Инструкция по выбору теплового реле для защиты электродвигателя. Расчет теплового реле для электродвигателя

Как выбрать тепловое реле для двигателя по мощности и току

Продолжительная работа механизма на максимуме вызывает перегрев обмоток и порчу изоляции, в результате чего происходит межвитковое замыкание, перерастающее в обширное выгорание полюсов двигателя и дорогостоящий ремонт. Чтобы этого не происходило, в цепь питания устанавливается реле, которое называют тепловым или «теплушкой». По цепи питания данный аппарат контролирует величину тока и при длительном отклонении от номинала установки, размыкает контакты, лишая питания цепь управления, размыкая пусковое устройство. В этой статье мы расскажем, как выбрать тепловое реле для двигателя по мощности и току.

Методика выбора

Чтобы правильно выбрать номинал теплового реле нам необходимо узнать его In (рабочий, номинальный ток) и уже опираясь на эти данные можно подобрать правильный диапазон уставки аппарата.

Правилами технической эксплуатации ПУЭ оговорен этот момент и допускается устанавливать до 125% от номинального тока во взрывобезопасных помещениях, и 100%, т.е. не выше номинала двигателя во взрывоопасных.

Как узнать In? Эту величину можно посмотреть в паспорте электродвигателя, табличке на корпусе.

Как видно на табличке (для увеличения нажмите на картинку) указаны два номинала 4.9А/2.8А для 220В и 380В. Согласно нашей схеме включения нужно выбрать ампераж, ориентируясь на напряжение, и по таблице подобрать реле для защиты электродвигателя с нужным диапазоном.

Для примера рассмотрим, как выбрать тепловую защиту для асинхронного двигателя АИР 80 мощностью 1.1 кВт, подключенного к трехфазной сети 380 вольт. В этом случае наш In будет 2.8А, а допустимый максимальный ток «теплушки» 3.5А (125% от In). Согласно каталогу нам подходит РТЛ 1008-2 с регулируемым диапазоном 2.5 до 4 А.

Что делать, если паспортные данные не известны?

Для этого случая рекомендуем использовать токовые клещи или мультиметр С266, конструкция которого также включает токоизмерительные клещи. С помощью данных приборов нужно определить ток мотора в работе, измерив его на фазах.

В том случае, когда на таблице частично читаются данные, размещаем таблицу с паспортными данными асинхронных двигателей широко распространенных в народном хозяйстве (тип АИР). С помощью нее возможно определить In.

Кстати, недавно мы рассмотрели принцип действия и устройство тепловых реле, с чем настоятельно рекомендуем вам ознакомиться!

В зависимости от токовой нагрузки будет различаться и время срабатывания защиты, при 125% должно быть порядка 20 минут. В диаграмме ниже указана векторная кривая зависимости кратности тока от In и времени срабатывания.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Надеемся, прочитав нашу статью, вам стало понятно, как выбрать тепловое реле для двигателя по номинальному току, а также мощности самого электродвигателя. Как вы видите, условия выбора аппарата не сложные, т.к. можно без формул и сложных вычислений подобрать подходящий номинал, используя таблицу!

Советуем также прочитать:

samelectrik.ru

защита, выбор по мощности, таблица и номинальный ток, трехфазного

Тепловое реле используют для защиты асинхронных электродвигателей от токов перегрузкиВ современном мире, личные хозяйства или различные производства, подразумевают использование электродвигателей. Данные устройства, различают по многим параметрам. Но важно понимать, что обеспечить качественную работу данных устройств, можно только при использовании дополнительного оборудования в виде различных тепловых реле или пускателей.

Обеспечение защиты электродвигателей

На работу различных видов двигателей (синхронный или асинхронный), могут влиять некоторые условия. Поэтому для защиты электродвигателя, в схему подключения встраивают дополнительные устройства.

Тепловые реле представляют собой набор биметаллических расцепителей (по одному на каждую фазу), по которым протекает ток, оказывающий на пластины тепловое действие

Виды защиты электрических двигателей:

• Защита от КЗ;
• От перегрузки;
• Тепловая (защита от перегрева).

В первую очередь, для корректной работы двигателей (однофазного или трехфазного) в определенных электросетях, необходимо определить, какое устройство лучше подойдет для защиты.

Обратите внимание! Устройство, установленное для защиты двигателя, должно отвечать правилам ПУЭ и отключать подачу электроэнергии к потребителю в автоматическом режиме.

Наряду со многими устройствами, данную функцию может выполнять простейший механизм в виде плавкой вставки. Соединение данных предохранителей, производится посредством специального выключателя.

Все электродвигатели, рассчитаны на определенный номинальный (рабочий) ток, поэтому, для защиты от токовых перегрузок, необходимо подобрать и рассчитать устройство, которое обеспечит данный вид защиты.

Данную работу выполняют плавкие предохранители, работающие с ручным выключателем. При непродолжительных нагрузках, предохранители продолжают работать, но при увеличении нагрузки, срабатывают незамедлительно.

Другим видом плавких предохранителей, являются устройства, быстро срабатывающие. Данные предохранители , способны выдерживать нагрузки до 500 % номинального тока. Использовать такие предохранители рекомендуется в сетях, не подверженных высоким переходным токам.

При условии, что пусковой ток электродвигателя достаточно высокий, для защиты используют предохранители, которые срабатывают на перегрузку с некоторой задержкой. Если время перегрузки превышает установленное, предохранитель размыкает цепь.

Тепловые реле для защиты электродвигателей: как выбрать

При работе двигателя, может выделяться достаточное количество тепла, которое приводит к разрушению изоляции обмотки и другим повреждениям. Для обеспечения защиты от воздействия тепла на электродвигатель, используют тепловое реле.

Как произвести выбор реле:

• По мощности;
• Номинальному току.

Основным фактором, определяющим правильный выбор теплового реле, является номинальный (рабочий) ток устройства (уставка). Для этого, на корпусе двигателя или в паспорте устройства, необходимо найти значение с обозначением – in.

Обратите внимание! Правилами ПУЭ прописано, что рабочий ток устройства определяется исходя из значений безопасности помещения.

Для правильного подбора, используется специальная таблица, в которой указаны все допустимые значения различных устройств, согласно которых производится расчет. Стоит отметить, что выбор значений защитного устройства, определяет и рабочая сеть (220 или 380 В). Например, на данном двигателе, могут указываться сразу два значения токов ( 220 – 5 А, и 380 – 2.9 А).

Предположим, необходимо осуществить выбор теплового реле, для двигателя, мощность которого составляет 1,1 кВт, при подключении к сети 380 Вольт.

В данном случае (in) двигателя равняется 2,8 А. При этом, стоит учитывать и допустимые значения теплового реле (125 % от значений двигателя), которое составляет 3,5 А. Таким образом, для обеспечения оптимальной защиты электродвигателя, лучше всего использовать устройство в котором диапазон рабочего тока регулируется в пределах от 2,5 до 4 Ампер.

Бывает так, что данные электродвигателя неизвестны или не читаемы. В таком случае, можно воспользоваться специальными измерительными клещами.

Выбор магнитного пускателя для электродвигателя

Для своевременного включения и выключения электродвигателя, необходимо использования автоматического выключателя (автомата). Для этих целей используют два вида устройств.

Основной характеристикой теплового реле является зависимость времени срабатывания от тока нагрузки

Виды устройств:

• Контактор;
• Пусковое реле.

Стоит отметить, что в состав обычного контактора, входят только электромагнитная катушка и контактная группа. Что обеспечивает только включение и отключение подачи питания к электродвигателю. Поэтому различная аппаратура, может быть защищена от сгорания данным устройством.

Обратите внимание! Пусковое реле, обладает более широким спектром элементов, которые осуществляют защиту сразу по нескольким направлениям.

В состав пускателя, входит контактор, который является главным элементом схемы. В различных модификациях данных устройств, дополнительно могут устанавливаться и тепловое реле, которое срабатывает при определенных температурных перегрузках.

Стоит отметить, что некоторые модели пускателей, оснащаются двумя контакторами. Данные устройства, подходят для реверсивного управления электродвигателем.

Подбор устройства для двигателя или двигателя насоса производится согласно следующим параметрам: токовые нагрузки и мощность. Точные характеристики различных моделей, можно узнать на сайте производителя или у фирмы поставщика.

Основным параметром при выборе, является мощность устройства, величины которой варьируются от 0 до 6. Устройства с нулевой величиной, рассчитаны на мощность не превышающую 6 А, величина с маркировкой 6, предусматривает подключение устройства к оборудованию с мощностными показателями от 160 А.

Данные устройства, подразделяют и по нагрузке (индуктивная и малоиндуктивная), которые определяются напряжением в сети 220 или 380 Вольт.

Мощность пускателей, для различных машин, является необходимым условием при подборе. Так как при работе устройства с превышением допустимой мощности или при максимальном значении, увеличивается число срабатываний устройства.

Как подобрать электродвигатель: условия

В настоящее время, использование электродвигателей достаточно широко. Данные устройства, применяются в различном оборудовании (вентиляционные системы, насосные станции или электротранспорт). Для каждого вида машин, нужен правильный выбор и настройка двигателей.

Критерии выбора:

• Тип тока;
• Мощность устройства;
• Работа.

По типу электрического тока, электродвигатели разделяют на устройства, работающие на переменном и постоянном токе.

Обратите внимание! В настоящее время, использование двигателей работающих на переменном токе не сильно распространено.

Стоит отметить, что двигатели на постоянном токе, зарекомендовали себя с лучшей стороны, но из-за необходимости установки дополнительного оборудования для обеспечения их работы, требуются и дополнительные финансовые затраты.

Двигатели, работающие на переменном токе, нашли достаточно широкое применение. Их разделяют на два вида (синхронные и асинхронные).

Синхронные устройства, используют для оборудования, в котором важно постоянное вращение (генераторы и компрессоры). Отличаются и различные характеристики синхронных двигателей. Например, скорость вращения варьируется в пределах от 120 до 1000 оборотов в минуту. Мощность устройств достигает 10 кВт.

В промышленности, распространено использование асинхронных двигателей. Стоит отметить, что данные устройства обладают более высокими показателями вращения. Для их изготовления, в основном используют алюминий, что позволяется изготавливать легкие роторы.

Исходя из того, что во время работы двигатель, производит постоянное вращение различных устройств, необходимо правильно подбирать его мощность. Стоит отметить, что для различных устройств, существует специальная формула, согласно которой и производится выбор.

Определяющим фактором нагрузки на двигатели, является режим работы. Поэтому, выбор устройства производят согласно и данной характеристике. Существует несколько режимов работы, которые маркируются (S1 – S9). Каждый из девяти режимов, подходит для определенной работы двигателя.

Тепловое реле для электродвигателя (видео)

Используя данную информацию, вы с пониманием дела, сможете подойти к выбору электродвигателя для различных видов использования. Стоит отметить, что для обеспечения безопасности, необходима (электронная или механическая) релейная защита.

Добавить комментарий

6watt.ru

Тепловое реле для электродвигателя

Содержание:

1. Как работает тепловое реле защиты электродвигателя
2. Причины срабатывания
3. Схема подключения
4. Как подобрать тепловое реле для электродвигателя

В течение длительного рабочего процесса у любых электродвигателей перегреваются обмотки, портится изоляционное покрытие. Подобные ситуации нередко приводят к межвитковым замыканиям, выгоранию полюсов и другим негативным последствиям, требующим срочного дорогостоящего ремонта. Избежать этого помогает тепловое реле для электродвигателя, установленное в цепь питания и обеспечивающее надежную защиту от перегрева. Данный прибор осуществляет контроль над величиной тока, и в случае длительного отклонения от номинала установки производит размыкание контактов. Таким образом, цепь управления остается без питания, а пусковое устройство размыкается. Тепловое реле надежно защищает агрегат от механических перегрузок, заклинивания ротора, перекоса фаз и других аварийных ситуаций.

Как работает тепловое реле защиты электродвигателя

Общее устройство всех тепловых реле включает в себя одни и те же детали, отличающиеся лишь небольшими конструктивными особенностями. Основной элемент представляет собой чувствительную биметаллическую пластину, состоящую из двух металлических сплавов – железа с никелем и железа с латунью. Они соединяются друг с другом с помощью пайки и обладают различными коэффициентами теплового расширения.

Данный коэффициент указывает на степень удлинения металлической пластины при ее нагреве. Этот показатель составляет для латуни 18,7, а для сплава железа с никелем – 1,5. В результате, длина латуни во время нагревания увеличивается значительно быстрее, давая тем самым толчок для изгиба биметаллической пластины в свою сторону. Данное свойство лежит в основе работы всех тепловых реле.

Внутри корпуса прибора находятся биметаллическая пластина с нагревательным элементом, толкатель, исполнительная пластина и пружина замыкающего контакта. Температурный компенсатор состоит из пластины и регулировочного винта. Кроме того, тепловое реле оборудуется контактами, эксцентриком с движком уставки тока срабатывания и кнопкой возврата прибора в рабочее состояние.

Причины срабатывания теплового реле электродвигателя

Под действием электрического тока, протекающего по проводнику, происходит его нагревание. С возрастанием силы тока в проводнике с одним и тем же поперечным сечением, увеличивается и его нагрев, то есть происходит рост нагрузки. В связи с этим, причины срабатывания заключаются преимущественно в повышении температуры.

Эта же тепловая энергия нагревает и биметаллическую пластину, которая под влиянием температуры изгибается и соприкасается с исполнительной пластиной температурного компенсатора через толкатель. В свою очередь, эта пластина расцепляет замкнутые контакты в магнитном пускателе и приводит в рабочее состояние кнопку включения реле. Сам температурный компенсатор является своеобразным противовесом, снижающим влияние дополнительного нагрева под действием температуры окружающей среды. Изгиб пластины происходит в противоположную сторону, а для его регулировки используется специальный винт.

Эксцентрик или регулятор тока срабатывания оборудован шкалой на 5 делений влево и 5 делений вправо, для соответствующего уменьшения и увеличения тока относительно центральной риски. Чтобы отрегулировать ток срабатывания, необходимо изменить зазор между исполнительной пластиной и толкателем. Изменение зазора выполняется движком эксцентрика, воздействующим на пластину температурного компенсатора. После срабатывания теплового реле специалисты рекомендуют выдержать временную паузу, чтобы тепловой расцепитель мог остыть. Следует тщательно осмотреть электродвигатель и найти причину срабатывания прибора.

Тепловое реле для электродвигателя схема подключения

Непосредственное подключение тепловых реле к контакторы осуществляется напрямую с помощью штыревых контактов. После подключения, в зависимости от величины тока, протекающего в цепи, необходимо отрегулировать уставки срабатывания колесиком поворотного регулятора. Нужный ток уставки обозначен на шкале специальными рисками, нанесенными на корпус прибора.

Панель управления реле оборудована кнопкой TEST, с помощью которой проверяется работоспособность устройства путем имитации срабатывания защиты. Кнопка STOP красного цвета позволяет принудительно разомкнуть нормально замкнутый контакт. При этом отключается питание, поступающее на катушку контактора, что в свою очередь приводит к отключению нагрузки. Примерно по такой схеме подключаются и работают все тепловые реле для защиты электродвигателей и их модификации.

