Termorelejs elektromotoram: darbības princips, ierīce, kā izvēlēties

Enerģētiskā aprīkojuma ekspluatācijas laikā uz to pastāvīgi iedarbojas strāvas pārslodzes, kas samazina izturību. Aizsardzību šādās situācijās nodrošina termorelejs elektromotoram, kas atslēdz elektroapgādi, ja rodas nestandarta apstākļi.

Piedāvājam izprast konstrukciju, darbības principu, veidus un pieslēguma nianses aizsargierīcēm. Turklāt mēs pastāstīsim, kādus parametrus un raksturlielumus ir vērts ņemt vērā, izvēloties termoreleju.

Termoreleju konstruktīvais izpildījums

Visu veidu termorelejiem ir līdzīga uzbūve. Svarīgākais elements jebkurā no tiem ir jutīga bimetaliskā plāksne.

Iedarbības strāvas vērtība ir atkarīga no temperatūras rādītājiem vidē, kurā relejs darbojas. Temperatūras paaugstināšanās samazina iedarbības laiku.

Lai šo ietekmi samazinātu līdz minimumam, ierīču izstrādātāji izvēlas pēc iespējas lielāku bimetāla temperatūru. Šim pašam nolūkam daži releji tiek aprīkoti ar papildu kompensācijas plāksni.

Ierīce sastāv no korpusa, nihroma sildītāja, bimetaliskās plāksnes, fiksatora, skrūves, sviras, kustīgā kontakta un atgriešanas pogas (+)

Ja releja konstrukcijā ir iekļauti nihroma sildītāji, tos pieslēdz pēc paralēlās, virknes vai paralēli-virknes shēmas ar plāksni.

Strāvas vērtību bimetalā regulē ar šuntu palīdzību. Visas detaļas ir iemontētas korpusā. U-veida bimetaliskais elements ir fiksēts uz ass.

Cilindriska atspere balstās vienā plāksnes galā. Otrs gals balstās uz līdzsvarotas izolācijas paliktņa. Tā griežas ap asi un ir balsts kontaktam tiltiņam, kas aprīkots ar sudraba kontaktiem.

Uzstādījuma strāvas koordinēšanai bimetaliskā plāksne ar savu kreiso galu ir savienota ar tās mehānismu. Regulēšana notiek, ietekmējot plāksnes primāro deformāciju.

Ja pārslodzes strāvas lielums kļūst vienāds ar uzstādījumu vai lielāks par to, izolācijas paliktnis pagriežas plāksnes ietekmē. Tās apgāšanās laikā notiek ierīces atvēršanas kontakta atslēgšana.

Siltuma relejs TRT šķērsgriezumā. Šeit galvenie elementi ir: korpuss (1), iestatīšanas mehānisms (2), poga (3), ass (4), sudraba kontakti (5), kontaktu tiltiņš (6), izolācijas bloks (7), atspere (8), bimetāla plāksne (9), ass (10)

Relejs automātiski atgriežas sākotnējā stāvoklī. Pašatgriešanās process aizņem ne vairāk kā 3 minūtes no aizsardzības ieslēgšanas brīža. Iespējama arī manuāla atgriešana, tam ir paredzēta īpaša poga Reset.

Izmantojot to, ierīce atgriežas sākotnējā stāvoklī 1 minūtes laikā. Lai aktivizētu pogu, to pagriež pretēji pulksteņrādītāja virzienam, līdz tā paceļas virs korpusa. Iestatīšanas strāva parasti ir norādīta uz paneļa.

Ierīces darbības princips

Veicot aizsargfunkciju, automātiskais slēdzis atvieno barošanas ķēdes. Siltuma relejs atšķiras ar to, ka pārslodzes gadījumā tas vienkārši izdod vadības signālu. Ar šādu aizsardzību maza lieluma strāvas tiek komutētas vienā vadības ķēdē.

Shēmā pirms termoreleja atrodas magnētiskais palaidējs. Kad ķēdes tiek atvērtas avārijas režīmā, zūd nepieciešamība dublēt kontaktora darbību. Līdz ar to netiek tērēts materiāls spēka kontaktu grupu izgatavošanai.

Vispopulārākās ir ierīces, kas aprīkotas ar bimetāla plāksnēm. Pati plāksne sastāv no diviem līdzīgiem elementiem.

Vienam no tiem ir ievērojams temperatūras koeficients, bet otram – nedaudz mazāks. Šīs divas sastāvdaļas cieši pieguļ viena otrai.

