Подбор теплового реле: Как подобрать тепловое реле для защиты электродвигателя?

принцип работы, устройство, как выбрать

Во время эксплуатации энергетического оборудования на него постоянно воздействуют токовые перегрузки, снижающие долговечность. Защитой в таких ситуациях служит тепловое реле для электродвигателя, отключающее электроснабжение при возникновении нестандартных обстоятельств.

Предлагаем разобраться в конструкции, принципе работы, видах и нюансах подключения защитного устройств. Кроме того, мы расскажем, какие параметры и характеристики стоит учитывать пи выборе теплового реле.

Содержание статьи:

• Конструктивное исполнение тепловых реле
• Принцип работы приспособления
• Как подключить тепловое реле
• Нюансы при установке прибора
• Существующие типы устройств
• Как выбрать тепловое реле
  • Базовые характеристики приспособлений
  • Выбор устройства по правилам
• Выводы и полезное видео по теме

Конструктивное исполнение тепловых реле

Тепловые реле всех видов имеют аналогичное устройство. Наиболее важный элемент любого из них — чувствительная биметаллическая пластина.

Значение тока срабатывания находится под влиянием температурных показателей среды, в которой работает реле. Рост температуры уменьшает время срабатывания.

Чтобы это влияние свести к минимуму, разработчики устройств выбирают как можно большую температуру биметалла. С этой же целью некоторые реле снабжают дополнительной компенсационной пластиной.

Состоит прибор из корпуса, нихромового нагревателя, биметаллической пластины, защелки, винта, рычага, подвижного контакта и кнопки возврата (+)

Если в конструкцию реле включены нихромовые нагреватели, подключение их осуществляют по параллельной, последовательной или параллельно-последовательной схеме с пластиной.

Значение тока в биметалле регулируют при помощи шунтов. Все детали вмонтированы в корпус. Биметаллический элемент U-образной формы зафиксирован на оси.

Цилиндрическая пружина упирается в один конец пластины. Другим концом она базируется на уравновешенной изоляционной колодке. Совершает повороты вокруг оси и является опорой для контактного мостика, оснащенного контактами из серебра.

Для координации тока уставки биметаллическая пластина своим левым концом соединена с ее механизмом. Регулировка происходит за счет влияния на первичную деформацию пластины.

Если величина токов перегрузки становится равной или большей чем уставки, изоляционная колодка поворачивается под воздействием пластины. Во время ее опрокидывания происходит отключение размыкающего контакта устройства.

Тепловое реле ТРТ в разрезе. Здесь основными элементами являются: корпус (1), механизм уставки (2), кнопка (3), ось (4), контакты серебряные (5), контактный мостик (6), изоляционная колодка (7), пружина (8), пластина биметаллическая (9), ось (10)

Автоматически реле делает возврат в первоначальное положение. Процесс самовозврата занимает не более 3 минут с момента включения защиты. Возможен и ручной возврат, для этого предусмотрена специальная клавиша Reset.

При ее использовании прибор занимает исходное положение за 1 минуту. Чтобы задействовать кнопку, ее проворачивают против часовой стрелки до момента, когда она поднимется над корпусом. Ток установки обычно указан на щитке.

Принцип работы приспособления

Выполняя защитную функцию,  разъединяет силовые питающие цепи. Тепловое реле отличается от него тем, что при превышении нагрузки просто выдает управляющий сигнал. При такой защите токи небольшой величины коммутируются в одной цепи управления.

В схеме перед термореле находится . Когда цепи размыкаются в аварийном порядке, отпадает надобность в дублировании работы контактора. Следовательно, не расходуется материал для изготовления силовых контактных групп.

Наиболее популярными являются приборы, оснащенные биметаллическими пластинами. Собственно пластина состоит из двух аналогичных элементов.

Один из них обладает значительным температурным коэффициентом, а другой — несколько меньшим. Эти две составляющие плотно прилегают друг к другу.

Так как составные части биметаллической пластины выполнены из пары разнородных металлов, имеющих неодинаковые коэффициенты расширения, нагрев заставляет ее изгибаться и взаимодействовать с контактами

Обеспечивается такое жесткое скрепление путем сваривания или прокаткой в горячем виде. За счет того, что пластина закреплена неподвижно, при нагреве наблюдается ее изгиб в сторону элемента с меньшим температурным коэффициентом. Этот принцип взят за основу при создании .

