La protecció dels motors elèctrics, arrencadors magnètics i altres equips de càrregues que provoquen un sobreescalfament es realitza mitjançant dispositius especials de protecció tèrmica. Per triar correctament un model de protecció tèrmica, cal conèixer el seu principi de funcionament, dispositiu, així com els principals criteris de selecció.
Contingut
Dispositiu i principi de funcionament
El relé tèrmic (TR) està dissenyat per protegir els motors elèctrics del sobreescalfament i la fallada prematura. Durant un arrencada a llarg termini, el motor elèctric està subjecte a sobrecàrregues de corrent, perquè. durant la posada en marxa, es consumeix set vegades el corrent, provocant l'escalfament dels bobinatges. Corrent nominal (In) - el corrent consumit pel motor durant el funcionament. A més, TR augmenta la vida útil dels equips elèctrics.
Relé tèrmic, el dispositiu del qual consta dels elements més senzills:
- element termosensible.
- Contacte amb autodevolució.
- Contactes.
- Primavera.
- Conductor bimetàl·lic en forma de placa.
- Botó.
- Regulador de corrent de consigna.
L'element sensible a la temperatura és un sensor de temperatura utilitzat per transferir calor a una placa bimetàl·lica o un altre element de protecció tèrmica. El contacte amb autorretorn permet, quan s'escalfa, obrir instantàniament el circuit d'alimentació d'un consumidor elèctric per evitar el sobreescalfament.
La placa consta de dos tipus de metall (bimetàl·lic), un dels quals té un alt coeficient d'expansió tèrmica (Kp). S'uneixen per soldadura o enrotllament a altes temperatures. Quan s'escalfa, la placa de protecció tèrmica es doblega cap al material amb un Kp inferior, i després de refredar-se, la placa pren la seva posició original. Bàsicament, les plaques estan fetes d'Invar (Kp inferior) i d'acer no magnètic o crom-níquel (Kp superior).
El botó encén el TR, el regulador de corrent és necessari per establir el valor òptim de I per al consumidor, i el seu excés conduirà al funcionament del TR.
El principi de funcionament de TR es basa en la llei de Joule-Lenz. El corrent és el moviment dirigit de partícules carregades que xoquen amb els àtoms de la xarxa cristal·lina del conductor (aquest valor és la resistència i es denota amb R). Aquesta interacció provoca l'aparició de l'energia tèrmica obtinguda a partir de l'energia elèctrica. La dependència de la durada del flux de la temperatura del conductor ve determinada per la llei de Joule-Lenz.
La formulació d'aquesta llei és la següent: quan I passa pel conductor, la quantitat de calor Q generada pel corrent, quan interacciona amb els àtoms de la xarxa cristal·lina del conductor, és directament proporcional al quadrat de I, el valor de R del conductor i el temps que el corrent actua sobre el conductor.Matemàticament, es pot escriure de la següent manera: Q = a * I * I * R * t, on a és el factor de conversió, I és el corrent que circula pel conductor desitjat, R és el valor de la resistència i t és el temps de flux de jo.
Quan el coeficient a = 1, el resultat del càlcul es mesura en joules, i sempre que a = 0,24, el resultat es mesura en calories.
El material bimetàl·lic s'escalfa de dues maneres. En el primer cas, passa pel bimetàl·lic, i en el segon, pel bobinatge. L'aïllament de la bobina frena el flux d'energia tèrmica. L'interruptor tèrmic s'escalfa més a valors elevats de I que quan entra en contacte amb l'element sensor de temperatura. El senyal d'activació del contacte es retarda. Tots dos principis s'utilitzen en els models TR moderns.
L'escalfament de la placa bimetàl·lica del dispositiu de protecció tèrmica es realitza quan la càrrega està connectada. La calefacció combinada permet obtenir un dispositiu amb característiques òptimes. La placa s'escalfa per la calor que genera I en passar-hi, i per un escalfador especial quan està carregat. Durant l'escalfament, la cinta bimetàl·lica es deforma i actua sobre el contacte amb autorretorn.
Característiques principals
Cada TR té característiques tècniques individuals (TX). El relé s'ha de seleccionar d'acord amb les característiques de la càrrega i les condicions d'ús quan es fa servir un motor elèctric o un altre consumidor d'electricitat:
- El valor de In.
- Interval d'ajust de l'accionament I.
- Voltatge.
- Gestió addicional del funcionament del TR.
- Poder.
- Límit d'operació.
- Sensibilitat al desequilibri de fase.
- Classe de viatge.
El valor de corrent nominal és el valor de I per al qual està dissenyat el TR.Es selecciona segons el valor d'In del consumidor al qual està directament connectat. A més, heu de triar amb un marge de In i guiar-vos per la fórmula següent: Inr \u003d 1,5 * Ind, on Inr - In TR, que hauria de ser 1,5 vegades més que el corrent nominal del motor (Ind).
El límit d'ajust de l'operació I és un dels paràmetres importants del dispositiu de protecció tèrmica. La designació d'aquest paràmetre és el rang d'ajust del valor In. Tensió: el valor de la tensió d'alimentació per a la qual estan dissenyats els contactes del relé; si es supera el valor permès, el dispositiu fallarà.
Alguns tipus de relés estan equipats amb contactes separats per controlar el funcionament del dispositiu i el consumidor. La potència és un dels paràmetres principals del TR, que determina la potència de sortida del consumidor connectat o grup de consumidors.
El límit o llindar d'intervenció és un factor que depèn del corrent nominal. Bàsicament, el seu valor està entre 1,1 i 1,5.
La sensibilitat al desequilibri de fase (asimetria de fase) mostra la relació percentual de la fase amb desequilibri respecte a la fase per la qual flueix el corrent nominal de la magnitud requerida.
La classe de disparo és un paràmetre que representa el temps mitjà d'intervenció del TR en funció del múltiple del corrent de configuració.
La característica principal per la qual cal triar TR és la dependència del temps de funcionament del corrent de càrrega.
Diagrama de cablejat
Els diagrames per connectar un relé tèrmic a un circuit poden variar significativament segons el dispositiu.Tanmateix, els TR es connecten en sèrie amb el bobinat del motor o la bobina d'arrencada magnètica a un contacte normalment obert, ja que aquest tipus de connexió permet protegir el dispositiu de sobrecàrregues. Si se superen els indicadors de consum actual, el TR desconnecta el dispositiu de la font d'alimentació.
A la majoria de circuits, s'utilitza un contacte permanentment obert quan es connecta, que funciona quan es connecta en sèrie amb un botó d'aturada al tauler de control. Bàsicament, aquest contacte està marcat amb les lletres NC o H3.
Es pot utilitzar un contacte normalment tancat quan es connecta una alarma de protecció. A més, en circuits més complexos, aquest contacte s'utilitza per implementar el control programari de la parada d'emergència del dispositiu mitjançant microprocessadors i microcontroladors.
El termòstat és fàcil de connectar. Per fer-ho, cal guiar-se pel següent principi: TR es col·loca després dels contactors de l'arrencada, però abans del motor elèctric, i el contacte tancat permanentment s'activa mitjançant una connexió en sèrie amb el botó d'aturada.
Tipus de relés tèrmics
Hi ha molts tipus en els quals es divideixen els relés tèrmics:
- Bimetàl·lic - RTL (ksd, lrf, lrd, lr, iek i ptlr).
- Estat sòlid.
- Relé per controlar el règim de temperatura del dispositiu. Les principals designacions són les següents: RTK, NR, TF, ERB i DU.
- Relé de fusió d'aliatges.
Els TR bimetàl·lics tenen un disseny primitiu i són dispositius senzills.
El principi de funcionament d'un relé tèrmic d'estat sòlid difereix significativament del tipus bimetàl·lic. Un relé d'estat sòlid és un dispositiu electrònic, que també s'anomena Schneider i que es fa amb elements de ràdio sense contactes mecànics.
Aquests inclouen RTR i RTI IEK, que calculen les temperatures mitjanes del motor elèctric controlant-ne l'arrencada i l'entrada. La característica principal d'aquests relés és la capacitat de resistir les espurnes, és a dir. es poden utilitzar en ambients explosius. Aquest tipus de relé és més ràpid en temps de funcionament i més fàcil d'ajustar.
Els RTC estan dissenyats per controlar el règim de temperatura d'un motor elèctric o un altre dispositiu mitjançant un termistor o una resistència tèrmica (sonda). Quan la temperatura puja al mode crític, la seva resistència augmenta bruscament. Segons la llei d'Ohm, a mesura que R augmenta, el corrent disminueix i el consumidor s'apaga, perquè. el seu valor no és suficient per al funcionament normal del consumidor. Aquest tipus de relé s'utilitza en frigorífics i congeladors.
El disseny del relé de fusió tèrmica de l'aliatge difereix significativament d'altres models i consta dels elements següents:
- Enrotllament de l'escalfador.
- Un aliatge amb un punt de fusió baix (eutèctic).
- mecanisme de trencament de cadena.
L'aliatge eutèctic es fon a baixa temperatura i protegeix el circuit d'alimentació del consumidor trencant el contacte. Aquest relé està integrat al dispositiu i s'utilitza en rentadores i tecnologia d'automoció.
La selecció d'un relé tèrmic es fa analitzant les característiques tècniques i les condicions de funcionament del dispositiu, que s'ha de protegir del sobreescalfament.
Com triar un relé tèrmic
Sense càlculs complexos, podeu triar la qualificació adequada del relé electrotèrmic per al motor en termes de potència (taula de característiques tècniques dels dispositius de protecció tèrmica).
La fórmula bàsica per calcular el corrent nominal d'un TR és:
Intr = 1,5 * Ind.
Per exemple, cal calcular In TP per a un motor elèctric asíncron amb una potència d'1,5 kW, alimentat per una xarxa de CA trifàsica amb un valor de 380 V.
Això és prou fàcil de fer. Per calcular el valor del corrent nominal del motor, heu d'utilitzar la fórmula de potència:
P = I * U.
Per tant, Ind \u003d P / U \u003d 1500 / 380 ≈ 3,95 A. El valor del corrent nominal del TR es calcula de la manera següent: Intr \u003d 1,5 * 3,95 ≈ 6 A.
A partir dels càlculs, es selecciona un TR del tipus RTL-1014-2 amb un rang de corrent ajustable de 7 a 10 A.
Si la temperatura ambient és massa alta, establiu el punt de consigna al valor mínim. A una temperatura ambient baixa, s'ha de tenir en compte l'augment de la càrrega dels bobinats de l'estator del motor i, si és possible, no engegar-lo. Si les circumstàncies requereixen que el motor s'utilitzi en condicions desfavorables, cal començar a ajustar amb un corrent de configuració baix i, a continuació, augmentar-lo fins al valor requerit.
Articles semblants:
