A rele je električno upravljano stikalo, ki se uporablja za odpiranje in zapiranje tokokrogov ali za vzpostavljanje ali prekinitev električnih povezav s preprostim pridobivanjem električnih signalov iz zunanjih virov. Ti so potrebni vedno, ko je električna izolacija obvezna v krmilnih tokokrogih, drugače, ko je treba različna vezja krmiliti z enim samim signalom. Obstajajo različne vrste relejev na voljo na trgu, ki se uporabljajo glede na aplikacijo. Termični rele je torej ena od vrst relejev, ki se uporablja za zagotavljanje popolne varnosti pred enofaznostjo, neuravnoteženimi napetostmi in preobremenitvami. Termični releji so popolna rešitev za zagotavljanje zaščite motorjev, ki zagotavlja najbolj natančno sprožitev elektromotorja med enofaznim delovanjem in preobremenitvijo. Ta članek obravnava pregled a toplotni rele – delo z aplikacijami.
Kaj je termični rele?
Opredelitev toplotnega releja je; rele, ki se uporablja za zagotavljanje elektromehanske zaščite elektromotorjev pred preobremenitvijo in tudi vlečenjem ekstremnega vhodnega toka, je znan kot termični rele. Ti releji zagotavljajo veliko zaščito pred stabilnimi električnimi poškodbami skozi električne anomalije, kot so prenapetosti in izpad faze. Spodaj je prikazan simbol termičnega releja.
Konstrukcija termičnega releja
Konstrukcija termičnega releja je precej preprosta. Ta rele je sestavljen iz pomembnih delov, kot so bimetalni trakovi, grelne tuljave in CT ( tokovni transformator ).
Tokovni transformator (CT) v tem releju preprosto dovaja tok v grelne tuljave. Tako bo toplotna energija grelne tuljave ogrevala bimetalne trakove, kjer so ti trakovi izdelani iz različnih materialov, kot sta jeklo in zlitina niklja. Ti materiali imajo največjo upornost jekla in se tudi ne starajo zaradi toplote.
V zgornjem releju je izolirana jetrna roka preprosto povezana s sprožilno tuljavo prek bimetalnih trakov in vzmeti. Deformacijo vzmeti spreminjamo s pomočjo sektorske modelne plošče.
Ko je sistem v normalnem delovnem stanju, bo vzmet ostala ravna. Torej, ko pride do kakršne koli napake v sistemu, se bo bimetalna vzmet segrela in upognila. Napetost vzmeti se bo sprostila in sprožila kontakte releja. Tako bo kontakt releja napajal matrico sprožilnega vezja, na katero se zaprejo kontakti odklopnika. Zato sistem ostaja varen.
Načelo delovanja termičnega releja
Načelo delovanja termičnega releja je, da kadarkoli a bimetalni trak v termičnem releju se segreje skozi grelno tuljavo, nato se upogne in naredi normalno odprte (NO) kontakte.
Ko motor deluje normalno, termični element termičnega releja ne bo proizvedel dovolj toplote za delovanje zaščitne funkcije in njegov normalno zaprt (NC) kontakt bo ohranil zaprto stanje. Ko je motor preobremenjen, bo toplotni element v releju proizvedel dovolj toplote za delovanje zaščitne funkcije in njegov normalno zaprt (NC) kontakt bo prekinjen, zaradi česar bo elektromotor izgubil moč v celotnem krmilnem vezju za zaščito električnega motorja. Ko je odpravljanje težav končano, je treba ta rele ponastaviti, preden se električni motor znova zažene.
Na splošno ima termični rele dve obliki ponastavitve, samodejno in ročno ponastavitev. Ti dve pretvorbi obrazcev za ponastavitev se preprosto zaključi s preprosto zamenjavo vijaka za ponastavitev. Ko je termični rele zasnovan, ga običajno proizvajalec nastavi na stanje samodejne ponastavitve. Ali je rele med uporabo nastavljen na stanje samodejne ponastavitve ali ročne ponastavitve, je odvisno predvsem od posebnega stanja krmilnega vezja.
Vrste termičnih relejev
Termični releji so na voljo v treh vrstah: bimetalni termični, trdni in temperaturni.
Bimetalni termični
Bimetalni termični rele uporablja bimetalni trak za mehansko odpiranje kontaktov. Ta trak vključuje dva kovinska spojena kosa, ki se po izpostavitvi toploti povečujeta z različnimi stopnjami. Ko se segrejejo, se bo bimetalni trak upognil. V tem releju je bimetalni trak povezan s kontaktom z vzmetjo. Ko presežna toplota povzroči, da se trak upogne zaradi prevelikega toka in vzmet potegne, se kontakti v releju razmaknejo in vezje se prekine. Ko se trak ohladi, se vrne v svojo dejansko obliko.
Polprevodniški rele
Polprevodniški releji nimajo mehanskih ali gibljivih delov. Ta rele preprosto izračuna informacije termalnega preobremenitveni rele in normalno temperaturo motorja s preprostim spremljanjem njegovega zagona in delovnih tokov. Ti releji so hitrejši v primerjavi z elektromehanskimi releji in vključujejo tudi izklopne čase in nastavljive nastavitvene točke, ker ne morejo ustvariti iskre, zato se uporabljajo v nestabilnih okoljih.
Releji za nadzor temperature
Te vrste relejev se uporabljajo za neposredno zaznavanje temperature motorja z uporabo sonde in termistorja uporovne termične naprave, pritrjenega na navitje motorja. Ko je sonda RTD dosežena nazivna temperatura, se njen upor hitro poveča. Po tem se to povečanje zazna skozi vezje praga, ki odpre kontakte releja.
Rele za taljenje zlitine
Termični rele iz talilne zlitine vključuje grelno tuljavo, evtektično zlitino in mehanizem za prekinitev tokokroga. Z uporabo te grelne tuljave bo ta rele meril temperaturo motorja s preprostim spremljanjem porabljenega toka.
Shema vezja termičnega releja in delovanje
Spodaj je prikazano vezje termičnega releja za zaščito pred preobremenitvijo, ki se uporablja za preprečevanje okvare motorja. To vezje za zaščito pred preobremenitvijo obsega varovalko, kontaktor, termični rele, gumb za zagon in gumb za zaustavitev.
Ko se termični rele uporablja za zaščito motorja pred preobremenitvijo, je termični element releja preprosto zaporedno povezan z navitjem statorja motorja. Normalno zaprt kontakt termičnega releja je preprosto zaporedno povezan s krmilnim vezjem AC kontaktorja
Če je električni motor je preobremenjen, potem se tok toka znotraj navitja poveča in tok toka znotraj termičnega elementa releja se prav tako poveča, temperatura bimetalne pločevine pa se poveča in raven upogiba se poveča. Po tem potisne NC kontakt, da odklopi in odklopi tokokrog tuljave AC kontaktorja, tako da ta kontaktor odklopi napajanje elektromotorja. Tako bo elektromotor zaščiten z zaustavitvijo.
Tako se tuljava napajalnega kontaktorja za izmenični tok izklopi, nato pa se izklopi glavni kontakt, da se ustavi elektromotor M. Končno bo preobremenitvena okvara zaradi pregorevanja navitja motorja učinkovito odpravljena. Ko je napaka zaradi preobremenitve odpravljena, bosta pritisnjena gumb za ponastavitev termičnega releja in gumb za zagon ST, tako da bo motor znova začel delovati.
Kako izbrati termični rele?
Funkcija termičnega releja je varovanje elektromotorja pred preobremenitvijo. Da bi zagotovili, da lahko električni motor doseže zadostno in potrebno zaščito pred preobremenitvijo, je potrebno popolnoma poznati zmogljivost motorja in mu dodeliti ustrezen termični rele za doseganje zahtevanih nastavitev. Na splošno so povezani pogoji motorja začetni tok, delovno okolje, delovni sistem, narava obremenitve, dovoljena preobremenitvena zmogljivost itd.
Pravilna izbira tega releja je zelo povezana z delovanjem motorja. Ko se termični rele uporablja za dolgoročno zaščito motorja, se izbere na podlagi nazivnega toka motorja. Na primer, vrednost nastavitve termičnega releja je lahko enakovredna 0,95-1,05-kratniku nazivnega toka motorja, sicer je srednja vrednost nastavljenega toka releja enaka nazivnemu toku motorja in se nato prilagodi.
Ko se ta rele uporablja za zaščito motorja, ki se pogosto uporablja za nekaj časa, ima ta rele preprosto določen obseg prilagodljivosti. Če je za vsako uro več operacij, je treba dati prednost termičnemu releju s tokovnim transformatorjem z nasičenostjo hitrosti.