При их производстве применяют хромоникелевую сталь и немагнитную, обладающие большим значением температурного коэффициента. Как материал с малым значением этого параметра используют инвар — соединение никеля с железом.

По такой схеме функционирует тепловое реле. Незакрепленный конец биметаллической пластины при ее прогибе воздействует на контакты термореле (+)

Пластину из биметалла прогревают токи нагрузки. Протекают они чаще всего по специальному нагревателю. Существует и комбинированный нагрев, при котором, кроме тепла, отдаваемого нагревателем, биметалл прогревает еще и ток, проходящий через него.

Как подключить тепловое реле

Замкнутый контакт (normal connected), при помощи которого производят подключение теплового модуля к магнитному пускателю, обозначают NC или НЗ, что расшифровывается, как нормально замкнутый. Буквенным сочетанием NO обозначают нормально разомкнутый контакт.

В несложной схеме он применяется для подачи сигнала, свидетельствующего о срабатывании защиты двигателя из-за превышения пороговой температуры.

При внедрении в сложные схемы управления он способен формировать в аварийном порядке сигнал выведения из рабочего состояния конвейера.

Тепловое реле размещают за контакторами, но перед электродвигателем. Подсоединение контакта normal connectde к кнопке «Стоп» на пульте управления осуществляют по последовательной схеме (+)

Обозначение клемм контакторов диктует ГОСТ: нормально замкнутый — 95-96, нормально разомкнутый — 97-98. К первой паре подключают пускатель, вторую используют для схем сигнализации. Так как двигатель и тепловое реле нужно защищать от КЗ, цепь должна содержать автомат защиты.

Схема прибора включает кнопки «Тест» и «Стоп» или «Сброс». С помощью первой проверяют работоспособность, а второй — отключают защиту вручную.

При помощи переключателя поворотного взвода после включения защиты вновь запускают электродвигатель. На стеклянную крышку изделия наносят маркировку и пломбируют.

Если исходить из типа подключения, можно выделить две большие группы термореле:

• первая группа — устройства, монтируемые за магнитным пускателем и те, что подключаются с использованием перемычек;
• вторая группа — приборы, устанавливаемые на контактор пускателя непосредственно.

В последнем случае при запуске основная нагрузка приходится на контактор. Здесь тепловой модуль оснащен медными контактами, подключенными к входам пускателя непосредственно.

Схема теплового реле. На нее нанесены обозначения управляющих элементов и выводов. У разных моделей эти обозначения могут отличаться (+)

К ТР подключают провода от двигателя. Само реле в такой схеме представляет промежуточный узел, анализирующий ток, протекающий транзитом к двигателю от магнитного пускателя.

Нюансы при установке прибора

На скорость срабатывания теплового модуля могут повлиять не только токовые перегрузки, но и показатели внешней температуры. Защита сработает даже в условиях отсутствия перегрузок.

Бывает и так, что под воздействием принудительной вентиляции двигатель подвержен тепловой перегрузке, но защита не срабатывает.

Чтобы избежать таких явлений, нужно следовать рекомендациям специалистов:

1. При выборе реле ориентироваться на максимально допустимую температуру срабатывания.
2. Защиту монтировать в одном помещении с защищаемым объектом.
3. Для установки выбирать места, где нет источников тепла или вентиляционных устройств.
4. Нужно настраивать тепловой модуль, ориентируясь на реальную температуру окружения.
5. Лучший вариант — наличие в конструкции реле встроенной термокомпенсации.

Дополнительной опцией термореле является защита при обрыве фазы или полностью питающей сети. Для трехфазных моторов этот момент особо актуален.

Ток в тепловом реле движется последовательно через его нагревательный модуль и дальше к двигателю . С обмоткой пускателя прибор соединяют дополнительные контакты (+)

При неполадках в одной фазе две остальные принимают на себя ток большей величины. В результате быстро происходит перегрев, а далее — отключение. При неэффективной работе реле может выйти из строя и двигатель, и проводка.

Существующие типы устройств

Класс тепловых реле включает несколько видов: ТРН,РТЛ, ТРП, РТИ, РТТ. Применение каждого обусловлено особенностями конструкции.

