Schéma zapojení tepelného relé pro elektromotor

Zařízení vybavená motory potřebuje ochranu. Pro tyto účely je v něm instalován nucený chladicí systém, aby vinutí nepřekročila přípustnou teplotu. Někdy to nestačí, proto lze dodatečně namontovat tepelné relé. V domácích produktech si jej musíte nainstalovat sami. Proto je důležité znát schéma zapojení tepelného relé.

Princip činnosti tepelného relé

V některých případech může být do vinutí motoru zabudováno tepelné relé. Nejčastěji se však používá ve spojení s magnetickým startérem. To umožňuje prodloužit životnost tepelného relé. Celé rozběhové zatížení dopadá na stykač. V tomto případě má tepelný modul měděné kontakty, které jsou připojeny přímo k napájecím vstupům startéru. Vodiče z motoru jsou připojeny k tepelnému relé. Zjednodušeně řečeno je to mezičlánek, který analyzuje proud, který jím prochází od startéru do motoru.

Tepelný modul je založen na bimetalových deskách. To znamená, že jsou vyrobeny ze dvou různých kovů. Každý z nich má svůj vlastní koeficient roztažnosti při vystavení teplotě. Desky prostřednictvím adaptéru působí na pohyblivý mechanismus, který je spojen s kontakty směřujícími k elektromotoru. V tomto případě mohou být kontakty ve dvou polohách:

• normálně uzavřeno;
• normálně otevřené.

První typ je vhodný pro ovládání spouštěče motoru a druhý se používá pro poplašné systémy. Tepelné relé je postaveno na principu tepelné deformace bimetalových desek. Jakmile jimi začne protékat proud, jejich teplota začne stoupat. Čím více proudu protéká, tím více stoupá teplota desek tepelného modulu. V tomto případě se desky tepelného modulu posunou směrem ke kovu s nižším koeficientem tepelné roztažnosti. V tomto případě se kontakty sepnou nebo rozepnou a motor se zastaví.

Je důležité pochopit, že desky tepelného relé jsou navrženy pro konkrétní jmenovitý proud. To znamená, že zahřátí na určitou teplotu nezpůsobí deformaci desek. Pokud se v důsledku zvýšení zatížení motoru spustí a vypne tepelný modul, pak se po určité době vrátí desky do své přirozené polohy a kontakty se uzavřou nebo znovu otevřou a vyšle signál do startéru nebo jiné zařízení. U některých typů relé je možné upravit velikost proudu, který jím má protékat. K tomu je k dispozici samostatná páčka, pomocí které můžete zvolit hodnotu na stupnici.

Kromě regulátoru proudu může být na povrchu také tlačítko označené Test. Umožňuje vám zkontrolovat funkčnost tepelného relé. Musí být stisknuto při běžícím motoru. Pokud se to zastaví, pak je vše připojeno a funguje správně. Pod malou deskou z plexiskla se nachází indikátor stavu tepelného relé. Pokud se jedná o mechanickou možnost, můžete vidět pruh dvou barev v závislosti na probíhajících procesech. Na pouzdru vedle regulátoru proudu je tlačítko Stop. Na rozdíl od tlačítka Test vypne magnetický startér, ale kontakty 97 a 98 zůstanou otevřené, což znamená, že alarm nefunguje.

Věnovat pozornost! Popis je uveden pro tepelné relé LR2 D1314. Ostatní možnosti mají podobnou strukturu a schéma zapojení.

Tepelné relé může pracovat v manuálním i automatickém režimu. Druhý je nainstalován z výroby, což je důležité vzít v úvahu při připojování. Chcete-li přepnout na ruční ovládání, musíte použít tlačítko Reset. Je třeba ji otočit proti směru hodinových ručiček, aby se zvedla nad tělo. Rozdíl mezi režimy je ten, že v automatickém režimu se po spuštění ochrany relé vrátí do normálu po úplném ochlazení kontaktů. V manuálním režimu to lze provést pomocí tlačítka Reset. Téměř okamžitě vrátí kontaktní plošky do jejich normální polohy.

Tepelné relé má také další funkce, které chrání motor nejen před proudovým přetížením, ale také při odpojení nebo přerušení napájecí sítě nebo fáze. To platí zejména pro třífázové motory. Stává se, že jedna fáze vyhoří nebo s ní nastanou jiné problémy. V tomto případě kovové desky relé, které přijímají další dvě fáze, začnou procházet více proudu přes sebe, což vede k přehřátí a vypnutí. To je nezbytné pro ochranu dvou zbývajících fází a také motoru. V nejhorším případě může takový scénář vést k poruše motoru a také napájecích vodičů.

Věnovat pozornost! Tepelné relé není určeno k ochraně motoru před zkraty. To je způsobeno vysokou poruchovostí. Desky prostě nestihnou zareagovat. Pro tyto účely je nutné zajistit speciální jističe, které jsou rovněž součástí silového obvodu.

Charakteristika relé

Při výběru TR je třeba se řídit jeho vlastnostmi. Mezi deklarované mohou patřit:

• jmenovitý proud;
• rozpětí nastavení provozního proudu;
• síťové napětí;
• typ a počet kontaktů;
• vypočítaný výkon připojeného zařízení;
• minimální práh odezvy;
• třída zařízení;
• reakce na fázovou nerovnováhu.

Jmenovitý proud TP musí odpovídat proudu uvedenému na motoru, ke kterému bude připojení provedeno. Hodnotu pro motor zjistíte na typovém štítku, který je umístěn na krytu nebo na skříni. Napětí sítě musí přesně odpovídat tomu, kde bude použito. Může to být 220 nebo 380/400 voltů. Počet a typ kontaktů je také důležitý, protože různé stykače mají různá připojení. TR musí být schopen odolat výkonu motoru, aby nedocházelo k falešnému spuštění. U třífázových motorů je lepší vzít TP, které poskytují dodatečnou ochranu v případě fázové nerovnováhy.

Proces připojení

Níže je schéma zapojení TP se symboly. Na něm najdete zkratku KK1.1. Označuje kontakt, který je normálně sepnutý. Výkonové kontakty, kterými protéká proud do motoru, jsou označeny zkratkou KK1. Jistič umístěný v TP je označen jako QF1. Když je aktivován, proud je dodáván ve fázích. Fáze 1 se ovládá samostatnou klávesou, která je označena SB1. V případě neočekávané situace provede nouzové ruční zastavení. Z něj kontakt přechází na klíč, který zajišťuje spuštění a je označen zkratkou SB2. Přídavný kontakt, který vyčnívá ze startovacího tlačítka, je v pohotovostním stavu. Při spouštění je pak proud z fáze přes kontakt přiváděn do magnetického spouštěče přes cívku, která je označena KM1. Startér se spustí. V tomto případě jsou kontakty, které jsou normálně otevřené, sepnuté a naopak.

Při sepnutí kontaktů, které jsou ve schématu označeny zkratkou KM1, se sepnou tři fáze, které posílají proud přes tepelné relé do vinutí motoru, který je uveden do provozu. Pokud se proud zvýší, pak se vlivem TP kontaktních podložek pod zkratkou KK1 rozpojí tři fáze a startér bude bez napětí, a proto se motor zastaví. K obvyklému zastavení spotřebiče v nuceném režimu dojde stisknutím klávesy SB1. Přeruší první fázi, která přestane dodávat napětí startéru a jeho kontakty se rozpojí. Níže na fotografii můžete vidět improvizované schéma zapojení.

Pro tento TR je možné další schéma zapojení. Rozdíl je v tom, že kontakt relé, který je normálně sepnutý, při aktivaci neporuší fázi, ale nulu, která jde do startéru. Používá se nejčastěji z důvodu hospodárnosti při provádění montážních prací. Přitom se nulový kontakt připojí k TP a z druhého kontaktu se na cívku namontuje propojka, která spouští stykač. Při spuštění ochrany se otevře nulový vodič, což vede k vypnutí stykače a motoru.

Relé lze namontovat do obvodu, kde je zajištěn zpětný pohyb motoru. Rozdíl oproti schématu výše je ten, že v relé je rozpínací kontakt, který je označen KK1.1.

Pokud je relé sepnuto, pak je nulový vodič přerušen kontakty označenými KK1.1. Startér je bez napětí a přestane napájet motor. V případě nouze vám tlačítko SB1 pomůže rychle přerušit napájecí obvod a zastavit motor. Video o připojení TR můžete vidět níže.

Resumé

Schémata, která znázorňují princip připojení relé ke stykači, mohou mít jiná písmenná nebo digitální označení. Nejčastěji je jejich dekódování uvedeno níže, ale princip zůstává vždy stejný. Můžete si trochu procvičit sestavením celého obvodu se spotřebičem v podobě žárovky nebo malého motoru. Pomocí testovacího klíče můžete vyřešit nestandardní situaci. Tlačítka start a stop vám umožní zkontrolovat funkčnost celého okruhu. V tomto případě je nutné vzít v úvahu typ startéru a normální stav jeho kontaktů. Pokud existují nějaké pochybnosti, pak je lepší poradit se s elektrikářem, který má zkušenosti s montáží takových obvodů.

K ochraně elektromotoru před nepřijatelným dlouhodobým proudovým přetížením, ke kterému může dojít při zvýšení zatížení hřídele nebo ztrátě jedné z fází, se používá tepelné ochranné relé. Ochranné relé také ochrání vinutí před dalším zničením, pokud dojde ke zkratu.

Toto relé (zkráceně TR) se nazývá tepelné relé kvůli svému principu činnosti, který je podobný činnosti jističe, ve kterém bimetalové desky, které se ohýbají při zahřátí elektrickým proudem, přeruší elektrický obvod stisknutím spouště. mechanismus.

Vlastnosti tepelného relé

Ale na rozdíl od automatického ochranného spínače TP neotevírá napájecí obvody, ale přerušuje se samodržný řetěz magnetický startér. Normálně sepnutý kontakt ochranného zařízení působí podobně jako tlačítko Stop a je s ním zapojen do série.

Vzhledem k tomu, že tepelné relé je připojeno bezprostředně za magnetickým spouštěčem, není třeba duplikovat funkce stykače v případě nouzového otevření obvodů. Touto volbou provedení ochrany je dosaženo značných úspor materiálu pro výkonové skupiny kontaktů – je mnohem snazší spínat malý proud v jednom řídicím obvodu než přerušit tři kontakty při velkém proudovém zatížení.

Tepelné relé přímo nepřeruší silové obvody, ale pouze při překročení zátěže vydá řídicí signál – na tuto vlastnost je třeba pamatovat při připojování zařízení.

Tepelné relé má zpravidla dva kontakty – normálně zavřený a normálně otevřený. Když je zařízení spuštěno, tyto kontakty současně mění svůj stav.

Charakteristika tepelného relé

Výběr TP by měl být proveden porovnáním typických charakteristik tohoto ochranného zařízení podle stávajícího zatížení a provozních podmínek elektromotoru:

• Jmenovitý ochranný proud;
• Limit nastavení pro nastavení provozního proudu;
• Napětí silového obvodu;
• Počet a typ pomocných ovládacích kontaktů;
• Spínací výkon ovládacích kontaktů;
• Provozní práh (poměr ke jmenovitému proudu)
• Citlivost na fázovou asymetrii;
• Výletní třída;

Schéma zapojení

Ve většině schémat se při připojení tepelného relé k magnetickému startéru používá normálně uzavřený kontakt, který je připojen důsledně tlačítkem „Stop“ na ovládacím panelu. Označení tohoto kontaktu je kombinací písmen NC (normálně zapojeno) nebo NC (normálně zavřeno).

S tímto schématem zapojení lze použít normálně otevřený kontakt (NO) pro signalizaci, že se spustila tepelná ochrana elektromotoru. Ve složitějších schématech automatického řízení jej lze použít ke spuštění nouzového algoritmu pro zastavení řetězu dopravníku zařízení.

Chcete-li nezávisle připojit tepelné relé k ochraně elektromotoru, bez zkušeností s prací s takovým zařízením, bylo by správné nejprve se seznámit s principem činnosti a připojením magnetického spouštěče na tomto webu.

Bez ohledu na typ zapojení elektromotoru a počet stykačů magnetického spouštěče (přímé a zpětné spouštění) je implementace tepelného relé v obvodu zcela jednoduchá. Instaluje se za stykače před elektromotor a rozpínací (normálně zavřený) kontakt je zapojen do série s tlačítkem „Stop“.

Prvky připojení, ovládání a konfigurace TR

Podle GOST jsou svorky ovládacích kontaktů označeny 95-96 (normálně zavřené) a 97-98 (normálně otevřené).

Na tomto obrázku je schéma tepelného relé s označením svorek a ovládacích prvků. Tlačítko „Test“ slouží ke kontrole funkčnosti mechanismu.

Tlačítko „Stop“ se používá k ručnímu vypnutí ochranného zařízení.

Funkce „Re-arming“ umožňuje restartovat elektromotor poté, co ochrana sepne. Mnoho TR podporuje dvě možnosti – automatické (návrat do původního stavu nastane po vychladnutí bimetalových desek) a ruční natažení, které vyžaduje přímou akci operátora pro stisknutí odpovídajícího tlačítka.

Nastavení provozního proudu umožňuje vybrat hodnotu přetížení, ve kterém relé vypne cívku stykače, čímž dojde k odpojení elektromotoru.

Při výběru ochranného zařízení je třeba pamatovat na to, že analogicky s jističem mají tepelná relé také časovou proudovou charakteristiku. To znamená, že pokud je nastavený proud překročen o určitou hodnotu, k vypnutí nedojde okamžitě, ale až po určité době. Rychlost provozu bude záviset na násobku překročení nastaveného proudu.

Různé grafy odpovídají charakteru zátěže, počtu fází a teplotním podmínkám.

Jak je vidět z grafů, při zdvojnásobení zátěže může uplynout více než minuta, než se ochrana spustí. Pokud zvolíte TP, který není dostatečně výkonný, pak motor nemusí mít čas zrychlit, když je několikrát překročeno nastavení startovacího proudu přetížení.

Některá tepelná relé mají také příznak aktivace ochrany.

Ochranné uzavírací sklo slouží jak k označení, tak k ochraně nastavení pomocí těsnění,

Připojení a instalace TP

Moderní tepelná relé mají zpravidla ochranu pro všechny tři fáze, na rozdíl od tepelných relé běžných v sovětských dobách, označených TRN, kde se proudová regulace prováděla pouze ve dvou vodičích vedoucích k elektromotoru.

Podle typu připojení lze tepelná relé rozdělit do dvou typů:

• Instaluje se vedle magnetického spouštěče a připojuje se pomocí propojek (TRN, PTT).
• Montuje se přímo na stykač magnetického startéru (moderní modely).

Vstupní vodivé svorky u moderních modelů současně slouží jako součást upevnění tepelného relé na stykač magnetického spouštěče. Vkládají se do výstupních svorek stykače.

Jak můžete vidět na fotografii níže, v určitých mezích můžete změnit vzdálenost mezi svorkami, abyste se přizpůsobili různým typům stykačů.

Pro dodatečné upevnění TP jsou na samotném zařízení a na stykači opatřeny odpovídající výstupky.

Mechanika tepelného relé

Existuje mnoho druhů TR, ale jejich princip fungování je stejný – když protéká zvýšený proud bimetalové desky ohýbají se a působí prostřednictvím soustavy pák na spoušťový mechanismus kontaktních skupin.

Vezměme si například zařízení tepelného relé LR2 D1314 od společnosti Schneider Electric.

Obvykle lze toto zařízení rozdělit na dvě části: blok bimetalových desek a systém pák s kontaktními skupinami. Bimetalové desky se skládají ze dvou pásků z různých slitin, spojených do jedné struktury, s různými koeficienty tepelné roztažnosti.

Vlivem nerovnoměrného rozpínání při vysokých hodnotách proudu se tato struktura roztahuje nerovnoměrně, což způsobuje její ohyb. V tomto případě je jeden konec desky nehybně upevněn a pohyblivá část působí na pákový systém.

Pokud páčky odstraníte, skupiny kontaktů tepelného relé budou viditelné.

Nedoporučuje se hned po vypnutí zapínat tepelné relé a restartovat elektromotor – desky potřebují čas na vychladnutí a návrat do původního stavu. Kromě toho by bylo moudřejší nejprve najít důvod aktivace ochrany.