Тепловая защита электродвигателя электротепловое реле

Электротепловые реле, называемые также тепловыми реле, используют для защиты электродвигателей от перегрузки при токах в двигателе, превышающих от 1,2 до 5 раз номинальный ток двигателя. Узел защиты выполняют по схеме рис. 5.1б.

Воспринимающим элементом теплового реле служит биметаллический электротепловой преобразователь (см. [1] п. 3.4). В реле применяется механическая передача с защелкой (см. [1] п. 3.2). Предусматривается ручное включение реле с помощью механического привода и автоматическое отключение реле воздействием биметаллической пластины на защелку.

Нагрев биметаллического элемента может происходить за счет тепла, выделяемого током нагрузки в самой пластине или в специальном нагревателе. Лучшие времятоковые характеристики реле получаются при комбинированном нагреве, когда биметаллическая пластина нагревается и за счет проходящего через нее тока, и за счет тепла, выделяемого специальным нагревателем, обтекаемым тем же током нагрузки.

При выборе теплового реле необходимо согласовать его времятоковую характеристику с характеристикой нагрева защищаемого объекта (электродвигателя). Чем больше ток перегрузки I относительно номинального тока IНдв двигателя, тем быстрее двигатель нагревается, что может привести к его перегреву и выходу из строя. Постоянная времени нагрева электродвигателя зависит от длительности перегрузки. При кратковременных перегрузках в нагреве участвует только обмотка двигателя и постоянная времени невелика (5…10 мин.) из-за относительно малой массы обмотки. При длительной перегрузке в нагреве участвует вся масса двигателя. Постоянная времени нагрева для мощных двигателей – 40…60 мин. Для совершенной защиты необходимо, чтобы, постоянная времени нагрева ТР реле была такой же, как и у защищаемого двигателя. На практике тепловые реле не разрабатываются для каждого типа двигателя. Поэтому одно и то же реле используется для защиты двигателей разной конструкции, и постоянные времени нагрева реле и двигателя могут существенно различаться.

Обозначим через I ток, при котором тепловое реле срабатывает за время tср>>ТР , через Iнач – установившийся ток до начала перегрузки, под влиянием которого биметаллическая пластина воспринимающего элемента реле нагрелась до температуры θнач, превышающей температуру окружающей среды. Тогда зависимость времени срабатывания tср реле от тока перегрузки I >I можно представить в виде [9]:

.

На рис. 5.4а представлены зависимости времени срабатывания tср при 0

Времятоковая характеристика теплового реле позволяет определить время срабатывания реле (τср) при определенном значении тока перегрузки. На графиках рис. 5.5 по оси ординат отложено примерное время срабатывания реле в секундах.

Характеристика нагрева двигателя показана на рис. 5.5б. Она представляет собой зависимость допустимого времени tдв нахождения двигателя под током перегрузки (когда температура двигателя достигает заданного предельного значения) от отношения I/IНдв, где IНдв– номинальный ток двигателя. Времятоковые характеристики tср1 и tср2 соответствуют разным тепловым реле. У одного реле (характеристика tср1) ток срабатывания I равен номинальному току двигателя IНдв, у другого (характеристика tср2) на 20% больше. Защитная характеристика реле и характеристика нагрева двигателя согласованы лучше при использовании второго реле.

Читайте также:  Для чего используют ортофосфорную кислоту

При защите электродвигателей от перегрузки времятоковая характеристика реле должна удовлетворять следующим условиям:

отключение двигателя должно происходить при перегреве, не превышающем допустимого значения;

время срабатывания реле должно быть таким, чтобы можно было полнее использовать перегрузочную способность двигателя и осуществлять (при необходимости) прямой пуск двигателя от сети.

Характеристика правильно выбранного реле должна располагаться ниже и вблизи характеристики нагрева двигателя. В эксплуатационных условиях согласование характеристик реле и двигателя достигается выбором реле с номинальным током IНреле=1,2I, равным номинальному току IНдв двигателя. В этом случае, как правило, обеспечивается срабатывание реле в течение 5…20 минут при силе тока, превышающей номинальный ток (IНреле) на 35…40% [9].

На рис. 5.6 приведена электрическая схема, иллюстрирующая применение тепловых реле КК1 и КК2 для защиты асинхронного двигателя М от перегрузки.

Электротепловые реле типа ТРТ обеспечивают защиту асинхронного двигателя в следующих условиях: при длительной (свыше 20 мин) перегрузке двигателя током свыше 1,35IНреле; при затяжном пуске; при обрыве одной фазы. Регулятор реле позволяет изменять уставку тока в пределах ±0,15IНреле. Контакты реле коммутируют переменный ток до 10 А (при U=380 В, cosφ=0,4) или постоянный ток 0,5 А (в индуктивной цепи с постоянной времени 0,05 с и U=220 В). Электрическая износоустойчивость 10 4 срабатываний.

В схеме на рис. 5.6 кроме защиты от перегрузки реализована нулевая защита на контакторе КМ.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Тепловое реле РТЛ для электродвигателя

Тепловое реле служит для тепловой защиты электродвигателя. Реле защищает двигатель от перекоса фаз или пропадании фазы, от механической перегрузки и заклинивания ротора.

Тепловое реле двигателя, так же, как и защитный автомат, имеет время-токовую характеристику, которая показывает, что тепловое реле не может сработать при превышении тока уставки мгновенно.

Подробнее про эти характеристики – здесь.

Важно, что спасти от короткого замыкания тепловое реле не может – просто не успеет. Поэтому в цепь питания двигателя всегда перед пускателем ставят автоматический выключатель, предохраняющий от КЗ.

Во всех современных “теплушках” есть одна пара нормально открытых (НО, NO) контактов и одна пара нормально закрытых (НЗ, NC). Обычно схему питания контактора строят так, что при срабатывании теплового реле НЗ контакты разрывают цепь питания катушки контактора, а НО контакты замыкаются и включают цепь индикации аварии.

Тепловая защита электродвигателя заключается в том, что при прохождении через силовые контакты теплового реле тока двигателя нагревается специальная биметаллическая пластина, которая приводит в действие сигнальные контакты. Контакты слаботочные, и включаются в цепь управления пускателем.

Читайте также:  Защитный кожух для циркулярной пилы своими руками

При срабатывании реле необходимо устранить причину аварии, затем привести реле в исходное состояние. Для этого на корпусе имеется красная кнопка возврата, на которой напечатана буква R (Reset). В некоторых моделях возврат осуществляется автоматически.

Тепловое реле РТЛ. Контакты для механической и электрической фиксации в пускателе

Как правило, тепловое реле крепится непосредственно на выходные контакты пускателя. И без пускателя не используется. Соответственно, тепловое реле включено с двигателем последовательно.

Для различных вариантов пускателей необходимо передвинуть выводы (контакты) теплового реле для правильной фиксации.

На фото видно (слева), как рекомендовано передвинуть ножки для разных пускателей.

Фиксация также обеспечивается специальным крючочком, который зацепляется за пускатель.

Такие тепловые реле можно применять только для контакторов советских разработок типа ПМЛ, для других производителей тепловые реле РТЛ могут не подойти.

Выбор теплового реле по мощности двигателя

У теплового реле есть один основной параметр, показывающий ток, при котором реле отключит электродвигатель. Ниже приводится таблица по выбору теплового реле для электродвигателей.

Номинальный
ток пускателя, А

Тип реле

Диапазон регулирования максимального тока, А

Мощность
электродвигателя, кВт

2016-07-01 Статьи 3 комментария

Тепловое реле, или как его еще называют реле перегрузки — это коммутационное устройство, предназначенное для защиты электродвигателей от токовой перегрузки и в случае обрыва фазы. При превышении потребляемого двигателем тока нагрузки тепловое реле разомкнет цепь, отключит магнитный пускатель, тем самым защитив двигатель.

Тепловое реле не предназначено для защиты от короткого замыкания, поэтому в цепь питания перед магнитным пускателем устанавливают автоматический выключатель.

Принцип действия тепловых реле основан на тепловом действии тока, нагревающего биметаллическую пластину, состоящую из двух пластин, которые сварены из металлов с разными коэффициентами теплового расширения. При воздействии высокой температуры биметаллическая пластина изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом расширения. Достигнув определённой температуры, пластина давит на защёлку расцепителя и под действием пружины происходит размыкание подвижных контактов реле и следовательно размыкание всей электрической цепи.

Если реле находится в режиме автоматического включения, то после остывания биметаллического элемента исполнительный механизм и подвижные контакты реле вернутся в исходное положение. При этом электрическая цепь восстановится и контактор будет готов к работе. Если же реле находится в ручном режиме, то после каждого срабатывания перевод реле в исходное положение должен осуществляться ручным воздействием.

Выбирая тепловое реле, надо исходить из номинального тока нагрузки плюс небольшой запас. Рекомендуемое превышение тока срабатывания защиты составляет 5% — 20% от номинального тока. Например, если на шильде электродвигателя указан ток 16А, то выбираем тепловое реле с запасом примерно на 18-20А.

Читайте также:  Как сделать шип паз без фрезера

Таблица по выбору тепловых реле РТИ

На примере РТИ 1312 покажу устройство теплового реле.

РТИ1312 подключается к контактору непосредственно своими штыревыми контактами.

В зависимости от величины и типа пускателей первый и второй контакты теплового реле могут регулироваться вправо-влево. Сбоку на наклейке указано, какой тип контакторов подходит для данного реле.

В зависимости от величины протекающего тока в реле предусмотрена регулировка уставки срабатывания по току с помощью поворотного регулятора, расположенного на передней панели реле. Необходимый ток уставки выставляется вращением регулятора до совмещения нужного значения тока на шкале с риской на корпусе.

Также на панели управления расположена кнопка «TEST»,имитирующая срабатывание защиты реле и проверки его работоспособности. Выступающая красная кнопка «STOP»предназначена для принудительного размыкания нормально-замкнутого контакта NC. При этом питание на катушке контактора пропадает и нагрузка отключается.

Электротепловое реле может работать в ручном или автоматическом режиме. Режим работы реле задается поворотным переключателем «RESET». При автоматическом режиме переключатель утоплен и при срабатывании теплового реле оно автоматически включится после остывания биметаллической пластины. Для перевода реле в ручной режим необходимо повернуть переключатель против часовой стрелки.

После того, как тепловое реле настроено, его можно закрыть прозрачной защитной крышкой и при необходимости опломбировать. Для этого на передней панели и крышке имеются специальные проушины.

Входное напряжение подходит на контакты 1,3,5, а выходное напряжение на нагрузку поступает с контактов 2, 4, 6. Кнопки «TEST» и «RESET» меняют положение подвижных контактов реле, а кнопкой «STOP» меняется положение только нормально-замкнутого контакта (95 — 96).

Нормально-замкнутые контакты применяются в схемах управления электродвигателями через магнитный пускатель, а нормально-разомкнутые контакты — в основном в цепях сигнализации, например для вывода световой индикации на панель оператора.

Типичная схема подключения нереверсивного пускателя с тепловым реле выглядит так:

Подробнее о работе данной схемы вы можете прочитать в статье Магнитный пускатель, здесь же я хочу остановиться только на подключении теплового реле. Как видно из схемы на силовые контакты теплового реле подключаются только две фазы, а третья идет напрямую на двигатель. В современных тепловых реле задействованы все три фазы. Также используется дополнительный нормально-замкнутый контакт реле. При перегрузки двигателя он разомкнется и разорвет цепь питания катушки контактора.

При срабатывании теплового реле не стоит сразу же пытаться включать его снова, необходимо выждать время пока биметаллические пластины не остынут. Кроме того стоит определить причину срабатывания — проверить всю схему подключения, подтянуть контакты, проверить температуру двигателя, потребление тока по каждой фазе двигателя.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector