Šiluminės relės veikimo principas ir prijungimo schema

Elektros variklių, magnetinių starterių ir kitos įrangos apsauga nuo apkrovų, sukeliančių perkaitimą, atliekama naudojant specialius šiluminės apsaugos įtaisus. Norint tinkamai pasirinkti šiluminės apsaugos modelį, reikia žinoti jo veikimo principą, įrenginį, taip pat pagrindinius pasirinkimo kriterijus.

Įrenginys ir veikimo principas

Šiluminė relė (TR) skirta apsaugoti elektros variklius nuo perkaitimo ir priešlaikinio gedimo. Ilgalaikio paleidimo metu elektros variklį veikia srovės perkrovos, nes. paleidimo metu sunaudojama septynis kartus srovė, todėl apvijos įkaista. Nominali srovė (In) – srovė, kurią variklis sunaudoja veikimo metu. Be to, TR prailgina elektros įrangos tarnavimo laiką.

Šiluminė relė, kurios įtaisas susideda iš paprasčiausių elementų:

1. termiškai jautrus elementas.
2. Susisiekite su savęs grąžinimu.
3. Kontaktai.
4. Pavasaris.
5. Bimetalinis laidininkas plokštės pavidalu.
6. Mygtukas.
7. Nuostatos srovės reguliatorius.

Temperatūrai jautrus elementas yra temperatūros jutiklis, naudojamas šilumai perduoti į bimetalinę plokštę ar kitą šiluminės apsaugos elementą. Kontaktas su savaiminio grąžinimo funkcija leidžia, kai šildomas, akimirksniu atidaryti elektros vartotojo maitinimo grandinę, kad būtų išvengta perkaitimo.

Plokštė susideda iš dviejų tipų metalo (bimetalio), iš kurių vienas turi aukštą šiluminio plėtimosi koeficientą (Kp). Jie tvirtinami kartu suvirinant arba valcuojant aukštoje temperatūroje. Šildant šiluminės apsaugos plokštelė pasilenkia link medžiagos su mažesniu Kp, o po aušinimo plokštelė užima pradinę padėtį. Iš esmės plokštės gaminamos iš Invar (žemesnis Kp) ir nemagnetinio arba chromo-nikelio plieno (aukštesnis Kp).

Mygtukas įjungia TR, nustatymo srovės reguliatorius yra būtinas norint nustatyti optimalią I reikšmę vartotojui, o jo perteklius lems TR veikimą.

TR veikimo principas pagrįstas Džaulio-Lenco įstatymu. Srovė yra nukreiptas įkrautų dalelių, kurios susiduria su laidininko kristalinės gardelės atomais, judėjimas (ši reikšmė yra varža ir žymima R). Dėl šios sąveikos atsiranda šiluminė energija, gaunama iš elektros energijos. Srauto trukmės priklausomybę nuo laidininko temperatūros lemia Džaulio-Lenco dėsnis.

Šio dėsnio formuluotė yra tokia: kai I praeina per laidininką, šilumos kiekis Q, kurį sukuria srovė, sąveikaujant su laidininko kristalinės gardelės atomais, yra tiesiogiai proporcingas I kvadratui, laidininko R ir laikas, kuriuo srovė veikia laidininką.Matematiškai jį galima parašyti taip: Q = a * I * I * R * t, kur a yra konversijos koeficientas, I - srovė, tekanti per norimą laidininką, R - varžos vertė ir t - srovės laikas aš.

Kai koeficientas a = 1, skaičiavimo rezultatas matuojamas džauliais, o jei a = 0,24, rezultatas matuojamas kalorijomis.

Bimetalinė medžiaga šildoma dviem būdais. Pirmuoju atveju aš einu per bimetalą, o antruoju - per apviją. Apvijų izoliacija lėtina šilumos energijos srautą. Šiluminis jungiklis įkaista daugiau, kai yra didelės I reikšmės, nei tada, kai liečiasi su temperatūros jutikliu. Kontakto įjungimo signalas uždelstas. Abu principai naudojami šiuolaikiniuose TR modeliuose.

