Tipos y diseños de relés térmicos, cálculo y selección de relés térmicos para protección del motor.

El relé térmico realiza la función de protección contra sobrecargas prolongadas; su funcionamiento es similar al funcionamiento de un seccionador térmico en disyuntores. Dependiendo de la magnitud de la sobrecarga (desviación del modo nominal - I / Iн), se activa después de un período de tiempo apropiado, que puede calcularse a partir de la característica de tiempo-corriente del relé térmico. Echemos un vistazo más de cerca a lo que es un relé térmico y cómo elegirlo correctamente.

Propósito y principio de funcionamiento.

Cuando los motores están sobrecargados, el consumo de corriente aumenta y su calentamiento aumenta en consecuencia. Si el motor se sobrecalienta, se viola la integridad del aislamiento de los devanados, los rodamientos se desgastan más rápido y pueden atascarse. Al mismo tiempo liberación térmica de la máquina puede no proteger el equipo. Para hacer esto, necesita un relé térmico.

Se pueden producir sobrecargas debido al desequilibrio de fase, el movimiento obstruido del rotor, debido al aumento de la carga mecánica y los problemas con los rodamientos, cuando el eje del motor y los actuadores están completamente atascados.

El relé térmico responde al aumento de corriente y, dependiendo de su tamaño, interrumpirá el circuito de alimentación después de un tiempo, preservando así los devanados del motor intactos. Después de la subsiguiente eliminación del mal funcionamiento, siempre que el estator esté en buenas condiciones, el motor puede continuar funcionando.

Si el relé funcionó por razones desconocidas, y la inspección mostró que todo está en orden, puede devolver los contactos del relé a su estado original, para esto hay un botón.

El relé también puede funcionar en caso de un arranque prolongado del motor eléctrico. Al mismo tiempo, el aumento de las corrientes fluyen en los devanados. Un arranque prolongado es un proceso cuando el motor tarda mucho en alcanzar su velocidad nominal. Puede ocurrir debido a una sobrecarga en el eje, o debido a un bajo voltaje en la red de suministro.

El tiempo después del cual funcionará el relé está determinado por las características de tiempo-corriente de un relé en particular, en general se ve así:

El eje vertical muestra el tiempo en segundos después del cual los contactos rompen el circuito, y el eje horizontal muestra cuántas veces la corriente real excede la corriente nominal. Aquí vemos que a la corriente nominal del relé, el tiempo de funcionamiento del relé tiende al infinito, con una sobrecarga de 1.2 veces se abrirá en aproximadamente 5000 segundos, con una sobrecarga de 2 veces, en 500 segundos, con una sobrecarga de 5-8 veces, el relé funcionará en 10 segundos

Esta protección elimina las paradas permanentes del motor durante sobrecargas y sacudidas a corto plazo, pero ahorra el equipo cuando va más allá de los límites permitidos durante mucho tiempo.

Principio de funcionamiento

El relé tiene un par de placas bimetálicas con diferentes coeficientes de expansión de temperatura. Las placas están rígidamente conectadas entre sí; si se calientan, la estructura se doblará hacia la sección con un coeficiente de expansión de temperatura más bajo.

Las placas se calientan debido al flujo de la corriente de carga o desde el calentador a través del cual pasa la corriente de carga, el diagrama muestra varias vueltas alrededor del bimetal. La corriente que fluye calienta la placa hasta cierto límite. Cuanto mayor es la corriente, más rápido es el calentamiento.

Vale la pena tener en cuenta que si el relé está en una habitación caliente, debe configurar la corriente de funcionamiento con un amplio margen, ya que hay un calentamiento adicional del entorno. Además, si el relé acaba de funcionar, los contactos necesitan algo de tiempo para enfriarse. De lo contrario, puede ocurrir un falso positivo.

Veamos un ejemplo específico. Arriba puede ver el dispositivo de retransmisión TRN. Es bifásicoSe compone de tres celdas, en los elementos de calentamiento extremo, en el medio hay un compensador de temperatura, un regulador de corriente de funcionamiento, un disparo, un contacto de apertura, una palanca de retorno.

Cuando la corriente fluye a través del elemento calefactor (1), su temperatura aumenta, cuando la corriente alcanza la corriente de sobrecarga establecida, la placa bimetálica (2) se deforma. El empujador (10) se mueve hacia la derecha y empuja la placa del compensador de temperatura (3). Cuando se alcanza la corriente de sobrecarga, se dobla hacia la derecha y desengancha el pestillo (7). La barra de liberación (6) se eleva y los contactos (8) se abren.

Tipos de relés térmicos

Los relés térmicos se pueden conectar a las tres fases o dos de tres, según el diseño. La mayoría de los relés están diseñados para cumplir con arrancadores magnéticos específicos, esto es por conveniencia y precisión de instalación. Consideremos algunos de ellos.

RTL - adecuado para su uso con iniciadores de PML. Con un conjunto de terminales, el KRL se utiliza como un dispositivo de protección independiente.

PTT: adecuado para la instalación con arrancadores PME y PMA. También se puede usar como independiente si está montado en un panel especial.

RTI - relés térmicos para arrancadores KMI y KMT. En el frente puede ver un par de contactos de bloque adicionales, para la implementación de esquemas de visualización y otras cosas.

TRN es un relé térmico de dos fases. Se instala en motores trifásicos, al mismo tiempo que se conecta al espacio de dos fases. La temperatura ambiente no afecta su funcionamiento. En el regulador actual hay 10 divisiones 5 por disminución, 5 por aumento, el precio de una división es 5%.

De hecho, hay una gran cantidad de relés térmicos, pero todos realizan una función.

Los relés a menudo se montan en una caja de hierro especial. En la foto, el arrancador PMA es el cuarto valor a 63 amperios, con un relé térmico trifásico.

Un relé térmico está conectado a arrancadores modernos como se muestra en la foto a continuación, se obtiene un diseño completo.

El botón rojo "prueba" es necesario para un disparo de prueba del relé y para verificar la posibilidad de abrir contactos.

Este método de conexión ahorra espacio en carril din.

Diagrama de cableado

Como ya se mencionó, relé térmico protege contra sobrecarga a largo plazo equipo electrico. Se monta entre la fuente de alimentación y el consumidor.

La corriente controlada fluye a través de los elementos calefactores (1), abren los contactos (2) del relé térmico, en este circuito se utiliza un relé térmico de 2 fases. Sus contactos abren el circuito de la bobina del contactor o arrancador magnético, como si hubiera presionado el botón STOP. Cuando se ensambla, este diagrama se ve así:

En primer plano, puede ver cómo se conectan dos fases extremas desde los contactos de salida del arrancador. En el fondo, se ve que un terminal de los contactos TRH está conectado a la bobina del relé.

Si usa un circuito inverso de arrancadores magnéticos, entonces la conexión es casi la misma, debajo se muestra claramente. Los contactos marcados "10" y "12" están conectados al espacio de las bobinas de los arrancadores KM1 y KM2.

Aquí puede ver que hay un par normalmente cerrado y un contacto normalmente abierto. Esto es necesario, por ejemplo, para indicar el funcionamiento de la protección térmica, es decir Puede conectarle una lámpara indicadora o enviar una señal a la consola de despacho o ACS.

En el relé RTI, estos contactos se encuentran en el panel frontal:

• NO - normalmente abierto - para indicación;

• NC - normalmente cerrado - al arrancador.

El botón STOP cambia a la fuerza los contactos. Cuando se activa, dicho relé debería enfriarse y se encenderá nuevamente. Aunque en un ejemplo específico, es posible la reactivación manual y automática. Para hacer esto, use el botón azul con una ranura en forma de cruz a la derecha en el panel frontal, con la tapa cerrada, está bloqueada.

La elección de un motor específico.

Digamos que tenemos un motor AIR71V4U2. Su potencia es de 0,75 kW. Tenemos una red trifásica con un voltaje lineal de 380V. El motor está diseñado para 220V, si conecta los devanados con un triángulo y 380V, si es una estrella.La corriente nominal de dicho motor con bobinados conectados de acuerdo con el circuito en estrella 1.94A. Información completa contenido en su placa de identificaciónque ves en la foto de abajo.

De ello se deduce que debemos elegir un relé térmico para el motor con una corriente de 1.94 A. La corriente de respuesta del relé térmico debe exceder la corriente nominal del motor en 1.2 - 1.3 veces. Eso es:

Irel = IN * 1.2 ... 1.3

Deje que el motor funcione como parte de un mecanismo en el que se permiten sobrecargas a corto plazo pero significativas, por ejemplo, para levantar cargas pequeñas. Luego, la corriente establecida se selecciona 1.3 veces mayor que la corriente nominal del motor de inducción.

Irel = 1.94 * 1.3 = 2.522

Es decir, el relé debería funcionar a una corriente de 2.5-2.6A. Dichos relés son adecuados para nosotros:

• RTL-1007, con un rango de corriente de 1.5-2.6 A;

• RTL-1008, rango de corriente 2.4-4 A;

• RTI-1307, rango de corriente 1.6 ... 2.5 A;

• RTI-1308, rango de corriente 2.5 ... 4 A;

• TRN-25 3.2A (utilizando el regulador, puede reducir o aumentar la corriente en un 25%).

Métodos de ajuste de relé

El primer paso es determinar la configuración del relé térmico:

N1 = (In - In) / cI

donde In es la corriente nominal de la carga del motor eléctrico, In es la corriente nominal del elemento calefactor del relé térmico y s es el factor de división de escala (por ejemplo, c = 0.05).

Paso dos: corrección de la temperatura ambiente:

N2 = (T - 30) / 10

donde T es la temperatura ambiente, ° C.

Paso tres:

N = N1 + N2

Cuarto paso: ajuste el regulador al número deseado de divisiones N.

Se ingresa una corrección de temperatura si la temperatura ambiente es demasiado alta o baja. Si la temperatura en la habitación donde está instalado el relé se ve significativamente afectada por la temperatura en la calle, entonces la corrección debe hacerse en invierno y verano.

Cheque

Considere un ejemplo de un relé de tipo TRN. Para asegurarse de que el relé funciona:

1. Verifique el estado de la caja por grietas o astillas.

2. Verifique con carga conectada con corriente nominal.

3. Desmontar el relé y verificar la integridad de los contactos, la ausencia de hollín en ellos,

4. Compruebe si los calentadores están doblados.

5. Compruebe la distancia entre el bimetal y los elementos calefactores. Debería ser lo mismo, si no, luego ajustar con los tornillos de fijación.

6. Suministre la corriente nominal a través de uno de los calentadores, establezca el punto de ajuste en 1,5 veces la corriente nominal. En este estado, el relé funciona durante 145 s, luego el ajuste excéntrico se gira gradualmente a la posición "-5" hasta que el relé se dispara.

7. Después de un enfriamiento activo durante 15 minutos, verifique el segundo elemento calefactor de la misma manera.

Esquema del banco de pruebas:

Resumen breve

Los relés térmicos son un elemento importante en la protección de equipos eléctricos. Con él, protege su dispositivo de sobrecargas, y sus características le permitirán transferir sobretensiones de corriente a corto plazo sin falsos positivos, que no pueden proporcionar un disyuntor.

Los relés se pueden usar junto con arrancadores magnéticos, conectándose directamente con sus terminales de salida, formando así un diseño único, y como dispositivos de protección independientes, ubicados en un panel en un riel DIN y en gabinetes de control.