Sähkömoottorit, magneettikäynnistimet ja muut laitteet suojataan ylikuumenemista aiheuttavilta kuormituksilta erityisillä lämpösuojalaitteilla. Jotta voit tehdä oikean valinnan lämpösuojausmallista, sinun on tiedettävä sen toimintaperiaate, laite sekä tärkeimmät valintakriteerit.
Sisältö
Laite ja toimintaperiaate
Lämpörele (TR) on suunniteltu suojaamaan sähkömoottoreita ylikuumenemiselta ja ennenaikaiselta vialta. Pitkäaikaisen käynnistyksen aikana sähkömoottori on alttiina virran ylikuormitukselle, koska. käynnistyksen aikana kulutetaan seitsemän kertaa virtaa, mikä johtaa käämien lämpenemiseen. Nimellisvirta (In) - virta, jonka moottori kuluttaa käytön aikana. Lisäksi TR pidentää sähkölaitteiden käyttöikää.
Lämpörele, jonka laite koostuu yksinkertaisimmista elementeistä:
- lämpöherkkä elementti.
- Yhteydenotto itsepalautukseen.
- Yhteystiedot.
- Kevät.
- Bimetallijohdin levyn muodossa.
- Painike.
- Virran asetusarvosäädin.
Lämpötilaherkkä elementti on lämpötila-anturi, jota käytetään siirtämään lämpöä bimetallilevyyn tai muuhun lämpösuojaelementtiin. Kosketus itsepalautukseen mahdollistaa kuumennettaessa sähkönkuluttajan virransyöttöpiirin avaamisen välittömästi ylikuumenemisen välttämiseksi.
Levy koostuu kahdesta metallista (bimetalli), joista toisella on korkea lämpölaajenemiskerroin (Kp). Ne kiinnitetään yhteen hitsaamalla tai valssaamalla korkeissa lämpötiloissa. Kuumennettaessa lämpösuojalevy taipuu materiaalia kohti pienemmällä Kp:llä ja jäähdytyksen jälkeen levy ottaa alkuperäisen asennon. Pohjimmiltaan levyt on valmistettu Invarista (alempi Kp) ja ei-magneettisesta tai kromi-nikkeliteräksestä (korkeampi Kp).
Painike kytkee TR:n päälle, asetusvirran säädin on tarpeen I:n optimaalisen arvon asettamiseksi kuluttajalle, ja sen ylitys johtaa TR:n toimintaan.
TR:n toimintaperiaate perustuu Joule-Lenzin lakiin. Virta on varautuneiden hiukkasten suunnattua liikettä, jotka törmäävät johtimen kidehilan atomien kanssa (tämä arvo on vastus ja sitä merkitään R:llä). Tämä vuorovaikutus saa aikaan sähköenergiasta saatavan lämpöenergian ilmaantumisen. Virtauksen keston riippuvuus johtimen lämpötilasta määräytyy Joule-Lenzin lain mukaan.
Tämän lain muotoilu on seuraava: kun I kulkee johtimen läpi, virran tuottama lämmön määrä Q, kun se on vuorovaikutuksessa johtimen kidehilan atomien kanssa, on suoraan verrannollinen I:n neliöön, arvo johtimen R arvo ja aika, jolloin virta vaikuttaa johtimeen.Matemaattisesti se voidaan kirjoittaa seuraavasti: Q = a * I * I * R * t, jossa a on muuntokerroin, I on halutun johtimen läpi kulkeva virta, R on vastuksen arvo ja t on virtausaika minä
Kun kerroin a = 1, laskennan tulos mitataan jouleina, ja jos a = 0,24, tulos mitataan kaloreina.
Bimetallimateriaalia lämmitetään kahdella tavalla. Ensimmäisessä tapauksessa kuljen bimetallin läpi ja toisessa käämin läpi. Käämieristys hidastaa lämpöenergian virtausta. Lämpökytkin lämpenee enemmän korkeilla I-arvoilla kuin silloin, kun se joutuu kosketuksiin lämpötila-anturielementin kanssa. Koskettimen aktivointisignaali viivästyy. Molempia periaatteita käytetään nykyaikaisissa TR-malleissa.
Lämpösuojalaitteen bimetallilevyn lämmitys suoritetaan, kun kuorma on kytketty. Yhdistetyn lämmityksen avulla voit saada laitteen, jolla on optimaaliset ominaisuudet. Levy lämpenee I:n tuottamalla lämmöllä sen läpi kulkiessaan ja erityisellä lämmittimellä, kun I on kuormitettu. Kuumennuksen aikana bimetallinauha vääntyy ja vaikuttaa kosketukseen itsepalautumalla.
Pääpiirteet
Jokaisella TR:llä on yksilölliset tekniset ominaisuudet (TX). Rele on valittava kuorman ominaisuuksien ja käyttöolosuhteiden mukaan käytettäessä sähkömoottoria tai muuta sähkön kuluttajaa:
- In:n arvo.
- I-toiminnon säätöalue.
- Jännite.
- TR-toiminnan lisähallinta.
- Tehoa.
- Toimintaraja.
- Herkkyys vaiheepätasapainolle.
- Matkaluokka.
Nimellisvirran arvo on I:n arvo, jolle TR on suunniteltu.Se valitaan sen kuluttajan In-arvon mukaan, johon se on suoraan kytketty. Lisäksi sinun on valittava marginaalilla In ja ohjattava seuraavaa kaavaa: Inr \u003d 1,5 * Ind, missä Inr - In TR, jonka pitäisi olla 1,5 kertaa suurempi kuin moottorin nimellisvirta (Ind).
I-toiminnan säätöraja on yksi lämpösuojalaitteen tärkeimmistä parametreista. Tämän parametrin nimi on In-arvon säätöalue. Jännite - sen tehojännitteen arvo, jolle relekoskettimet on suunniteltu; Jos sallittu arvo ylittyy, laite epäonnistuu.
Jotkut reletyypit on varustettu erillisillä koskettimilla laitteen ja kuluttajan toiminnan ohjaamiseksi. Teho on yksi TR:n pääparametreista, joka määrittää kytketyn kuluttajan tai kuluttajaryhmän lähtötehon.
Laukaisuraja tai laukaisukynnys on tekijä, joka riippuu nimellisvirrasta. Pohjimmiltaan sen arvo on välillä 1,1 - 1,5.
Herkkyys vaiheepätasapainolle (vaiheepäsymmetria) osoittaa epätasapainoisen vaiheen prosentuaalisen suhteen vaiheeseen, jonka läpi vaaditun suuruinen nimellisvirta kulkee.
Laukaisuluokka on parametri, joka edustaa TR:n keskimääräistä laukaisuaikaa asetusvirran kerrannaisesta riippuen.
Pääominaisuus, jonka mukaan sinun on valittava TR, on toiminta-ajan riippuvuus kuormitusvirrasta.
Kytkentäkaavio
Kaaviot lämpöreleen kytkemiseksi piiriin voivat vaihdella huomattavasti laitteesta riippuen.TR:t on kuitenkin kytketty sarjaan moottorin käämin tai magneettisen käynnistyskäämin kanssa normaalisti avoimeen koskettimeen, kuten tällaisella liitännällä voit suojata laitetta ylikuormitukselta. Jos virrankulutusilmaisimet ylittyvät, TR katkaisee laitteen virtalähteestä.
Useimmissa piireissä kytkettäessä käytetään pysyvästi avointa kosketinta, joka toimii kytkettynä sarjaan ohjauspaneelin pysäytyspainikkeen kanssa. Periaatteessa tämä kosketin on merkitty kirjaimilla NC tai H3.
Normaalisti suljettua kosketinta voidaan käyttää suojahälyttimen kytkemiseen. Lisäksi monimutkaisemmissa piireissä tätä kosketinta käytetään laitteen hätäpysäytyksen ohjelmistoohjauksen toteuttamiseen mikroprosessorien ja mikrokontrollerien avulla.
Termostaatti on helppo kytkeä. Tätä varten sinun on noudatettava seuraavaa periaatetta: TR sijoitetaan käynnistimen kontaktorien jälkeen, mutta ennen sähkömoottoria, ja pysyvästi suljettu kosketin kytketään päälle sarjakytkennällä pysäytyspainikkeella.
Lämpöreletyypit
On olemassa monia tyyppejä, joihin lämpöreleet jaetaan:
- Bimetalli - RTL (ksd, lrf, lrd, lr, iek ja ptlr).
- Kiinteä tila.
- Rele laitteen lämpötilatilan valvontaan. Tärkeimmät nimitykset ovat seuraavat: RTK, NR, TF, ERB ja DU.
- Seoksen sulatusrele.
Bimetallisilla TR:illä on primitiivinen muotoilu ja ne ovat yksinkertaisia laitteita.
Puolijohdereleen toimintaperiaate eroaa merkittävästi bimetallityypistä. Puolijohderele on elektroninen laite, jota kutsutaan myös Schneideriksi ja joka on valmistettu radioelementeistä ilman mekaanisia koskettimia.
Näitä ovat RTR ja RTI IEK, jotka laskevat sähkömoottorin keskilämpötilat tarkkailemalla sen käynnistystä ja In. Näiden releiden pääominaisuus on kyky vastustaa kipinöitä, ts. niitä voidaan käyttää räjähdysvaarallisissa ympäristöissä. Tämäntyyppinen rele on nopeampi toiminta-ajaltaan ja helpompi säätää.
RTC:t on suunniteltu ohjaamaan sähkömoottorin tai muun laitteen lämpötilaa termistorin tai lämpövastuksen (sondin) avulla. Kun lämpötila nousee kriittiseen tilaan, sen vastus kasvaa jyrkästi. Ohmin lain mukaan R:n kasvaessa virta pienenee ja kuluttaja sammuu, koska. sen arvo ei riitä kuluttajan normaaliin toimintaan. Tämän tyyppistä relettä käytetään jääkaapeissa ja pakastimissa.
Seoksen lämpösulatusreleen rakenne eroaa merkittävästi muista malleista ja koostuu seuraavista elementeistä:
- Lämmittimen käämitys.
- Seos, jolla on alhainen sulamispiste (eutektinen).
- ketjun katkaisumekanismi.
Eutektinen seos sulaa alhaisessa lämpötilassa ja suojaa kuluttajan virtapiiriä katkaisemalla kosketuksen. Tämä rele on sisäänrakennettu laitteeseen ja sitä käytetään pesukoneissa ja autotekniikassa.
Lämpöreleen valinta tehdään analysoimalla laitteen tekniset ominaisuudet ja käyttöolosuhteet, jotka on suojattava ylikuumenemiselta.
Kuinka valita lämpörele
Ilman monimutkaisia laskelmia voit valita moottorille sopivan sähkötermisen releen tehon suhteen (lämpösuojalaitteiden teknisten ominaisuuksien taulukko).
Peruskaava TR:n nimellisvirran laskemiseksi on:
Intr = 1,5 * Intr.
Esimerkiksi, sinun on laskettava In TP asynkroniselle sähkömoottorille, jonka teho on 1,5 kW ja joka saa virtansa kolmivaiheisesta vaihtovirtaverkosta, jonka arvo on 380 V.
Tämä on tarpeeksi helppo tehdä. Moottorin nimellisvirran arvon laskemiseksi sinun on käytettävä tehokaavaa:
P = I * U.
Tästä syystä Ind \u003d P / U \u003d 1500 / 380 ≈ 3,95 A. TR:n nimellisvirran arvo lasketaan seuraavasti: Intr \u003d 1,5 * 3,95 ≈ 6 A.
Laskelmien perusteella valitaan RTL-1014-2 tyyppinen TR säädettävällä asetusvirta-alueella 7 - 10 A.
Jos ympäristön lämpötila on liian korkea, aseta asetusarvo minimiarvoon. Alhaisessa ympäristön lämpötilassa on otettava huomioon moottorin staattorin käämien kuormituksen lisääntyminen, ja jos mahdollista, älä kytke sitä päälle. Jos olosuhteet vaativat moottorin käyttöä epäsuotuisissa olosuhteissa, on aloitettava viritys alhaisella asetusvirralla ja nostettava se sitten vaadittuun arvoon.
Samanlaisia artikkeleita:
