Принцип роботи і підключення теплового реле для електродвигуна

Для захисту електродвигунів від перевантажень активно використовуються теплові реле.

Хоча було створено досить багато видів цих приладів, область їх застосування практично аналогічна.

При виборі теплового реле для електродвигуна необхідно знати особливості конструкції пристрою, а також принцип його роботи.

Початківцям електрикам, крім цього, належить розібратися зі схемами підключення приладу.

Конструктивні особливості

В основі пристрою і принципу дії теплового реле (ТР) лежить закон Джоуля-Ленца – виділяється на ділянці електричного кола кількість тепла пропорційно опору цієї ділянки і квадрату сили струму. Це фізичне явище сьогодні активно застосовується в теплових роз'єднувачах. Невелику ділянку електричного кола, який виступає в ролі випромінювача, намотується на ізолятор спіраллю.

Проходить через електрообладнання струм протікає і в цій ділянці. Поруч зі спіраллю розташована пластина, виготовлена ​​з біметалічного сплаву. При досягненні певної температури вона згинається і впливає на групу контактів.

Особливість пластини полягає в тому, що вона виготовлена ​​з двох металів, що володіють різними показниками коефіцієнта теплового розширення, які складають один елемент.

Конструкція приладу показана на малюнку.

До провідникам приєднані три фази живлення електромотора. Обмотка нагріву знаходиться над біметалічною пластиною, що дозволяє зменшити число помилкових спрацьовувань приладу. Пластини впираються в рухливий елемент конструкції, який впливає на механізм роз'єднувача. У верхній частині приладу розташовані дві групи контактів (закриті NC і відкриті NO), а також регулятор струмового навантаження пружинного типу.

Основні види

Так як існує досить багато видів електротеплового реле, то варто познайомитися з ними. Вони розрізняються областю застосування і навіть мають власну класифікацію. Серед основних типів ТР виділяють:

• РТЛ – трифазний прилад, що забезпечує захист електромотора від перекосу фаз, заклинювання ротора, а також затягнутого пуску. Реле цього типу може монтуватися на контакти пускача типу ПМЛ або працювати самостійно з клемником КРЛ.
• НІГ – пристрій призначений для роботи в трифазній електромережі та виконання функцій, аналогічно РТЛ. Прилад може використовуватися самостійно при монтажі на панелі або встановлюватися на пускачі типів ПМЕ і ПМА.
• ГТВ – трифазне реле, необхідне для захисту двигунів від асиметрії фаз, заклинювання і довгого пуску. Його можна монтувати на пускачі двох типів – КМІ або КМТ.
• ТРН – твердотільний прилад призначений для застосування в двофазних електромережах. Він дозволяє контролювати режим пуску і роботи електродвигуна. Пристрій оснащений ручним механізмом повернення контактів у початкове положення. Особливу увагу потрібно приділити тому факту, що на роботу реле температура зовнішнього середовища практично не робить ніякого впливу.
• РТК – для контролю температури використовується щуп, розташований в корпусі електроустаткування. Це реле теплове, воно здатне контролювати лише один параметр.
• ДТЦ – прилад плавлення сплаву. Його головний провідник виготовлений з певного металу, який при досягненні конкретної температури плавиться. В результаті відбувається роз'єднання електричного кола.

Таким чином, незважаючи на наявне розходження, всі ці прилади призначені для вирішення однієї задачі – захисту електричного обладнання.

Принцип роботи

Познайомившись з конструкцією і типами пристроїв, необхідно розібратися з принципом роботи теплового реле.На кожному електродвигуні виробник встановлює табличку з технічними характеристиками. Однією з найбільш важливих серед них є показник номінального робочого електроструму. Сьогодні використовується багато агрегатів, під час пуску або роботи яких це значення може істотно перевищуватися.

Якщо перевантаження спостерігаються протягом тривалого часового відрізку, то можливий перегрів котушок, руйнування ізоляційного шару і подальший вихід мотора з ладу. Захисні ТР здатні впливати на ланцюг управління, розмикаючи контакти або подаючи застережливий сигнал обслуговуючому персоналу. Прилади монтуються в силову електроланцюг перед двигуном, щоб мати можливість контролювати показник проходить через агрегат струму.

Під час налаштування захисного пристрою параметри виставляються в більшу сторону від номінального паспортного значення на величину від 10 до 20%. До питання настройки реле потрібно підходити відповідально, так як роз'єднання ланцюга при перевантаженні відбувається не миттєво. Залежно від різних факторів для цього може знадобитися 5-20 хвилин.

схеми підключення

Найчастіше при підключенні ТР до магнітних пускачів використовується група нормально замкнутих контактів. При цьому до кнопки «Стоп» вони приєднуються послідовно. Якщо використовується така схема, то нормально розімкнуті контакти можна задіяти в системі сигналізації спрацьовування пристрою. У більш складних автоматизованих системах ця група контактів часто застосовується для активації аварійних протоколів зупинки конвеєрних ланцюгів обслуговування.

Підключення ТР можна виконати самостійно, Але попередньо потрібно розібратися з конструктивними особливостями приладу і принципом його функціонування. Незалежно від типу використовуваного пристрою і кількості клем магнітного пускача, складнощів з впровадженням ТР в схему виникнути не повинно.

Прилад монтується перед електромотором, а його нормально замкнуті контакти повинні бути послідовно з'єднані з кнопкою зупинки обладнання.

Рекомендації по вибору

При виборі приладу необхідно орієнтуватися на область його використання, а також наявний функціонал. Проблем з пошуком потрібного захисного пристрою практично ніколи не виникає. Особливу увагу в цей час потрібно приділити таким моментам:

• Однофазні ТР з автоматичним скиданням повертаються в початковий стан після закінчення певного відрізка часу. Якщо електродвигун в цей момент ще перевантажений, прилад спрацює повторно.
• Реле, мають систему компенсації температури навколишнього середовища, здатні працювати в широкому температурному діапазоні.
• Деякі моделі приладів мають здатність контролювати стан фаз. Вони спрацюють не тільки при перегріванні двигуна, але також, якщо було виявлено обрив фаз, їх розворот або дисбаланс.
• Існують ТР, здатні спрацьовувати при недовантаження електрообладнання. Така ситуація можлива, наприклад, коли насос почав функціонувати всуху.

Вартість реле знаходиться в широкому ціновому діапазоні. Під час вибору приладу потрібно уважно вивчити його технічні характеристики. У паспорті можна також знайти і рекомендації по підключенню ТР. Втім, цей процес не є складним, і проблеми виникають вкрай рідко.