Токовое реле двухфазное (ТРН), используют в основном для электрозащиты двигателей асинхронных, имеющих короткозамкнутый ротор. Как правило, они работают от сети с номиналом до 500 В, частотой 50 Гц.

Оснащено реле ручным механизмом управления контактами. Габариты ТРН дают возможность встраивать их в комплектные устройства как закрытого, так и открытого типа станций, координирующих работу приводов. Функцию защиты от КЗ они не выполняют и сами нуждаются в ней.

Реле ТРП имеют механизм, устойчивый к вибрациям, ударопрочный корпус. Разработаны для охраны асинхронных трехфазных двигателей, функционирующих в условиях больших механических нагрузок.

Рассчитаны они на максимальный ток 600 А и напряжение максимум 500 В, а в цепях с постоянным током — 440 В. Автоматика нечувствительна к внешней температуре и срабатывает тогда, когда показатель превышает 200°C.

Устройства РТЛ — трехфазные, кроме защиты двигателя от перегрузок, предохраняют от заклинивания ротор. Они страхуют его от поломок в случае перекоса фаз, при затяжном пуске.

Работают автономно с клеммниками КРЛ и в модификации с магнитным пускателем ПМЛ. Токовый рабочий промежуток — от 0,10 до 86 А.

Контактор в паре с тепловым реле. Когда устройство срабатывает, нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт синхронно меняют свое положение

РТТ — приспособление защищает асинхронные двигатели от токовых бросков, перекоса фаз, заклинивания и других нештатных ситуаций. Используется и как самостоятельный прибор, и в виде встройки в пускатели ПМА, ПМЕ.

Изделие трехфазное РТИ наделено теми же функциями, что и предыдущее, но используется в модификации с пускателями КТМ и КМИ.

Как выбрать тепловое реле

Двигателю необходимо реле для защиты, когда по технологическим причинам существует потенциальная угроза его перегруженности. Второй случай — необходимость ограничения времени запуска в условиях пониженного напряжения.

Эти требования содержатся в соответствующей инструкции. В которой изложено пожелание об оснащении защитного изделия выдержкой по времени. Реализуют все это при помощи тепловых реле.

Базовые характеристики приспособлений

Базовыми данными устройства, защищающего двигатель, являются:

1. Быстродействие контактов в зависимости от параметров тока — время-токовый показатель.
2. Рабочий ток, при котором ТП срабатывает.
3. Предельные токовые регулировки уставки. Во всех приборах, выпускаемых разными производителями, этот параметр отличается незначительно. Превышение номинала на 20% влечет за собой срабатывание прибора минут через 25.
4. Номинальная величина тока рабочей биметаллической пластины. Имеется в виду значение, при превышении которого реле не отключается немедленно.
5. Токовый диапазон, в котором срабатывает реле.

Сведения о тепловом реле можно получить, расшифровав его маркировку. Символ, обозначающий тип исполнения, может отличаться.

Контактор в паре с тепловым реле. Когда устройство срабатывает, нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт синхронно меняют свое положение (+)

Места размещения отечественных ТП регламентированы ГОСТом 15150. На их работу оказывают влияние такие моменты, как высота подъема над уровнем моря, вибрация, удары, ускорения.

Все эти нюансы производители отражают в маркировке своих изделий. Некоторые из них дополнительно включают сведения о возможности работы при наличии вредных веществ и взрывоопасных газов.

Выбор устройства по правилам

Требования к термореле изложены в инструкции. Здесь же оговорено, что защита должна обладать выдержкой по времени. Реализуют все запросы при помощи специальных приборов.

Время-токовые характеристики ТР и защищаемого двигателя. При токах КЗ нагревательные элементы реле становятся термически неустойчивыми (+)

Анализируя времятоковые характеристики ТР, нужно принимать во внимание, что срабатывание может происходить из перегретого или холодного состояния.

Безупречная защита предполагает, что кривая, изображающая оптимальную для беспроблемного функционирования оборудования зависимость продолжительности токопрохождения от величины тока для реле и двигателя, разные. Первая должна находиться ниже, чем вторая.

В таблице приведены технические характеристики термореле типа РТЛ. По ней можно подобрать защитное устройство с необходимыми параметрами по мощности двигателя (+)

Правильный подбор защитного изделия осуществляется на основе такого параметра, как рабочий номинальный ток. Его значение связано с номинальным током нагрузки электродвигателя.

