Termik röle: çalışma prensibi, çeşitleri, bağlantı şeması + ayarlama ve işaretleme

Elektrik motorlu herhangi bir kurulumun dayanıklılığı ve operasyonel güvenilirliği çeşitli faktörlere bağlıdır. Ancak aşırı akım yüklemeleri motorun servis ömrünü önemli ölçüde etkiler.Onları uyarmak için, elektrik makinesinin ana çalışma elemanını koruyan bir termik röle bağlanır.

İzin verilen maksimum akım değerleri aşıldığında yaklaşan acil durumları tahmin eden bir cihazın nasıl seçileceğini size anlatacağız. Sunduğumuz makale, çalışma prensibini anlatıyor, çeşitlerini ve özelliklerini sunuyor. Bağlantı ve doğru konfigürasyona ilişkin tavsiyeler verilmektedir.

Koruyucu cihazlara neden ihtiyaç duyulur?

Elektrikli tahrik, temel çalışma kurallarını ihlal etmeden uygun şekilde tasarlanıp kullanılsa bile, arıza olasılığı her zaman vardır.

Acil durum çalışma modları, tek fazlı ve çok fazlı kısa devreleri, elektrikli ekipmanın termal aşırı yüklenmesini, rotorun sıkışmasını ve yatak ünitesinin tahrip olmasını, faz kaybını içerir.

Yüksek yükler altında çalışırken, bir elektrik motoru büyük miktarda elektrik tüketir. Nominal voltaj düzenli olarak aşıldığında ekipman yoğun bir şekilde ısınır.

Sonuç olarak yalıtım hızla yıpranır ve bu da elektromekanik tesisatların hizmet ömründe önemli bir azalmaya yol açar. Bu gibi durumları ortadan kaldırmak için elektrik akım devresine termik koruma rölesi bağlanır. Ana işlevleri tüketicilerin normal çalışmasını sağlamaktır.

Yalıtımın zarar görmesini veya elektrik tesisatının ayrı ayrı parçalarının hasar görmesini önlemek için motoru belirli bir gecikmeyle ve bazı durumlarda anında kapatırlar.

Akım rölesi, elektrik motorunu faz hatasından ve teknolojik aşırı yüklerden ve ayrıca rotor frenlemesinden sürekli olarak korur. Acil durumların ortaya çıkmasının ana nedenleri bunlardır

Yalıtım direncinin azalmasını önlemek için koruyucu kapatma cihazları kullanılır, ancak görev soğutma arızasını önlemekse dahili termal korumaya sahip özel cihazlar bağlanır.

TR'nin tasarımı ve çalışma prensibi

Yapısal olarak standart bir elektrotermal röle, hassas bir bimetalik plaka, bir ısıtma bobini, bir kaldıraç-yay sistemi ve elektrik kontaklarından oluşan küçük bir cihazdır.

Bimetalik bir plaka, genellikle Invar ve krom-nikel çeliği olmak üzere iki farklı metalden yapılır ve bir kaynak işlemiyle sıkı bir şekilde birleştirilir. Bir metal diğerine göre daha yüksek bir sıcaklık genleşme katsayısına sahiptir, bu nedenle farklı oranlarda ısınırlar.

Aşırı akım sırasında plakanın sabit olmayan kısmı daha düşük termal genleşme katsayısına sahip malzemeye doğru bükülür. Bu, koruyucu cihazdaki kontak sistemine bir kuvvet uygular ve aşırı ısınma durumunda elektrik tesisatının kapatılmasını etkinleştirir.

Çoğu mekanik termal röle modelinde iki grup kontak bulunur. Bir çift normalde açıktır, diğeri ise kalıcı olarak kapalıdır. Koruyucu cihaz tetiklendiğinde kontakların durumu değişir. İlki kapanır, ikincisi açılır.

Elektronik TR'ler artan akıma yanıt veren özel sensörler ve hassas problar kullanır.Bu tür koruyucu cihazların mikroişlemcisi, güç kaynağının kapatılmasının gerekli olduğu durumları belirleyen parametrelerle programlanmıştır.

Akım, entegre bir transformatör tarafından algılanır ve ardından elektronik, alınan verileri işler. Mevcut değer ayarlanan değerden büyükse darbe anında doğrudan anahtara iletilir.

Elektronik mekanizmalı röle, harici kontaktörü açarak yükü bloke eder. öz elektrik motoru için termik röle kontaktöre monte edilmiştir.

Bimetalik şerit, metal şerit üzerindeki tepe yük akımının etkisiyle doğrudan veya ayrı bir termoelement kullanılarak dolaylı olarak ısıtılabilir. Çoğu zaman bu prensipler tek bir termal koruma cihazında birleştirilir. Kombine ısıtma ile cihaz daha iyi performans özelliklerine sahiptir.

Plaka soğuduktan sonra orijinal durumuna geri döner. Kişileri değiştirmek otomatik olarak kapanır veya onları kapalı duruma zorlamanız gerekir

Akım rölesinin temel özellikleri

Bir termal koruma anahtarının temel özelliği, tepki süresinin içinden akan akıma belirgin bağımlılığıdır - değer ne kadar büyük olursa, o kadar hızlı çalışır. Bu, röle elemanının belirli bir ataletini gösterir.

Yük taşıyıcı parçacıkların herhangi bir elektrikli cihaz üzerinden yönlendirilmiş hareketi, sirkülasyon pompası ve ısı üreten bir elektrikli kazan. Nominal akımda izin verilen süre sonsuza kadar gider.

Nominal değerleri aşan değerlerde ise ekipmandaki sıcaklık artar, bu da yalıtımın erken aşınmasına neden olur.

Arızalı bir devre daha fazla sıcaklık artışını anında engeller.Bu, motorun aşırı ısınmasını ve elektrik tesisatının acil arızasını önlemeyi mümkün kılar.

Motorun nominal yükü, cihaz seçimini belirleyen önemli bir faktördür. 1.2-1.3 aralığındaki bir gösterge, 1200 saniyelik bir süre boyunca %30 aşırı akımla başarılı çalışmayı gösterir.

Aşırı yükün süresi elektrikli ekipmanın durumunu olumsuz yönde etkileyebilir - 5-10 dakikalık kısa süreli maruz kalma durumunda, yalnızca küçük bir kütleye sahip motor sargısı ısınır. Uzun süre devam ederse tüm motor ısınır ve bu da ciddi hasara yol açabilir. Veya yanan ekipmanların yenileriyle değiştirilmesi bile gerekebilir.

Nesneyi aşırı yükten mümkün olduğunca korumak için, tepki süresi belirli bir elektrik motorunun izin verilen maksimum aşırı yük değerlerine karşılık gelecek olan, kendisine özel bir termal koruma rölesi kullanmalısınız.

Uygulamada topla gerilim kontrol rölesi her motor tipi için pratik değildir. Çeşitli tasarımlardaki motorları korumak için bir röle elemanı kullanılır. Aynı zamanda, minimum ve maksimum yükle sınırlanan tüm çalışma aralığı boyunca güvenilir korumayı garanti etmek mümkün değildir.

Mevcut göstergelerdeki bir artış, ekipmanın derhal tehlikeli bir acil durum durumuna yol açmaz. Rotor ve statorun maksimum sıcaklıklarına ulaşması biraz zaman alacaktır.

Bu nedenle koruma cihazının akımdaki her hafif artışa tepki vermesi kesinlikle gerekli değildir. Röle, elektrik motorunu yalnızca yalıtım katmanının hızlı aşınma tehlikesinin olduğu durumlarda kapatmalıdır.

Termal koruma rölesi türleri

Elektrik motorlarını faz hatasından ve aşırı akım yüklemesinden korumak için çeşitli röle türleri vardır. Hepsi tasarım özellikleri, kullanılan MP tipi ve farklı motorlarda kullanımları bakımından farklılık gösterir.

TRP. Kombine ısıtma sistemine sahip tek kutuplu anahtarlama cihazı. Asenkron üç fazlı elektrik motorlarını aşırı akım yüklerinden korumak için tasarlanmıştır. TRP, normal çalışma koşullarında baz gerilimi 440 V'u geçmeyen DC güç şebekelerinde kullanılır. Titreşimlere ve darbelere karşı dayanıklıdır.

Sağdan sola. Aşağıdaki durumlarda motor koruması sağlayın:

• üç aşamadan biri başarısız olduğunda;
• akımların ve aşırı yüklerin asimetrisi;
• Rötar;
• aktüatörün sıkışması.

KRL terminalleriyle manyetik yol vericilerden ayrı olarak veya doğrudan PML'ye monte edilebilirler. Standart tip raylara monte edilir, koruma sınıfı – IP20.

PTT. Sincap kafesli rotorlu asenkron üç fazlı makineleri, mekanizmanın gecikmeli başlatılmasından, uzun süreli aşırı yüklenmelerden ve asimetriden, yani faz dengesizliğinden korurlar.

RTT'ler çeşitli elektrikli sürücü kontrol devrelerinde bileşen olarak kullanılabileceği gibi PMA serisi yolvericilere entegrasyon için de kullanılabilir.

TRN. Elektrik tesisatının başlatılmasını ve motorun çalışma modunu kontrol eden iki fazlı anahtarlar. Pratik olarak ortam sıcaklığından bağımsızdırlar; yalnızca kontakları manuel olarak başlangıç ​​durumuna döndürmek için bir sisteme sahiptirler. DC ağlarında kullanılabilirler.

RTI. Küçük de olsa elektrik tüketimi sabit olan elektrikli anahtarlama cihazları. KMI serisinin kontaktörlerine monte edilmiştir. Sigortalarla birlikte çalışın/otomatik anahtarlar.

Katı Hal Akım Röleleri. Hareketli parçası olmayan küçük üç fazlı elektronik cihazlardır.

Motor sıcaklıklarının ortalama değerlerinin hesaplanması prensibiyle çalışırlar, bu amaçla çalışma ve çalıştırma akımını sürekli izlerler. Ortamdaki değişikliklerden etkilenmezler ve bu nedenle tehlikeli alanlarda kullanılırlar.

RTK. Elektrikli ekipman muhafazalarında sıcaklık kontrolü için başlatma anahtarları. Termik rölelerin bileşen görevi gördüğü otomasyon devrelerinde kullanılırlar.

Elektrikli ekipmanın güvenilir çalışmasını sağlamak için röle elemanının hassasiyet ve hızın yanı sıra seçicilik gibi niteliklere sahip olması gerekir.

Yukarıda tartışılan cihazların hiçbirinin devreleri kısa devrelerden korumaya uygun olmadığını unutmamak önemlidir.

Termal koruma cihazları yalnızca mekanizmanın anormal çalışması veya aşırı yüklenme sırasında ortaya çıkan acil durumları önler.

Röle çalışmaya başlamadan önce elektrikli ekipmanlar yanabilir. Kapsamlı koruma için bunların sigortalarla veya modüler tasarımlı kompakt devre kesicilerle desteklenmesi gerekir.

Bağlantı, ayar ve işaretleme

Aşırı yük anahtarlama cihazı, bir elektrik devre kesicisinden farklı olarak güç devresini doğrudan kesmez, yalnızca acil durum modunda tesisi geçici olarak kapatmak için bir sinyal gönderir. Normalde anahtarlanan kontağı, kontaktör "durdurma" butonu olarak çalışır ve seri devreye bağlanır.

Cihaz bağlantı şeması

Röle tasarımında, doğrudan MP'ye bağlı olduğundan, başarılı çalışma sonrasında güç kontaklarının tüm işlevlerinin kesinlikle tekrarlanmasına gerek yoktur. Bu tasarım, güç kontakları için kullanılan malzemelerden önemli ölçüde tasarruf sağlar. Kontrol devresine küçük bir akımı bağlamak, üç fazı büyük olanla hemen ayırmaktan çok daha kolaydır.

Bir termal röleyi bir nesneye bağlamak için birçok şemada, kalıcı olarak kapalı bir kontak kullanılır. Kontrol panelinin "durdurma" düğmesine seri olarak bağlanır ve NC - normalde kapalı veya NC - normal bağlı olarak tanımlanır.

Termal korumanın çalışmasını başlatmak için böyle bir şemayla açık bir kontak kullanılabilir. Termik koruma rölesinin bağlı olduğu elektrik motorlarının bağlantı şemaları, ek cihazların varlığına veya teknik özelliklere bağlı olarak önemli ölçüde değişebilir.

Standart bir basit devrede TP, bir elektrik motorundaki düşük voltajlı marş motorunun çıkışına bağlanır. Cihazın ek kontakları marş bobinine seri olarak bağlanmalıdır

Bu, elektrikli ekipmanın aşırı yüklenmesine karşı güvenilir koruma sağlayacaktır. Akım sınır değerlerinin kabul edilemez düzeyde aşılması durumunda, röle elemanı devreyi açarak MP'yi ve motoru güç kaynağından anında kesecektir.

Termik rölenin bağlantısı ve montajı, kural olarak, elektrikli sürücüyü değiştirmek ve çalıştırmak için tasarlanmış manyetik bir marş motoruyla birlikte gerçekleştirilir. Ancak DIN rayına veya özel bir panele monte edilen tipleri de mevcuttur.

Röle elemanlarını ayarlamanın incelikleri

Elektrik motoru koruma cihazlarının ana gereksinimlerinden biri, motorun acil durumda çalıştırılması durumunda cihazların hassas çalışmasıdır. Yanlış pozitifler kesinlikle kabul edilemez olduğundan, doğru şekilde seçilmesi ve ayarların yapılması çok önemlidir.

Tüm teknik parametrelerde belirli bir motor tipine en uygun olan elektrotermal röle, her fazdaki aşırı yüklere karşı güvenilir koruma sağlayabilir, kurulumun uzun süre başlatılmasını önleyebilir ve rotorun sıkışmasıyla acil durumları önleyebilir.

Akım koruma elemanlarını kullanmanın avantajları arasında oldukça yüksek hıza, geniş tepki aralığına ve kurulum kolaylığına da dikkat edilmelidir. Aşırı yük sırasında elektrik motorunun zamanında kapatılmasını sağlamak için termal koruma rölesi özel bir platform/stand üzerinde yapılandırılmalıdır.

Bu durumda, nominal akımların NE'deki doğal dengesiz yayılmasından kaynaklanan yanlışlıklar ortadan kaldırılır. Koruyucu cihazı bir tezgah üzerinde test etmek için hayali yük yöntemi kullanılır.

Gerçek termal yükü simüle etmek için termokupldan azaltılmış voltajlı bir elektrik akımı geçirilir. Bundan sonra, zamanlayıcı kullanılarak kesin çalışma zamanı doğru bir şekilde belirlenir.

Temel parametreleri ayarlarken aşağıdaki göstergeler için çabalamalısınız:

• akımın 1,5 katı olduğunda cihaz 150 saniye sonra motoru kapatmalıdır;
• akımın 5...6 katında, 10 saniye sonra motoru kapatmalıdır.

Yanıt süresi doğru değilse röle elemanının kontrol vidası kullanılarak ayarlanması gerekir.

Doğru çalışması için, cihazın izin verilen en yüksek motor elektrik akımına ve hava sıcaklığına ayarlanması gerekir.

Bu, NE ve motorun nominal akım değerlerinin farklı olduğu durumlarda ve ayrıca ortam sıcaklığının nominal sıcaklığın (+40 ºC) 10 santigrat dereceden fazla altında olması durumunda yapılır.

Bimetalik şeridin ısınması bu parametreye bağlı olduğundan, söz konusu nesnenin etrafındaki sıcaklık arttıkça elektrotermal anahtarın çalışma akımı azalır. Önemli farklılıklar varsa, termokuplun daha da ayarlanması veya daha uygun bir termo elemanın seçilmesi gerekir.

Keskin sıcaklık dalgalanmaları akım rölesinin performansını büyük ölçüde etkiler. Bu nedenle gerçek değerleri dikkate alarak temel işlevleri etkin bir şekilde yerine getirebilecek bir NE seçmek çok önemlidir.

TR'nin korumalı elektrik tesisatı ile aynı odaya yerleştirilmesi tavsiye edilir. Isı jeneratörlerinin, ısıtma fırınlarının ve diğer ısı kaynaklarının yakınına kurulmamalıdırlar.

Bu kısıtlamalar sıcaklık kompanzasyonlu röleler için geçerli değildir. Koruyucu cihazın akım ayarı, termoelementin nominal akımından 0,75-1,25x aralığında ayarlanabilir. Kurulum aşamalar halinde gerçekleştirilir.

Öncelikle E düzeltmesi hesaplanır₁ sıcaklık telafisi olmadan:

e₁=(ben_isim-BEN_hayır)/c×I_hayır,

Nerede

• BEN_isim – nominal motor yük akımı,
• BEN_hayır – röledeki çalışan ısıtma elemanının nominal akımı,
• c, terazi bölümünün yani eksantrik olanın fiyatıdır (korunmuş başlangıçlar için c=0,055, açık olanlar için c=0,05).

Bir sonraki adım E düzeltmesini belirlemektir.₂ ortam sıcaklığına:

e₂=(t_A-30)/10,

nerede_A (ortam sıcaklığı) – santigrat derece cinsinden ortam sıcaklığı.

Son aşama toplam düzeltmeyi bulmaktır:

E=E₁+E₂.

Toplam düzeltme E “+” veya “-” işaretiyle olabilir.Sonuç kesirli bir değer ise, mevcut yükün niteliğine bağlı olarak aşağı doğru/daha büyük bir tam sayıya yuvarlanmalıdır.

Röleyi ayarlamak için eksantrik, toplam düzeltmenin ortaya çıkan değerine aktarılır. Yüksek tepki sıcaklığı, koruyucu cihazın çalışmasının harici göstergelere bağımlılığını azaltır.

Termal koruma rölesi, cihazın çalışma akımının elektromekanik kurulumun nominal akımının ±%25'i dahilinde manuel olarak düzgün şekilde ayarlanmasına olanak tanır

Bu göstergelerin ayarlanması, hareketi bimetalik plakanın ilk kıvrımını değiştiren özel bir kol ile gerçekleştirilir. Termoelementlerin değiştirilmesiyle çalışma akımı daha geniş bir aralıkta ayarlanabilir.

Modern aşırı yük koruma anahtarlama cihazlarında, cihazın servis verilebilirliğini özel bir stand olmadan kontrol etmenizi sağlayan bir test düğmesi bulunur. Ayrıca tüm ayarları sıfırlamak için bir anahtar da bulunmaktadır. Otomatik veya manuel olarak sıfırlanabilirler. Ayrıca ürün, elektrikli cihazın mevcut durumunu gösteren bir gösterge ile donatılmıştır.

Elektrotermal rölelerin işaretlenmesi

Koruyucu cihazlar elektrik motorunun gücüne bağlı olarak seçilir. Anahtar özelliklerin ana kısmı sembolde gizlidir.

KEAZ fabrikasındaki termik rölelerin işareti böyle görünüyor. Seçim yaparken söz konusu modelin anma akımının yeterli olmasına dikkat etmek önemlidir.

Belirli noktalara odaklanmalısınız:

1. Akım değerlerinin ayar aralığı (parantez içinde belirtilmiştir) farklı üreticiler arasında minimum düzeyde farklılık gösterir.
2. Belirli bir yürütme türü için harf tanımları değişebilir.
3. İklimsel performans genellikle bir aralık şeklinde sunulur.Örneğin UHL3O4 şu şekilde okunmalıdır: UHL3-O4.

Bugün çeşitli cihaz çeşitlerini satın alabilirsiniz: alternatif ve doğru akım için röleler, tek kararlı ve çift kararlı, açıldığında/kapatıldığında yavaşlayan cihazlar, hızlanma elemanlarına sahip termal koruma röleleri, tutma sargısı olmayan, bir veya daha fazla sargılı termal koruma röleleri .

Bu parametreler her zaman cihazların etiketlerinde görüntülenmez, ancak elektrikli ürünlerin veri sayfasında belirtilmelidir.

Elektromanyetik rölelerin yapısı, tipleri ve işaretlerini öğrenin sonraki makalehakkında bilgi sahibi olmanızı tavsiye ederiz.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

RTT 32P cihazı örneğini kullanarak bir elektrik motorunun etkili bir şekilde korunması için bir akım rölesinin tasarımı ve çalışma prensibi:

Aşırı yüke ve faz hatasına karşı uygun koruma, bir elektrik motorunun uzun süreli sorunsuz çalışmasının anahtarıdır. Mekanizmanın anormal çalışması durumunda röle elemanının nasıl tepki vereceğine dair video:

Bir termal koruma cihazının bir MP'ye nasıl bağlanacağı, bir elektrotermal rölenin devre şemaları:

Termal aşırı yük koruma rölesi, herhangi bir elektrikli tahrik kontrol sisteminin zorunlu bir işlevsel unsurudur. Motora geçen akıma tepki verir ve elektromekanik tesisatın sıcaklığı sınır değerlerine ulaştığında devreye girer. Bu, çevre dostu elektrik motorlarının kullanım ömrünün maksimuma çıkarılmasını mümkün kılar.

Lütfen aşağıdaki bloğa yorumlarınızı yazın. Kendi elektrik motorunuz için termik röleyi nasıl seçip yapılandırdığınızı bize anlatın. Yararlı bilgiler paylaşın, sorular sorun, makalenin konusuyla ilgili fotoğraflar yayınlayın.