ઓપરેશનના સિદ્ધાંત અને થર્મલ રિલેના વાયરિંગ ડાયાગ્રામ

ઇલેક્ટ્રીક મોટર્સ, મેગ્નેટિક સ્ટાર્ટર્સ અને અન્ય સાધનોને ઓવરહિટીંગ લોડથી રક્ષણ ખાસ થર્મલ પ્રોટેક્શન ઉપકરણો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. થર્મલ પ્રોટેક્શન મોડેલની યોગ્ય પસંદગી કરવા માટે, તમારે તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે, તેની રચના, તેમજ પસંદગી માટેના મૂળભૂત માપદંડો જાણવાની જરૂર છે.

ડિઝાઇન અને ઓપરેશન સિદ્ધાંત

થર્મલ રિલે (TR) એ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સને ઓવરહિટીંગ અને અકાળ નિષ્ફળતાથી રક્ષણ આપવા માટે રચાયેલ છે. લાંબા ગાળાની શરૂઆત દરમિયાન, ઇલેક્ટ્રિક મોટર વર્તમાન ઓવરલોડને આધિન હોય છે, કારણ કે સ્ટાર્ટ-અપ દરમિયાન તે વર્તમાન મૂલ્ય કરતાં સાત ગણો વપરાશ કરે છે, જે વિન્ડિંગ્સને ગરમ કરવા તરફ દોરી જાય છે. રેટ કરેલ વર્તમાન (ઇન) એ ઓપરેશન દરમિયાન મોટર દ્વારા દોરવામાં આવેલ પ્રવાહ છે. વધુમાં, TRs વિદ્યુત સાધનોની સેવા જીવનમાં વધારો કરે છે.

થર્મલ રિલે, જેની રચનામાં સૌથી સરળ તત્વો શામેલ છે:

1. ગરમી-સંવેદનશીલ તત્વ.
2. સ્વ-રીસેટિંગ સંપર્ક.
3. સંપર્કો.
4. વસંત.
5. બાયમેટલ વાહક પ્લેટ.
6. બટન.
7. સેટપોઇન્ટ વર્તમાન નિયમનકાર.

થર્મલ સેન્સિંગ એલિમેન્ટ એ તાપમાન સેન્સર છે જે બાઈમેટાલિક પ્લેટ અથવા અન્ય થર્મલ પ્રોટેક્શન એલિમેન્ટમાં ગરમી ટ્રાન્સફર કરવા માટે સેવા આપે છે.સ્વ-રીસેટિંગ સંપર્ક ઇલેક્ટ્રીક ગ્રાહકના પાવર સપ્લાય સર્કિટને વધુ ગરમ થવાથી બચવા માટે જ્યારે ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે તરત જ ખોલવાની મંજૂરી આપે છે.

પ્લેટમાં બે પ્રકારની ધાતુ (બાયમેટલ) હોય છે, જેમાંથી એક ઉચ્ચ થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક (Kp) ધરાવે છે. તેઓ ઊંચા તાપમાને વેલ્ડીંગ અથવા રોલિંગ દ્વારા એકસાથે બંધાયેલા છે. જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે હીટ શિલ્ડ પ્લેટ નીચલા Kp સાથે સામગ્રી તરફ વળે છે, અને જ્યારે ઠંડુ થાય છે, ત્યારે પ્લેટ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછી આવે છે. સામાન્ય રીતે પ્લેટો ઇનવાર (નીચલી Kp મૂલ્ય) અને બિન-ચુંબકીય અથવા ક્રોમિયમ-નિકલ સ્ટીલ (ઉચ્ચ Kp મૂલ્ય) થી બનેલી હોય છે.

બટન TR ચાલુ કરે છે, ઉપભોક્તા માટે I નું શ્રેષ્ઠ મૂલ્ય સેટ કરવા માટે સેટપોઇન્ટ વર્તમાન નિયમનકાર જરૂરી છે, અને તેને ઓળંગવાથી TR ટ્રીપ થશે.

ટીઆરની કામગીરીનો સિદ્ધાંત જૌલ-લેન્ઝ કાયદા પર આધારિત છે. વર્તમાન એ ચાર્જ કરેલા કણોની દિશાત્મક ગતિ છે જે વાહકની સ્ફટિક જાળીમાં અણુઓ સાથે અથડાય છે (આ મૂલ્ય પ્રતિકાર છે અને R દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે). આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વિદ્યુત ઊર્જામાંથી પ્રાપ્ત થર્મલ ઊર્જાના દેખાવનું કારણ બને છે. કંડક્ટરના તાપમાન પર પ્રવાહની અવધિની અવલંબન જૌલ-લેન્ઝ કાયદા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

આ કાયદાની રચના નીચે મુજબ છે: જ્યારે હું વાહકમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે વાહક સ્ફટિક જાળીના અણુઓ સાથે તેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં પ્રવાહ દ્વારા છોડવામાં આવતી ગરમી Qનું પ્રમાણ I ના ચોરસના સીધા પ્રમાણસર હોય છે, R નું મૂલ્ય કંડક્ટર અને કંડક્ટર પરના વર્તમાનનો એક્સપોઝર સમય. ગાણિતિક રીતે તે નીચે પ્રમાણે લખી શકાય છે: Q = a * I * I * R * t, જ્યાં a એ રૂપાંતર પરિબળ છે, I એ ઇચ્છિત વાહકમાંથી વહેતો પ્રવાહ છે, R એ પ્રતિકાર મૂલ્ય છે અને t એ પ્રવાહનો સમય છે. આઈ.

જો ગુણાંક a = 1 હોય, તો ગણતરીનું પરિણામ જુલ્સમાં માપવામાં આવે છે, અને જો a = 0.24 હોય, તો પરિણામ કેલરીમાં માપવામાં આવે છે.

બાયમેટાલિક સામગ્રીને ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા બે રીતે થાય છે.પ્રથમમાં, હું બાયમેટલમાંથી વહેું છું, અને બીજામાં, વિન્ડિંગ દ્વારા. વિન્ડિંગનું ઇન્સ્યુલેશન થર્મલ ઊર્જાના પ્રવાહને ધીમું કરે છે. થર્મલ રિલે થર્મોસેન્સિટિવ તત્વના સંપર્ક કરતાં વધુ I મૂલ્યો પર વધુ ગરમ થાય છે. આ સંપર્ક સિગ્નલના સક્રિયકરણમાં વિલંબમાં પરિણમે છે. આધુનિક TR બંને સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ કરે છે.

જ્યારે લોડ જોડાયેલ હોય ત્યારે થર્મલ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસની બાયમેટાલિક પ્લેટ ગરમ થાય છે. સંયુક્ત ગરમી શ્રેષ્ઠ લાક્ષણિકતાઓ સાથે ઉપકરણ મેળવવા માટે પરવાનગી આપે છે. પ્લેટ I દ્વારા વહેતી ગરમી અને I લોડ પરના વિશિષ્ટ હીટર દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમી દ્વારા ગરમ થાય છે. હીટિંગ દરમિયાન, બાઈમેટાલિક પ્લેટ વિકૃત થાય છે અને સ્વ-પાછા થતા સંપર્ક પર કાર્ય કરે છે.

મુખ્ય વિશેષતાઓ

દરેક RTDમાં વ્યક્તિગત તકનીકી લાક્ષણિકતાઓ (TC) હોય છે. રિલે લોડની લાક્ષણિકતા અને ઇલેક્ટ્રિક મોટર અથવા અન્ય પાવર ગ્રાહક સાથે ઉપયોગની સ્થિતિ અનુસાર પસંદ થયેલ હોવું આવશ્યક છે:

1. મૂલ્યમાં.
2. ઑપરેશનની ગોઠવણ શ્રેણી I.
3. વિદ્યુત્સ્થીતિમાન.
4. ટીપી કામગીરીનું વધારાનું નિયંત્રણ.
5. શક્તિ.
6. પ્રતિભાવની મર્યાદા.
7. તબક્કાના અસંતુલન પ્રત્યે સંવેદનશીલતા.
8. ટ્રીપીંગનો વર્ગ.

વર્તમાનનું રેટેડ મૂલ્ય - I નું મૂલ્ય, જેના માટે TR ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો છે. ઉપભોક્તા કે જેની સાથે તે સીધો જોડાયેલ છે તેના ઇનના મૂલ્ય દ્વારા પસંદ કરવામાં આવે છે. વધુમાં, In પર અનામત સાથે પસંદગી કરવી જરૂરી છે અને નીચેના સૂત્ર દ્વારા માર્ગદર્શન મેળવવું જરૂરી છે: Inr = 1.5 * Ind, જ્યાં Inr - In TP, જે રેટેડ મોટર કરંટ (Ind) કરતા 1.5 ગણા વધારે હોવા જોઈએ.

ગોઠવણ મર્યાદા I ઑપરેશન એ થર્મલ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસના મહત્વપૂર્ણ પરિમાણોમાંનું એક છે. આ પરિમાણનું હોદ્દો એ In ની કિંમતની ગોઠવણ શ્રેણી છે. વોલ્ટેજ - પાવર વોલ્ટેજનું મૂલ્ય જેના માટે રિલે સંપર્કો ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે; જો અનુમતિપાત્ર મૂલ્ય ઓળંગાઈ જાય, તો ઉપકરણની નિષ્ફળતા થશે.

ઉપકરણ અને ગ્રાહકના સંચાલનને નિયંત્રિત કરવા માટે કેટલાક પ્રકારના રિલે અલગ સંપર્કોથી સજ્જ છે.પાવર - આ ટીઆરના મુખ્ય પરિમાણોમાંનું એક છે, જે કનેક્ટેડ ગ્રાહક અથવા ગ્રાહકોના જૂથની આઉટપુટ શક્તિ નક્કી કરે છે.

ટ્રિપિંગ મર્યાદા અથવા થ્રેશોલ્ડ એ એક ગુણાંક છે જે રેટ કરેલ વર્તમાન પર આધાર રાખે છે. સામાન્ય રીતે, તેનું મૂલ્ય 1.1 થી 1.5 ની રેન્જમાં હોય છે.

તબક્કાના અસંતુલન (તબક્કાની અસમપ્રમાણતા) પ્રત્યેની સંવેદનશીલતા એ અસંતુલિત તબક્કાના તે તબક્કાના ટકાવારી ગુણોત્તર સૂચવે છે કે જેના દ્વારા જરૂરી મૂલ્યનો રેટ કરેલ પ્રવાહ વહે છે.

ટ્રિપિંગ ક્લાસ - એક પરિમાણ જે સેટપોઇન્ટ વર્તમાનના ગુણાકારના આધારે TRના સરેરાશ પ્રતિભાવ સમયને રજૂ કરે છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતા, જેના દ્વારા ટીઆર પસંદ કરવું જરૂરી છે, તે લોડ વર્તમાનમાંથી પ્રતિભાવ સમયની અવલંબન છે.

વાયરિંગ ડાયાગ્રામ

સર્કિટમાં થર્મલ રિલેના વાયરિંગ ડાયાગ્રામ ઉપકરણના આધારે નોંધપાત્ર રીતે બદલાઈ શકે છે. જો કે, TRs મોટર વિન્ડિંગ અથવા ચુંબકીય સ્ટાર્ટર કોઇલ સાથે સામાન્ય રીતે ખુલ્લા સંપર્ક સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે, કારણ કે આ પ્રકારનું જોડાણ ઉપકરણને ઓવરલોડથી સુરક્ષિત કરવામાં મદદ કરે છે. જો વર્તમાન વપરાશ ઓળંગાઈ જાય, તો TR યુનિટને મુખ્ય પુરવઠાથી ડિસ્કનેક્ટ કરે છે.

મોટાભાગના સર્કિટ કાયમી રૂપે ખુલ્લા સંપર્કનો ઉપયોગ કરે છે જે નિયંત્રણ પેનલ પર સ્ટોપ બટન સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ હોય ત્યારે કાર્ય કરે છે. મૂળભૂત રીતે આ સંપર્ક NC અથવા H3 અક્ષરોથી ચિહ્નિત થયેલ છે.

જ્યારે સુરક્ષા એલાર્મ જોડાયેલ હોય ત્યારે સામાન્ય રીતે બંધ સંપર્કનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ઉપરાંત, વધુ જટિલ સર્કિટ્સમાં આ સંપર્કનો ઉપયોગ માઇક્રોપ્રોસેસર્સ અને માઇક્રોકન્ટ્રોલરનો ઉપયોગ કરીને ઉપકરણના ઇમરજન્સી સ્ટોપના સોફ્ટવેર નિયંત્રણને અમલમાં મૂકવા માટે થાય છે.

થર્મોસ્ટેટ કનેક્ટ કરવા માટે પૂરતું સરળ છે. આ કરવા માટે, તમારે નીચેના સિદ્ધાંત દ્વારા માર્ગદર્શન આપવાની જરૂર છે: TP સ્ટાર્ટરના સંપર્કકર્તાઓ પછી મૂકવામાં આવે છે, પરંતુ મોટર પહેલાં, અને કાયમી ધોરણે બંધ સંપર્કને સ્ટોપ બટન સાથે શ્રેણીમાં શામેલ કરવામાં આવે છે.

થર્મલ રિલેના પ્રકારો

ત્યાં ઘણા પ્રકારો છે જેમાં થર્મલ રિલે વિભાજિત થાય છે:

1. બાયમેટાલિક - PTLs (ksd, lrf, lrd, lr, iek અને ptlr).
2. ઘન સ્થિતિ.
3. ઉપકરણના તાપમાન મોડને નિયંત્રિત કરવા માટે રિલે. મૂળભૂત હોદ્દો નીચે મુજબ છે: RTK, NR, TF, ERB અને DU.
4. એલોય ગલન રિલે.

બાયમેટાલિક ટીઆરની આદિમ ડિઝાઇન હોય છે અને તે સરળ ઉપકરણો છે.

સોલિડ સ્ટેટ પ્રકારના થર્મલ રિલેના સંચાલનનો સિદ્ધાંત બાયમેટાલિક પ્રકારથી તદ્દન અલગ છે. સોલિડ સ્ટેટ રિલે એક ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ છે, જેને સ્નેપર પણ કહેવાય છે, જે યાંત્રિક સંપર્કો વિના રેડિયો તત્વો પર બનાવવામાં આવે છે.

તેમાં RTR અને RTI IEKનો સમાવેશ થાય છે, જે ઈલેક્ટ્રિક મોટરના શરુઆત અને અંદરનું નિરીક્ષણ કરીને સરેરાશ તાપમાનની ગણતરી કરે છે. આ રિલેની મુખ્ય વિશેષતા એ છે કે સ્પાર્કનો પ્રતિકાર કરવાની ક્ષમતા, એટલે કે તેનો ઉપયોગ વિસ્ફોટક વાતાવરણમાં થઈ શકે છે. આ પ્રકારનો રિલે ટ્રિપિંગ સમયમાં ઝડપી અને એડજસ્ટ કરવામાં સરળ છે.

RTCs એ થર્મિસ્ટર અથવા થર્મલ રેઝિસ્ટર (પ્રોબ) નો ઉપયોગ કરીને ઇલેક્ટ્રિક મોટર અથવા અન્ય ઉપકરણના તાપમાનની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરવા માટે રચાયેલ છે. જ્યારે તાપમાન ગંભીર સ્થિતિમાં વધે છે, ત્યારે તેનો પ્રતિકાર તીવ્રપણે વધે છે. ઓહ્મના કાયદા અનુસાર, જ્યારે R વધે છે, ત્યારે વર્તમાન ઘટે છે અને ગ્રાહક બંધ થઈ જાય છે કારણ કે તેનું મૂલ્ય સામાન્ય ગ્રાહક કામગીરી માટે પૂરતું નથી. આ પ્રકારના રિલેનો ઉપયોગ રેફ્રિજરેટર્સ અને ફ્રીઝર્સમાં થાય છે.

ફ્યુઝન થર્મલ રિલેની ડિઝાઇન અન્ય મોડેલોથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે અને તેમાં નીચેના ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે:

1. હીટર વિન્ડિંગ.
2. નીચા ગલનબિંદુ ધરાવતું એલોય (યુટેક્ટિક).
3. સર્કિટ બ્રેકર મિકેનિઝમ.

યુટેક્ટિક એલોય નીચા તાપમાને પીગળે છે અને સંપર્ક તોડીને ગ્રાહકના પાવર સર્કિટનું રક્ષણ કરે છે. આ રિલે ઉપકરણમાં બનેલ છે અને તેનો ઉપયોગ વોશિંગ મશીન અને ઓટોમોટિવ એપ્લિકેશન્સમાં થાય છે.

થર્મલ રિલેની પસંદગી ઓવરહિટીંગથી સુરક્ષિત રાખવા માટે ઉપકરણની ટીસી અને ઓપરેટિંગ શરતોનું વિશ્લેષણ કરીને કરવામાં આવે છે.

થર્મલ રિલે કેવી રીતે પસંદ કરવી

જટિલ ગણતરીઓ વિના તમે પાવર દ્વારા મોટર માટે થર્મલ રિલેનું યોગ્ય રેટિંગ પસંદ કરી શકો છો (થર્મલ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસની વિશિષ્ટતાઓનું કોષ્ટક).

થર્મલ રિલેના રેટ કરેલ વર્તમાનની ગણતરી માટે મૂળભૂત સૂત્ર:

ઈન્ટર = 1.5 * ઇન્ડ.

ઉદાહરણ તરીકે, 380 V ના મૂલ્ય સાથે ત્રણ-તબક્કાના AC વોલ્ટેજ નેટવર્કથી સંચાલિત 1.5 kW ની અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટર માટે TR માં ગણતરી કરવી જરૂરી છે.

આ કરવું એકદમ સરળ છે. રેટ કરેલ મોટર વર્તમાનના મૂલ્યની ગણતરી કરવા માટે, પાવર સૂત્રનો ઉપયોગ કરો:

P = I * U.

આથી, Ind = P/U = 1500/380 ≈ 3.95 A. TP ના નજીવા પ્રવાહનું મૂલ્ય નીચે પ્રમાણે ગણવામાં આવે છે: Intr = 1.5 * 3.95 ≈ 6 A.

ગણતરીઓના આધારે, RTL-1014-2 પ્રકારનો TP 7 થી 10 A સુધીના સેટપોઇન્ટ વર્તમાનની એડજસ્ટેબલ શ્રેણી સાથે પસંદ કરો.

જો આસપાસનું તાપમાન ઊંચું હોય, તો સેટપોઇન્ટ મૂલ્ય ન્યૂનતમ પર સેટ કરવું જોઈએ. નીચા આજુબાજુના તાપમાને, મોટર સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સ પરના વધતા ભારને ધ્યાનમાં લેવો આવશ્યક છે અને, જો શક્ય હોય તો, ચાલુ ન કરવું જોઈએ. જો સંજોગોમાં પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં મોટરનો ઉપયોગ જરૂરી હોય, તો સેટિંગને નીચા સેટપોઇન્ટ વર્તમાન સાથે શરૂ કરવું અને પછી તેને જરૂરી મૂલ્ય સુધી વધારવું જરૂરી છે.

સંબંધિત લેખો: