Typen en ontwerpen van thermische relais, berekening en selectie van thermische relais voor motorbeveiliging

Het thermische relais heeft de functie van bescherming tegen langdurige overbelastingen, hun werking is vergelijkbaar met de werking van de thermische onderbreker in stroomonderbrekers. Afhankelijk van de grootte van de overbelasting (afwijking van de nominale modus - I / Iн), wordt deze geactiveerd na een geschikte tijdsperiode, die kan worden berekend uit de tijdstroomkarakteristiek van het thermische relais. Laten we eens nader kijken naar wat een thermisch relais is en hoe het correct te kiezen.

Doel en werkingsprincipe

Wanneer de motoren overbelast zijn, neemt het stroomverbruik toe en neemt de verwarming dienovereenkomstig toe. Als de motor oververhit raakt, wordt de integriteit van de isolatie van de wikkelingen geschonden, slijten de lagers sneller, kunnen ze vastlopen. Tegelijkertijd thermische afgifte van de machine beschermt apparatuur mogelijk niet. Om dit te doen, hebt u een thermisch relais nodig.

Overbelastingen kunnen optreden als gevolg van fase-onbalans, verstopte beweging van de rotor, als gevolg van zowel verhoogde mechanische belasting en problemen met lagers, wanneer de motoras en actuatoren volledig vastzitten.

Het thermische relais reageert op verhoogde stroom en afhankelijk van zijn grootte zal het het stroomcircuit na enige tijd onderbreken, waardoor de motorwikkelingen intact blijven. Na het vervolgens verhelpen van de storing, op voorwaarde dat de stator in goede staat is, kan de motor blijven werken.

Als het relais om onbekende redenen werkte en uit de inspectie bleek dat alles in orde is, kunt u de relaiscontacten terugbrengen naar hun oorspronkelijke staat, hiervoor is er een knop op.

Het relais kan ook werken in het geval van een langdurige start van de elektromotor. Tegelijkertijd stromen er verhoogde stromingen in de wikkelingen. Een langdurige start is een proces waarbij het lang duurt voordat de motor zijn nominale snelheid bereikt. Kan optreden als gevolg van overbelasting op de as of als gevolg van lage spanning in het voedingsnetwerk.

De tijd waarna het relais zal werken, wordt bepaald door de tijdstroomkenmerken van een bepaald relais, in het algemeen ziet het er zo uit:

De verticale as geeft de tijd in seconden aan waarna de contacten het circuit onderbreken en de horizontale as geeft aan hoe vaak de werkelijke stroom de nominale stroom overschrijdt. Hier zien we dat bij de nominale stroom van het relais de bedrijfstijd van het relais oneindig is, met een overbelasting van 1,2 keer opent het in ongeveer 5000 seconden, met een overbelasting van 2 keer - in 500 seconden, met een overbelasting van 5-8 keer dat het relais zal werken in 10 seconden.

Deze bescherming elimineert permanente motoruitschakeling tijdens kortstondige overbelastingen en schokken, maar bewaart de apparatuur wanneer deze lange tijd de toegestane limieten overschrijdt.

Werkingsprincipe

Het relais heeft een paar bimetalen platen met verschillende temperatuuruitzettingscoëfficiënten. De platen zijn star met elkaar verbonden; als ze worden verwarmd, buigt de structuur naar het gedeelte met een lagere temperatuurcoëfficiënt.

De platen worden verwarmd door de stroom van de laadstroom of van de verwarmer waardoor de laadstroom passeert, het diagram toont verschillende windingen rond het bimetaal. De stromende stroom verwarmt de plaat tot een bepaalde limiet. Hoe hoger de stroom, hoe sneller de verwarming.

Houd er rekening mee dat als het relais zich in een warme ruimte bevindt, u de bedrijfsstroom met een grote marge moet instellen, omdat er extra verwarming vanuit de omgeving is. Als het relais net heeft gewerkt, hebben de contacten bovendien wat tijd nodig om af te koelen. Anders kan er een vals positief optreden.

Laten we een specifiek voorbeeld bekijken. Hierboven ziet u het TRN-relaisapparaat. Het is tweefasig.Het bestaat uit drie cellen, in de extreme verwarmingselementen, in het midden is er een temperatuurcompensator, een bedrijfsstroomregelaar, een trip, een openingscontact, een retourhendel.

Wanneer stroom door het verwarmingselement (1) stroomt, stijgt zijn temperatuur, wanneer de stroom de ingestelde overbelastingsstroom bereikt, wordt de bimetaalplaat (2) vervormd. De duwer (10) beweegt naar rechts en duwt de plaat van de temperatuurcompensator (3). Wanneer de overbelastingsstroom wordt bereikt, buigt deze naar rechts en ontgrendelt de vergrendeling (7). De ontgrendelstang (6) gaat omhoog en de contacten (8) openen.

Soorten thermische relais

Thermische relais kunnen worden aangesloten op alle drie fasen of twee of drie, afhankelijk van het ontwerp. De meeste relais zijn ontworpen om te voldoen aan specifieke magnetische starters, dit is voor het gemak en de nauwkeurigheid van de installatie. Laten we er eens enkele bekijken.

RTL - geschikt voor gebruik met PML-starters. Met een set terminals wordt de KRL gebruikt als een op zichzelf staand beveiligingsapparaat.

PTT - geschikt voor installatie met PME- en PMA-starters. Het kan ook als onafhankelijk worden gebruikt als het op een speciaal paneel is gemonteerd.

RTI - thermische relais voor starters KMI en KMT. Aan de voorkant ziet u een paar extra blokcontacten, voor de implementatie van weergaveschema's en andere dingen.

TRN is een tweefasig thermisch relais. Het is geïnstalleerd in driefasige motoren en is tegelijkertijd verbonden met het gat van twee fasen. Omgevingstemperatuur heeft geen invloed op de werking ervan. Op de huidige regulator zijn er 10 divisies 5 voor afname, 5 voor toename, de prijs van één divisie is 5%.

In feite zijn er heel veel thermische relais, maar ze vervullen allemaal één functie.

Relais worden vaak in een speciale ijzeren doos gemonteerd. Op de foto is de PMA-starter de 4e waarde bij 63 Ampère, met een driefasig thermisch relais.

Een thermisch relais is verbonden met moderne starters zoals weergegeven in de onderstaande foto, een geheel ontwerp wordt verkregen.

De rode knop "test" is nodig voor een testuitschakeling van het relais en om te controleren of er contacten kunnen worden geopend.

Deze verbindingsmethode bespaart ruimte op din rail.

Aansluitschema

Zoals reeds vermeld, thermisch relais beschermt tegen langdurige overbelasting elektrische uitrusting. Het is gemonteerd tussen de stroombron en de consument.

De geregelde stroom vloeit door de verwarmingselementen (1), deze buigen de contacten (2) van het thermische relais open, in dit circuit wordt een tweefasig thermisch relais gebruikt. De contacten openen het circuit van de spoel van de magneetschakelaar of magnetische starter, net alsof u op de STOP-knop had gedrukt. Wanneer het is samengesteld, ziet dit diagram er als volgt uit:

Op de voorgrond kunt u zien hoe twee extreme fasen zijn verbonden vanaf de uitgangscontacten van de starter. Op de achtergrond is te zien dat een terminal van de TRH-contacten is verbonden met de relaisspoel.

Als u een omgekeerd circuit van magnetische starters gebruikt, is de verbinding bijna hetzelfde, hieronder wordt het duidelijk weergegeven. Contacten gemarkeerd "10" en "12" zijn verbonden met de opening van de spoelen van de starters KM1 en KM2.

Hier kunt u zien dat er een normaal gesloten paar en een normaal open contact is. Dit is bijvoorbeeld nodig om de werking van de thermische beveiliging aan te geven, d.w.z. U kunt er een indicatielampje op aansluiten of een signaal sturen naar de dispatching-console of ACS.

Op het RTI-relais bevinden deze contacten zich op het voorpaneel:

• NEE - normaal open - voor indicatie;

• NC - normaal gesloten - voor de starter.

De STOP-knop schakelt met geweld contacten. Wanneer geactiveerd, zou zo'n relais moeten afkoelen en het zal weer inschakelen. Hoewel in een specifiek voorbeeld zowel handmatige als automatische heractivering mogelijk is. Gebruik hiervoor de blauwe knop met een kruisvormige gleuf aan de rechterkant van het voorpaneel, met het deksel gesloten, het is vergrendeld.

De keuze voor een specifieke motor

Laten we zeggen dat we een AIR71V4U2-motor hebben. Het vermogen is 0,75 kW. We hebben een driefasig netwerk met een lineaire spanning van 380V. De motor is ontworpen voor 220V, als u de wikkelingen verbindt met een driehoek en 380V, als een ster.De nominale stroom van een dergelijke motor met wikkelingen verbonden volgens het stercircuit 1.94A. Volledige info op zijn typeplaatjedie u op de onderstaande foto ziet.

Hieruit volgt dat we voor de motor een thermisch relais moeten kiezen met een stroom van 1,94 A. De responsstroom van het thermische relais moet de nominale stroom van de motor 1,2 - 1,3 keer overschrijden. Dat is:

Irel = IN * 1.2 ... 1.3

Laat de motor werken als onderdeel van een mechanisme waarbij korte maar aanzienlijke overbelastingen zijn toegestaan, bijvoorbeeld voor het heffen van kleine lasten. Vervolgens wordt de ingestelde stroom 1,3 keer groter gekozen dan de nominale stroom van de inductiemotor.

Irel = 1,94 * 1,3 = 2.522

Dat wil zeggen dat het relais zou moeten werken bij een stroom van 2,5-2,6A. Dergelijke relais zijn geschikt voor ons:

• RTL-1007, met een stroombereik van 1,5-2,6 A;

• RTL-1008, stroombereik 2,4-4 A;

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

• RTI-1308, stroombereik 2,5 ... 4 A;

• TRN-25 3.2A (met behulp van de regelaar kunt u de stroom met 25% verlagen of verhogen).

Methoden voor aanpassing van het relais

Stap één is om de instelling van het thermische relais te bepalen:

N1 = (In - In) / cI

waarbij In de nominale stroom is van de belasting van de elektromotor, In is de nominale stroom van het verwarmingselement van het thermische relais en s is de schaalverdelingsfactor (bijvoorbeeld c = 0,05).

Stap twee - Correctie voor de omgevingstemperatuur:

N2 = (T - 30) / 10

waarbij T de omgevingstemperatuur is, ° C.

Stap drie:

N = N1 + N2

Vierde stap - stel de regelaar in op het gewenste aantal divisies N.

Een temperatuurcorrectie wordt ingevoerd als de omgevingstemperatuur te hoog of te laag is. Als de temperatuur in de kamer waar het relais is geïnstalleerd aanzienlijk wordt beïnvloed door de temperatuur in de straat, moet de correctie worden uitgevoerd in de winter en de zomer.

inspectie

Beschouw een voorbeeld van een relais van het type TRN. Om er zeker van te zijn dat het relais werkt:

1. Controleer de staat van de behuizing op scheuren of schilfers.

2. Controleer met aangesloten belasting met nominale stroom.

3. Demonteer het relais en controleer de integriteit van de contacten, de afwezigheid van roet erop,

4. Controleer of de verwarmingen zijn gebogen.

5. Controleer de afstand tussen het bimetaal en de verwarmingselementen. Het moet hetzelfde zijn, zo niet, stel dan af met de bevestigingsschroeven.

6. Voer de nominale stroom door een van de verwarmingen, stel het setpoint in op 1,5 maal de nominale stroom. In deze toestand werkt het relais gedurende 145 sec. Vervolgens wordt de excentrische instelling geleidelijk naar de positie "-5" gedraaid totdat het relais wordt geactiveerd.

7. Controleer na 15 minuten actief koelen het tweede verwarmingselement op dezelfde manier.

Schema van de testbank:

Korte samenvatting

Thermische relais zijn een belangrijk element bij de bescherming van elektrische apparatuur. Hiermee beschermt u uw apparaat tegen overbelasting en dankzij de kenmerken kunt u stroompieken op korte termijn overbrengen zonder valse positieven, die geen stroomonderbreker kunnen zijn.

Relais kunnen zowel samen met magnetische starters worden gebruikt, rechtstreeks op de uitgangsklemmen aansluiten, waardoor een enkel ontwerp wordt gevormd, en als onafhankelijke beveiligingsinrichtingen, die zich in het paneel op de din-rail en in schakelkasten bevinden.