Для работы теплового реле предусмотрен ручной или автоматический режим, задаваемый при помощи поворотного переключателя RESET. Автоматический режим предполагает утопленный выключатель и автоматическое включение реле после срабатывания, когда остынет биметаллическая пластина. Перевод прибора в ручной режим осуществляется поворотом переключателя против часовой стрелки.

Схема подключения с нормально замкнутыми контактами используется для управления электродвигателем с помощью магнитного пускателя. К силовым контактам теплового реле выполняется подключение лишь двух фаз, а третья фаза подключается напрямую к двигателю. В работе современных устройств принимают участие все три фазы совместно с дополнительным нормально замкнутым контактом реле. При возникновении перегрузок он размыкается и разрывает цепь питания контактора.

Выбор теплового реле для электродвигателя

В условиях разнообразия конструкций и моделей электрических двигателей и соответствующих тепловых реле, выбор наиболее подходящего сочетания может вызвать определенные затруднения, особенно у неспециалистов. Для того чтобы выбрать наиболее оптимальное устройство, отвечающее всем требованиям, необходимо придерживаться определенных рекомендаций.

Основным требованием ко всем тепловым реле является соответствие их номинала току оборудования, которое требуется защитить. Сами устройства тоже должны быть защищены от коротких замыканий, поэтому в схемах подключения используются предохранители.

Необходимо заранее установить условия эксплуатации тепловых реле, и в каких пределах они могут применяться. Если в системе защиты велика вероятность работы электродвигателя в аварийных режимах, не связанных с ростом потребления электроэнергии, в этих случаях тепловое реле будет бесполезным и не обеспечит надежную защиту. Для этого в обмотку статора электродвигателя включаются элементы специальной тепловой защиты.

Если же тепловая защита двигателя не связана с какими-либо специальными требованиями, решение вопроса как подобрать тепловое реле для электродвигателя, таблица поможет выбрать наиболее подходящее устройство с оптимальными техническими характеристиками.

Защитное устройство выбирается с учетом максимального рабочего тока реле, который не должен быть меньше, чем номинальный ток защищаемого электродвигателя. Тем не менее, рекомендуется, чтобы установочный ток реле незначительно превышал номинал агрегата.

Следует обращать внимание и на возможность регулировок тока с большим запасом в обе стороны – увеличения и уменьшения. В этом случае обеспечивается более надежная и управляемая защита.

electric-220.ru

Тепловое реле - защита для электродвигателя

 

Для того, что бы защитить электродвигатель  от токов высокой нагрузки в дополнение к защитному автомату необходимо поставить тепловое реле.  Принцип работы теплового реле до безобразия прост.  В тот момент, когда на электродвигателе возникает нагрузка сверх нормы, тепловое реле отсекает питание от катушки магнитного пускателя. 

Отсекание фазы на катушку происходит за счёт нагрева биметаллических пластин, которые расходятся при высокой нагрузке.  Завод изготовитель рассчитывает расширение пластин,  которые нагреваются  при прохождении через них тока сверх  допустимой нормы.

 

 

Говоря проще, когда возникла нагрузка,  биметаллические пластины расширились, и оборвали питание магнитного пускателя.  Тепловое реле необходимо выбирать исходя из мощности  электродвигателя. Для более точной настройки,  все тепловые реле имеют настраиваемый диапазон,  который можно выставить вплоть до одного ампера.

 

 

Тепловое реле подключается  между магнитным пускателем и электродвигателем.   В некоторых моделях через тепловое реле  проходят все три фазы,  но в  основном через теплушку пропускается две фазы, а третья идет напрямую от магнитного пускателя.

 

С силовыми концами  идущими на электродвигатель, мы разобрались, теперь давайте рассмотрим, как сделать что бы при высокой нагрузке, магнитный пускатель отсекал питание на электродвигатель.

 

 

Для того чтобы подключить тепловое реле, вам необходимо прочитать статью подключение магнитного пускателя.  Если вы это уже знаете, то идем дальше. Как вы помните, фаза идущая на стоповую кнопку берется с верхних контактов пускателя.

Фазу идущую на кнопки необходимо пропустить через специальные контакты на тепловом реле. Принцип прост, фаза зашла – фаза вышла. Если  на электродвигателе возникла нагрузка  пластины между этими контактами разомкнуться и пускатель отключиться.  Местоположение контактов на реле вы найдете сами, Всего там идёт пять зажимных контактов, три силовые и два на управление.  Как видите всё просто и без лишней болтовни.

 

 

Для того чтобы правильно выбрать тепловое реле необходимо взглянуть на мощность электродвигателя и на его номинальные характеристики тока , которые указаны на табличке электродвигателя.  Бывает такое, что табличка отсутствует, тогда берите клещи и замеряйте токи на каждой фазе желательно при нагрузке. Если электродвигатель не горячий смело ориентируйтесь  на показания прибора.  Допустим, у вас показало 16 ампер, прибавляйте 20% процентов на пусковые токи и выбирайте тепловое реле, где можно выставить 20 ампер и смело его подключайте. 

При срабатывании на тепловом реле выскакивает кнопочка, которую потом можно включить.  Если срабатывание начинает происходить часто, а нагрузка на ваш взгляд не повышается то вполне возможно, что у вас межвитковое замыкание, о котором вы тоже можете прочитать на нашем сайте про электричество.

< Охлаждение и устранение нагрева электродвигателей

elektro-blog.ru

Виды и конструкции тепловых реле, расчет и выбор теплового реле для защиты двигателя

Тепловое реле выполняет функцию защиты от затяжных перегрузок, их работа похожа на работу теплового разъединителя в автоматических выключателей. В зависимости от величины перегрузки (отклонению от номинального режима – I/Iн) оно срабатывает через соответствующий промежуток времени, который можно вычислить по время-токовой характеристике теплового реле. Давайте подробно рассмотрим, что такое тепловое реле и как его правильно выбрать.

Назначение и принцип работы

При перегрузке электродвигателей повышается потребляемый ток, соответственно увеличивается его нагрев. Если двигатель перегревается – нарушается целостность изоляции обмоток, быстрее изнашиваются подшипники, они могут заклинить. При этом тепловой расцепитель автомата может и не защитить оборудование. Для этого нужно тепловое реле.

Перегрузки могут возникать из-за перекоса фаз, затрудненного движения ротора, вследствие как повышенной механической нагрузки, так и проблем с подшипниками, при полном заклинивании вала двигателя и исполнительных механизмах.

Тепловое реле реагирует на возросший ток, и в зависимости от его величины разорвет цепь питания через какое-то время, тем самым сохранив обмотки двигателя целыми. После последующего устранения неисправности, при условии исправности статора, двигатель может продолжить работу.

Если реле сработало по неизвестным причинам, и осмотр показал, что всё в порядке, вы можете вернуть контакты реле в исходное состояние, для этого на нем есть кнопка.

Реле может сработать и в случае затяжного пуска электродвигателя. При этом в обмотках протекают повышенные значения токов. Затяжной пуск – процесс, когда двигатель долго выходит на номинальные обороты. Может произойти из-за перегрузки на валу, либо из-за низкого напряжения в питающей сети.

Время, через которое сработает реле, определяется по время-токовой характеристики конкретного реле, в общем виде она выглядит так:

По вертикальной оси расположено время в секундах, через которое контакты разорвут цепь, а по горизонтальной – во сколько раз фактический ток превышает номинальный. Здесь мы видим, что при номинальном токе реле время работы реле стремится к бесконечности, при перегрузке уже в 1.2 раза оно разомкнется примерно за 5000 секунд, при перегрузке по току в 2 раза – за 500 секунд, при перегрузке в 5-8 раз реле сработает за 10 секунд.

Такая защита исключает постоянные отключения двигателя при кратковременных перегрузках и рывках, но спасают оборудование при длительном выходе за пределы допустимых режимов.

Принцип работы

В реле есть пара биметаллических пластин с разным температурным коэффициентом расширения. Пластины жестко соединены друг с другом, если их нагреть, то конструкция изогнется в сторону участка с меньшим температурным коэффициентом расширения.

Греются пластины за счет протекания тока нагрузки или от нагревателя, через который проходит ток нагрузки, на схеме изображено в виде нескольких витков вокруг биметалла. Протекающий ток нагревает пластину до определенного предела. Чем выше ток, тем быстрее нагрев.

Стоит учитывать, что если реле находится в жарком помещении – нужно выставлять ток срабатывания с большим запасом, ведь происходит дополнительный нагрев от окружающей среды. К тому же, если реле только что сработало – контактам нужно некоторое время, чтобы остыть. Иначе может произойти повторное ложное срабатывание.

Давайте рассмотрим конкретный пример. Выше вы видите устройство реле ТРН. Оно является двухфазным. Состоит из трёх ячеек, в крайних нагревательные элементы, посередине температурный компенсатор, регулятор тока срабатывания, расцепитель, размыкающий контакт, рычаг возврата.

Когда ток протекает через нагревательный элемент (1), его температура растёт, когда ток достигает установленного тока перегрузки биметаллическая пластина(2) деформируется. Толкатель (10) перемещается вправо и толкает пластину температурного компенсатора (3). Когда ток перегрузки достигнут, она выгибается вправо и выводит из зацепления защелку (7). Штанга расцепителя (6) поднимается вверх и контакты (8) размыкаются.

Виды тепловых реле

Тепловые реле могут подключаться на все три фазы или на две из трёх, в зависимости от конструкции. Большинство реле конструктивно разработаны для соответствия определенным магнитным пускателям, это нужно для удобства и аккуратности монтажа. Рассмотрим некоторые из них.

РТЛ – подходит для использования с пускателями типа ПМЛ. С набором клемм КРЛ используется как самостоятельный прибор защиты.

РТТ – подходит для монтажа с пускателями ПМЕ и ПМА. Также может использоваться как самостоятельное, если его смонтировать на специальную панель.

РТИ – тепловые реле для пускателей КМИ и КМТ. На лицевой вы можете видеть пару дополнительных блок-контактов, для реализации схем индикации и прочего.

ТРН – двухфазное тепловое реле. Устанавливается в трёхфазных двигателях, при этом подключается в разрыв двух фаз. Температура окружающей среды не влияет на его работу. На регуляторе тока есть 10 делений 5 на уменьшение, 5 на увеличение, цена одного деления – 5%.

На самом деле тепловых реле существует великое множество, но все они выполняют одну функцию.

Реле очень часто монтируют в специальный железный ящик. На фото пускатель ПМА 4-й величина на 63 Ампера, с трёхфазным тепловым реле.

К современным пускателям тепловое реле подключается так как изображено на фото ниже, получается цельная конструкция.

Красная кнопка «test» нужна для пробного отключения реле, и проверки возможности размыкания контактов.

Такой способ подключения позволяет экономить место на дин рейке.

Схема подключения

Как уже было сказано, тепловое реле защищает от долговременной перегрузки электрооборудование. Оно монтируется между источником питания и потребителем.

Контроллируемый ток протекает через нагревательные элементы (1), они выгибаясь размыкают контакты (2) теплового реле, в этой схеме использовано 2-хфазное тепловое реле. Его контакты размыкают цепь катушки контактора или магнитного пускателя, также как если бы вы нажали кнопку «СТОП». В собранном виде эта схема выглядит так:

На первом плане видно как от выходящих контактов пускателя подключены две крайние фазы. На заднем плане видно, что к катушке реле подключена клемма от контактов ТРН.

Если у вас используется реверсная схема магнитных пускателей, то подключение практически аналогичное, ниже это наглядно изображено. Контакты с маркировкой «10» и «12» подключаются в разрыв катушек пускателей КМ1 и КМ2.

Здесь видно что есть нормально-замкнутая пара и нормально-разомкнутый контакт. Это нужно, например, для индикации срабатывания тепловой защиты, т.е. к нему можно подключить лампочку-индикатор или подать сигнал на диспетчерский пульт или АСУ.

На реле РТИ эти контакты размещены на передней панели:

Кнопка STOP принудительно переключает контакты. При срабатывании такое реле должно остыть и оно повторно включится. Хотя в конкретном примере возможно и ручное и автоматическое повторное включение. Для этого предназначена синяя кнопка с крестовидной прорезью справа на лицевой панели, при закрытой крышке она заблокирована.

Выбор для конкретного двигателя

Допустим, у нас есть двигатель АИР71В4У2. Его мощность 0.75 кВт. У нас есть трёхфазная сеть с линейным напряжением 380В. Двигатель рассчитан на 220В, если соединить обмотки треугольником и 380В, если звездой. Номинальный ток такого двигателя с обмотками соединенными по схеме звезды 1.94А. Полная информация содержится на его шильдике, который вы видите на фото ниже.

Отсюда следует, что нам нужно подобрать тепловое реле для двигателя с током в 1.94 А. Ток срабатывания теплового реле должен превышать номинальный ток двигателя в 1.2 – 1.3 раза. То есть:

Iреле=IН*1.2…1.3

Пусть двигатель работает в составе механизма, в котором допускаются кратковременные, но значительные перегрузки, например для подъёма малых грузов. Тогда ток уставки выбираем в 1.3 раза больше номинального тока асинхронного электродвигателя.

Iреле=1.94*1.3=2.522

Т.е реле должно сработать при токе 2.5-2.6А. Нам подходят такие реле:

• РТЛ-1007, с токовым диапазоном 1.5-2.6 А;

• РТЛ-1008, токовый диапазон 2,4-4 А;

• РТИ-1307, токовый диапазон 1,6...2,5 А;

• РТИ-1308, токовый диапазон 2,5...4 А;

• ТРН-25 3,2А (с помощью регулятора можно понизить или повысить ток на 25%).

Методы регулировки реле

Шаг первый – определить уставку теплового реле:

N1 = (Iн – Iнэ)/cIнэ

где Iн - номинальный ток нагрузки электродвигателя, Iнэ - номинальный ток нагревательного элемента теплового реле, с - коэффициент деления шкалы (например, с = 0,05).

Шаг второй – введение поправки на температуру окружающей среды:

N2 = (T – 30)/10

где Т - температура окружающей среды, °С.

Шаг третий:

N = N1 + N2

Шаг четвертый – выставить регулятор на нужное число делений N.

Поправка на температуру вводится, если температура окружающей среды слишком высокая или низкая. Если на температуру в помещении где установлено реле значительно влияет температура на улице, то поправку следует производить зимой и летом.

Проверка

Рассмотрим на примере реле типа ТРН. Чтобы убедиться в исправности реле нужно:

1. Проверить состояние корпуса, нет ли на нем трещин или сколов.

2. Проверить при подключенной нагрузке с номинальным током.

3. Разобрать реле и проверить целостность контактов, остутствие на них нагара,

4. Проверить, не согнуты ли нагреватели.

5. Проверить расстояние между биметаллом и нагревательными элементами. Оно должно быть одинаковым, если нет, то отрегулировать с помощью крепежных винтов.

6. Подать номинальный ток через один из нагревателей, установить уставку в 1.5 раза больше номинального тока. В таком состоянии реле работает 145 с, затем постепенно поворачивают эксентрик регулировки в положение «-5», до срабатывания реле.

7. После активного охлаждения в течение 15 минут проверяют второй нагревательный элемент таким же способом.

Схема проверочного стенда:

Краткое резюме

Тепловые реле – важный элемент в защите электрооборудования. С его помощью вы защитите своё устройство от перегрузок, а его характеристики позволят переносить кратковременные скачки тока без ложных срабатываний, чего не может обеспечить автоматический выключатель.

Реле могут использоваться как вместе с магнитными пускателями соединяясь с его выходными клеммами напрямую, тем самым образуя единую конструкцию, так и в качестве самостоятельных защитных устройств, размещаться в щитке на дин рейке и в электрошкафах.

Алексей Бартош

elektruk.elektruk.info

Расчетно-графическая работа №5

Задание:

Разработать схему электроавтоматики для короткозамкнутого асинхронного двигателя 4А71А46У2 .

1. Схема должна реализовывать следующие функции:

1. Осуществлять пуск , стоп , реверс электродвигателя .

2. Защиту питающей сети от короткого замыкания , возникшего на промышленной установке.

3. Защиту электрических машин от кратковременных и длительных перегрузок.

4. Защиту от повторного включения установки (нуль защиту).

5. Отключение , обеспечивающее безопасное ведение ремонта и профилактических работ в силовой цепи электродвигателя .

6. Сигнализацию режимов и блокировки.

7. Аварийное отключение оператором .

8. Толчковый режим работы .

9. Гальваническую развязку силовых цепей и цепей управления .

2. Выполнить описание принципа работы схемы .

3. Произвести расчёты, необходимые для:

1. Выбора элементов , реализующих функции схемы 1.1.-1.9.

2. Выбора устройства питания элементов электроавтоматики .

4. Обосновать выбор всех элементов электроавтоматики .

5. Оформить графическую часть схемы электрической принципиальной и текстовую часть пояснительной записки в соответствии с ЕСКД .

Содержание:

Введение 4

1. Описание принципа работы схемы 5

2. Выбор элементов электроавтоматики 6

1. Электродвигатель 4А71А46У2 6

2. Выбор магнитного пускателя. 6

3. Расчёт теплового реле 8

4. Выбор световой сигнализации 9

5. Выбор кнопок управления., 10

1. Расчёт и выбор питающего трансформатора цепи управления, сигнализации и освещения 10

6. Выбор пакетного выключателя 11

7. Выбор предохранителей 12

Заключение 14

Список литературы 15

Введение.

Электрические элементы автоматики выполняют в системах управления многочисленные функции, связанные с переработкой входной информации, внутренним преобразованием и согласованием сигналов, хранением информации, выполнением логических операций, выработкой исполнительных сигналов и использованием их для управления технологическим процессом. В данном курсовом проекте должна быть решена задача выбора таких элементов при разработке схемы элекроавтоматики для конкретного электродвигателя.

Лист

Изм.

1. Описание принципа работы схемы .

Схема управления применяется для пуска и реверса электродвигателя.

Посредством магнитного пускателя осуществляется дистанционный пуск и реверсирование электродвигателя, нулевая защита (контакторы KB и КН), а также защита от перегрева (реле РТ1 и РТ2). Тепловые реле содержат по одному тепловому элементу и одному нормально замкнутому контакту. Если двигатель в течении 10 минут будет перегружен на 25% относительно номинального значения то биметаллическая пластина, которая нагревается тепловым элементом, разомкнёт н.з.-контакт теплового реле. Цепь катушки разомкнётся и двигатель отключится. Командными аппаратами являются кнопки управления КнВ, КнН, КнС, КнА, КнЕ и KhF, посредством которых осуществляется пуск, реверс, останов, аварийный останов электродвигателя, а также толчковый режим работы электродвигателя в обоих направлениях.

Для отключения двигателя от сети нужно нажать кнопку КнС, при этом цепь питания катушки разомкнётся и контактор отключит все свои контакты.

При нажатии на кнопку КнВ (вперёд) ток проходит от одного линейного провода через контакты кнопки тепловых реле РТ1 и РТ2, размыкающие контакты кнопок КнА, КнС, КнН, KhF, контакты только что нажатой кнопки КнВ и катушку KB к другому линейному проводу. Контактор KB включается и электродвигатель начинает вращаться. Замыкающий контакт кнопки KB обеспечивает срабатывание контактора KB, а размыкающий контакт этой кнопки должен предотвратить срабатывание контактора КН.

При необходимости вращения в обратную сторону нужно нажать кнопку КнН (реверс). Размыкающие контакты этой кнопки отключат контактор KB, a замыкающий контакт включит контактор КН, что приведёт к смене полярности обмотки статора и как следствие сначала к останову, а затем к вращению в обратную сторону электродвигателя.

При необходимости обеспечения толчкового режима работы вперёд нужно нажать кнопку КнЕ. Замыкающий контакт этой кнопки обеспечивает включение контактора KB и вращение двигателя вперёд. Размыкающие контакты этой кнопки обеспечивают предотвращение срабатывания контактора КН и отключение контактора KB при отпускании кнопки КнЕ.

Реверс толчкового режима работы обеспечивается нажатием кнопки KhF.

Функцию гальванической развязки силовых цепей и схемы управления выполняет трансформатор.

Защита питающей сети от короткого замыкания внутри промышленной установки осуществляется с помощью блока плавких предохранителей Пр1иПр2.

Защита трансформатора осуществляется с помощью блока плавких предохранителей ПрЗ и Пр4. Для сигнализации режимов работы используются лампы: Л1 (вперёд), Л2(назад), ЛЗ(сеть). Полное отключение установки осуществляется пакетным выключателем В.

2. Выбор элементов электроавтоматики .

2.1. Электродвигатель 4А71А46У2.

Технические параметры асинхронного электродвигателя 4А71А46У2 :

Напряжение U, В	380
Частота вращения на идеальном холостом ходу п, об/мин	1500
Номинальная мощность Рном» кВт	0,55
КПД ,%	70,5
cos	0,7
Mmax /HOM	2,2
Mпуск/Мном	2,0
Mmin/Mmax	1,6
Iпуск/Iном	4,5

Номинальный ток электродвигателя вычисляется по формуле :

где IНом - номинальный ток электродвигателя, А;

Рном - номинальная мощность электродвигателя, Вт;

UнОм - номинальное напряжение электродвигателя, В;

ном- КПД двигателя.

Подставив численные значения , получим:

Пусковой ток электродвигателя определяется по формуле

Iпуск = 4,5*Iном = 4,5*1,69 = 7,605 А. ,

2.2. Выбор магнитного пускателя .

Магнитным пускателем называется электрический аппарат, предназначенный для пуска и отключения короткозамкнутых асинхронных электродвигателей. Как правило, в пускатель помимо контактора встроены тепловые реле для защиты двигателя от токовых перегрузок и «потери фазы». Они совмещают в себе функции пуска, остановки, реверса.

Контакторы предназначены для коммутации силовых цепей электродвигателей и других мощных потребителей. В зависимости от рода коммутируемого тока главной цепи различают контакторы постоянного и переменного тока. Как правило, род тока в цепи управления, которая питает электромагнитный привод совпадает с родом тока главной цепи.

Выбор контакторов и пускателей осуществляется по наибольшей мощности управляемого электродвигателя переменного тока.

Для управления установкой применён пускатель магнитный серии ПМЕ 100. Он предназначен для коммутации силовых цепей и оснащён тепловым реле для защиты от перегрузок электродвигателей переменного тока.

Технические параметры пускателя магнитного серии ПМЕ 100 :

Номинальный ток, А	3
Предельный включаемый и отключаемый ток при U=380 В , А	30
Провал главных контактов , мм	2,4 ±0,4
Начальное нажатие на контактный мостик, Н	1,1
Раствор главных контактов , мм	2,8
Материал контактных накладок	серебро
Пусковая мощность потребляемая обмоткой, В А	65
Номинальная мощность обмотки, ВА	3,6
Масса, кг	0,33
Габариты	135x150x118
Количество замыкающих блок контактов	2
Количество размыкающих блок контактов	2
Тип теплового реле	ТРН-10А
Коммутационная износостойкость	2,5x106
Механическая износостойкость	16хЮб

Расчёт магнитного пускателя осуществляется по формулам

Iном.м.п.≥ 1ном.дв. и Iпред.м.п. ≥ Iпуск.дв.

где Iном.м.п. - номинальный ток магнитного пускателя, А;

Iном.дв. - номинальный ток электродвигателя, А;

Iпред.м.п. - предельный включаемый ток, А;

Iпуск.дв. - пусковой ток электродвигателя, А.

Подставив численные значения получим :

3>1,69 и 30>7,605 т.е. условия выполняются .

Следовательно выбранный магнитный пускатель удовлетворяет всем требованиям.

2.3. Расчёт теплового реле .

При незначительных длительных перегрузках в электродвигателях, возникающих при возрастании момента сопротивления на рабочем органе машины или за счёт витковых замыканий в обмотках, протекает ток, превышающий допустимое значение на 20 - 50 %. Такой режим работы приводит к перегреву обмоток и электродвигателя (аппарата) в целом, а следовательно, к преждевременному выходу его из строя. Для защиты электрооборудования от таких перегрузок служат тепловые реле, которые включают последовательно в контролируемую цепь.

Действие реле основано на деформации биметаллической пластины вследствие теплового воздействия на неё нагревательного элемента, по которому проходит рабочий ток. Номинальный ток каждого теплового реле является его максимально допустимым током.

При перегрузке электродвигателя на 20 % тепловое реле отключает его за время не более 20 минут, если пускатель нагрет максимальным током до установившейся температуры (при температуре окружающей среды 40°С).

Рассмотрим тип теплового реле ТРН-10А, встроенного в выбранный магнитный пускатель ПМЕ 100.

Технические параметры теплового реле ТРН-10А:

Номинальный ток, А	2
Номинальное напряжение, В	380
Мощность, кВА	2
Число замыкающих контактов	1
Число размыкающих контактов	1
Число полюсов	2
Марка биметалла	ТБ-31
Температура срабатывания, иС	320

Нагревательный элемент теплового реле выбирается по номинальной мощности в зависимости от температуры окружающей среды t

[6]

при температуре окружающего воздуха t = 35 С

Iн.э.≈Iдв

Iдв=1,69А

Из ряда значений: 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; выбираем IНЭ = 2 А . Ток уставки определяется по формуле:

[5,6]

Выбираем IУСт = 0,845 IНэ т.е. IУСт = 1,69 А

\

2.4. Выбор световая сигнализация.,

Для обеспечения нормальной работы любых устройств электроуправления необходимо своевременное и надёжное оповещение обслуживающего персонала о состоянии и режимах работы установки. Используя сигнальные лампы и арматуру с колпачками разных цветов, можно сообщать необходимую информацию путём изменения режима работы лампы.

В нашей установке имеется 3 лампы : «Сеть», «Вперёд», «Назад». Светосигнальные устройства серии АС предназначены для световой сигнализации в стационарных установках на напряжение: 24, 36, 48, 60, 110, 127, 220, 230, 240, 380, 400,415,440 В постоянного и переменного тока.

Климатическое исполнение и категория размещения - У2 по ГОСТ 15150-69 и 15543-70.

Изготовитель: ПО «Элебктроаппарат», г. Тбилиси.

Технические параметры светосигнального устройства АСШО023:

Тип светосигнального устройства	АСШО023
Вид патронов	Штифтовой
Тип светофильтра	Плоский
Тип лампы	МН-26-0,12-1
Номинальное напряжение лампы, В	24
Номинальная мощность лампы, Вт	2,5
Тип цоколя лампы	1Ш9/14-1
ГОСТ	2023-75

2.5. Выбор кнопок управления

Кнопки управления - это аппараты, подвижные контакты которых перемещаются и срабатывают при нажатии на толкатель кнопки. Все используемые в схемах автоматики кнопки управления различают по числу и типу контактов (от 1 до 4 н.з. и и.о.), форме толкателя (цилиндрический, прямоугольный и грибовидный), надписям и цветам толкателей.

В установке используются кнопки управления «Вперёд», «Назад», «Вперёд толчковый», «Назад толчковый» (чёрного цвета) и «Стоп» (красного цвета) типа КУО-3, а также кнопка «Аварийного останова» (грибовидный толкатель красного цвета) типа КУА-1, предназначены для пуска и останова технологической установки.

Технические параметры кнопок управления КУО-3 и КУА-1:

Наименование параметра	КУО-3	КУА-1
Исполнение	Для встройки с фронтовым кольцом (малогабаритная)	Для встройки с фронтовым коль­цом (с грибовид­ным толкателем)
Номинальное напряжение, В	до 380	до 500
Номинальный (длительный) ток, А	2,5	5
Минимальное напряжение, В	24	24
Масса, кг	0,028	0,16

2.6. Трансформатор.

Основным аппаратом для обеспечения питания цепей управления и сигнализации является трансформатор ОСМ-0,100 понижающий напряжение сети до величины, принятой в системе управления. Кроме снижения напряжения, трансформаторы в цепях управления выполняют функцию гальванической развязки силовых цепей и схемы управления. Это бывает необходимым для повышения помехоустойчивости элементов автоматики.

Мощность трансформатора должна удовлетворять следующему условию:

Рпо>Рос+Роу

где Рпо - номинальная мощность на первичной обмотке;

Рос - мощность обмотки сигнализации;

Роу - мощность обмотки управления.

Рос>Рнс где РНс - мощность нагрузки в цепи сигнализации.

Напряжение с обмотки сигнализации снимается на сигнальные лампы,

номинальной мощности 2,5 Вт. Одновременно могут гореть только две

лампы, следовательно:

Рос = 2,5x2 = 5 Вт.

0,025>0,005 - условие выполняется.

Роу>Рну где Рну - мощность нагрузки в цепи управления. 0,075>0,065 - условие выполняется.

В результате получим 100 > 70, т.е. условие выполняется и следовательно данный трансформатор удовлетворяет всем требованиям.

Технические параметры трансформатора ОСМ-0,100:

Номинальная мощность трансформатора, кВА	0,100
Номинальная мощность вторичной обмотки управления, кВА	0,075
Номинальная мощность вторичной обмотки сигнализации, кВА	0,025
Номинальное напряжение первичной обмотки, В	220
Номинальное напряжение обмотки управления, В	ПО
Номинальное напряжение обмотки сигнализации, В	24
Масса, кг	1,4
Ток холостого хода, %	23
Напряжение короткого замыкания, %	7
Изготовитель: Электротехнический завод им. Козлова г. Минск.

2.7. Выбор пакетного выключателя .

'/

Пакетные выключатели являются аппаратами ручного управления. По конструктивному исполнению пакетные выключатели делят на: защищённые, закрытые и герметичные. Номинальный ток пакетных выключателей является длительно допустимым (по нагреву) током, не более 30% от номинального.

Пакетный выключатель предназначен для полного отключения обесточенной установки. Рассчитывается из условия аварийного отключения установки в рабочем состоянии при прохождении номинальных токов.

В установке используется пакетный* выключатель ПВМ 2-4, технические данные которого представлены в таблице:

Напряжение, В	380
Ток номинальный, А	, 2,5

2.8. Выбор предохранителей.

В процессе длительной эксплуатации температура нагрева предохранителя не должна превышать допустимых значений. Для выполнения этого требования необходимо, чтобы патрон и плавкая вставка выбирались на номинальный ток, равный или несколько больший номинального тока защищаемой установки.

Защита силовой цепи.

Однополюсные предохранители серии ПРС на номинальные токи от 1 до 100 А предназначены для защиты промышленного электрооборудывания сетей низкого напряжения от перегрузок и токов короткого замыкания в установках переменного тока напряжением до 500 В, частотой 50 и постоянного тока напряжением 440 В. Предохранители предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от -40 до +40 С и относительной влажности не более 90%. ГОСТ 15150-69.