Tā kā bimetāla plāksnes sastāvdaļas ir izgatavotas no pāra atšķirīgu metālu, kuriem ir atšķirīgi izplešanās koeficienti, karsēšana liek tai liekties un mijiedarboties ar kontaktiem

Šāds stingrs savienojums tiek nodrošināts ar metināšanu vai karsto velmēšanu. Pateicoties tam, ka plāksne ir fiksēta nekustīgi, karsējot tā izliecas uz elementa pusi ar mazāku temperatūras koeficientu. Šis princips tiek izmantots kā pamats, veidojot siltuma relejus.

To ražošanā izmanto hroma-niķeļa tēraudu un nemagnētisko tēraudu, kam ir liela temperatūras koeficienta vērtība. Kā materiālu ar mazu šī parametra vērtību izmanto invaru – niķeļa un dzelzs savienojumu.

Pēc šādas shēmas darbojas siltuma relejs. Bimetāla plāksnes brīvais gals, tai liecoties, iedarbojas uz termoreleja kontaktiem (+)

Bimetāla plāksni silda slodzes strāvas. Tās visbiežāk plūst caur īpašu sildītāju. Pastāv arī kombinētā sildīšana, kurā papildus sildītāja atdotajam siltumam bimetālu silda arī strāva, kas iet caur to.

Kā pieslēgt termoreleju

Slēgts kontakts (normal connected), ar kuru pieslēdz siltuma moduli magnētiskajam starterim, apzīmē kā NC vai NZ, kas nozīmē normāli slēgts. Burtu savienojumu NO izmanto, lai apzīmētu normāli atvērtu kontaktu.

Vienkāršā shēmā to izmanto, lai dotu signālu, kas liecina par dzinēja aizsardzības nostrādi, ko izraisījusi sliekšņa temperatūras pārsniegšana.

Ieviešot sarežģītās vadības shēmās, tas spēj ārkārtas kārtībā veidot signālu konveijera izslēgšanai no darba stāvokļa.

Siltuma releju novieto aiz kontaktoriem, bet pirms elektromotora. Kontakta normal connected pieslēgšanu pie pogas «Stop» uz vadības pultī veic pēc secīgās shēmas (+).

Kontaktoru spaiļu apzīmējumus nosaka GOST: normāli slēgts — 95-96, normāli atvērts — 97-98. Pie pirmā pāra pieslēdz starteri, otro izmanto signalizācijas shēmām. Tā kā motors un siltuma relejs jāaizsargā pret īsslēgumu (KZ), ķēdei jāietver aizsardzības automāts.

Ierīces shēma ietver pogas «Test» un «Stop» vai «Reset». Ar pirmo pārbauda darbspēju, bet ar otro — manuāli izslēdz aizsardzību.

Izmantojot pagrieziena pārslēgu pēc aizsardzības ieslēgšanas, atkārtoti iedarbina elektromotoru. Uz izstrādājuma stikla vāka uzliek marķējumu un aizzīmogo.

Ja izejam no pieslēguma veida, var izdalīt divas lielas termoreleju grupas:

• pirmā grupa – ierīces, kuras uzstāda aiz magnētiskā startera, un tās, kas tiek pieslēgtas, izmantojot džemperus;
• otrā grupa – ierīces, kuras uzstāda tieši uz startera kontaktorā.

Pēdējā gadījumā palaišanas laikā galvenā slodze ir uz kontaktorā. Šeit siltuma modulis ir aprīkots ar vara kontaktiem, kas ir tieši pieslēgti startera ieejām.

Siltuma releja shēma. Uz tās ir uzlikti vadības elementu un izeju apzīmējumi. Dažādiem modeļiem šie apzīmējumi var atšķirties (+).

Pie TR pieslēdz vadus no motora. Pats relejs šādā shēmā ir starpposma mezgls, kas analizē strāvu, kas tranzītā plūst uz motoru no magnētiskā startera.

Nianses, uzstādot ierīci

Uz siltuma moduļa nostrādes ātrumu var ietekmēt ne tikai strāvas pārslodzes, bet arī ārējās temperatūras rādītāji. Aizsardzība nostrādās pat tad, ja nav pārslodzes.

Gadās arī, ka piespiedu ventilācijas ietekmē motors ir pakļauts siltuma pārslodzei, bet aizsardzība nenostrādā.

Lai izvairītos no šādām parādībām, jāievēro speciālistu ieteikumi:

1. Izvēloties releju, orientēties uz maksimāli pieļaujamo nostrādes temperatūru.
2. Aizsardzību uzstādīt vienā telpā ar aizsargājamo objektu.
3. Uzstādīšanai izvēlēties vietas, kur nav siltuma avotu vai ventilācijas ierīču.
4. Termomodulis ir jāregulē, orientējoties uz apkārtējās vides reālo temperatūru.
5. Labākais variants ir releja konstrukcijā iebūvēta termokompensācija.

Termoreleja papildu iespēja ir aizsardzība fāzes pārrāvuma vai pilnīga barošanas tīkla pārrāvuma gadījumā. Trīsfāzu motoriem šis aspekts ir īpaši aktuāls.

Strāva termorelejā plūst secīgi caur tā sildīšanas moduli un tālāk uz motoru. Ar palaišanas iekārtas tinumu ierīci savieno papildu kontakti (+).

Ja vienā fāzē rodas problēmas, pārējās divas fāzes uzņemas lielāku strāvu. Tā rezultātā ātri notiek pārkaršana, un pēc tam – atslēgšanās. Ja relejs darbojas neefektīvi, var sabojāties gan motors, gan elektroinstalācija.

Esošie ierīču veidi

Termoreleju klase ietver vairākus veidus: TRN, RTL, TRP, RTI, RTT. Katra pielietojums ir atkarīgs no konstrukcijas īpatnībām.

Divfāžu strāvas relejs (TRN), galvenokārt izmanto asinhrono motoru ar īsslēgtu rotoru elektroaizsardzībai. Parasti tie darbojas no tīkla ar nominālo spriegumu līdz 500 V, frekvenci 50 Hz.

Relejs ir aprīkots ar manuālu kontaktu vadības mehānismu. TRN izmēri ļauj tos iestrādāt komplektētajās ierīcēs gan slēgtā, gan atvērtā tipa stacijās, kas koordinē piedziņu darbību. Tie nepilda īsslēguma aizsardzības funkciju un paši to pieprasa.

TRP releji ir ar vibrācijizturīgu mehānismu, triecienizturīgu korpusu. Paredzēti asinhrono trīsfāzu motoru aizsardzībai, kas darbojas lielu mehānisko slodžu apstākļos.

Tie ir paredzēti maksimālajai strāvai 600 A un spriegumam maksimāli 500 V, bet līdzstrāvas ķēdēs – 440 V. Automātika nav jutīga pret ārējo temperatūru un iedarbojas, kad rādītājs pārsniedz 200 °C.

RTL ierīces ir trīsfāžu, papildus motora aizsardzībai pret pārslodzēm tās aizsargā rotoru no iesprūšanas. Tās pasargā to no bojājumiem fāžu nelīdzsvarotības gadījumā, ilgstošas iedarbināšanas laikā.

Darbojas autonomi ar KRL spaiļu blokiem un modifikācijā ar PML magnētisko palaidēju. Strāvas darba intervāls ir no 0,10 līdz 86 A.

Kontaktors kopā ar termoreleju. Kad ierīce iedarbojas, normāli slēgtais un normāli atvērtais kontakts sinhroni maina savu stāvokli.

RTT – ierīce aizsargā asinhronos motorus no strāvas pārspriegumiem, fāžu nelīdzsvarotības, iesprūšanas un citām ārkārtas situācijām. To izmanto gan kā neatkarīgu ierīci, gan kā iebūvējamu elementu PMA, PME palaidējos.

Trīsfāžu izstrādājums RTI ir apveltīts ar tādām pašām funkcijām kā iepriekšējais, bet tiek izmantots modifikācijā ar KTM un KMI palaidējiem.

Kā izvēlēties termoreleju

Dzinējam ir nepieciešams relejs aizsardzībai, kad tehnoloģisku iemeslu dēļ pastāv potenciāls tā pārslodzes risks. Otrs gadījums — nepieciešamība ierobežot iedarbināšanas laiku pazemināta sprieguma apstākļos.

Šīs prasības ir ietvertas attiecīgajā instrukcijā. Tajā ir izklāstīta vēlme aprīkot aizsardzības izstrādājumu ar laika aizturi. To visu realizē, izmantojot termorelejus.

Ierīču pamatparametri

Dzinēju aizsargājošās ierīces pamatdati ir:

1. Kontaktu ātrdarbība atkarībā no strāvas parametriem — laika-strāvas raksturlielums.
2. Darba strāva, pie kuras TR nostrādā.
3. Iestatījuma robežstrāvas regulējumi. Visās ierīcēs, ko ražo dažādi ražotāji, šis parametrs atšķiras nedaudz. Nominālvērtības pārsniegšana par 20% izraisa ierīces nostrādāšanu pēc aptuveni 25 minūtēm.
4. Darba bimetāla plāksnes nominālā strāvas vērtība. Tiek domāta vērtība, kuru pārsniedzot, relejs nekavējoties neatslēdzas.
5. Strāvas diapazons, kurā relejs nostrādā.

Informāciju par termoreleju var iegūt, atšifrējot tā marķējumu. Simbols, kas apzīmē izpildījuma tipu, var atšķirties.

Kontaktors kopā ar termoreleju. Kad ierīce nostrādā, normāli slēgtais un normāli atvērtais kontakts sinhroni maina savu stāvokli (+)

Iekšzemes TR izvietošanas vietas ir reglamentētas ar GOST 15150. To darbu ietekmē tādi faktori kā pacēluma augstums virs jūras līmeņa, vibrācija, triecieni, paātrinājumi.

Visas šīs nianses ražotāji atspoguļo savu izstrādājumu marķējumā. Daži no tiem papildus iekļauj informāciju par darba iespējām kaitīgu vielu un sprādzienbīstamu gāzu klātbūtnē.

Ierīces izvēle atbilstoši noteikumiem

Prasības termorelejam ir izklāstītas instrukcijā. Šeit arī noteikts, ka aizsardzībai ir jābūt ar laika aizturi. Visus pieprasījumus realizē, izmantojot speciālas ierīces.

TR un aizsargājamā dzinēja laika-strāvas raksturlielumi. Pie īsslēguma strāvām releja sildelementi kļūst termiski nestabili (+)

Analizējot TR laika-strāvas raksturlielumus, jāņem vērā, ka nostrādāšana var notikt no pārkarsēta vai auksta stāvokļa.

Nevainojama aizsardzība paredz, ka releja un dzinēja līknes, kas attēlo optimālo strāvas plūsmas ilguma atkarību no strāvas lieluma bezproblēmu iekārtas darbībai, ir atšķirīgas. Pirmajai ir jāatrodas zemāk par otro.

Tabulā ir norādīti RTL tipa termoreleja tehniskie raksturlielumi. Pēc tās var izvēlēties aizsargierīci ar nepieciešamajiem parametriem pēc dzinēja jaudas (+)

Pareiza aizsargierīces izvēle balstās uz tādu parametru kā darba nominālā strāva. Tās vērtība ir saistīta ar elektromotora slodzes nominālo strāvu.

Gan starptautiskie, gan vietējie standarti nosaka, ka motora nominālā strāva ir līdzīga termoreleja izslēgšanas strāvas iestatījumam.

Tas nozīmē, ka ierīce ieslēdzas darbā pie pārslodzes no 20 līdz 30% vai pie Ivid.×1,2 vai 1,3 ne vēlāk kā 20 minūtēs.

Pamatojoties uz to, izvēle jāveic tā, lai termoreleja neizslēgšanas strāva pārsniegtu aizsargājamā objekta nominālo strāvu vidēji par 12%. Vērtība In ir norādīta ierīces pasē un uz korpusa piestiprinātās plāksnītes.

Balstoties uz to, izvēlas gan termoreleju, gan tam atbilstošu starteri. Releja skala ir kalibrēta ampēros un parasti atbilst iestatītās strāvas vērtībai.

Kā piemēru var minēt termoreleja izvēli asinhronajam motoram, kas pieslēgts 380 V tīklam ar jaudu 1,5 kW.

Darba nominālā strāva tam ir 2,8 A, tātad termoreleja sliekšņa strāva būs: 1,2 × 2,8 = 3,36 A. Saskaņā ar tabulu izvēle jāapstājas pie RTL-1008, kura regulēšanas diapazons ir no 2,4 līdz 4 A.

Kad aizsardzība nostrādā, vispirms novērš apturēšanas galveno cēloni, pēc tam atgriež "termoreleju" sākotnējā stāvoklī, izmantojot atgriešanas taustiņu.

Ja motora pases dati nav zināmi, strāvu nosaka, izmantojot īpašas ierīces — strāvas mērīšanas knaibles vai multimetru ar atbilstošu opciju. Mērījumus veic katrā fāzē.

Izvēloties, ir svarīgi pievērst uzmanību uz ierīces norādītajam spriegumam. Ja plānots izmantot termoreleja-startera tandēmu, jāņem vērā kontaktu skaits.

Ieslēdzot ierīci trīsfāžu tīklā, ir nepieciešams modulis, kam ir aizsardzības funkcija vadītāju pārdegšanas vai fāžu nelīdzsvara gadījumos.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Efektīvas motora aizsardzības shēma:

Termoreleja sastāvdaļas:

Dažādu ierīču mijiedarbības princips dažādos termoreleja pieslēguma variantos ir vienāds. Lai labāk orientētos shēmās, jāprot “lasīt” ierīču marķējumu. Ideālā gadījumā visus pieslēguma darbus jāveic meistaram, kuram ir atļauja strādāt augstsprieguma apstākļos.

Vai ir ko piebilst, vai radušies jautājumi par termoreleja izvēli un lietošanu? Varat atstāt komentārus pie publikācijas, piedalīties diskusijās un dalīties ar savu pieredzi ierīču lietošanā. Saziņas forma atrodas apakšējā blokā.