Как международными, так и отечественными стандартами предусмотрено, что номинальный ток двигателя аналогичен уставке тока срабатывания термореле.

Это значит, что включение в работу прибора происходит при перегрузке от 20 до 30% или при Iср.х1,2 или 1,3 не позже 20 минут.

Исходя из этого, выбор нужно осуществлять так, чтобы ток несрабатывания ТР превышал номинальный ток прикрываемого объекта в среднем на 12%. Величина In отображена в паспорте прибора и на табличке, закрепленной на корпусе.

Основываясь на ней, подбирают как ТР, так и пускатель, соответствующий ему. Шкала реле калибрована в амперах и, как правило, отвечает значению тока уставки.

В качестве примера можно привести подбор теплового реле для асинхронного двигателя, подключенного к сети 380 В, мощностью 1,5 кВт.

Рабочий номинальный ток для него — 2,8 А, значит, для теплового реле пороговый ток будет равен: 1,2*2,8 = 3,36 А. По таблице выбор нужно остановить на РТЛ-1008, у которого диапазон регулировки находится в пределах от 2,4 до 4 А.

При срабатывании защиты сначала устраняют первопричину остановки, а затем возвращают «теплушку» в исходное состояние при помощи клавиши возврата

Когда паспортные данные двигателя неизвестны, ток определяют путем использования специальных приборов — токоизмерительных клещей или мультиметра с соответствующей опцией. Измерения проводят на каждой из фаз.

Важно при выборе уделить внимание напряжению, указанному на приборе. Если запланировано использовать тандем ТР-пускатель, нужно учесть число контактов.

При включении устройства в трехфазную сеть необходим модуль, имеющий функцию защиты для случаев перегорания проводников или перекоса фаз.

Выводы и полезное видео по теме

Схема эффективной защиты двигателя:

Составные части теплового реле:

Принцип взаимодействия различных приборов в разных вариантах подключения теплового реле одинаков. Для лучшей ориентации в схемах надо уметь «читать» маркировку устройств. В идеале все работы по подключению должен выполнять мастер, имеющий допуск к работе в условиях высокого напряжения.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по выбору и применению теплового реле? Можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться собственным опытом использования устройств. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Калькуляторы

Москва

Корзина (0)

Дистрибьютор оборудования
и решений для промышленности
since 2012

• Наши компетенции
• Комплектующие
• Щитовое оборудование
• Техническая документация
• Проекты
• Контакты

Главная

Калькуляторы

TeSys Пускатели прямого непосредственного пуска

кВт	А
0,060,90,120,180,250,370,550,751,11,52,2345,57,591115

Координация типа 1 **

Автоматический выключатель электродвигателя	Отключающая способность Iq (kA)	Контактор *	Тепловое реле перегрузки	Уставки тепловых расцепителей реле перегрузки (А)

Координация типа 2 **

Автоматический выключатель электродвигателя	Отключающая способность Iq (kA)	Контактор *	Тепловое реле перегрузки	Уставки тепловых расцепителей реле перегрузки (А)

* Для реверсивного пускателя измените серию контактора с LC1••• на LC2•••.

** Определение типов координации приведено в ГОСТ Р50030.4.1-2002, п.7.2.5.

Коды напряжения цепи управления катушкой контактора
	Пер. ток	Пост. ток	Пост. ток***
24 В	B7	BD	BL
42 В	D7
48 В	E7	ED	EL
110 В	F7	FD
220 В	M7	MD
380 В	Q7

Пример каталожного номера для контактора на 9А
с катушкой на 220В: LC1D09M7.

Для автоматических выключателей
защиты электродвигателей:

Дополнительные контакты мгновенного действия
Способ монтажа	Тип	№ по каталогу
Спереди (1)	НО или НЗ ****	GVAE1
	НО + НЗ	GVAE11
	НО + НО	GVAE20
Слева (2)	НО + НЗ	GVAN11
	НО + НО	GVAN20
Дополнительные контакты мгновенного действия + контакты аварийного отключения
Способ монтажа	Тип	№ по каталогу
Слева (2)	НО (авар. ) + НО	GVAD1010
	НО (авар.) + НЗ	GVAD1001
	НЗ (авар.) + НО	GVAD0110
	НЗ (авар.) + НЗ	GVAD0101
Контакт сигнализации короткого замыкания
	Перекидной контакт	GVAM11

Контакторы LC1D имеют встроенные дополнительные контакты: 1НО + 1НЗ.

Контакты для контакторов LC1D:

Дополнительные контакты мгновенного действия*****
Способ монтажа	Тип	№ по каталогу
Спереди (3)	НО	LADN10
	НЗ	LADN01
	НО + НЗ	LADN11
	2НО	LADN20
	2НЗ	LADN02
	2НО + 2НЗ	LADN22
	4НО	LADN40
	3НО + 1НЗ	LADN31
Сбоку (4)	1НО + 1НЗ	LAD8N11
	2НО	LAD8N20
	2h4	LAD8N02
Дополнительные контакты с выдержкой времени
Способ монтажа – спереди (5)
Диапазон установок	На срабатывание	На отпускание
0,1. ..3 с	LADT0	LADR0
0,1…30с	LADT2	LADR2
0,1…180 с	LADT4	LADR4

*** Катушка с малым потреблением тока 2,4 Вт.

**** Тип НО или НЗ контакта зависит от того, как повернут контактный блок при установке.

***** Для определения возможных комбинаций дополнительных контактов и контакторов см. каталог.

Соединительный блок (6)

Расскажите о нас друзьям:

© 2020 Магистраль Энерго Engineering

Политика конфиденциальности

Основы выбора реле перегрузки

Когда дело доходит до производства, двигатели заставляют мир вращаться. Это делает надлежащую защиту двигателя критически важной задачей. Введите, реле перегрузки. Реле перегрузки защищают двигатель, определяя ток, подаваемый на двигатель. Во многих из них используются небольшие нагреватели, часто биметаллические элементы, которые изгибаются при нагреве током двигателя.

Когда ток слишком велик слишком долго, нагреватели размыкают контакты реле, по которым ток поступает в катушку контактора. Когда контакты размыкаются, катушка контактора обесточивается, что приводит к прерыванию основного питания двигателя. Эти контакты не влияют на питание управления (которое часто составляет 120 В), поэтому не предполагайте отсутствие потенциально смертельного тока без надлежащей блокировки/маркировки.

Типы реле. Реле перегрузки и их нагреватели относятся к одному из трех классов в зависимости от времени, необходимого им для реакции на перегрузку двигателя. Само реле перегрузки будет иметь маркировку, указывающую, к какому классу оно относится. К ним относятся классы 10, 20 и 30. Номер класса указывает время отклика (в секундах). Реле перегрузки без маркировки всегда относятся к классу 20. Типичные реле перегрузки с рейтингом NEMA относятся к классу 20, но многие из них можно отрегулировать примерно на 15 % выше или ниже их нормального тока срабатывания. Реле IEC обычно относятся к классу 10, и вы обычно можете настроить их на 50% выше их нормального тока срабатывания.

При замене нагревателей перегрузки всегда заменяйте весь комплект. Почему? Потому что есть некоторые повреждения двух оставшихся нагревателей, и вы можете закончить игру в музыкальные стулья, поскольку они по очереди выходят из строя преждевременно.

Выбор нагревателя. Выбор прост, если вы можете использовать ту же марку и размер. Однако, это не всегда возможно. Если вам необходимо выбрать другой обогреватель, обратитесь к таблицам выбора производителя. Ваш выбор будет зависеть от силы тока при полной нагрузке (FLA) двигателя и используемого вами пускателя двигателя.

Например, предположим, что вам нужно выбрать перегрузки для замены двигателя мощностью 100 л.с., потребляющего 162 А при полной нагрузке. Допустим, у вас есть контроллер NEMA Size 5. Мы будем использовать выдержку из указателя таблиц реального производителя (см. таблицу выше). В этом примере показано, как взаимодействуют критерии выбора. Все индексы и таблицы производителей просты в использовании, но давайте проверим этот пример.

Чтобы сделать правильный выбор у этого производителя, начните с номера бюллетеня (левый столбец). Это приведет вас к нужной таблице (правый столбец). В этом случае индекс говорит вам использовать таблицу номер 147 для 506 серии A. В таблице производителя 147 вы должны найти FLA двигателя в столбце для контроллеров NEMA размера 5. Если FLA вашего двигателя не совсем соответствует FLA из таблицы, просто выберите ближайший нагревательный элемент: в данном случае W38. Это предполагает, что ваш двигатель и контроллер работают при одинаковой температуре. Если есть небольшая разница температур (менее 15 градусов по Фаренгейту) между двигателем и контроллером, выберите нагреватель на основе контроллера. Выберите больший номер нагревателя, если контроллер теплее двигателя. Выберите меньший номер нагревателя, если контроллер холоднее двигателя. Если существует значительная разница температур (15 градусов по Фаренгейту или более) между двигателем и контроллером, обратитесь к производителю или поставщику. Надежная защита двигателя от перегрузки потребует дополнительных корректировок в процессе выбора.

Примечание редактора: не путайте защиту двигателя от перегрузки с защитой автоматическим выключателем, поскольку они служат двум разным целям. Ваша защита двигателя от перегрузки отключит питание двигателя, чтобы защитить только двигатель. Ваш автоматический выключатель разомкнется, чтобы защитить подачу питания на двигатель. Вы должны делать и то, и другое, и ни одно устройство не выполняет и то, и другое. Вы должны выбрать защиту цепи для защиты фидеров и скоординировать защиту цепи фидера двигателя со схемой выключателя выше по линии. — М.Л.Л.

Реле перегрузки | Что такое защита от перегрузки?

Знакомство с двигателями

Электродвигатели являются неотъемлемым компонентом промышленного оборудования, игрушек, транспортных средств и электронных устройств. Они предназначены для преобразования электрической энергии в механическую. Эти устройства могут питаться от источников переменного или постоянного тока. Воздуходувки, вентиляторы, компрессоры, краны, экструдеры и дробилки — это несколько важных устройств, оснащенных электродвигателями.

Что такое асинхронный двигатель?

Асинхронный двигатель, также называемый синхронным двигателем, является одним из основных типов электродвигателей переменного тока, используемых в коммерческих и промышленных условиях. Эти двигатели имеют бронированные обмотки и работают по принципу электромагнитной индукции. Электромагнитное поле в роторе создается вращающимся полем статора. Короче говоря, мощность передается на обмотку ротора статором через индукцию. Существует два основных типа асинхронных двигателей — однофазные асинхронные двигатели и трехфазные асинхронные двигатели.

Знакомство с трехфазными асинхронными двигателями

Это один из наиболее широко используемых типов электродвигателей; и является неотъемлемой частью почти 80% промышленных приложений. Его популярность обусловлена ​​прочной конструкцией, отличными рабочими характеристиками, регулировкой скорости и отсутствием коммутатора. Как и любой обычный асинхронный двигатель, этот двигатель также состоит из статора и ротора.

• Статор: Стационарный элемент асинхронного двигателя. Статор представляет собой небольшую цилиндрическую раму, на которой закреплен цилиндрический сердечник ротора. Он имеет различные штамповки с прорезями для трехфазных обмоток. Обмотки статора имеют разнесение на 120 градусов.
• Ротор: Это вращающаяся часть двигателя. Ротор имеет ламинированные цилиндрические пазы с соединенными концами медными или алюминиевыми проводниками. Это вал двигателя.

Ротор трехфазного асинхронного двигателя классифицируется как ротор с фазовой обмоткой или ротор с контактными кольцами и ротор с короткозамкнутым ротором. Среди этих двух ротор с короткозамкнутым ротором является одним из наиболее распространенных.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором известны как асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Они получили свое название, потому что ротор напоминает вращающуюся цилиндрическую «клетку», которую вы можете найти в клетке домашней белки или хомяка. Эти двигатели доступны в размерах от долей лошадиных сил (л.с.) менее одного киловатта до 10 000 л.с. (десятки мегаватт). Такие факторы, как простота, прочная конструкция и постоянная скорость при различных размерах нагрузки, способствовали их популярности. Как и другие асинхронные двигатели, двигатель с короткозамкнутым ротором состоит из:

• Ротор: Это деталь цилиндрической формы, установленная на валу. Он содержит продольно организованные проводящие стержни. Стержни сделаны из меди или алюминия и вставлены в канавки, которые соединены на концах, образуя структуру, подобную клетке. Ротор имеет многослойный сердечник, что позволяет избежать потерь мощности из-за гистерезиса и вихревых токов. Проводники ротора имеют перекос, что способствует предотвращению заклинивания при запуске оборудования. Кроме того, этот перекос обеспечивает улучшенный коэффициент трансформации между ротором и статором.
• Статор: Состоит из трехфазной обмотки вдоль сердечника. Статор помещен в металлический корпус. Обмотки в статоре организованы так, что они расположены под углом 120 градусов друг к другу в пространстве, и установлены на многослойном железном сердечнике. Этот железный сердечник обеспечивает сопротивление потоку, генерируемому переменным током.

Что такое защита от перегрузки?

Когда двигатель потребляет избыточный ток, это называется перегрузкой. Это может привести к перегреву двигателя и повреждению обмоток двигателя. По этой причине важно защитить двигатель, ответвленную цепь двигателя и компоненты ответвленной цепи двигателя от условий перегрузки. Реле перегрузки защищают двигатель, ответвленную цепь двигателя и компоненты ответвленной цепи двигателя от перегрева в условиях перегрузки. Реле перегрузки являются частью пускателя двигателя (сборка контактора и реле перегрузки). Они защищают двигатель, контролируя ток, протекающий в цепи. Если ток поднимается выше определенного предела в течение определенного периода времени, реле перегрузки срабатывает, приводя в действие вспомогательный контакт, который прерывает цепь управления двигателем, обесточивая контактор. Это приводит к отключению питания двигателя. Без питания двигатель и его компоненты не перегреваются и не повреждаются. Реле перегрузки можно сбросить вручную, а некоторые реле перегрузки сбрасываются автоматически через определенный период времени. После этого двигатель можно перезапустить.

Как работает реле перегрузки

Реле перегрузки подключено последовательно с двигателем, поэтому ток, который течет к двигателю во время его работы, также проходит через реле перегрузки. Он сработает на определенном уровне, когда через него протекает избыточный ток. Это приводит к размыканию цепи между двигателем и источником питания. Реле перегрузки может быть сброшено вручную или автоматически по истечении заданного времени. Двигатель можно перезапустить после определения и устранения причины перегрузки.

Типы реле перегрузки

Биметаллическое реле перегрузки

Многие реле перегрузки содержат биметаллические элементы или биметаллические полосы, также называемые нагревательными элементами. Биметаллические полоски изготавливаются из двух типов металлов – один с низким коэффициентом расширения, а другой с высоким коэффициентом расширения. Эти биметаллические полоски нагреваются за счет обмотки вокруг биметаллической полоски, по которой течет ток. Обе металлические полоски будут расширяться из-за тепла. Однако металл с высоким коэффициентом расширения будет больше расширяться по сравнению с металлом с низким коэффициентом расширения. Это неодинаковое расширение биметаллических полос заставляет биметалл изгибаться в сторону металла с низким коэффициентом расширения. Когда полоса изгибается, она приводит в действие вспомогательный контактный механизм и вызывает размыкание нормально замкнутого контакта реле перегрузки. В результате цепь катушки контактора прерывается. Количество выделяемого тепла можно рассчитать по закону Джоуля о нагреве. Он выражается как H ∝ I2Rt.

• I — это максимальный ток, протекающий через обмотку вокруг биметаллической пластины реле перегрузки.
• R — электрическое сопротивление обмотки вокруг биметаллической ленты.
• t — период времени, в течение которого ток I протекает по обмотке вокруг биметаллической полосы.

Приведенное выше уравнение определяет, что тепло, выделяемое обмоткой, будет прямо пропорционально периоду времени протекания сверхтока через обмотку. Другими словами, чем ниже ток, тем больше времени потребуется реле перегрузки, чтобы сработать, и чем выше ток, тем быстрее сработает реле перегрузки, фактически оно сработает намного быстрее, потому что работа реле является функцией ток в квадрате.

Биметаллические реле перегрузки часто назначают, когда требуется автоматический сброс цепи, и это происходит потому, что биметалл остыл и вернулся в исходное состояние (форму). Как только это произойдет, двигатель можно перезапустить. Если причина перегрузки не устранена, реле снова срабатывает и сбрасывается через заданные промежутки времени. Важно соблюдать осторожность при выборе реле перегрузки, так как многократное срабатывание и возврат в исходное состояние могут сократить срок службы реле и привести к повреждению двигателя.

Во многих случаях двигатель устанавливается в месте с постоянной температурой окружающей среды, а реле перегрузки и пускатель двигателя могут быть установлены в другом месте с различной температурой окружающей среды. В таких приложениях точка срабатывания реле перегрузки может варьироваться в зависимости от множества факторов. Протекающий через двигатель ток и температура окружающего воздуха являются двумя факторами, которые могут вызвать преждевременное отключение. В таких случаях используются биметаллические реле перегрузки с компенсацией окружающей среды. Реле этого типа имеют два типа биметаллических пластин – компенсированную биметаллическую пластину и первичную некомпенсированную биметаллическую пластину. При температуре окружающей среды обе эти полосы изгибаются одинаково, тем самым предотвращая нежелательное срабатывание реле перегрузки. Однако первичная биметаллическая пластина является единственной полосой, на которую влияет ток, протекающий через нагревательный элемент и двигатель. В случае перегрузки расцепитель срабатывает за первичную биметаллическую пластину.

Эвтектическое реле перегрузки

Этот тип реле перегрузки состоит из обмотки нагревателя, механического механизма активации механизма отключения и эвтектического сплава. Эвтектический сплав представляет собой комбинацию двух или более материалов, которая затвердевает или плавится при определенной известной температуре.

В реле перегрузки эвтектический сплав содержится в трубке, которая часто используется вместе с подпружиненным храповым колесом для активации механизма отключения во время операций перегрузки. Ток двигателя проходит через малую обмотку нагревателя. Во время перегрузки трубка из эвтектического сплава нагревается обмоткой нагревателя. Сплав плавится из-за тепла, тем самым освобождая храповое колесо и позволяя ему вращаться. Это действие инициирует размыкание замкнутых вспомогательных контактов в реле перегрузки.

Реле перегрузки Eutectic можно сбросить только вручную после срабатывания. Этот сброс обычно выполняется с помощью кнопки сброса, расположенной на крышке реле. Подогреватель, устанавливаемый на реле, выбирается исходя из тока полной нагрузки двигателя.

Полупроводниковое реле перегрузки

Эти реле обычно называют электронными реле перегрузки. В отличие от биметаллических и эвтектических реле перегрузки, эти электронные реле перегрузки измеряют ток электронным способом. Несмотря на то, что они доступны в различных исполнениях, они имеют общие характеристики и преимущества. Безнагревательная конструкция является одним из основных преимуществ этих реле. Эта конструкция помогает снизить затраты и усилия по установке. Кроме того, конструкция без нагревателя нечувствительна к изменению температуры окружающей среды, что помогает свести к минимуму ложные срабатывания. Эти реле также обеспечивают защиту от обрыва фазы – более эффективно, чем реле перегрузки из биметаллических или эвтектических сплавов. Эти реле могут легко обнаруживать обрыв фазы и управлять вспомогательным контактом, чтобы разомкнуть цепь управления двигателем. Твердотельные реле перегрузки позволяют легко регулировать время срабатывания и уставки.

Срабатывание реле перегрузки

Время срабатывания реле перегрузки уменьшается при увеличении тока. Эта функция представлена ​​на графике обратнозависимой кривой ниже и называется классом срабатывания. Класс срабатывания также указывает время, необходимое реле для размыкания в условиях перегрузки.

Классы отключения 5, 10, 20 и 30 являются общими. Эти классы предполагают, что реле перегрузки сработает через 5, 10, 20 и 30 секунд. Это отключение обычно происходит, когда двигатель работает на 720 % от полной нагрузки. Класс отключения 5 подходит для двигателей, требующих быстрого отключения, тогда как класс 10 обычно предпочтительнее для двигателей с низкой тепловой мощностью, таких как погружные насосы. Классы 10 и 20 используются для приложений общего назначения, тогда как класс 30 используется для нагрузок с высокой инерцией. Реле класса 30 помогают избежать ложных срабатываний.

Мы надеемся, что эта короткая статья дала вам хорошее базовое представление о реле перегрузки. Ищите другие информативные документы от c3controls на c3controls.com/blog.

Заявление об отказе от ответственности:
Содержимое, представленное в этом техническом документе, предназначено исключительно для общих информационных целей и предоставляется с пониманием того, что авторы и издатели не занимаются предоставлением инженерных или других профессиональных консультаций или услуг. Практика проектирования определяется конкретными обстоятельствами, уникальными для каждого проекта.