Šiluminės apsaugos įtaiso bimetalinės plokštės šildymas atliekamas prijungus apkrovą. Kombinuotas šildymas leidžia gauti optimalių charakteristikų įrenginį. Plokštė šildoma I generuojama šiluma, kai pro ją praeina, ir specialiu šildytuvu, kai aš apkraunu. Šildymo metu bimetalinė juostelė deformuojasi ir veikia kontaktą su savaiminiu grįžimu.

Pagrindinės charakteristikos

Kiekvienas TR turi individualias technines charakteristikas (TX). Relė turi būti parinkta pagal apkrovos charakteristikas ir naudojimo sąlygas, kai veikia elektros variklis ar kitas elektros energijos vartotojas:

1. In vertė.
2. I veikimo reguliavimo diapazonas.
3. Įtampa.
4. Papildomas TR veiklos valdymas.
5. Galia.
6. Veikimo limitas.
7. Jautrumas fazių disbalansui.
8. Kelionės klasė.

Nominali srovė yra ta I vertė, kuriai suprojektuotas TR.Jis parenkamas pagal vartotojo, prie kurio jis tiesiogiai prijungtas, In vertę. Be to, turite pasirinkti su In marža ir vadovautis šia formule: Inr \u003d 1,5 * Ind, kur Inr - In TR, kuri turėtų būti 1,5 karto didesnė už vardinę variklio srovę (Ind).

I veikimo reguliavimo riba yra vienas iš svarbių šiluminės apsaugos įtaiso parametrų. Šio parametro žymėjimas yra In vertės reguliavimo diapazonas. Įtampa – galios įtampos, kuriai suprojektuoti relės kontaktai, reikšmė; viršijus leistiną vertę, įrenginys suges.

Kai kurių tipų relės turi atskirus kontaktus, skirtus valdyti įrenginio ir vartotojo veikimą. Galia yra vienas iš pagrindinių TR parametrų, kuris lemia prijungto vartotojo ar vartotojų grupės išėjimo galią.

Išjungimo riba arba išjungimo slenkstis yra veiksnys, priklausantis nuo vardinės srovės. Iš esmės jo vertė yra nuo 1,1 iki 1,5.

Jautrumas fazių disbalansui (fazių asimetrija) parodo fazės su disbalansu procentinį santykį su faze, per kurią teka reikiamo dydžio vardinė srovė.

Išjungimo klasė yra parametras, nurodantis vidutinį TR išjungimo laiką, priklausomai nuo nustatymo srovės kartotinio.

Pagrindinė charakteristika, pagal kurią reikia pasirinkti TR, yra veikimo laiko priklausomybė nuo apkrovos srovės.

Elektros schema

Šiluminės relės prijungimo prie grandinės schemos gali labai skirtis priklausomai nuo įrenginio.Tačiau TR yra nuosekliai sujungti su variklio apvija arba magnetine starterio rite prie normaliai atviro kontakto, kaip toks ryšys leidžia apsaugoti įrenginį nuo perkrovų. Viršijus srovės suvartojimo rodiklius, TR atjungia įrenginį nuo maitinimo šaltinio.

Daugumoje grandinių jungiantis naudojamas nuolat atviras kontaktas, kuris veikia nuosekliai prijungus su valdymo skydelio sustabdymo mygtuku. Iš esmės šis kontaktas pažymėtas raidėmis NC arba H3.

Jungiant apsauginę signalizaciją galima naudoti įprastai uždarą kontaktą. Be to, sudėtingesnėse grandinėse šis kontaktas naudojamas programinei įrangai valdyti įrenginio avarinį sustabdymą naudojant mikroprocesorius ir mikrovaldiklius.

Termostatą lengva prijungti. Norėdami tai padaryti, turite vadovautis tokiu principu: TR dedamas po starterio kontaktorių, bet prieš elektros variklį, o nuolat uždarytas kontaktas įjungiamas nuosekliu ryšiu su sustabdymo mygtuku.

Šiluminių relių tipai

Yra daug tipų, į kuriuos skirstomos šiluminės relės:

1. Bimetalinis – RTL (ksd, lrf, lrd, lr, iek ir ptlr).
2. Kietojo.
3. Relė, skirta stebėti įrenginio temperatūros režimą. Pagrindiniai pavadinimai yra tokie: RTK, NR, TF, ERB ir DU.
4. Lydinio lydymosi relė.

Bimetaliniai TR yra primityvios konstrukcijos ir yra paprasti įrenginiai.

Kietojo kūno tipo šiluminės relės veikimo principas labai skiriasi nuo bimetalinės. Kietojo kūno relė yra elektroninis įtaisas, dar vadinamas Schneider ir pagamintas iš radijo elementų be mechaninių kontaktų.

Tai RTR ir RTI IEK, kurie apskaičiuoja vidutines elektros variklio temperatūras, stebėdami jo paleidimą ir In. Pagrindinė šių relių savybė – gebėjimas atsispirti kibirkštims, t.y. jie gali būti naudojami sprogioje aplinkoje. Šio tipo relės veikia greičiau ir lengviau reguliuojamos.

RTC yra skirti valdyti elektros variklio ar kito įrenginio temperatūros režimą naudojant termistorių arba šiluminę varžą (zondą). Kai temperatūra pakyla iki kritinio režimo, jo pasipriešinimas smarkiai padidėja. Pagal Ohmo dėsnį, didėjant R, srovė mažėja ir vartotojas išsijungia, nes. jo vertės nepakanka normaliai vartotojo veiklai. Šio tipo relės naudojamos šaldytuvuose ir šaldikliuose.

Lydinio terminio lydymosi relės konstrukcija labai skiriasi nuo kitų modelių ir susideda iš šių elementų:

1. Šildytuvo apvija.
2. Lydinys, kurio lydymosi temperatūra žema (eutektinis).
3. grandinės pertraukimo mechanizmas.

Eutektinis lydinys išsilydo žemoje temperatūroje ir apsaugo vartotojo maitinimo grandinę nutraukdamas kontaktą. Ši relė įtaisyta įrenginyje ir naudojama skalbimo mašinose bei automobilių technikoje.

Šiluminės relės pasirinkimas atliekamas išanalizavus įrenginio technines charakteristikas ir veikimo sąlygas, kurios turi būti apsaugotos nuo perkaitimo.

Kaip pasirinkti šiluminę relę

Neatlikdami sudėtingų skaičiavimų, galite pasirinkti tinkamą variklio elektroterminės relės galią (šiluminės apsaugos įtaisų techninių charakteristikų lentelė).

Pagrindinė TR vardinės srovės apskaičiavimo formulė yra:

Intr = 1,5 * Ind.

Pavyzdžiui, reikia apskaičiuoti In TP asinchroniniam 1,5 kW galios elektros varikliui, maitinamam trifaziu kintamosios srovės tinklu, kurio vertė yra 380 V.

Tai padaryti pakankamai lengva. Norėdami apskaičiuoti vardinės variklio srovės vertę, turite naudoti galios formulę:

P = I * U.

Taigi, Ind \u003d P / U \u003d 1500 / 380 ≈ 3,95 A. TR vardinės srovės vertė apskaičiuojama taip: Intr \u003d 1,5 * 3,95 ≈ 6 A.

Remiantis skaičiavimais, parenkamas RTL-1014-2 tipo TR su reguliuojamu nustatymo srovės diapazonu nuo 7 iki 10 A.

Jei aplinkos temperatūra per aukšta, nustatykite minimalią kontrolinę vertę. Esant žemai aplinkos temperatūrai, reikėtų atsižvelgti į padidėjusį variklio statoriaus apvijų apkrovą ir, jei įmanoma, jos neįjungti. Jei aplinkybės reikalauja, kad variklis būtų naudojamas nepalankiomis sąlygomis, reikia pradėti derinti nuo mažos nustatymo srovės, o tada padidinti ją iki reikiamos vertės.

Panašūs straipsniai: