partir da característica de corrente-tempo do relé térmico. Vamos dar uma olhada no que é um relé térmico e como escolhê-lo corretamente.

Objetivo e princípio de operação

Quando os motores estão sobrecarregados, o consumo de corrente aumenta e o aquecimento aumenta de acordo. Se o motor superaquecer, a integridade do isolamento dos enrolamentos é violada, os rolamentos se desgastam mais rapidamente, podem bloquear. Ao mesmo tempo liberação térmica da máquina pode não proteger o equipamento. Para fazer isso, você precisa de um relé térmico.

Podem ocorrer sobrecargas devido ao desequilíbrio de fase, obstrução do movimento do rotor, devido ao aumento da carga mecânica e a problemas nos rolamentos, quando o eixo do motor e os atuadores estão completamente presos.

O relé térmico responde ao aumento da corrente e, dependendo do seu tamanho, interrompe o circuito de energia após algum tempo, preservando assim os enrolamentos do motor. Após a eliminação subsequente do mau funcionamento, desde que o estator esteja em boas condições, o motor poderá continuar funcionando.

Se o relé funcionou por motivos desconhecidos e a inspeção mostrou que está tudo em ordem, você pode retornar os contatos do relé ao seu estado original, pois existe um botão nele.

O relé também pode funcionar no caso de uma partida prolongada do motor elétrico. Ao mesmo tempo, correntes aumentadas fluem nos enrolamentos. Uma partida prolongada é um processo em que o motor demora muito para atingir a velocidade nominal. Pode ocorrer devido a sobrecarga no eixo ou devido a baixa tensão na rede de suprimento.

O tempo após o qual o relé funcionará é determinado pelas características de tempo-corrente de um relé específico, em geral se parece com o seguinte:

O eixo vertical mostra o tempo em segundos após o qual os contatos interrompem o circuito, e o eixo horizontal mostra quantas vezes a corrente real excede a corrente nominal. Aqui vemos que, na corrente nominal do relé, o tempo de operação do relé tende ao infinito, com uma sobrecarga de 1,2 vezes, ele será aberto em cerca de 5000 segundos, com uma sobrecarga de 2 vezes - em 500 segundos, com uma sobrecarga de 5 a 8 vezes o relé funcionará em 10 segundos.

Essa proteção elimina desligamentos permanentes do motor durante sobrecargas e empurrões de curto prazo, mas economiza o equipamento quando ultrapassa os limites permitidos por um longo tempo.

Princípio de funcionamento

O relé possui um par de placas bimetálicas com diferentes coeficientes de expansão de temperatura. As placas são rigidamente conectadas umas às outras; se forem aquecidas, a estrutura dobrará em direção à seção com um coeficiente de expansão de temperatura mais baixo.

As placas são aquecidas devido ao fluxo da corrente de carga ou do aquecedor pelo qual a corrente de carga passa, o diagrama mostra várias voltas ao redor do bimetal. A corrente que flui aquece a placa até um determinado limite. Quanto maior a corrente, mais rápido o aquecimento.

Vale a pena considerar que, se o relé estiver em uma sala quente - é necessário definir a corrente de operação com uma grande margem, porque há aquecimento adicional do ambiente. Além disso, se o relé acabou de funcionar, os contatos precisam de um tempo para esfriar. Caso contrário, um falso positivo pode ocorrer.

Vejamos um exemplo específico. Acima, você vê o dispositivo de retransmissão TRN. É bifásico.É composto por três células, nos elementos de aquecimento extremo, no meio há um compensador de temperatura, um regulador de corrente de operação, um disparo, um contato de abertura, uma alavanca de retorno.

Quando a corrente flui através do elemento de aquecimento (1), sua temperatura aumenta, quando a corrente atinge a corrente de sobrecarga definida, a placa bimetálica (2) é deformada. O empurrador (10) se move para a direita e empurra a placa do compensador de temperatura (3). Quando a corrente de sobrecarga é atingida, ela se curva para a direita e desengata a trava (7). A barra de liberação (6) sobe e os contatos (8) se abrem.

Tipos de relés térmicos

Os relés térmicos podem ser conectados a todas as três fases ou duas de três, dependendo do projeto. A maioria dos relés é projetada para atender a arrancadores magnéticos específicos, para conveniência e precisão da instalação. Vamos considerar alguns deles.

RTL - adequado para uso com iniciantes em PML. Com um conjunto de terminais, o KRL é usado como um dispositivo de proteção independente.

PTT - adequado para instalação com acionadores de partida PME e PMA. Também pode ser usado como independente se estiver montado em um painel especial.

RTI - relés térmicos para iniciantes KMI e KMT. Na frente, você pode ver alguns contatos de bloco adicionais, para a implementação de esquemas de exibição e outras coisas.

TRN é um relé térmico de duas fases. Ele é instalado em motores trifásicos, ao mesmo tempo em que é conectado ao espaço de duas fases. A temperatura ambiente não afeta sua operação. No atual regulador, existem 10 divisões 5 para redução, 5 para aumento, o preço de uma divisão é de 5%.

De fato, existem muitos relés térmicos, mas todos desempenham uma função.

Os relés geralmente são montados em uma caixa de ferro especial. Na foto, o acionador de partida de PMA é o quarto valor em 63 ampères, com um relé térmico trifásico.

Um relé térmico é conectado aos arrancadores modernos, como mostra a foto abaixo, e é obtido um projeto completo.

O botão vermelho "teste" é necessário para uma viagem de teste do relé e para verificar a possibilidade de abrir contatos.

Este método de conexão economiza espaço no trilho din.

Diagrama de fiação

Como já mencionado, o relé térmico protege contra sobrecarga a longo prazo equipamento elétrico. É montado entre a fonte de energia e o consumidor.

A corrente controlada flui através dos elementos de aquecimento (1), eles abrem os contatos (2) do relé térmico, neste circuito é usado um relé térmico de duas fases. Seus contatos abrem o circuito da bobina do contator ou do acionador de partida magnético, como se você tivesse pressionado o botão STOP. Quando montado, este diagrama se parece com o seguinte:

No primeiro plano, você pode ver como duas fases extremas são conectadas a partir dos contatos de saída do starter. No fundo, é visto que um terminal dos contatos do TRH está conectado à bobina do relé.

Se você usa um circuito reverso de acionadores de partida magnéticos, a conexão é quase a mesma, abaixo dela é mostrada claramente. Os contatos marcados com "10" e "12" são conectados à folga das bobinas dos iniciantes KM1 e KM2.

Aqui você pode ver que existe um par normalmente fechado e um contato normalmente aberto. Isso é necessário, por exemplo, para indicar a operação de proteção térmica, ou seja, Você pode conectar uma lâmpada indicadora ou enviar um sinal ao console de despacho ou ao ACS.

No relé RTI, esses contatos estão localizados no painel frontal:

• NÃO - normalmente aberto - para indicação;

• NC - normalmente fechado - para o iniciador.

O botão STOP alterna forçosamente os contatos. Quando acionado, esse relé deve esfriar e liga novamente. Embora em um exemplo específico, seja possível a reativação manual e automática. Para fazer isso, use o botão azul com um slot em forma de cruz no lado direito do painel frontal, com a tampa fechada e ela está travada.

A escolha para um mecanismo específico

Digamos que temos um mecanismo AIR71V4U2. Sua potência é de 0,75 kW. Temos uma rede trifásica com uma tensão linear de 380V. O motor foi projetado para 220V, se você conectar os enrolamentos com um triângulo e 380V, se for uma estrela.A corrente nominal de um motor com enrolamentos conectados de acordo com o circuito em estrela 1.94A. Informação completa contido em sua placa de identificaçãoque você vê na foto abaixo.

Daqui resulta que precisamos escolher um relé térmico para o motor com uma corrente de 1,94 A. A corrente de resposta do relé térmico deve exceder a corrente nominal do motor em 1,2 - 1,3 vezes. Isto é:

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

Deixe o motor funcionar como parte de um mecanismo no qual são permitidas sobrecargas de curto prazo, mas significativas, por exemplo, para elevar pequenas cargas. A corrente definida é selecionada 1,3 vezes maior que a corrente nominal do motor de indução.

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

Ou seja, o relé deve funcionar a uma corrente de 2,5-2,6A. Tais relés são adequados para nós:

• RTL-1007, com um intervalo de corrente de 1,5-2,6 A;

• RTL-1008, faixa de corrente 2.4-4 A;

• RTI-1307, faixa de corrente 1,6 ... 2,5 A;

• RTI-1308, faixa de corrente 2,5 ... 4 A;

• TRN-25 3.2A (usando o regulador, você pode diminuir ou aumentar a corrente em 25%).

Métodos de ajuste de relé

O primeiro passo é determinar a configuração do relé térmico:

N1 = (Entrada - Entrada) / cI

onde In é a corrente nominal da carga do motor elétrico, In é a corrente nominal do elemento de aquecimento do relé térmico e s é o fator de divisão de escala (por exemplo, c = 0,05).

Etapa 2 - Correção da temperatura ambiente:

N2 = (T - 30) / 10

onde T é a temperatura ambiente, ° C.

Etapa três:

N = N1 + N2

Quarta etapa - defina o regulador para o número desejado de divisões N.

Uma correção de temperatura é inserida se a temperatura ambiente estiver muito alta ou baixa. Se a temperatura na sala onde o relé está instalado for significativamente afetada pela temperatura na rua, a correção deverá ser feita no inverno e no verão.

Verifique

Considere um exemplo de um relé do tipo TRN. Para garantir que o relé esteja funcionando:

1. Verifique as condições da caixa quanto a rachaduras ou lascas.

2. Verifique com a carga conectada com a corrente nominal.

3. Desmonte o relé e verifique a integridade dos contatos, a ausência de fuligem neles,

4. Verifique se os aquecedores estão dobrados.

5. Verifique a distância entre os elementos bimetálicos e de aquecimento. Se for o mesmo, ajuste-o com os parafusos de fixação.

6. Forneça a corrente nominal através de um dos aquecedores, defina o ponto de ajuste para 1,5 vezes a corrente nominal. Nesse estado, o relé opera por 145 s, depois o excêntrico de ajuste é gradualmente girado para a posição "-5" até que o relé seja ativado.

7. Após o resfriamento ativo por 15 minutos, verifique o segundo elemento de aquecimento da mesma maneira.

Esquema do banco de ensaio:

Breve resumo

Os relés térmicos são um elemento importante na proteção de equipamentos elétricos. Com ele, você protege seu dispositivo contra sobrecargas e suas características permitem transferir surtos de corrente de curto prazo sem falsos positivos, o que não pode fornecer um disjuntor.

Os relés podem ser usados ​​tanto em conjunto com acionadores de partida magnéticos, conectando diretamente com seus terminais de saída, formando um design único, como como dispositivos de proteção independentes, localizados em um painel em um trilho DIN e em armários de controle.