Čo je tepelné relé, na čo slúži? Na akom princípe funguje zariadenie a aké má vlastnosti? Čo treba zvážiť pri výbere relé a jeho inštalácii? Odpovede na tieto a ďalšie otázky nájdete v našom článku. Zvážime aj základné schémy zapojenia relé.
Čo je tepelné relé pre elektromotor
Zariadenie nazývané tepelné relé (TR) je séria zariadení určených na ochranu elektromechanických strojov (motorov) a batérií pred prehriatím pri prúdovom preťažení. Relé tohto typu sú prítomné aj v elektrických obvodoch, ktoré riadia teplotný režim v štádiu vykonávania rôznych technologických operácií vo výrobe a obvodoch vykurovacích telies.
Základným komponentom zabudovaným do tepelného relé je skupina kovových dosiek, ktorých časti majú rôzne koeficienty tepelnej rozťažnosti (bimetal). Mechanickú časť predstavuje pohyblivý systém spojený s elektrickými ochrannými kontaktmi. Elektrotepelné relézvyčajne sa dodáva s magnetickým štartérom a ističom.
Princíp činnosti zariadenia
Tepelné preťaženie v motoroch a iných elektrických zariadeniach sa vyskytuje, keď množstvo prúdu prechádzajúceho cez záťaž prekročí menovitý prevádzkový prúd zariadenia. Na vlastnosť prúdu zahriať vodič pri prechode, a vybudovaný TR. V ňom zabudované bimetalové platne sú dimenzované na určité prúdové zaťaženie, ktorého prebytok vedie k ich silnej deformácii (ohybu).
Platne tlačia na pohyblivú páku, ktorá zase pôsobí na ochranný kontakt, ktorý otvára obvod. V skutočnosti je prúd, pri ktorom sa okruh otvoril, vypínací prúd. Jeho hodnota je ekvivalentná teplote, ktorej prekročenie môže viesť k fyzickému zničeniu elektrických spotrebičov.
Moderné TR majú štandardnú skupinu kontaktov, z ktorých jeden pár je normálne uzavretý - 95, 96; druhý - normálne otvorený - 97, 98. Prvý je určený na pripojenie štartéra, druhý - pre signalizačné obvody. Tepelné relé pre elektromotor je schopné pracovať v dvoch režimoch. Automatika zabezpečuje nezávislé zapnutie štartovacích kontaktov pri ochladzovaní platní. V manuálnom režime obsluha vráti kontakty do pôvodného stavu stlačením tlačidla „reset“. Prahovú hodnotu spúšťania zariadenia môžete upraviť aj otáčaním ladiacej skrutky.
Ďalšou funkciou ochranného zariadenia je vypnúť motor, keďfázy. V tomto prípade sa motor tiež prehrieva, spotrebuje viac prúdu, a preto reléové dosky prerušia obvod. Aby sa predišlo účinkom skratových prúdov, pred ktorými TR nedokáže ochrániť motor, musí byť v obvode zahrnutý istič.
Typy tepelných relé
Existujú nasledujúce úpravy zariadenia – RTL, TRN, PTT a TRP.
Funkcie relé TRP. Tento typ zariadenia je vhodný pre aplikácie so zvýšeným mechanickým namáhaním. Má telo odolné voči nárazom a mechanizmus odolný voči vibráciám. Citlivosť automatizačného prvku nezávisí od teploty okolitého priestoru, keďže spúšťací bod leží za hranicou 200 stupňov Celzia. Používajú sa hlavne s motormi asynchrónneho typu trojfázového napájania (limit prúdu - 600 ampérov a napájanie - do 500 voltov) a v jednosmerných obvodoch do 440 voltov. Reléový obvod poskytuje špeciálny vykurovací prvok na prenos tepla na platňu, ako aj plynulé nastavenie ohybu platne. Vďaka tomu je možné zmeniť limit prevádzky mechanizmu až do 5%
- Funkcie relé RTL. Mechanizmus zariadenia je navrhnutý tak, že umožňuje chrániť zaťaženie elektromotora pred nadprúdom, ako aj v prípadoch, keď došlo k výpadku fázy a došlo k fázovej asymetrii. Aktuálny prevádzkový rozsah je v rozsahu 0,10-86,00 ampérov. Existujú modely kombinované so štartérmi alebo nie.
- Funkcie relé PTT. Účelom je chrániť asynchrónne motory, kde je rotor krátkyuzavreté, proti prúdovým rázom, ako aj v prípadoch nesúladu fáz. Sú zabudované do magnetických štartérov a do obvodov ovládaných elektrickými pohonmi.
Špecifikácie
Najdôležitejšou charakteristikou tepelného relé pre elektromotor je závislosť rýchlosti rozpojenia kontaktu od veľkosti prúdu. Ukazuje výkon zariadenia počas preťaženia a nazýva sa indikátorom času a prúdu.
Hlavné vlastnosti zahŕňajú:
- Menovitý prúd. Toto je prevádzkový prúd, na ktorý je zariadenie navrhnuté.
- Menovitý prúd pracovnej dosky. Prúd, pri ktorom je bimetal schopný deformovať sa v rámci prevádzkového limitu bez nevratného poškodenia.
- Limity úpravy aktuálneho nastavenia. Aktuálny rozsah, v ktorom bude relé pracovať a vykonávať ochrannú funkciu.
Ako pripojiť relé k obvodu
Najčastejšie je TR pripojený k záťaži (motoru) nie priamo, ale cez štartér. V klasickej schéme zapojenia sa ako ovládací kontakt používa KK1.1, ktorý je v počiatočnom stave uzavretý. Výkonovú skupinu (cez ktorú prúdi elektrina do motora) predstavuje kontakt KK1.
V momente, keď istič napája fázu, ktorá napája obvod cez tlačidlo stop, prejde na tlačidlo "štart" (3. kontakt). Keď sa stlačí, vinutie štartéra dostane energiu a následne pripojí záťaž. Fázy vstupujúce do motora tiež prechádzajú cez bimetalové reléové dosky. Hneď ako začne veľkosť prechádzajúceho prúduprekročí menovitú hodnotu, ochrana vypne a vypne štartér.
Nasledujúci obvod je veľmi podobný obvodu opísanému vyššie s jediným rozdielom, že kontakt KK1.1 (95-96 na puzdre) je zahrnutý v nule vinutia štartéra. Toto je zjednodušená verzia, ktorá je široko používaná. Pri schéme pripojenia reverzibilného motora sú v okruhu dva štartéry. Ovládanie pomocou tepelného relé je možné len vtedy, keď je toto relé súčasťou prerušenia neutrálneho vodiča, ktoré je spoločné pre oba štartéry.
Výber relé
Hlavným parametrom, ktorým sa volí tepelné relé pre elektromotor, je menovitý prúd. Tento ukazovateľ sa vypočíta na základe hodnoty prevádzkového (menovitého) prúdu elektromotora. V ideálnom prípade, keď je prevádzkový prúd zariadenia 0,2 až 0,3-krát vyšší ako prevádzkový prúd pri preťažení trvajúcom tretinu hodiny.
Je potrebné rozlišovať medzi krátkodobým preťažením, kedy sa zahrieva len drôt vinutia elektrického stroja, od dlhodobého preťaženia, ktoré je sprevádzané zahrievaním celého tela. V poslednom variante trvá ohrev až hodinu, a preto je vhodné použiť TP iba v tomto prípade. Voľbu tepelného relé ovplyvňujú aj vonkajšie prevádzkové faktory, a to teplota okolia a jeho stabilita. Pri konštantnom kolísaní teploty je potrebné, aby mal reléový obvod zabudovanú teplotnú kompenzáciu typu TPH.
Čo treba zvážiť pri inštalácii relé
Je dôležité mať na pamäti, že bimetalová platňa sa môže zahrievať nielen prechádzajúcim prúdom, ale ajteplota okolia. To primárne ovplyvňuje rýchlosť odozvy, aj keď nemusí existovať nadprúd. Ďalšou možnosťou je, keď ochranné relé motora vstúpi do zóny núteného chladenia. V tomto prípade naopak môže dôjsť k tepelnému preťaženiu motora a ochranné zariadenie nebude fungovať.
Ak sa chcete vyhnúť takýmto situáciám, mali by ste dodržiavať tieto pravidlá inštalácie:
- Vyberte relé s vyššou prevádzkovou teplotou bez poškodenia záťaže.
- Nainštalujte ochranné zariadenie do miestnosti, kde sa nachádza samotný motor.
- Vyhýbajte sa vyžarovaniu tepla alebo blízkosti klimatizácií.
- Používajte modely so vstavanou teplotnou kompenzáciou.
- Použite nastavenie ovládania dosky, upravte podľa skutočnej teploty na mieste inštalácie.
Záver
Všetky elektrické práce na pripájaní relé a iných vysokonapäťových zariadení musí vykonávať kvalifikovaná osoba s povolením a špecializovaným vzdelaním. Nezávislé vykonávanie takýchto prác je spojené s nebezpečenstvom pre život a výkon elektrických zariadení. Ak stále potrebujete zistiť, ako pripojiť relé, pri jeho kúpe musíte vyžadovať výtlačok obvodu, ktorý sa zvyčajne dodáva s produktom.
