Содержание
8.6.1. Основные сведения
Тепловые реле предназначены для защиты электродвигателей от токов перегрузки.
Тепловые реле нельзя применять для защиты от токов короткого замыкания, потому что эти реле срабатывают с выдержкой времени, необходимой для нагрева биметаллической пластины.
Для защиты от токов короткого замыкания применяют защитные устройства мгновенного действия– автоматические выключатели, предохранители и электромагнитные реле максимального тока.
8.6.2. Условия выбора тепловых реле. Требования Правил Регистра
Тепловые реле выбирают на основании условия:
номинальный ток теплового реле должен равняться номинальному току электродвигателя. Это условие можно записать так:
Таким образом, чтобы выбрать тепловое реле, надо сначала рассчитать номинальный ток электродвигателя.
Нередко рассчитанный номинальный ток электродвигателя не совпадает с номинальным током теплового реле. В этом случае применяют регулировку номи-
нального тока теплового реле.
Тепловые реле серии ТРТ отечественного производства имеют регулировку в пределах ± 15% номинального тока нагревательного элемента реле, в три ступе-
ни по ± 5% каждая.
Это означает, что, например, тепловое реле с номинальным током 90 А можно отрегулировать на такие токи :
при настройке + 15% – на ток 103,5 А ( 15% от 90 составляют 13,5 А, в итоге получается: 90 + 13,5 = 103,5 );
при настройке + 10% – на ток 99 А;
при настройке + 5% – на ток 94,5 А;
при настройке 0% – на 90 А;
при настройке – 5% – на 85,5 А;
при настройке – 10% – на 81 А;
при настройке – 15% – на 76,5 А.
Таким образом, тепловое реле с номинальным током 90 А можно применить
для защиты электродвигателей с номинальными токами от 76,5 до 103,5 А.
В соответствии с требованиями Правил Регистра, защитные устройства от токов перегрузки 3-фазных асинхронных двигателей должны устанавливаться не менее чем в двух фазах.
В данном курсовом проекте исполнительный двигатель лебёдки имеет три об-
мотки статора. Для защиты каждой обмотки от токов перегрузки надо выбрать по 2 тепловых реле.
8.6.3. Выбор тепловых реле обмотки 1-й скорости
1. Номинальный ток обмотки статора 1-й скорости Iн.дв= 51 А;
2. в соответствии с условием выбора Iн.тр = Iн.дв, выбираю тепловое реле типа
ТРТ 136 с номинальным токомIн.тр = 50 А;
3. поскольку номинальные токи реле и двигателя не совпадают, изменяю уставку реле на +5%, что составит 52,5 А. Если не изменить ( завысить ) уставку, тепло-
вое реле при номинальном токе двигателя отключит его;
4. теперь новое значение номинального тока реле практически совпадает с номи-
нальным током двигателя Iн.дв= 51 А;
5. число тепловых реле – 2 шт.
8.6.4. Выбор тепловых реле обмотки 2-й скорости
1. Номинальный ток обмотки статора 2-й скорости Iн.дв= 59 А;
2. в соответствии с условием выбора Iн.тр = Iн.дв, выбираю тепловое реле типа ТРТ 137 с номинальным токомIн.тр = 56 А;
3. поскольку номинальные токи реле и двигателя не совпадают, изменяю уставку реле на +5 %, что составит 58,8 А;
4. теперь новое значение номинального тока реле практически совпадает с номи-
нальным током двигателя Iн.дв= 59 А;
Читайте также:
- I. ВЫБОР ТЕМЫ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
- III. КРЕСТЬЯНСТВО И КРЕСТЬЯНСКИЕ ВЫБОРЩИКИ В ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ КАМПАНИИ 1 страница
- III. КРЕСТЬЯНСТВО И КРЕСТЬЯНСКИЕ ВЫБОРЩИКИ В ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ КАМПАНИИ 2 страница
- III. КРЕСТЬЯНСТВО И КРЕСТЬЯНСКИЕ ВЫБОРЩИКИ В ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ КАМПАНИИ 3 страница
- III. КРЕСТЬЯНСТВО И КРЕСТЬЯНСКИЕ ВЫБОРЩИКИ В ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ КАМПАНИИ 4 страница
- III. КРЕСТЬЯНСТВО И КРЕСТЬЯНСКИЕ ВЫБОРЩИКИ В ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ КАМПАНИИ 5 страница
- IV. ИЗ-ЗА ЧЕГО ШЛА БОРЬБА НА ВЫБОРАХ?