Pri določenih motorjih, ki delajo s pogostimi vklopi in izklopi faz naprej in nazaj, uporaba teh relejev kot naprav za zaščito pred preobremenitvijo ni primerna. Kot alternativa se v navitjih motorjev uporabljajo temperaturni releji ali termistorji za njihovo zaščito.
Ta rele ima zmogljivost nizke preobremenitve, zato je v glavnem zasnovan tako, da deluje pod 6-7-krat večjim tokom od polne obremenitve.
Ta rele se ne uporablja v pogojih kratkega stika. Ko tok kratkega stika poveča temperaturo bimetalnega traku, se kontakti releja zaprejo. Torej ta rele uporablja predvsem rele kratkega stika samo z varovalko za časovno omejitev.
Prednosti
Prednosti termičnih relejev vključujejo naslednje.
- Toplotni releji imajo večjo natančnost.
- Ščitijo električne motorje pred morebitnim pregrevanjem. Tako jih je mogoče priročno uporabljati v motorjih 1 in 3 θ.
- Ti releji so enostavno nameščeni.
- Namestite jih lahko neposredno na izvajalce, sicer pa jih je enostavno namestiti na operacijsko ploščo z adapterji za tirnice.
- Nekateri modeli relejev so preprosto opremljeni z notranjimi gumbi za izbiro razreda izklopa.
- Ti releji so na voljo s funkcijami samodejne in ročne ponastavitve za preproste operacije.
- Vključujejo notranji testni gumb, ki se uporablja za odpravljanje težav.
- Ti so zelo aktivni pri širokem in nastavljivem razponu toka.
- Za optimalno delovanje imajo mehanizem brez izklopa.
- Vključujejo funkcije temperaturne kompenzacije, ki se uporabljajo za natančno delovanje.
- Te je mogoče zlahka uporabiti kjer koli.
Slabosti
Slabosti termičnih relejev vključujejo naslednje.
- Termični releji nimajo zaščite pred kratkim stikom, čeprav nudijo električno zaščito.
- Delovanje večine naprav, ki temeljijo na toplotnem releju, je počasno.
- Ti niso zasnovani z neposrednimi prekinitvenimi funkcijami, vendar jih je treba uporabiti z drugimi električnimi zaščitnimi in stikalnimi napravami za odklop tokokroga pod napetostjo.
- Optimalno delujejo proti vezjem z nizkim uporom.
- Ko se uporabljajo v tokokrogih za težka bremena, ne delujejo vedno dobro.
- Te niso sposobne prenesti tresljajev in električnih udarcev.
- Ti releji niso na voljo z visoko preklopno frekvenco, zato pogosto potrebujejo čas, da se ohladijo, ko se sprožijo in pregrejejo.
Aplikacije
Uporabe toplotnih relejev vključujejo naslednje.
- Termični rele se uporablja za zaščito pred preobremenitvijo motorja.
- To je zaščitna naprava, ki je v glavnem zasnovana za izklop električne energije, ko električni motor dlje časa porabi dodaten tok.
- Ti releji so v pomoč pri zaščiti električnih naprav, motorjev in transformatorjev pred pregrevanjem.
- Ta rele je v glavnem zasnovan za zaščito aplikacij, ki so odvisne od toka, z običajnimi pogoji zagona pred nedovoljenimi visokimi povišanji temperature zaradi izpada faze ali preobremenitve.
- To so zaščitne električne naprave, ki se uporabljajo predvsem za zaščito pred preobremenitvijo električnih tokokrogov in naprav.
- To se uporablja predvsem v enosmernih motorjih z nizko močjo in nizkonapetostnih indukcijskih motorjih s kletko.
- Ti releji se uporabljajo v tokokrogih zaganjalnika motorja, da preprečijo, da bi motor uporabljal ekstremni tok, ki je zelo nevaren za izolacijo motorja.
- Ti releji preprečujejo poškodbe motorja in tudi zagotavljajo, da oprema deluje zelo dolgo.
- Ta rele se uporablja v enosmernem motorju z nizko izhodno močjo in indukcijskem motorju z veveričjo kletko z nizko napetostjo.
To je torej pregled toplote rele – deluje z aplikacijami. Ti releji so zaščitne električne naprave, ki se uporabljajo predvsem za zaščito pred preobremenitvijo elektromotorjev, električne opreme in električnih tokokrogov. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je funkcija releja?
