Теплове реле для електродвигуна: схема, принцип дії, технічні характеристики

Що являє собою теплове реле, для чого воно служить? На чому заснований принцип дії пристрою, і якими характеристиками воно володіє? Що потрібно враховувати при виборі реле і його установці? На ці та інші питання ви знайдете відповіді в нашій статті. Також ми розглянемо основні схеми підключення реле.

Що таке теплове реле для електродвигуна

Приладом під назвою теплове реле (ТР) називають ряд пристроїв, розроблених для захисту електромеханічних машин (двигунів) і акумуляторних батарей від перегріву при струмових перевантаженнях. Також реле цього типу присутні в електричних ланцюгах, які здійснюють контроль температурного режиму на стадії виконання різних технологічних операцій у виробництві і схемах нагрівальних елементів.

теплове реле для електродвигуна

Базовим компонентом, вбудованим в теплове реле, є група металевих пластин, частини яких мають різний коефіцієнт теплового розширення (біметал). Механічна частина представлена ​​рухомий системою, пов’язаної з електричними контактами захисту. Електротеплове реле зазвичай йде разом з магнітним пускачем і автоматом захисту.

Принцип дії пристрою

Теплові перевантаження в двигунах та інших електричних пристроях відбуваються тоді, коли величина проходить через навантаження струму перевищує номінальний робочий струм апарату. На властивості струму розігрівати провідник при проходженні і побудовано ТР. Вбудовані в нього біметалічні пластини розраховані на певну струмовий навантаження, перевищення якої призводить до сильної їх деформації (вигину).

автомат захисту

Пластини натискають на рухливий важіль, який, в свою чергу, впливає на захисний контакт, який розмикає ланцюг. По суті, струм, при якому ланцюг розімкнулася, і є струмом спрацьовування. Його величина еквівалентна температурі, перевищення якої може привести до фізичного руйнування електричних приладів.

Сучасні ТР мають стандартну групу контактів, одна пара яких є нормально замкнутої - 95, 96; інша - нормально розімкнутої - 97, 98. Перша призначена для підключення пускача, друга - для схем сигналізації. Теплове реле для електродвигуна здатне працювати в двох режимах. Автоматичний передбачає самостійне включення контактів пускача при охолодженні пластин. В ручному режимі контакти в початковий стан повертає оператор, натискаючи на кнопку “скидання”. Також можна відрегулювати поріг спрацьовування пристрою шляхом обертання підлаштування гвинта.

 схема реле

Ще однією функцією захисного пристрою є відключення двигуна при обриві фази. В такому випадку двигун також перегрівається, споживаючи більший струм, і, відповідно, пластини реле розривають ланцюг. Для запобігання впливу струмів короткого замикання, від якого ТР не в силах захистити двигун, в ланцюг обов’язково включають автомат захисту.

Види теплових реле

Існують наступні модифікації пристроїв - РТЛ, ТРН, РТТ і ТРП.

  • Особливості ТРП-реле. Пристрій цього типу підходить для застосування в умовах підвищеної механічної навантаження. Воно володіє ударостійким корпусом та вібростійким механізмом. Чутливість елемента автоматики не залежить від температури навколишнього простору, так як точка спрацьовування лежить за межею в 200 градусів за Цельсієм. В основному застосовують з двигунами асинхронного типу трифазного харчування (межа по струму - 600 ампер і харчування - до 500 вольт) і в ланцюгах струму постійного величиною до 440 вольт. Схема реле передбачає спеціальний нагрівальний елемент для передачі тепла пластині, а також плавне регулювання вигину останньої. За рахунок цього можна змінювати межу спрацювання механізму до 5%.

реле захисту двигуна

  • Особливості РТЛ-реле. Механізм пристрою виконаний таким чином, що дозволяє захищати навантаження електродвигуна від перевантажень по струму, а також в тих випадках, коли стався обрив фази, і виникла фазова асиметрія. Робочий діапазон по струму лежить в межах 0.10-86.00 ампер. Бувають моделі, суміщені з пускателями або немає.
  • Особливості РТТ-реле. Призначенням є захист двигунів асинхронних, де ротор коротко замкнутий, від струмових стрибків, а також у випадках невідповідності фаз. Бувають вбудовані в магнітні пускачі і в схеми, керовані електроприводами.

Технічні характеристики

Найважливіша характеристика теплового реле для електродвигуна - це залежність швидкості відключення контактів від величини струму. Вона показує швидкодію пристрою при перевантаженнях і називається час-струминним показником.

До основних характеристик відносять:

  • Номінальний струм. Це робочий струм, на який розраховано спрацьовування пристрою.
  • Номінальний струм робочої пластини. Струм, при якому біметал здатний деформуватися в робочому межі без незворотних порушень.
  • Межі регулювання уставки по струму. Діапазон струму, в якому реле буде спрацьовувати, виконуючи захисну функцію.

Як підключити реле в схему

Найчастіше ТР підключають до навантаження (двигуну) не безпосередньо, а через пускач. У класичній схемі підключення в якості керуючого контакту використовують КК1.1, який в початковому стані замкнутий. Силова група (через неї йде електрику на двигун) представлена ​​КК1-контактом.

як підключити реле

У момент, коли автомат захисту подає фазу, що живить ланцюг через стоп-кнопку, вона проходить на кнопку “пуск” (3 контакт). При натисканні останньої харчування отримує обмотка пускача, а він, у свою чергу, підключає навантаження. Фази, що надходять на двигун, також проходять через біметалеві пластини реле. Як тільки величина проходить струму починає перевищувати номінальний, захист спрацьовує і обезструмлює пускач.

Наступна схема дуже схожа на вище описану з тією лише відмінністю, що КК1.1-контакт (95-96 на корпусі) включений в нуль обмотки пускача. Це більш спрощений варіант, який широко застосовують. При реверсивної схемою підключення двигуна в ланцюзі присутні два пускача. Управління ними за допомогою теплового реле можливо тільки, коли останнім включено в розрив нульового проводу, що є загальним для обох пускачів.

Вибір реле

Головний параметр, за яким вибирають теплове реле для електродвигуна, - це номінальний струм. Цей показник вираховують, спираючись на величину робочого (номінального) струму електродвигуна. Ідеально, коли струм спрацювання пристрою вище робочого в 0,2-0,3 рази при тривалості перевантаження в третину години.

електротеплове реле

Слід розрізняти короткочасне перевантаження, де гріється лише провід обмотки електромашини, від перевантаження тривалої, яку супроводжує розігрів всього корпусу. В останньому варіанті нагрів триває до години, і, отже, лише в цьому випадку доцільно застосування ТР. На вибір теплового реле також впливають зовнішні фактори експлуатації, а саме температура навколишнього середовища і її стабільність. При постійних скачках температури необхідно, щоб схема реле мала вбудовану температурну компенсацію типу ТРН.

Що потрібно враховувати при установці реле

Важливо пам’ятати, що биметаллическая пластина може нагріватися не тільки від проходить струму, але і від температури оточення. Це в першу чергу впливає на швидкість спрацьовування, хоча перевантажень по струму може і не бути. Інший варіант, коли реле захисту двигуна потрапляє в зону примусового охолодження. В цьому випадку, навпаки, двигун може відчувати теплову перевантаження, а пристрій захисту не спрацьовувати.

навантаження електродвигуна

Щоб уникнути подібних ситуацій, слід дотримуватися таких правил установки:

  • Вибирати реле з допустимо більшою температурою спрацьовування без шкоди для навантаження.
  • Встановлювати захисний пристрій в приміщенні, де розташований сам двигун.
  • Уникати місць підвищеного теплового випромінювання або близькість кондиціонерів.
  • Застосовувати моделі, що мають функцію вбудованої термокомпенсации.
  • Користуватися регулюванням спрацьовування пластини, налаштовувати відповідно до фактичної температурою в місці установки.

Висновок

Всі електромонтажні роботи по підключенню реле та іншого високовольтного обладнання повинен виконувати кваліфікований фахівець, який має допуск і профільну освіту. Самостійне проведення подібних робіт пов’язане з небезпекою для життя і працездатності електричних пристроїв. Якщо ж все-таки необхідно розібратися з тим, як підключити реле, при його покупці потрібно вимагати роздруківку схеми, яка зазвичай йде в комплекті з виробом.



ЩЕ ПОЧИТАТИ