Выбираем плавкий предохранитель ПРС-20 (U=380 В).

Номинальный ток плавкой вставки: 6,10,12,16,20 А.

Условие: Iп.в.ном.>0,4Iпуск.дв. Находим: Iп.вном.> 0,4x7,605=3,042 А.

Из стандартного ряда значений выбираем: Iп.в.ном. = 6 А.

Защита трансформатора.

Плавкий предохранитель Пр2 предназначен для зашиты первичной обмотки трансформатора. Выбираем плавкий предохранитель ПК-45.

Номинальный ток плавкой вставки: 0,15; 0,25; 0,5; 1,0 А.

Условие: Iп.в. > 1,2Iтр.н.

Находим: Iпв.>1,2х0,26=0,312 А.

Из стандартного ряда значений выбираем: Iп.в. = 0,5 А.

Защита цепи управления.

Плавкий предохранитель ПрЗ предназначен для защиты вторичной обмотки трансформатора (обмотки цепи управления). Максимальный ток протекающий по цепи - в момент включения торможения противовключения (мощность потребляемая катушкой пускателя максимальна 65ВА). Выбираем плавкий предохранитель ПРС-6-П.

Номинальный ток плавкой вставки: 0,5; 1; 2; 4; 6.

Расчёт плавкого предохранителя осуществляется по формуле:

1п.в.ном. ≥0,4Iп.о.

где Iп.о.- пусковой ток обмотки катушки контактора.

Iп.о=65/110 = 0,59А.

Ток плавкой вставки выбираем из стандартного ряда: Iп.в.ном.= 0,5 А.

0,5 А > (0.4*0.59)=0.236 А.

Защита цепи сигнализации.

Плавкий предохранитель Пр4 предназначен для защиты цепи вторичной обмотки трансформатора (обмотки цепи сигнализации). Максимальный ток протекающий по цепи определяется мощностью двух ламп и равен: 0,105*2=0,21 А.

Выбираем плавкий предохранитель ПК-45.

Номинальный ток плавкой вставки: 0,15; 0,25; 0,5; 1. Расчёт плавкой вставки осуществляется по формуле:

Iп.в.≥Itp.c.

Ток плавкой вставки выбираем из стандартного ряда.

0,5 > 0,258.

Заключение.

В ходе курсового проекта была разработана схема электроавтоматики (электрическая принципиальная) для короткозамкнутого асинхронного двигателя 4А71А46У2. Данная схема реализует все функции, указанные в задании.

Список использованной литературы.

1. Кузнецов Б.В., Сацукевич М.Ф. Асинхронные двигатели и аппараты управления (Справочное пособие).-Минск.:Беларусь,1982.

2. Михайлов О.П., Стоколов В.Е. Электрические аппараты и средства автоматизации. Учебник для ВУЗов.-М. Машиностроение, 1982.

3. Таев И.С. Электрические аппараты управления:Учебник для ВУЗов по спец.«Электрические аппараты».2-е изд.,перераб. и доп.- Высш.шк.,1984.

4. Харизоменов И.В. Электрооборудование станков и автоматических линий.-М. Машиностроение, 1977.

5. Чунихин А.А. Электрические аппараты: Общий курс. Учебник для ВУЗов. 3-е изд., перераб. и доп.-М.:Энергоатомиздат,1988.

6. Электротехнический справочник (в 3-х томах)/Под общ.ред. М.Г. Чиликина.-М. :Энергия, 1972.

1. Электротехнический справочник (в 3-х томах)/Под ред. Орлова И.Н.

studfiles.net

Тепловые реле для защиты электродвигателей

 К тепловым реле можно отнести большую группу электроприборов, предназначенных для регулировки температуры различных нагревательных приборов, контроля технологических процессов, защиты электродвигателей, аккумуляторов и других устройств с использованием различных датчиков температуры. В этой статье рассматриваем конструкции и возможности тепловых реле с биметаллическими пластинами, используемых в основном для защиты электродвигателей промышленных установок.

Принцип действия тепловых реле основан на тепловом действии тока, нагревающего биметаллическую пластину, состоящую из двух соединённых плоскими поверхностями металлических полосок с разными коэффициентами линейного расширения. При изменении температуры из-за различного линейного расширения частей, пластина изгибается. При нагревании до определённой температуры, пластина нажимает на защёлку расцепителя и под действием пружины происходит быстрое электрическое разъединение контактов.

В отличие от предохранителей и электромагнитных расцепителей, которые применяются для защиты электрооборудования от коротких замыканий, тепловые реле предназначены для защиты от перегрузки, в основном электродвигателей. Это объясняется тем, что для нагрева биметаллической пластины до температуры, при которой происходит отключение нужно значительно больше времени, чем для срабатывания предохранителя и защищаемое оборудование может выйти из строя.

По конструкции тепловые реле защиты двигателя различаются в зависимости от назначения, способа установки, рабочего тока. Реле изготавливаются и применяются как отдельные электроустановочные изделия, так и в составе пускателей или автоматических выключателей в качестве конструктивных элементов. Чаще всего это двухфазные или однофазные реле с регулировкой тока срабатывания. Изготавливаются варианты с самовозвратом после срабатывания и с ручным возвратом в исходное положе.

Биметаллическая пластинка нагревается за счёт прохождения тока по токонагревающей спирали, которая наматывается на пластину через теплостойкую изоляцию. Количество витков спирали, а также сечение провода выбирается в зависимости от величины тока, на который рассчитано тепловое реле. При больших значениях тока в качестве нагревательного элемента может использоваться и сама биметаллическая пластина, изготовленная в вида буквы U, прикреплённой концами к контактам токоведущих поверхностей. У однофазных тепловых реле ТРП-60 и ТРП-150 одна часть тока проходит через нагревательный элемент, а вторая через биметаллическую пластину. Система рычагов и пружин по конструкции, отключающих контакты тепловых реле, различается в зависимости от типа и назначения реле.

Выбор теплового реле зависит от тока, потребляемого электродвигателем. Величина изменения тока срабатывания реле с помощью регулировки небольшая, поэтому для разных электродвигателей нужно подбирать тепловые реле с подходящими термоэлементами.

При пуске электродвигателя пусковой ток примерно в 5-7 раз превышает номинальный рабочий. Но, тепловое реле не срабатывает из-за замедления на нагрев биметаллической пластинки. Поэтому тепловое реле выбирается по номинальному току нагрузки или немного больше. Рекомендуемое превышение тока срабатывания защиты составляет 5% - 20% от номинального тока электродвигателя. Лучше всего сразу выбирать комплект для конкретного электродвигателя из пускателя и теплового реле, например, по готовой таблице.

 

Данные тепловых реле встроенных в пускатели ПМЕ и ПАЕ Тип пускателяТип теплового релеНоминальный ток теплового элементаили маркировка сменного нагревателя, А

МПЕ-000	ТРН-10А	0,320,40,50,638,01,01,251,62,02,53,2
ПМЕ-100	ТРН-10	0,50,630,81,01,251,62,02,63,24,05,06,38,010
ПМЕ-200	ТРН-25	5,06,38,01012,5162025
ПАЕ-300	ТРН-40	12,51620253240
ПАЕ-400	ТРП-60	202530405060
ПАЕ-500	ТРП-150	506080100120
ПАЕ-600	ТРП-150	100120160

Примечания: 1. Номинальные токи указаны для случая, когда регулятор уставки тока находится в положении 0 и реле установлено открыто на панели при температуре окружающего воздуха 20 С - для реле ТРН и 40 С - для реле ТРП

2. При встройке реле ТРН в пускатель с оболочкой любого исполнения и температуре окружающего воздуха 20 С снижение номинальных токов не требуется. То же не требуется для ТРП 20-60А включительно. требуется снижение номинальных токов при температуре воздуха до 40 С для ТРП.