- KOLNISCHE ZEITUNG» О ВЫБОРАХ
- VII. Субтест – «Выбор фигур» (FS).
- А. Крыштановский Эксперимент с выборками
- Алгоритм выбора многофункциональных критериев
- Анализ деятельности туркомпании «Вэлкомп» по выбору средств рекламы в процессе продвижения своей продукции
Выбор магнитных пускателей
Магнитный пускатель – это электрический аппарат, предназначенный для пуска, остановки, реверсирования и защиты асинхронных электродвигателей. Его практически единственное отличие от контакторов – наличие защиты от токовых перегрузок (тепловые реле). Выбор магнитных пускателей осуществляется исходя из следующих условий:
– Выбор теплового реле.
В указанных выше соотношениях представлены следующие обозначения: Uном – номинальное напряжение, на которое рассчитан магнитный пускатель; Uном.сети – номинальное напряжение сети; Iном –номинальный ток магнитного пускателя; Iпрод.расч – расчетный ток продолжительного режима (в нашем случае это номинальный ток двигателя Iном.дв); Iпред – предельный включаемый и отключаемый ток.
Технические данные некоторых серий магнитных пускателей приведены в табл. 2.10.
Технические данные магнитных пускателей
| Параметр | ПМЕ-000 | ПМЕ-10 | ПМЕ-200 | ПАЕ-300 | ПАЕ-400 | ПАЕ-500 | ПАЕ-600 |
| Номинальный ток, А, при 380/500 В | 3/1,5 | 10/6 | 25/14 | 40/21 | 63/35 | 110/61 | 146/80 |
| Предельный включаемый и отключаемый ток, А, при 380 В и cosφ = 0,4 | |||||||
| Пусковая мощность, потребляемая обмоткой, В×А | |||||||
| Номинальная мощность обмотки, В×А | 3,6 |
Магнитные пускатели серии ПМЕ – это пускатели с прямоходовой магнитной системой и управлением на переменном токе. Напряжение от 36 до 500 В. Используются для управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором. Выпускаются в открытом, защищенном и пылебрызгонепроницаемом исполнениях, с тепловыми реле и без них, бывают реверсивными и нереверсивными.
Магнитные пускатели серии ПАЕ – это пускатели с управлением на переменном токе. Применяются преимущественно в станкостроении.
Выпускаются в открытом, защищенном исполнении, бывают реверсивными, нереверсивными, с тепловой защитой и без нее.
Тепловые реле служат для защиты электроустановок от токовых перегрузок недопустимой продолжительности. Такая защита имеет огромное значение, т.к. тепловые перегрузки вызывают, в первую очередь, ускоренные старение и разрушение изоляции двигателя, что может привести к коротким замыканиям, т.е. к серьезной аварии и преждевременному выходу электрооборудования из строя.
Основой конструкции теплового реле является биметаллический элемент, который при нагреве изгибается, воздействуя на механизм переключения контактов.
Реле срабатывает, если ток перегрузки равен току уставки реле или больше него. Следует отметить, что тепловой процесс инерционен по своей природе, поэтому срабатывание реле происходит с некоторой выдержкой времени, которая тем меньше, чем больше величина перегрузок; при очень больших перегрузках реле срабатывает почти мгновенно. Однако, вследствие инерционности теплового процесса, реле не может обеспечить защиту от режима КЗ, и должно быть само защищено от него. Если этого не сделать, то реле будет нагреваться без отдачи тепла в окружающую среду и выйдет из строя до того, как успеет воздействовать на контактную систему.
При выборе тепловых реле следует ориентироваться на следующие номинальные данные:
· номинальное напряжение реле Uном.р – наибольшее из номинальных напряжений сетей, в которых допускается применение данного типа реле;
· номинальный ток реле Iном.р – наибольший ток, длительное протекание которого не вызывает срабатывания реле;
· номинальный ток нагревателя Iном.нагр – номинальный ток, при длительном протекании которого через реле с данным нагревателем оно не срабатывает;
· номинальный ток уставки реле Iном.уст – наибольший длительный ток, на который должно быть настроено реле, не вызывающий его срабатывание.
Iном.уст.мин = (0,75 ÷ 0,85) Iном.нагр.
Iном.уст.макс = (1,15 ÷ 1,25) Iном.нагр.
Тепловое реле может надежно защищать электродвигатель только в том случае, если законы нагревания и охлаждения теплового элемента реле и защищаемого двигателя подобны. А это возможно лишь в длительном режиме работы при спокойном характере нагрузки. Кроме того, при выборе тепловых реле дополнительную трудность представляет влияние на работу реле температуры окружающей среды, которую необходимо учитывать.
Можно рекомендовать следующий порядок выбора тепловых реле (считаем, что работа ведется в длительном режиме, номинальная температура окружающего воздуха tокр.н., как правило, принимается равной 40°С):
1. Выбираем предварительно, что
Iном.р ≥ Iном.нагр≈ Iном.дв.
2. Приводим Iном.нагр к действительной температуре окружающей среды, т.е. к tокр.
, (2.1)
где δ –изменение Iном.нагр на каждые 10°С разницы величины tокр по сравнению с tокр.н. Берется из паспорта реле.
Принимаем δ в зависимости от серии реле, %:
· реле серии РТ – 6%;
· реле серии ТРП – 5%;
· реле серии ТРТ – 4%;
· реле серии ТРН – 2%.
3. Выбираем номинальное значение тока уставки Iном.уст:
Iном.уст. = Iном.дв, если t = tокр;
Iном.уст. = Iном.дв/α, если t ≠ tокр.
4. Окончательно выбираем номинальный ток нагревателя Iном.нагр:
.
Выбранные таким образом тепловые реле при тщательной нагрузке будут вполне надежно защищать двигатель от нежелательных длительных перегрузок свыше 15–20%.
В настоящее время промышленностью широко выпускаются реле серий РТЛ, ТРН, ТРП, ТРТ и некоторые другие.
Технические данные реле серии РТЛ представлены в табл. 2.11, серии ТРН – в табл. 2.12, серии ТРТ – в табл. 2.13, серии ТРП – в табл. 2.14.
Основные технические данные тепловых реле серии РТЛ
| Тип реле | Номинальный ток реле, А | Диапазон регулирования номинального тока несрабатывания, А | Максимальный ток продолжительного режима при tокр=40°С, А | Мощность, потребляемая одним полюсом реле, Вт |
| РТЛ-1001 | 0,1 – 0,17 | 0,17 | 2,15 | |
| РТЛ-1002 | 0,16 – 0,26 | 0,26 | 2,25 | |
| РТЛ-1003 | 0,24 – 0,4 | 0,4 | 2,05 | |
| РТЛ-1004 | 0,38 – 0,65 | 0,65 | 1,99 | |
| РТЛ-1005 | 0,61 – 1,0 | 1,0 | 2,0 | |
| РТЛ-1006 | 0,95 – 1,6 | 1,6 | 2,0 | |
| РТЛ-1007 | 1,5 – 2,6 | 2,6 | 1,8 | |
| РТЛ-1008 | 2,4 – 4,0 | 4,0 | 1,87 | |
| РТЛ-1010 | 3,8 – 6,0 | 6,0 | 1,84 | |
| РТЛ-1012 | 5,5 – 8,0 | 8,0 | 1,68 | |
| РТЛ-1014 | 7,0 – 10 | 1,75 | ||
| РТЛ-1016 | 9,5 – 14 | 2,5 | ||
| РТЛ-1021 | 13 – 19 | 3,0 | ||
| РТЛ-1022 | 18 – 25 | 3,0 | ||
| РТЛ-2053 | 23 – 32 | 2,43 | ||
| РТЛ-2055 | 30 – 41 | 3,03 | ||
| РТЛ-2057 | 38 – 52 | 3,3 | ||
| РТЛ-2059 | 47 – 64 | 3,69 | ||
| РТЛ-2061 | 54 – 74 | 4,38 | ||
| РТЛ-2063 | 63 – 86 | 5,62 |
Основные технические данные тепловых реле серии ТРН
| Тип реле | Номинальный ток реле, А | Номинальный ток теплового элемента Iн при 25°С, А | Пределы регулирования номинального тока уставки | Максимальный ток продолжительного режима при tокр=40°С, А |
| ТРН-8А ТРН-10А | 3,2 | 0,32; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6 | (0,75–1,3)Iн | 1,25Iн |
| ТРН-8 ТРН-10 | 0,5; 0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4,5; 6,3; 8; 10 | (0,75–1,3)Iн | 1,25Iн | |
| ТРН-20 ТРН-25 | 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25 | (0,75–1,3)Iн | 1,25Iн 1,05Iн | |
| ТРН-32 ТРН-40 | 12,5; 16; 20; 25; 32; 40 | (0,75–1,3)Iн | 1,25Iн 1,05Iн |
Основные технические данные тепловых реле серии ТРТ
| Тип реле | Номинальный ток реле, А | Номинальный ток теплового элемента Iн при 25°С, А | Пределы регулирования номинального тока уставки | Максимальный ток продолжительного режима при tокр=40°С, А |
| ТРТ-111 | 1,75 | 1,75 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн |
| ТРТ-112 | 2,5 | 2,5 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн |
| ТРТ-113 | 3,5 | 3,5 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн |
| ТРТ-114 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-115 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-121 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-122 | 11,5 | 11,5 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн |
| ТРТ-131 | 14,5 | 14,5 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн |
| ТРТ-132 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-133 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-134 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-135 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-136 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-137 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-138 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-139 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-141 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-142 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-151 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-152 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-153 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-154 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-155 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-156 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн | ||
| ТРТ-157 | (0,85÷1,15)Iн | 1,15Iн |
Основные технические данные тепловых реле серии ТРП
Дата добавления: 2015-06-04 ; Просмотров: 1727 ; Нарушение авторских прав? ;
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Электрические двигатели являются сердцем многих механизмов. Без них невозможно разведение мостов или использование насосного оборудования, которое требует значительной подачи воды. Но двигатели не могут функционировать без остановок. Это может привести к выходу из строя внутренних компонентов, например, обмоток. Чаще всего это происходит из-за банального перегрева. Обычно двигатели оснащаются системами охлаждения, но при повышенной температуре окружающей среды, их может не хватать. Чтобы решить этот вопрос потребуется тепловое реле. Дорогие модели оснащаются им в заводских условиях, для всех остальных придется монтировать его самостоятельно. Правильно это можно сделать, только зная принципиальную схему. В статье будут рассмотрены особенности теплового реле, а также способы подключения.
Механизм функционирования
Тепловое реле без посторонних модулей способно выполнять запуск или остановку оборудования. Но в некоторых случаях на него может оказываться значительная нагрузка, которая выведет его из строя. Чтобы этого не произошло, понадобится промежуточное звено в виде магнитного пускателя. Именно последний возьмет на себя пусковые токи. Такой подход продлит срок службы не только двигателя, но и теплового реле. При этом тепловое реле получает показания о проходящем токе к двигателю и при необходимости дает сигнал пускателю, который разрывает цепь. При этом необходимо правильно подобрать допустимый ток, а также способ подключения всех элементов.
Тепловое реле построено с применением элементарных физических законов. Они строятся на поведении материалов при воздействии на них температуры. Основным компонентом модуля, который отвечает за температурный контроль, является металлическая пластина. Но она неоднородна, а состоит из двух различных металлов. Каждый из них по-своему реагирует на перепады температуры в большую или меньшую сторону, поэтому способствует тому, что контактная группа отклоняется в одну или в другую сторону, замыкая или размыкая цепь. При этом пластина не соприкасается непосредственно с контактами, а выполняет работу через специальный переходник и подвижный механизм. На подбор магнитного пускателя для конкретного теплового реле будет влиять то, в каком положении находятся контакты модуля. Они могут быть:
- в нормально разомкнутом положении;
- в нормально замкнутом положении.
На фото выше можно видеть, как эти контакты обозначаются непосредственно на самом тепловом реле. Первое понятие означает, что в обычном положении контакт постоянно находится в разомкнутом состоянии, а второй в замкнутом, только при изменении условий, они будут задействованы. Второй вариант контактов теплового реле отлично подходит для управления высокомощными приборами, например, двигателями. Первые имеют другое предназначение и чаще используются в сигнализационных системах. Несмотря на название, в тепловом реле нет датчика температуры. Принцип действия был описан выше. Но на пластину воздействует не температура окружающей среды, а значение тока, который протекает через пластину.
Как только номинальная граница пройдена, происходит перегрев пластины, и она начинает отклоняться в сторону того металла, который имеет меньший коэффициент расширения. Если реле смонтировано в цепь управления двигателем, тогда произойдет остановка элемента. Когда дело касается сигнализационной системы, тогда будет выведено соответствующее предупреждение. Понимание того, что пластина имеет определенное сопротивление и пропускную способность, должно влиять на подбор теплового реле в согласии с номинальным значением потребляемого тока двигателем. Если этого не сделать, тогда есть риск повреждения теплового реле и невозможность его восстановления.
Возврат к рабочему состоянию происходит автоматически, поэтому не следует ничего предпринимать. Когда температура пластины уменьшается, то деформация происходит в сторону металла с меньшим коэффициентом расширения и возобновляется подача напряжения. Если требуется быстрое восстановление работоспособности, тогда можно воспользоваться кнопкой Reset, которая есть на некоторых моделях теплового реле.
На передней панели прибора находится несколько элементов управления, каждый из которых имеет свое предназначение. Например, некоторые тепловые реле оснащены клавишей Test. Из названия становится понятным, что ее предназначением является проведение тестового срабатывания теплового реле. Таким образом можно проверить находиться ли оно в пригодном для работы состоянии. Клавиша будет полезна в случае проверки с помощью импровизированной или реальной цепи питания. Если тепловое реле уже подключено к двигателю, то во время работы можно нажать клавишу Test, если система остановилась, тогда все в порядке. Такую процедуру можно провести с источником питания и лампочкой.
На фото выше видно, что есть еще один элемент управления, который выделяется среди других и имеет обозначение Stop. Она воздействует на нормально замкнутые контакты, что приводит к остановке работающего двигателя, но нормально разомкнутые контакты остаются в неизменном положении, поэтому соответствующего сигнала не поступает. Отследить состояние, в котором находится тепловое реле можно с помощью индикатора. На фото можно видеть небольшую прозрачную накладку. За ней скрывается полоска, которая меняет свой цвет в зависимости от состояния реле.
Современные тепловые реле, которые есть в продаже, способны предоставить дополнительную защиту подключенному оборудованию. Это выражается не только в отключении из-за превышения силы тока на контактах, но и из-за неполадок с питающей сетью. Последние особенно актуальны в отношении трехфазных сетей, в которых может происходить перекос фаз или обрыв одной из питающих линий. Если один из проводников выходит из строя, то потребление из двух других возрастает, что приводит к прохождению большего тока через пластины. При этом происходит перегрев и отключение. В таком случае важно внимательно осмотреть монтажные контакты перед тем, как производить экстренный или плановый запуск прибора.
Как выбрать реле
Реле подбирается в зависимости от условий, в которых будет использоваться. При этом важно хорошо знать и понимать характеристики, которые указаны в техническом паспорте. Несоблюдение одного или нескольких из них может иметь неприятные последствия как для потребителя, так и для реле. Одним из важных значений, которое указывается для реле является номинальный ток. Имеется в виду сила тока потребления конкретного прибора, к которому будет подключаться реле. Эту цифру можно найти в технических характеристиках потребителя. Если реле будет попеременно применяться с различными приборами, тогда должен быть указан диапазон допустимой силы тока.
Реле могут использоваться как для однофазной, так и для трехфазной цепи, именно поэтому важно обращать внимание на то, какое напряжение указано: оно может быть 220 или 380 вольт. Если в паре с ТР планируется использовать пускатель, тогда особое внимание необходимо уделить количеству контактов. Кроме силы тока потребителя, важно знать его мощность, которая также учитывается при выборе определенной модели реле. Если включение реле планируется в трехфазную сеть, тогда лучше приобрести модуль, который способен обеспечить дополнительную защиту при перекосе фаз или прогорании проводников.
Как подключить
Процесс подключения реле для неопытного электрика может стать нетривиальной задачей, которая потребует внимания и аккуратности. Но вопрос решается довольно просто при наличии конкретной схемы. В некоторых случаях она может быть указана в техническом паспорте изделия. Один из вариантов подключения приведен на схеме, которая есть ниже. На схеме видно, что подача питания осуществляется через трехфазный выключатель, который находится под обозначением QF1. Если его замкнуть, то происходит включение основного прибора. С первой фазы, которая обозначается буквой A, цепь уходит к двум управляющим клавишам. Одна из них выполняет функцию аварийной остановки, а вторая запуска. При этом вторая клавиша работает через магнитный выключатель или контактор, который обозначен сокращением КМ 1.1. При срабатывании контактора НО контакты замыкаются, а НЗ размыкаются.
Чтобы ток пошел через реле, необходимо, чтобы контакты KM1 были замкнуты. При этом происходит запуск двигателя или другого потребителя. Если во время работы возникнет перегрузка, тогда в действие вступает узел КК1. Он представляет собой контактные площадки самого реле. При изменении угла пластин, площадки размыкаются и двигатель останавливается. Если в процессе появляется необходимость принудительно обесточить потребителя, тогда необходимо задействовать клавишу SB1. Она разрывает цепь, которая уходит к пускателю, что приводит к его обесточиванию и отключению. Нагляднее представить себе весь процесс можно с помощью модели, которая есть на фото ниже.
Другая схема подключения реле подразумевает задействование нулевого провода. Последний подключается НЗ контакту. Если в цепи происходит срабатывание реле, тогда нулевой провод разрывается. Последний, в свою очередь, уходит на пускатель и отключает его, чем происходит остановка всей системы. Чтобы правильно собрать такую схему, необходимо установить перемычку на катушку контактора, а нулевой провод подвести к ТР.
Реле используется и в тех схемах, где предусмотрено реверсивное движение вращение двигателя. Ниже приведена схема такого подключения. Она отличается только тем, что в реле KK1.1 присутствует нормально закрытый контакт.
Видео о подключении ТР можно посмотреть ниже.
Резюме
Рассматривая схемы подключения ТР, важно понять сам принцип, по которому взаимодействуют различные модули. Это позволит ориентироваться в схемах, где будут другие цифровые или буквенные обозначения. Перед непосредственным процессом подключения ТР лучше потренироваться на собранном стенде, который подключается к сети.
