Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Trwałość i niezawodność działania każdej instalacji z silnikiem elektrycznym zależy od różnych czynników. Jednak przeciążenia prądowe znacznie wpływają na żywotność silnika. Aby ostrzec ich, należy podłączyć przekaźnik termiczny chroniący główny korpus roboczy maszyny elektrycznej.

Powiemy Ci, jak wybrać urządzenie, które przewiduje sytuacje awaryjne przekraczające maksymalne dopuszczalne wartości prądu. W przedstawionym przez nas artykule opisano zasadę działania, podano odmiany i ich cechy. Daje wskazówki dotyczące prawidłowego łączenia i konfiguracji.

Dlaczego potrzebujemy urządzeń ochronnych?

Nawet jeśli napęd elektryczny jest odpowiednio zaprojektowany i używany bez naruszania podstawowych zasad działania, zawsze istnieje prawdopodobieństwo awarii.

Tryby pracy awaryjnej obejmują zwarcia jednofazowe i wielofazowe, przeciążenia termiczne urządzeń elektrycznych, zakleszczenie wirnika i zniszczenie zespołu łożyska, zanik fazy.

Działając w trybie zwiększonego obciążenia silnik elektryczny zużywa ogromną ilość energii elektrycznej. A przy regularnym przekraczaniu napięcia znamionowego urządzenie intensywnie się nagrzewa.

W rezultacie izolacja szybko się zużywa, co prowadzi do znacznego skrócenia żywotności instalacji elektromechanicznych. Aby wyeliminować takie sytuacje, przekaźnik ochrony termicznej jest podłączony do obwodu elektrycznego. Ich główną funkcją jest zapewnienie normalnego działania konsumentów.

Wyłączają silnik z pewnym opóźnieniem, aw niektórych przypadkach natychmiastowo, aby zapobiec zniszczeniu izolacji lub uszkodzeniu niektórych części instalacji elektrycznej.

Przekaźnik prądowy stale chroni silnik elektryczny przed zanikiem fazy i przeciążeniem technologicznym, a także hamowaniem wirnika. Są to główne powody, dla których występują warunki awaryjne.

Aby zapobiec spadkowi rezystancji izolacji, stosuje się ochronne urządzenia odcinające, ale jeśli zadaniem jest zapobieganie awariom chłodzenia, podłączane są specjalne wbudowane urządzenia ochrony termicznej.

Urządzenie i zasada działania TR

Strukturalnie, standardowy przekaźnik elektrotermiczny jest małym urządzeniem, które składa się z czułej bimetalicznej płyty, cewki grzewczej, systemu dźwigniowo-sprężynowego i styków elektrycznych.

Płyta bimetaliczna jest wykonana z dwóch różnych metali, zwykle Invar i stali niklowo-chromowej, mocno połączonych ze sobą podczas procesu spawania. Jeden metal ma większy współczynnik rozszerzalności temperaturowej niż drugi, więc nagrzewają się w różnym tempie.

W przypadku przeciążenia prądowego nieutrwalona część płyty wygina się do materiału o niższej wartości współczynnika rozszerzalności cieplnej. Ma to silny wpływ na układ styków w urządzeniu ochronnym i aktywuje wyłączenie instalacji elektrycznej w przypadku przegrzania.

W większości modeli mechanicznych przekaźników termicznych istnieją dwie grupy styków. Jedna para jest normalnie otwarta, druga jest na stałe zamknięta. Gdy urządzenie zabezpieczające jest aktywowane, stan zmienia się w kontaktach. Pierwszy zamyka się, a drugi otwiera.

Czujniki elektroniczne obejmują specjalne czujniki i czułe sondy, które reagują na wzrost prądu. W mikroprocesorze takich urządzeń ochronnych są zaprogramowane parametry, które określają sytuację, gdy konieczne jest wyłączenie zasilania

Prąd jest wykrywany przez zintegrowany transformator, po czym elektronika przetwarza otrzymane dane. Jeśli bieżąca wartość jest obecnie większa niż wartość zadana, impuls jest natychmiast przesyłany bezpośrednio do przełącznika.

Poprzez otwarcie zewnętrznego stycznika przekaźnik z mechanizmem elektronicznym blokuje obciążenie. Przekaźnik termiczny samego silnika elektrycznego jest zainstalowany na styczniku.

Płyta bimetaliczna może być ogrzewana bezpośrednio - ze względu na wpływ szczytowego prądu obciążenia na taśmę metalową lub pośrednio, za pomocą oddzielnego termoelementu. Często zasady te są połączone w jednym aparacie ochrony termicznej. Przy połączonym ogrzewaniu urządzenie ma najlepsze parametry wydajności.

Po ochłodzeniu płyta powraca do pierwotnego stanu. Styki przełączające są automatycznie zamykane lub konieczne jest ich wymuszenie w stanie zamkniętym.

Podstawowe charakterystyki aktualnego przekaźnika

Główną cechą przełącznika ochrony termicznej jest wyraźna zależność czasu odpowiedzi od przepływającego przez niego prądu - im większa wartość, tym szybciej będzie działać. Wskazuje to na pewną bezwładność elementu przekaźnikowego.

Kierunkowy ruch cząstek nośnika ładunku przez dowolne urządzenie elektryczne, pompę cyrkulacyjną i kocioł elektryczny generuje ciepło. Przy prądzie znamionowym jego dopuszczalny czas trwania ma tendencję do nieskończoności.

A przy wartościach przekraczających wartości nominalne temperatura w urządzeniu wzrasta, co prowadzi do przedwczesnego zużycia izolacji.

Otwarty obwód natychmiast blokuje dalszy wzrost temperatury. Pozwala to zapobiec przegrzaniu silnika i zapobiec awaryjnemu uszkodzeniu instalacji elektrycznej.

Nominalne obciążenie samego silnika jest kluczowym czynnikiem decydującym o wyborze przyrządu. Wskaźnik w zakresie 1, 2-1, 3 wskazuje na udaną operację przy przeciążeniu prądowym 30% w przedziale czasowym 1200 sekund.

Czas trwania przeciążenia może niekorzystnie wpływać na stan urządzeń elektrycznych - przy krótkotrwałym działaniu 5-10 minut ogrzewa się tylko uzwojenie silnika, które ma małą masę. A podczas długich okresów cały silnik się nagrzewa, co wiąże się z poważnymi awariami. Lub może być nawet konieczna wymiana spalonego sprzętu na nowy.

Aby maksymalnie zabezpieczyć obiekt przed przeciążeniem, konieczne jest zastosowanie specjalnego przekaźnika ochrony termicznej pod nim, którego czas reakcji będzie odpowiadał maksymalnym dopuszczalnym wskaźnikom przeciążenia konkretnego silnika elektrycznego.

W praktyce niepraktyczne jest montowanie przekaźników kontroli napięcia dla każdego typu silnika. Jeden element przekaźnikowy służy do ochrony silników o różnych konstrukcjach. Jednocześnie nie można zagwarantować niezawodnej ochrony w pełnym zakresie roboczym, ograniczonej przez minimalne i maksymalne obciążenie.

Wzrost wydajności prądowej nie prowadzi natychmiast do niebezpiecznego stanu awaryjnego sprzętu. Upłynie trochę czasu, zanim wirnik i stojan nagrzeją się do maksymalnej temperatury.

Dlatego nie ma absolutnej potrzeby, aby urządzenie ochronne reagowało na każdy, nawet niewielki wzrost prądu. Przekaźnik powinien wyłączać silnik tylko w przypadkach, gdy istnieje niebezpieczeństwo szybkiego pogorszenia się warstwy izolacyjnej.

Rodzaje przekaźników ochrony termicznej

Istnieje kilka typów przekaźników do ochrony silników elektrycznych przed zanikiem fazy i przeciążeniem prądowym. Wszystkie różnią się cechami konstrukcyjnymi, rodzajem stosowanego MP i zastosowaniem w różnych silnikach.

TRP . Jednobiegunowe urządzenie przełączające z połączonym systemem ogrzewania. Zaprojektowany do ochrony asynchronicznych trójfazowych silników elektrycznych przed przeciążeniami prądowymi. TRP jest stosowany w sieciach prądu stałego o napięciu podstawowym w normalnej pracy nie większym niż 440 V. Charakteryzuje się odpornością na wibracje i wstrząsy.

RTL Zapewnij ochronę silników w takich przypadkach:

  • przy utracie jednej z trzech faz;
  • asymetria prądów i przeciążeń;
  • opóźniony start;
  • siłownik klinujący.

Mogą być instalowane z terminalami KRL oddzielnie od starterów magnetycznych lub montowane bezpośrednio na PML. Montowane na szynach standardowych, klasa ochrony - IP20.

PTT . Chronią asynchroniczne maszyny trójfazowe za pomocą wirnika klatkowego z opóźnionym startem mechanizmu, długotrwałymi przeciążeniami i asymetrią, tj. Niewspółosiowością faz.

PTT może być używany jako części składowe w różnych schematach sterowania napędami elektrycznymi, jak również do integracji z rozrusznikami serii PMA

TRN Przełączniki dwufazowe sterujące rozruchem elektrycznym i pracą silnika. Praktycznie niezależnie od temperatury otoczenia mają tylko system ręcznego powrotu styków do stanu początkowego. Mogą być używane w sieciach DC.

RTI . Elektryczne urządzenia przełączające o stałym, choć niskim zużyciu energii. Montowane na stycznikach serii KMI. Współpracuj z bezpiecznikami / wyłącznikami.

Przekaźniki prądu półprzewodnikowego . Są to małe urządzenia elektroniczne w trzech fazach, w których nie ma ruchomych części.

Działają zgodnie z zasadą obliczania średnich wartości temperatur silnika, przeprowadzając w tym celu ciągłe monitorowanie prądu roboczego i rozruchowego. Są odporne na zmiany w środowisku i dlatego są używane w obszarach niebezpiecznych.

RTK . Przełączniki rozruchowe do kontroli temperatury w obudowie urządzeń elektrycznych. Stosowany w systemach automatyki, gdzie przekaźniki termiczne działają jako części składowe.

Aby zapewnić niezawodne działanie urządzeń elektrycznych, element przekaźnikowy musi mieć takie cechy, jak czułość i prędkość, a także selektywność

Należy pamiętać, że żadne z wyżej wymienionych urządzeń nie nadaje się do ochrony obwodów przed zwarciem.

Urządzenia ochrony termicznej zapobiegają tylko sytuacjom awaryjnym, które występują podczas nieprawidłowego działania mechanizmu lub przeciążenia.

Sprzęt elektryczny może przepalić się przed uruchomieniem przekaźnika. Aby zapewnić kompleksową ochronę, należy je uzupełnić o bezpieczniki lub wyłączniki kompaktowe o budowie modułowej.

Połączenie, regulacja i etykietowanie

Urządzenie przełączające przeciążenia, w przeciwieństwie do automatycznej maszyny elektrycznej, nie przerywa obwodu mocy bezpośrednio, ale jedynie daje sygnał do tymczasowego wyłączenia obiektu w trybie awaryjnym. Normalnie podłączony styk działa jako przycisk zatrzymania stycznika i jest połączony szeregowo.

Schemat okablowania urządzenia

Przy projektowaniu przekaźnika nie jest konieczne powtarzanie absolutnie wszystkich funkcji styków mocy po pomyślnym zadziałaniu, ponieważ jest ono podłączone bezpośrednio do MP. Taka konstrukcja może znacznie zaoszczędzić materiały do styków mocy. Dużo łatwiej jest w obwodzie sterowania podłączyć mały prąd niż natychmiast rozłączyć trzy fazy z dużą.

W wielu schematach łączenia przekaźnika termicznego z obiektem stosowany jest stale zamknięty kontakt. Jest on połączony szeregowo z przyciskiem „stop” panelu sterowania i jest oznaczony jako NC, normalnie zamknięty lub NC - normalnie podłączony.

Otwarty kontakt z takim schematem może być użyty do zainicjowania aktywacji ochrony termicznej. Schematy połączeń silników elektrycznych, do których podłączony jest przekaźnik ochrony termicznej, mogą się znacznie różnić w zależności od dostępności dodatkowych urządzeń lub cech technicznych.

W standardowym prostym schemacie TR jest podłączony do wyjścia rozrusznika niskiego napięcia na silniku elektrycznym. Dodatkowe styki urządzenia muszą być połączone szeregowo z cewką rozrusznika

Zapewni to niezawodną ochronę przed przeciążeniami urządzeń elektrycznych. W przypadku niedopuszczalnego przekroczenia wartości granicznych prądu, element przekaźnikowy otworzy obwód, natychmiast odłączając MP i silnik od zasilania.

Połączenie i instalacja przekaźnika termicznego z reguły odbywa się razem z rozrusznikiem magnetycznym przeznaczonym do przełączania i uruchamiania napędu elektrycznego. Istnieją jednak gatunki, które są montowane na szynie DIN lub specjalnym panelu.

Subtelności regulacji elementów przekaźnikowych

Jednym z głównych wymagań dla urządzeń zabezpieczających silnik jest wyraźne działanie urządzeń w przypadku awaryjnego działania silnika. Bardzo ważne jest, aby wybrać go prawidłowo i dostosować ustawienia, ponieważ fałszywe alarmy są absolutnie niedopuszczalne.

Przekaźnik elektrotermiczny, który jest optymalnie dostosowany do konkretnego typu silnika dla wszystkich parametrów technicznych, jest w stanie zapewnić niezawodną ochronę przed przeciążeniami na każdej fazie, zapobiec przedłużonemu uruchomieniu instalacji, zapobiec wypadkom z zablokowaniem wirnika

Wśród zalet stosowania obecnych elementów ochronnych należy również zwrócić uwagę na dość dużą prędkość i szeroki zakres odpowiedzi, łatwość instalacji. Aby zapewnić terminowe wyłączenie silnika elektrycznego w przypadku przeciążenia, przekaźnik ochrony termicznej musi być skonfigurowany na specjalnej platformie / stojaku.

W tym przypadku niedokładność jest eliminowana ze względu na naturalną nierównomierną zmianę prądów znamionowych w ne. Aby przetestować urządzenie ochronne na stojaku, stosuje się metodę fikcyjnych obciążeń.

Podprądowy prąd elektryczny jest przepuszczany przez termoparę, aby symulować rzeczywiste obciążenie termiczne. Następnie zegar dokładnie określa dokładny czas odpowiedzi.

Dostosowując podstawowe parametry, należy dążyć do takich wskaźników:

  • przy 1, 5-krotnym prądzie urządzenie musi wyłączyć silnik po 150 s;
  • przy 5 … 6-krotnym prądzie, powinien wyłączyć silnik po 10 s.

Jeśli czas odpowiedzi nie jest prawidłowy, element przekaźnikowy należy wyregulować za pomocą śruby sterującej.

Aby działać poprawnie, konieczne jest dostosowanie urządzenia do maksymalnego dopuszczalnego prądu elektrycznego silnika i temperatury powietrza

Odbywa się to w przypadkach, gdy wartości prądu znamionowego silnika nieelektrycznego i silnika są różne, a także gdy temperatura otoczenia jest niższa niż nominalna (+40 ° C) o więcej niż 10 stopni w skali Celsjusza.

Prąd roboczy przełącznika elektrotermicznego zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury wokół przedmiotowego obiektu, ponieważ ogrzewanie paska bimetalicznego zależy od tego parametru. Przy znacznych różnicach konieczne jest dodatkowe dostosowanie TP lub wybór bardziej odpowiedniego termoelementu.

Ostre wahania temperatury znacznie wpływają na wydajność bieżącego przekaźnika. Dlatego bardzo ważne jest wybranie NE, które jest w stanie efektywnie wykonywać podstawowe funkcje z uwzględnieniem rzeczywistych wartości.

TP zaleca się umieszczenie w tym samym pomieszczeniu z zabezpieczoną instalacją elektryczną. Nie powinny być montowane w pobliżu generatorów ciepła, pieców grzewczych lub innych źródeł ciepła.

Ograniczenia te nie dotyczą przekaźników z kompensacją temperatury. Aktualne ustawienie urządzenia zabezpieczającego można ustawić w zakresie 0, 75-1, 25 x od wartości znamionowego prądu termoelementu. Regulacja odbywa się etapami.

Najpierw oblicz korektę E 1 bez kompensacji temperatury:

E 1 = (I nom -I ne ) / c × I ne,

Gdzie

  • I nom - znamionowy prąd obciążenia silnika,
  • I ne - prąd znamionowy pracującego elementu grzejnego w przekaźniku,
  • c jest ceną podziału skali, to jest ekscentryczną (c = 0, 055 dla zabezpieczonych starterów, c = 0, 05 dla otwartych).

Następnym krokiem jest określenie poprawki E 2 do temperatury otoczenia:

E 2 = (t -30) / 10,

Gdzie t a (temperatura otoczenia) to temperatura otoczenia w stopniach Celsjusza.

Ostatnim etapem jest znalezienie całkowitej poprawki:

E = E 1 + E 2 .

Całkowita poprawka E może być oznaczona znakiem „+” lub „-”. Jeśli wynik jest wartością ułamkową, należy go zaokrąglić do całości w mniejszej / większej stronie modulo, w zależności od charakteru aktualnego obciążenia.

Aby wyregulować przekaźnik, mimośród jest przenoszony na wynikową wartość korekcji całkowitej. Wysoka temperatura reakcji zmniejsza zależność aparatu ochronnego od zewnętrznych wskaźników.

Przekaźnik zabezpieczenia termicznego umożliwia ręczną płynną regulację wielkości prądu pracy urządzenia w granicach ± 25% prądu znamionowego instalacji elektromechanicznej

Regulacja tych wskaźników odbywa się za pomocą specjalnej dźwigni, której ruch zmienia początkowe wygięcie bimetalicznej płyty. Ustawienie prądu roboczego w szerszym zakresie odbywa się poprzez wymianę termoelementów.

W nowoczesnych zabezpieczeniach przeciążeniowych urządzeń przełączających znajduje się przycisk testowy, który pozwala sprawdzić stan urządzenia bez specjalnego stojaka. Istnieje również klucz do zresetowania wszystkich ustawień. Możesz je zresetować automatycznie lub ręcznie. Ponadto produkt jest wyposażony we wskaźnik bieżącego stanu urządzenia.

Znakowanie przekaźników elektrotermicznych

Urządzenia ochronne są wybierane w zależności od wielkości mocy silnika elektrycznego. Główna część kluczowych cech jest ukryta w symbolu.

Jest to oznakowanie przekaźników termicznych instalacji KEAZ. Ważne jest, aby przy wyborze zwracać uwagę na wartość prądu znamionowego danego modelu, aby była wystarczająca

Nacisk należy położyć na pewne punkty:

  1. Zakres wartości prądów zadanych (wskazany w nawiasach) różni się minimalnie od różnych producentów.
  2. Oznaczenia literowe określonego rodzaju wydajności mogą się różnić.
  3. Wydajność klimatyczna jest często wykorzystywana jako zasięg. Na przykład UHL3O4 powinien być czytany w następujący sposób: UHL3-O4.

Obecnie można kupić różne warianty urządzeń: przekaźniki prądu przemiennego i stałego, monostabilne i bistabilne, urządzenia z opóźnieniem podczas włączania / wyłączania, przekaźnik ochrony termicznej z elementami przyspieszającymi, TR bez uzwojenia podtrzymującego, z jednym uzwojeniem lub kilkoma.

Parametry te nie zawsze są wyświetlane na etykiecie urządzenia, ale muszą być wskazane w karcie danych produktów elektrycznych.

Poniższy artykuł, który zalecamy przeczytać, zapozna Cię z urządzeniem, zmianami i oznakowaniem przekaźnika elektromagnetycznego.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Urządzenie i zasada działania przekaźnika prądowego do skutecznej ochrony silnika elektrycznego na przykładzie urządzenia PTT 32P:

Właściwa ochrona przed przeciążeniem i zanikiem fazy jest kluczem do długotrwałej bezawaryjnej pracy silnika elektrycznego. Wideo na temat reakcji elementu przekaźnikowego w przypadku nieprawidłowego działania mechanizmu:

Jak podłączyć urządzenie ochrony termicznej do MP, koncepcje przekaźnika elektrotermicznego:

Termiczny przekaźnik przeciążeniowy jest obowiązkowym elementem funkcjonalnym każdego elektrycznego układu sterowania napędem. Reaguje na prąd płynący do silnika i jest aktywowany, gdy temperatura instalacji elektromechanicznej osiągnie wartości graniczne. Umożliwia to maksymalizację żywotności przyjaznych dla środowiska silników elektrycznych.

Napisz komentarze w polu poniżej. Powiedz nam, jak wybrałeś i skonfigurowałeś przekaźnik termiczny dla własnego silnika elektrycznego. Udostępniaj przydatne informacje, zadawaj pytania, publikuj zdjęcia na temat artykułu.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Elektryk