Настройка теплового реле необходима при изменении температурных условий эксплуатации электрооборудования, подстройки тепловой защиты для конкретного электрооборудования, а также для компенсации разброса характеристик у различных образцов изделий даже одного типа.

Большинство тепловых реле имеют два вида регулировки для установки тока срабатывания. Ближе к концу подвижной части биметаллической пластины находится регулировочный винт, который служит для того, чтобы регулировать расстояние от пластины до поверхности расцепителя, на которую этот винт нажимает для срабатывания реле. Эта регулировка недоступна пользователям без разборки. Вторая регулировка предназначена для подстройки тока срабатывания обслуживающим персоналом. Для этого используют выведенный на лицевую сторону как у реле ТРН регулировочный винт под отвёртку с эксцентриком для механического изменения изгиба. В другом варианте, как у автоматического выключателя АП-50, регулировка выполняется специальным рычажком. Возле регуляторов имеются деления для определения в процентах изменения величины тока. Величина регулировки тока срабатывания теплового реле ограничена и обычно составляет по 25% в одну или другую сторону.

 

Реле тепловые и токовые № п/пТипТок уставки А№ п/пТипТок уставки

1.	РТТ-111	до 25	14.	РТЛ-1010	3,6-6,0
2.	РТТ-141	до 25	15.	РТЛ-1012	5,9-8,0
3.	РТТ-211	до 40	16.	РТЛ-1014	7,0-10
4.	РТТ-311	до 100	17.	РТЛ-1016	9,5-14
5.	РТТ-321	до 160	18.	РТЛ-1021	13-19
6.	РТЛ-1001	от 0,1 до 0,17	19.	РТЛ-1022	18-25
7.	РТЛ-1002	0,16-0,26	20.	РТЛ-2053	23-32
8.	РТЛ-1003	0,24-0,4	21.	РТЛ-2055	30-41
9.	РТЛ-1004	0,38-0,65	22.	РТЛ-2057	38-52
10.	РТЛ-1005	0,61-1,0	23.	РТЛ-2059	47-64
11.	РТЛ-1006	0,95-1,6	24.	РТЛ-2061	54-74
12.	РТЛ-1007	1,5-2,6	25	РТЛ-2063	63-86
13.	РТЛ-1008	2,4-4,0

При правильной настройке тока срабатывания обеспечивается защита электродвигателя трёхфазного тока от перегрузки при остановке двигателя от заклинивания ротора, при чрезмерном увеличении механической нагрузки на приводимый в движение механизм, при затяжном пуске электродвигателя. Тепловым реле обеспечивается также защита электродвигателя от перекоса или обрыва фазы по увеличению тока в оставшихся фазах. Для срабатывания тепловой защиты вполне достаточно повышения тока даже в одной из фаз, если ток проходит через нагреватель теплового реле. Поэтому достаточно надёжная защита электродвигателя от перегрузки обеспечивается одним двухфазным реле или двумя однофазными.

Настройка тока срабатывания теплового реле проводится на несложном стенде. Реле подключается через понижающий трансформатор и регулятор тока ЛАТР. Потребляемый ток измеряется амперметром. Правильно настроенное тепловое реле не должно срабатывать при значении тока Iн = 1,05, но должно срабатывать за время не больше 20 минут при токе Iн = 1,2 от номинального значения.

Время срабатывания теплового реле зависит от величины тока и температуры окружающей среды для каждого типа реле. Их значения, с учётом разброса характеристик, приводятся в специальных таблицах. Предварительно проверяемое реле прогревают номинальным током в течение 2-х часов.

Настройку и проверку реле при значительном из количестве можно производить в форсированном режиме сравнением реле, испытанным по вышеизложенному методу и принятым в качестве образца-эталона. На соединенные последовательно с образцовыми 8-10 тепловых элементов с одинаковым номинальным током подаётся 2,5-3 кратный ток уставки, и отчитывается время их срабатывания (обычно 5-8 минут). Тепловые элементы сработавшие с большим отклонением от образцового, подвергаются регулировке изменением положения регулировочного рычага до отключения реле. Эту операцию необходимо выполнить за время не более 25-30 секунд.

При особой требовательности к реле после его охлаждения (через 10-15 минут) испытание повторяют для контроля полученных результатов. Настройку реле можно считать удовлетворительной, если время срабатывания испытуемого реле будет отличаться от образцового не более чем на 10%.

Применение тепловых реле, а также их обслуживание имеет свои особенности. Схема защиты двигателя построена так, что ток электродвигателя проходит через нагреватели теплового реле, а его размыкающий контакт отключает цепь управления пускателем электродвигателя. Поэтому нужно иметь в виду, что при залипании двух или больше контактов на пускателе, реле не обеспечит отключение электродвигателя.

Тепловые реле имеют разброс по отключению, прежде всего это связано с сезонными и суточными изменениями температуры окружающего воздуха. Время срабатывания зависит от того, было ли до этого токовое реле под нагрузкой. Если реле было под нагрузкой и прогретое, то время срабатывания теплового реле уменьшается.

Срабатывание теплового реле обычно сигнализирует о наличии плохо заметной неисправности. Даже непродолжительный осмотр оборудования поможет своевременно выявить скрытые неисправности электрооборудования и предотвратит его выход из строя.

При плохом контакте происходит нагрев места соединения, и тепловое реле преждевременно срабатывает и при нормальном режиме работы защищаемого электрооборудования. Если сильно загрубить уставку теплового реле, то контакт подгорит, а тепловое реле может не сработать при увеличении тока в двух оставшихся фазах.

После срабатывания теплового реле необходимо некоторое время для остывания термоэлемента, только после этого возможно его повторное включение. Перед повторным включением очень желательно проверить на ощупь температуру электродвигателя. Если температура повышена, то нужно дать время для его остывания и проверить двигатель. Время остывания электродвигателя существенно больше, чем время необходимое для остывания и повторного включения теплового реле.

Частые включения электродвигателей не рекомендуются, если двигатель специально не предназначен для работы в таких режимах. Перед повторным включением желательно осмотреть и проверить вал электродвигателя на отсутствие заклинивания, люфтов в подшипниках. Отключив автомат электродвигателя проверить контакты пускателя на отсутствие залипания, состояние подвижной системы, затяжку электрических контактов. После включения автоматического выключателя проверить наличие напряжения на верхних контактах пускателя. При запуске электродвигателя нужно обратить внимание на отсутствие чрезмерного искрения в пусковой аппаратуре, на шумы в двигателе и приводимых в движение механизмах. Нужно проверить потребление тока в каждой фазе защищаемого двигателя по стационарным приборам или токовыми клещами.

Не редки случаи, когда из-за невнимательного осмотра оборудования или закорачивании отключающего контакта теплового реле, за короткое время на одном месте один за другим палят несколько электродвигателей.

Правила устройства электроустановок (3.1.19.) вводят ограничения на применение защиты электродвигателей, отключение которых может привести к серьёзным последствиям. Это некоторые виды сигнализации, средства пожаротушения, вентиляторы, предотвращающие образование взрывоопасных смесей и другие ответственные устройства.

altinfoyg.ru

---

• 
  Работа переменного тока
• 
  Припои и флюсы для разных металлов и температура их плавления
• 
  1 класс электрозащиты
• 
  Сколько стоит ночь
• 
  Опн что это такое
• 
  Дифференциальная защита линии
• 
  Виды воздействия электрического тока
• 
  Какие схемы бывают
• 
  Передать показания счетчика за воду по нижегородской области центр сбк
• 
  Мостовой метод измерения сопротивления
• 
  Тип помещения это