Устойчивостта и надеждността при експлоатацията на всяко предприятие с електрически мотор зависи от различни фактори, но до голяма степен експлоатационният живот на двигателя се влияе от текущото претоварване. Просто е невъзможно да се предвиди появата на аварийни ситуации, когато токът надвишава максимално допустимите стойности, и следователно термичното реле е свързано за защита на електрическите машини.
- Защо ви трябват защитни устройства?
- Принцип на устройството и функционирането на ТР
- Основни характеристики на токовото реле
- Видове термични релета
- Свързване, регулиране и маркиране
- Схема на свързване на устройства
- Гъвкавост на регулирането на релейните елементи
- Маркиране на електрически термични релета
- Полезно видео за защитни устройства
Защо ви е необходимо защитно устройство?
Дори ако електрическото задвижване е правилно проектирано и използвано, без да се нарушават основните правила за работа, винаги има вероятност от повреда.
Аварийните режими на работа включват еднофазен и многофазен CF, термично претоварване на електрическо оборудване, заглушаване на ротора и разрушаване на лагерния възел, счупване на фазата.
При работа в условия на голямо натоварване, електродвигателят изразходва огромно количество електроенергия. И с редовното превишаване на показателите на номиналното напрежение на оборудването интензивно се загрява.
В резултат на това изолацията бързо се износва, което води до значително намаляванеексплоатационния период на електромеханичните инсталации.
За да се изключат такива ситуации, релето за термична защита е свързано към електрическата верига. Тяхната основна функция е да осигурят нормален режим на работа на потребителите.
Те изключват двигателя с известно закъснение, а в някои случаи и незабавно, за да предотвратят разрушаването на изолацията или повреждането на отделни части на електрическата инсталация.
Релето на тока постоянно предпазва електрическия двигател от счупване на фазите и технологичните претоварвания, както и от спирането на ротора. Това са основните причини за появата на аварийни режими
За да се предотврати намаляването на съпротивлението на изолацията, защитните устройства ще се изключват и ако задачата е да се предотврати смущение от охлаждане, се свързват специални устройства за вградена термична защита.
33. Устройство и принцип на действие на ТРКонструктивно, стандартното електрическо термично реле е малка апаратура, състояща се от чувствителна биметална плоча, нагревателна намотка, лостово-пружинна система и електрически контакти.
Биметалната плоча е направена от два хетерогенни метала, обикновено инвара и хром-никелова стомана, които са плътно свързани в процеса на заваряване. Един метал има голям коефициент на температурно разширение от друг, така че те се нагряват с различни скорости.
В случай на претоварване на ток, недокументираната част на плочата се огъва към материал с по-ниска стойност на коефициента на топлинно разширение. Той прави силно действие върху систематаконтактите в защитното устройство и активира изключването на електрическата инсталация по време на прегряване.
Повечето модели на механични термични релета имат две групи контакти. Една двойка е нормално отворена, а другата е затворена за постоянно. Когато устройството за сигурност се задейства, състоянието на контактите се променя. Първите са заключени, а другите са отворени.
В електронните ТП ще се прилагат специални сензори и чувствителни сонди, които реагират на увеличаването на тока. В микропроцесора такива защитни устройства са програмирани параметри, които определят ситуацията, когато е необходимо да се изключи захранването
Токът открива интегриран трансформатор, след което електрониката обработва получените данни. Ако текущата стойност е по-голяма от зададената стойност в даден момент, импулсът се предава незабавно директно на превключвателя.
Чрез отключване на външния контактор, релето с електронния механизъм блокира товара. Самото устройство е монтирано на контактора.
Биметалната плоча може да се загрява директно - поради влиянието на тока на пиковото натоварване върху металната лента или индиректно с помощта на отделен термоелемент.
Често тези принципи са обединени в един апарат за термична защита. Когато се комбинира, уредът има най-добрата производителност.
След охлаждане плочата се връща в първоначалното си състояние. Превключващите контакти автоматично се заключват или принуждават да ги принудят в затворено състояние
Основни характеристики на токовото реле
Основната характеристика на превключвателя е топлинназащита е ясно изразена зависимост от времето на работа на потока на тока - колкото по-голяма е стойността, толкова по-бързо тя ще работи. Това показва определена инерция на релейния елемент.
Прякото пренасяне на частици носител на заряда през който и да е електрически уред генерира топлина. При номинален ток допустимата му продължителност е с безкрайност.
А при стойности, превишаващи номиналните стойности, оборудването повишава температурата, което води до преждевременно износване на изолацията.
Разрушаването на веригата моментално блокира по-нататъшното нарастване на температурните индекси. Това позволява да се предотврати прегряването на двигателя и да се предотврати аварийният отказ на електрическата инсталация
Номиналният товар на самия двигател е ключов фактор, определящ избора на уреда. Индикаторът в диапазона 1,2-1,3 означава успешна работа при токово претоварване от 30% за времеви интервал от 1200 секунди.
Времето на претоварване може да повлияе неблагоприятно на състоянието на електрическото оборудване - с краткотраен ефект, само намотка на двигател, която има малка маса, се нагрява за 5-10 минути.
И при продължително отопление целият двигател, който е застрашен от сериозно счупване. Или може да е необходимо да се замени изгореното оборудване с нова.
За да се защити обекта от претоварване във възможно най-голяма степен, той трябва да се използва специално под него за използване на термично защитно реле, чието време на работа ще съответства на максимално допустимите стойности на претоварването на даден електродвигател.
впрактиката за събиране на реле за всеки тип мотор е неподходяща. Един релеен елемент се използва за защита на двигатели с различни конструктивни конструкции.
В същото време е невъзможно да се гарантира надеждна защита в пълния работен диапазон, ограничен от минималните и максималните натоварвания.
Увеличаването на текущите стойности не води веднага до опасно аварийно състояние на оборудването. Преди роторът и статорът да се загреят до екстремната температура, това ще отнеме известно време.
Следователно не е необходимо защитното устройство да реагира на всеки, дори и на слабо увеличение на тока. Релето трябва да изключи електромотора само когато има опасност от бързо износване на изолационния слой.
Видове термична защита на релетата
Съществуват няколко вида релета за защита на електродвигателите от фазови аварии и настоящи претоварвания. Всички те се отличават със структурни особености, тип използван МП и приложение в различни двигатели.
ТЕЦ . Еднополюсен превключвател с комбинирана отоплителна система. Предназначен е за защита на трифазни асинхронни електродвигатели от настоящи претоварвания.
ТЕЦ се използва в мрежи за постоянен ток с основно напрежение при условия на нормална експлоатация не повече от 440 чл. Устойчив е на вибрации и удари.
RTL . Осигурете защита на двигателя в следните случаи:
- в случай на една от трите фази;
- асиметрия на токове и претоварвания;
- на затегнато начало;
- заглушаванеизпълнителен механизъм.
Те могат да бъдат инсталирани с терминали KRL отделно от магнитните стартери или монтирани директно върху PML. Инсталиран на стандартна релса, клас на защита - IP20.
PTT . Защитете асинхронни трифазни машини с късо съединение на ротора от затегнатия старт на механизма, дългото претоварване и асиметрия, т.е. отклонението на фазите.
РТИ могат да се използват като съставни части в различни управляващи вериги за електрически задвижвания, както и за интегриране при пускане в експлоатация на сериите PMMA
TRN . Двуфазни превключватели, които управляват пускането на електрическата инсталация и работата на двигателя. На практика те не зависят от температурата на околната среда, те имат само система за ръчно връщане на контактите в първоначалното състояние. Те могат да се използват в DC мрежи.
GTP . Електрически комутационни устройства с постоянна, макар и малка консумация на енергия. Монтирани са на контактори от серията KMI. Работете заедно с предпазители /прекъсвачи.
Твърдо токови релета . Те са малки електронни устройства в три фази, в конструкцията на които няма подвижни части.
Работи на базата на изчисляването на средните стойности на температурите на двигателя, като осигурява постоянен контрол на работния и пусковия ток. Те се различават по своята устойчивост към промени в околната среда и поради това се използват във взривоопасни зони.
RTK . Стартови превключватели за контрол на температурата в кутиятаелектрическо оборудване. Използва се в схеми за автоматизация, където термичните релета действат като съставни части.
За да се гарантира надеждната работа на електрическото оборудване, релейният елемент трябва да притежава качества като чувствителност и скорост, както и селективност
Важно е да се помни, че нито едно от горепосочените устройства не е подходящо за защита от късо съединение.
Устройствата за термична защита предотвратяват само аварийни режими, които възникват, когато машината не работи или е претоварена.
Електрическото оборудване може да изгори преди релето да започне да работи. За комплексна защита те трябва да бъдат допълнени с предпазители или компактни автоматични превключватели с модулна конструкция.
Свързване, регулиране и маркиране
Превключващото устройство за претоварване, за разлика от електрическата машина, не прекъсва електрическата верига директно, а само изпраща сигнал за временно изключване на обект в авариен режим. Обикновено включен, той работи като "стоп" бутон за контактора и се свързва последователно.
Схема на свързване на устройства
При проектирането на релето не е необходимо да се повтарят абсолютно всички функции на силовите контакти с успешна работа, тъй като тя се свързва директно към MP.
Това приложение позволява да се спестят съществено материалите за силови контакти. Много по-лесно е да се свърже контролна верига с малък ток, отколкото незабавно да се изключи трите фази с голям.
За мнозинасхеми за свързване на термичното реле към обекта, използвайки постоянно затворен контакт. Тя е свързана последователно с бутона "стоп" на контролния панел и означава NC - нормално затворен или NC - нормално свързан.
Открит контакт в такава верига може да се използва за започване на действието на термичната защита.
Съединителните вериги на електрическите двигатели, към които са свързани термозащитни релета, могат да варират значително в зависимост от наличието на допълнителни устройства или технически характеристики.
В стандартната проста схема ТР е свързана към изхода на стартера за ниско напрежение към електродвигателя. Допълнителните контакти на устройството са задължително свързани последователно с намотката на стартера
Това ще осигури надеждна защита срещу претоварване на електрическо оборудване. В случай на неприемливо превишаване на пределните стойности на тока, релейният елемент ще отвори веригата, незабавно изключваща МР и двигателя от електрозахранването.
Свързването и инсталирането на термично реле, като правило, се произвеждат заедно с магнитен стартер, предназначен за превключване и стартиране на електрическо задвижване. Въпреки това, има видове, които се монтират на DIN шина или панел по избор.
Гъвкавост на регулирането на релейните елементи
Едно от основните изисквания за защита на електродвигателите е ясният ефект на апарата в случай на аварийна експлоатация на двигателя.
Много е важно да го вземете и коригирате правилно настройките, тъй като фалшивите положителни резултати са напълно неприемливи.
Електрическо термично реле, което е оптимално подходящо за определен тип двигател по всички технически параметри, може да осигури надеждна защита срещу претоварване във всяка фаза, да предотврати продължителното стартиране на инсталацията, да предотврати случайни ситуации от заглушаване на ротора
Сред предимствата на използването на токови защитни елементи трябва да се отбележи и доста високата скорост и широкият обхват на работа, лесната инсталация.
За да се осигури своевременно изключване на електродвигателя по време на претоварване, релето за термична защита трябва да се регулира на специална платформа /стойка.
В този случай неточността се елиминира поради естественото неравномерно разпределение на номиналните токове в NO.
За проверка на защитното устройство на стойката се използва метод за грешно натоварване. Чрез термодвойката преминава електрическият ток на намаленото напрежение, за да се симулира действителното термично натоварване. След това таймерът точно определя точното време на работа.
При промяна на основните параметри следва да се търсят следните показатели:
- при 1,5 пъти от тока устройството трябва да изключи двигателя в рамките на 150 s;
- с 5 ... 6-кратен ток, той трябва да изключи двигателя след 10 секунди.
Ако времето за реакция не отговаря на нормата, релейният елемент трябва да се регулира с помощта на контролен винт.
За правилна работа е необходимо устройството да се регулира до максимално допустимия електрически ток на двигателя и температурата на въздуха
Това се прави в случаите, когато номиналният ток на NO и двигателите се различават, а също и ако температурата на околната среда е по-ниска от номиналната (+40 °) повече от 10 градуса по Целзий.
Токът на електрическия топлообменник намалява с увеличаване на температурата около разглеждания обект, тъй като загряването на биметалната лента зависи от този параметър. При значителни различия е необходимо допълнително да се регулира TP или да се вземе по-подходяща термодвойка.
Рязките колебания в температурните индекси влияят значително на работата на токовото реле. Ето защо е много важно да се избере NO, което може ефективно да изпълнява основните функции, като се вземат предвид реалните стойности.
ТР се препоръчва да се постави в една стая със защитена електрическа инсталация. Могат да се монтират в близост до топлинни генератори, пещи за отопление и други източници на топлина
Тези ограничения не важат за реле с температурна компенсация. Токовата настройка на защитното устройство може да се регулира в диапазона 0,75-1,25 x от стойностите на номиналния ток на термодвойката. Настройките се извършват на етапи.
Първо изчислете корекцията E1 без компенсация на температурата:
E1 = (In-Ine) /Cheny ,
Къде
- In - номинален ток на натоварване на двигателя,
- Ine - номинален ток на нагревателния елемент на релето,
- c - цената на делителя на скалата, т.е. ексцентрикът (c = 0,055 за защитени тригери, c = 0,05 за отворени).
Следващата стъпка е -определяне на корекцията на Е2 до температурата на околната среда:
E2 = (ta-30) /10 ,
Където TA (околна температура) - околна температура в градуси Целзий.
Последният етап е установяването на общата корекция:E = E1 + E2 .
Общата корекция E може да бъде със знак "+" или "-". Ако в резултат се получи дробна стойност, тя трябва задължително да бъде закръглена към цялото в по-малка /голяма модулна страна, в зависимост от естеството на текущото натоварване.
За да настроите релето, ексцентрикът се преобразува в стойността, получена за пълната корекция. Високата работна температура намалява зависимостта на защитното устройство от външните параметри.
Релето за термична защита позволява ръчно плавно регулиране на стойността на тока на устройството в диапазона от ± 25% от номиналната стойност на тока на електромеханичната единица
Регулирането на тези индикатори се извършва от специален лост, чието преместване променя първоначалния завой на биметалната пластина. Регулирането на работния ток в по-широк диапазон се извършва чрез смяна на термодвойките.
В съвременните комутационни устройства, защитата от претоварване е тестов бутон, който ви позволява да проверите правилността на устройството без специална стойка.
Има и ключ за нулиране на всички настройки. Можете да ги нулирате автоматично или ръчно. Освен това, продуктът се доставя с индикатор за текущото състояние на уреда.
Маркиране на електрически термични релета
Защитните устройства се избират в зависимост от размерамощност на електродвигателя. По-голямата част от ключовите характеристики са скрити в символа.
Това е маркировката на термичните релета на завода KEAZ. Важно е при избора да се обърне внимание на стойността на номиналния ток на разглеждания модел, така че да е достатъчно
Акцентът следва да бъде върху някои точки:
Днес можете да закупите разнообразни варианти на устройството: реле за променлив и постоянен ток, моностабилни и бистабилни устройства за включване /изключване на релето, релейна термична защита с ускоряващи елементи, TP без задържане на намотка, с една или няколко намотки.
Тези параметри не винаги се отразяват в маркировката на изделията, а трябва да бъдат посочени в техническия паспорт на електрическите продукти.
Полезно видео за защитни устройства
Устройство и принцип на функциониране на реле за ток за ефективна защита на електродвигател на пример на устройство РТТ 32П:
Правилната защита срещу претоварване и фаза е ключов фактор за дългосрочната безпроблемна работа на електродвигателя. Видеоклип за това как релеен елемент реагира в случай на необичайна работа на механизма:
Как да свържете устройството за термична защита към МП, принципната схемаелектротермично реле:
Защита от претоварване на релета - задължителен функционален елемент на всяко електрическо задвижване на системата за управление. Той реагира на тока, който преминава към двигателя, и се активира, когато температурата на електромеханичната единица достигне граничните стойности. Това дава възможност да се удължи максимално живота на екологично безопасни електродвигатели.
