Elektrimootorite, magnetkäivitite ja muude seadmete kaitse ülekuumenemiskoormuste eest toimub spetsiaalsete termokaitseseadmete abil. Soojuskaitsemudeli õigeks valikuks peate teadma selle toimimist, struktuuri, samuti valiku põhikriteeriume.
Sisu
Disain ja tööpõhimõte
Termorelee (TR) on loodud kaitsma elektrimootoreid ülekuumenemise ja enneaegse rikke eest. Pikaajalisel käivitamisel mõjutab elektrimootor voolu ülekoormusi, kuna käivitamisel tarbib see seitse korda vooluväärtust, mis viib mähiste kuumenemiseni. Nimivool (In) on vool, mille mootor võtab töötamise ajal. Lisaks pikendavad TR-id elektriseadmete kasutusiga.
Soojusrelee, mille struktuur koosneb kõige lihtsamatest elementidest:
- Kuumustundlik element.
- Ise lähtestuv kontakt.
- Kontaktid.
- Kevad.
- Bimetalljuhtplaat.
- Nupp.
- Seadeväärtusvoolu regulaator.
Termotundlik element on temperatuuriandur, mis edastab soojust bimetallplaadile või muule termokaitseelemendile.Isetaastuv kontakt võimaldab kuumutamisel elektritarbija toiteahelat koheselt avada, et vältida ülekuumenemist.
Plaat koosneb kahte tüüpi metallist (bimetallist), millest ühel on kõrge soojuspaisumistegur (Kp). Need on omavahel ühendatud keevitamise või valtsimise teel kõrgel temperatuuril. Kuumutamisel paindub kuumakaitseplaat madalama Kp-ga materjali poole ja jahutamisel naaseb plaat oma algasendisse. Üldjuhul on plaadid valmistatud invar (madalam Kp väärtus) ja mittemagnetilisest või kroom-nikkelterasest (kõrgem Kp väärtus).
Nupp lülitab sisse TR, seadeväärtuse voolu regulaator on vajalik tarbija jaoks optimaalse I väärtuse määramiseks ja selle ületamine põhjustab TR väljalülitumist.
TR-i tööpõhimõte põhineb Joule-Lenzi seadusel. Vool on juhi kristallvõres olevate aatomitega põrkuvate laetud osakeste suunaline liikumine (see väärtus on takistus ja seda tähistatakse R-ga). See interaktsioon põhjustab elektrienergiast saadud soojusenergia ilmnemise. Voolu kestuse sõltuvus juhi temperatuurist määratakse Joule-Lenzi seadusega.
Selle seaduse sõnastus on järgmine: kui I voolab läbi juhi, on soojushulk Q, mis vabaneb voolust selle vastasmõjus juhi kristallvõre aatomitega, võrdeline I ruuduga, R väärtus juht ja voolu kokkupuuteaeg juhil. Matemaatiliselt saab selle kirjutada järgmiselt: Q = a * I * I * R * t, kus a on teisendustegur, I on soovitud juhi kaudu läbiv vool, R on takistuse väärtus ja t on juhi vooluaeg. I.
Kui koefitsient a = 1, mõõdetakse arvutuse tulemust džaulides ja kui a = 0,24, mõõdetakse tulemust kalorites.
Bimetallmaterjali kuumutamine toimub kahel viisil.Esimeses voolab ma läbi bimetalli ja teises läbi mähise. Mähise isolatsioon aeglustab soojusenergia voolu. Termorelee soojeneb kõrgete I väärtuste korral rohkem kui kokkupuutel termotundliku elemendiga. Selle tulemuseks on kontaktsignaali aktiveerimise viivitus. Kaasaegsed TR-id kasutavad mõlemat põhimõtet.
Termokaitseseadme bimetallplaat kuumutatakse koormuse ühendamise ajal. Kombineeritud küte võimaldab saada optimaalsete omadustega seadet. Plaati kuumutatakse seda läbiva I tekitatud soojuse ja I koormuse juures spetsiaalse küttekeha abil. Kuumutamise ajal bimetallplaat deformeerub ja toimib isetagastavale kontaktile.
Põhijooned
Igal TTA-l on individuaalsed tehnilised omadused (TC). Relee tuleb valida vastavalt koormuskarakteristikule ja kasutustingimustele elektrimootori või muu energiatarbijaga:
- Väärtuses.
- Reguleerimisvahemik I töö.
- Pinge.
- TP töö lisajuhtimine.
- Võimsus.
- Reageerimise piir.
- Tundlikkus faaside tasakaalustamatuse suhtes.
- Komistamise klass.
Voolu nimiväärtus – I väärtus, mille jaoks TR on ette nähtud. Valitakse selle tarbija In väärtuse järgi, kellega see on otse ühendatud. Lisaks on vaja valida In reserviga ja juhinduda järgmisest valemist: Inr = 1,5 * Ind, kus Inr - In TP, mis peab olema mootori nimivoolust (Ind) 1,5 korda suurem.
Reguleerimispiiri I toimimine on termokaitseseadme üks olulisi parameetreid. Selle parameetri tähistus on In väärtuse reguleerimisvahemik. Pinge - toitepinge väärtus, mille jaoks relee kontaktid on ette nähtud; lubatava väärtuse ületamisel tekib seadme rike.
Teatud tüüpi releed on seadme ja tarbija töö juhtimiseks varustatud eraldi kontaktidega.Võimsus - see on TR-i üks peamisi parameetreid, mis määrab ühendatud tarbija või tarbijate rühma väljundvõimsuse.
Väljalülituspiir ehk künnis on koefitsient, mis sõltub nimivoolust. Üldiselt on selle väärtus vahemikus 1,1 kuni 1,5.
Tundlikkus faaside tasakaalustamatuse suhtes (faasiasümmeetria) näitab tasakaalustamata faasi ja faasi protsentuaalset suhet, mille kaudu voolab vajaliku väärtusega nimivool.
Väljalülitusklass - parameeter, mis tähistab TR keskmist reaktsiooniaega sõltuvalt seadeväärtuse voolu kordsusest.
Peamine omadus, mille järgi on vaja TR-i valida, on reaktsiooniaja sõltuvus koormusvoolust.
Juhtmestiku skeem
Ahela termoreleede ühendusskeemid võivad olenevalt seadmest oluliselt erineda. TR-id ühendatakse aga jadamisi mootori mähise või magnetkäivitusmähisega tavaliselt avatud kontaktiga, sest selline ühendus aitab kaitsta seadet ülekoormuste eest. Kui voolutarve on ületatud, lahutab TR seadme vooluvõrgust.
Enamik vooluahelaid kasutab püsivalt avatud kontakti, mis töötab, kui see on ühendatud juhtpaneelil oleva stopp-nupuga järjestikku. Põhimõtteliselt on see kontakt tähistatud tähtedega NC või H3.
Tavaliselt suletud kontakti saab kasutada, kui on ühendatud kaitsehäire. Samuti kasutatakse seda kontakti keerukamates ahelates seadme hädaseiskamise tarkvaraliseks juhtimiseks mikroprotsessorite ja mikrokontrollerite abil.
Termostaadi ühendamine on piisavalt lihtne. Selleks peate juhinduma järgmisest põhimõttest: TP asetatakse pärast starteri kontaktoreid, kuid enne mootorit, ja püsivalt suletud kontakt lülitatakse seiskamisnupuga järjestikku.
Termoreleede tüübid
Termoreleed jagunevad mitmeks tüübiks:
- Bimetall - PTL-id (ksd, lrf, lrd, lr, iek ja ptlr).
- Tahkes olekus.
- Relee seadme temperatuurirežiimi juhtimiseks. Põhilised tähistused on järgmised: RTK, NR, TF, ERB ja DU.
- Sulami sulatusreleed.
Bimetallilised TR-id on primitiivse disainiga ja lihtsad seadmed.
Tahkistüüpi termorelee tööpõhimõte erineb bimetalltüübist üsnagi. Tahkisrelee on elektrooniline seade, mida nimetatakse ka snapperiks ja mis on valmistatud raadioelementidel ilma mehaaniliste kontaktideta.
Nende hulka kuuluvad RTR ja RTI IEK, mis arvutab elektrimootori keskmise temperatuuri, jälgides selle käivitumist ja In. Nende releede peamine omadus on sädemete vastupanuvõime, st neid saab kasutada plahvatusohtlikes keskkondades. Seda tüüpi relee on kiirem väljalülitusajal ja seda on lihtsam reguleerida.
RTC-d on ette nähtud elektrimootori või muu seadme temperatuuriseisundi jälgimiseks termistori või termotakisti (sondi) abil. Kui temperatuur tõuseb kriitilise seisundini, suureneb selle takistus järsult. Ohmi seaduse järgi, kui R suureneb, vool väheneb ja tarbija lülitub välja, kuna selle väärtus ei ole tarbija normaalseks tööks piisav. Seda tüüpi releed kasutatakse külmikutes ja sügavkülmikutes.
Termorelee konstruktsioon erineb oluliselt teistest mudelitest ja koosneb järgmistest elementidest:
- Küttekeha mähis.
- Madala sulamistemperatuuriga sulam (eutektiline).
- Kaitselüliti mehhanism.
Eutektiline sulam sulab madalal temperatuuril ja kaitseb tarbija toiteahelat kontakti katkestades. See relee on seadmesse sisse ehitatud ja seda kasutatakse pesumasinates ja autotööstuses.
Termorelee valik tehakse ülekuumenemise eest kaitstava seadme TC ja töötingimuste analüüsimisel.
Kuidas valida termoreleed
Ilma keerukate arvutusteta saate valida mootorile sobiva soojusrelee võimsuse järgi (termokaitseseadmete tehniliste andmete tabel).
Termorelee nimivoolu arvutamise põhivalem:
Intr = 1,5 * Intr.
Näiteks on vaja arvutada In TR 1,5 kW asünkroonse elektrimootori jaoks, mis toidetakse kolmefaasilisest vahelduvpingevõrgust väärtusega 380 V.
Seda on üsna lihtne teha. Mootori nimivoolu väärtuse arvutamiseks kasutage võimsuse valemit:
P = I * U.
Seega Ind = P / U = 1500 / 380 ≈ 3,95 A. TP nimivoolu väärtus arvutatakse järgmiselt: Intr = 1,5 * 3,95 ≈ 6 A.
Arvutuste põhjal valige RTL-1014-2 tüüpi TP, mille seadeväärtusvool on reguleeritav vahemikus 7 kuni 10 A.
Kui ümbritseva õhu temperatuur on kõrge, tuleb seadeväärtus seada miinimumini. Madalatel ümbritseva õhu temperatuuridel tuleb arvestada mootori staatori mähiste kasvavat koormust ja võimalusel mitte sisse lülitada. Kui asjaolud nõuavad mootori kasutamist ebasoodsates tingimustes, on vaja seadistamist alustada madala seadeväärtusega vooluga ja seejärel suurendada seda vajaliku väärtuseni.
Seotud artiklid:
