Как прозвонить тепловое реле — Защита имущества

Самым необходимым прибором, как в квартире, так и в частном доме, является холодильник. И с этим утверждением сложно не согласиться, не так ли? Сложно найти жилище, где него нет. Как и любые приборы, холодильники могут ломаться. Но бывают ситуации, когда поломку можно диагностировать самостоятельно.

Практически все бытовое холодильное оборудование снабжено однофазным двигателем. Для его старта приходится использовать пусковое устройство. Если эта простая, но важная деталь выходит из строя, то компрессор перестанет запускаться. Но, зная принципы работы прибора, можно определить проблему и ее исправить.

В этой статье речь пойдет о том, как работает пусковое реле для холодильника и о признаках его неисправности. Мы расскажем, как установить неполадки в работе холодильного оборудования. Представленные нами видеоролики помогут понять принцип работы пускового устройства, а также в случае необходимости выявить его неисправность.

Запуск однофазного асинхронного электродвигателя

По своей сути моторы компрессоров, установленных в современные холодильники, представляют собой однофазные асинхронные электродвигатели с пусковой обмоткой. Их основными компонентами являются вращающийся ротор и стационарный статор.

Ротор представляет собой полый цилиндр, выполненный из токопроводящего материала или содержащий короткозамкнутую проводку.

Статор включает две обмотки: рабочую (основную) и пусковую (стартовую). Они взаиморасположены под углом 90 градусов, либо имеют противоположное направление намотки – так называемый “бифиляр”. Переменный ток, проходя по основной обмотке, создает магнитное поле с изменяющимся вектором.

Если ротор не статичен, то по закону электромагнитной индукции двигатель будет развивать или тормозить вращающий момент, так как скольжение относительно прямо- и обратнонаправленного магнитного потока отличается. Поэтому для поддержания движения достаточно переменного тока, проходящего по рабочей обмотке.

Если ротор неподвижен, то при одинаковом скольжении относительно магнитных потоков результирующий электромагнитный момент будет равен нулю. В этом случае необходимо создать пусковой момент. Для этого и нужна стартовая обмотка.

Токи в обмотках должны быть сдвинуты по фазе, поэтому в двигатель внедряют фазосмещающий элемент – регистр, дроссель или конденсатор. После достижения ротором необходимого вращения, подача электричества на стартовую обмотку прекращается.

Таким образом, для старта однофазного асинхронного электродвигателя необходимо прохождение тока по двум обмоткам, а для поддержания вращения ротора – только по рабочей. Для регулирования этого процесса в цепи перед компрессором холодильника и устанавливают пусковое реле.

Принцип работы пускового реле

Несмотря на большое количество запатентованных продуктов от различных производителей, схемы работы холодильников и принципы действия пусковых реле практически одинаковы. Разобравшись в принципе их действия можно самостоятельно отыскать и устранить неисправность.

Схема устройства и подключение к компрессору

Электрическая схема реле имеет два входа от источника питания и три выхода на компрессор. Один вход (условно – ноль) проходит напрямую.

Другой вход (условно – фаза) внутри устройства расщепляется на два:

• первый проходит напрямую на рабочую обмотку;
• второй проходит через разъединяющиеся контакты на пусковую обмотку.

Если реле не имеет посадочного места, то при подключении к компрессору необходимо не ошибиться с порядком соединения контактов. Распространенные в Интернете способы определения типов обмотки с помощью измерения сопротивления не верны в общем случае, так как у некоторых двигателей сопротивление пусковой и рабочей обмотки одинаковы.

Поэтому необходимо найти документацию или разобрать компрессор холодильника для понимания расположения проходных контактов.

Также это можно сделать при наличии символьных идентификаторов возле выходов:

• “S” – пусковая обмотка;
• “R” – рабочая обмотка;
• “C” – общий выход.

Реле отличаются способом крепления на раме холодильники или на компрессоре. Также они имеют свои токовые характеристики, поэтому при замене необходимо подобрать полностью идентичное устройство, а лучше – той же модели.

Замыкание контактов посредством индукционной катушки

Электромагнитное пусковое реле работает по принципу замыкания контакта для пропуска тока через пусковую обмотку. Основной действующий элемент устройства – соленоидная катушка, последовательно включенная в цепь с основной обмоткой двигателя.

В момент запуска компрессора, при статичном роторе, по соленоиду проходит большой стартовый ток. В результате этого создается магнитное поле, которое перемещает сердечник (якорь) с установленной на нем токопроводящей планкой, замыкающей контакт пусковой обмотки. Начинается разгон ротора.

При увеличении числа оборотов ротора, величина проходящего через катушку тока снижается, вследствие чего напряжение магнитного поля уменьшается. Под действием компенсирующей пружины или силы тяжести сердечник возвращается на исходное место и контакт размыкается.

Мотор компрессора продолжает работать в режиме поддержания вращения ротора, пропуская ток через рабочую обмотку. Следующий раз реле сработает только после остановки ротора.

Регулирование подачи тока позистором

Выпускаемые для современных холодильников реле часто используют позистор – разновидность теплового резистора. Для этого устройства существует температурный диапазон, ниже которого оно пропускает ток с незначительным сопротивлением, а выше – сопротивление резко увеличивается и происходит размыкание цепи.

В пусковом реле позистор интегрирован в цепь, ведущую к стартовой обмотке. При комнатной температуре сопротивление этого элемента незначительное, поэтому при начале работы компрессора ток проходит беспрепятственно.

По причине наличия сопротивления позистор постепенно нагревается и по достижению определенной температуры происходит размыкание цепи. Остывает он только после прекращения подачи тока на компрессор и снова срабатывает на пропуск при повторном включении двигателя.

Реализация защиты токового типа

Асинхронный мотор представляет собой сложный электрический прибор, который подвержен поломкам. Если произойдет короткое замыкание, то сработает автоматический выключатель, установленный в распределительном щите.

При отказе вентилятора, который охлаждает обмотку и механические подвижные элементы, среагирует встроенная тепловая защита компрессора.

Однако может возникнуть ситуация, когда мотор длительное время (более 1 секунды) начинает потреблять ток больше номинального в 2-5 раз. Чаще всего это происходит при незапланированной нагрузке на валу, возникающей из-за заклинивания двигателя.

Сила тока возрастает, однако не достигает значений короткого замыкания, поэтому подобранный по нагрузке автомат не сработает. Причин отключения у тепловой защиты тоже нет, так как температура за такой короткий промежуток времени не изменится.

Единственный способ оперативно среагировать на возникшую ситуацию и избежать оплавления рабочей обмотки – срабатывание токовой защиты, которая может быть установлена в разных местах:

• внутри компрессора;
• в отдельном токозащитном реле;
• внутри пускового реле.

Устройство, сочетающее функции включения пусковой обмотки и токовой защиты двигателя называют пускозащитным реле. Большинство компрессоров холодильников комплектуют именно таким механизмом.

Действие токовой защиты основано на трех принципах:

• при увеличении силы тока возрастает сопротивление, что приводит к нагреву токопроводящего материала;
• под действием температуры происходит расширение металла;
• термический коэффициент расширения для разных металлов отличается.

Поэтому используют биметаллическую пластину, которая сварена из металлических листов с отличающимися коэффициентами расширения. Такая пластина изгибается при нагреве. Один ее конец фиксируют, а второй, отклоняясь, размыкает контакт.

Пластина рассчитана на температурное реагирование при прохождении тока определенной силы. Поэтому при замене пускозащитного реле необходимо проверить его совместимость с установленной моделью компрессора.

Выявление возможных неисправностей

Учитывая незначительное количество элементов реле, можно последовательно проверить их на работоспособность. Для этого понадобится плоская отвертка и мультиметр.

№ 1 — неполадки при работе реле

С конструктивных позиций, реле с катушкой является устройством с нормально разомкнутыми контактами, а позисторный вариант – с нормально замкнутыми контактами. Хотя и в том и в другом случае возможны варианты, когда при старте будет отсутствовать подача тока на пусковую обмотку или, наоборот, не сработает ее отключение.

Если компрессор исправен, но не включается по команде, поданной с блока управления холодильником, то это сигнализирует об отсутствие напряжения на пусковой обмотке статора.

Причиной этого может быть:

• разрыв электрической цепи;
• проблема контактной планки;
• перегрев позистора;
• срабатывание системы электрической защиты и ее невозврат в нормальное положение.

Если холодильник включается на 5-20 секунд, а потом отключается, то чаще всего это является следствием срабатывания защитного механизма реле.

Причины могут быть следующие:

• защитный механизм исправен, а срабатывание происходит по причине проблем в рабочей обмотке двигателя;
• защитный механизм исправен, но в реле не происходит размыкание контактов в цепи стартовой обмотки;
• защитный механизм неисправен, происходит ложное срабатывание при незначительном нагреве.

Так как причин неисправности может быть несколько, то необходимо провести полную диагностику пускозащитного реле холодильника.

№2 — неисправности контактов электроцепи

Неисправность пускозащитного реле можно выявить с помощью мультиметра.

Для этого необходимо прозвонить три участка электрической цепи:

1. Если на участке от входа до выхода на рабочую обмотку есть обрыв, то необходимо проверить место размыкания контактов защитным механизмом. Возможно, что он сработал и не вернулся в исходное состояние или окислились размыкаемые контакты.
2. Если нет контакта на участке от входа до выхода на пусковую обмотку, то помимо банального разрыва токопроводящей жилы возможны два варианта: размыкание цепи защитным механизмом или отсутствие контакта через планку.
3. Обрыв на прямом (нулевом) участке означает механическое повреждение цепи – его легче всего найти и исправить.

Если работа реле основана на использовании индукционной катушки, то необходимо принудительно поднять планку – иначе контакта не будет.

№3 — некорректная работа позистора

Чтобы убедиться в том, что позистор работает исправно, необходимо проверить его в холодном и нагретом состоянии.

В первую очередь надо подождать, когда позистор остынет (достаточно 2-3 минуты в неработающем состоянии) и прозвонить его с помощью мультиметра. В случае отсутствия тока или регистрации большого сопротивления, позистор неисправен и его нужно заменить.

Для проверки способности разъединения, нужно подключить к позистору потребителя электроэнергии, например, стоваттную лампу накаливания. Для этого нужна электрическая вилка с двумя клеммами, которые подсоединяют на вход в устройство. Провода от лампы подсоединяют к разъемам, ведущим на ноль и пусковую обмотку.

При включении вилки в розетку лампочка загорится. Так как номинал проходящего тока в эксперименте значительно меньше, чем при пуске компрессора, то позистор будет долго нагреваться – для стоваттной лампы время реагирования составит 20-40 секунд.

Если через некоторое время лампочка погаснет, то устройство исправно. Если потребитель не будет обесточен, то это означает, что позистор нерабочий. В домашних условиях его ремонт невозможен, стоит он недорого, поэтому необходимо приобрести аналогичный по параметрам элемент.

№4 — проблемы с контактной планкой

Существует два типа проблем с контактной планкой:

• не происходит пропуск тока при замыкании контактов;
• планка залипает и не опускается.

Первая проблема может возникнуть по причине окисления контактов. В этом случае необходимо их зачистить наждачной бумагой. Также причиной может быть искривление положения планки, тогда необходимо установить ее горизонтально.

Более сложная проблема – место сочленения планки и штыря, на который воздействует магнитное поле соленоида. Решение проблемы здесь индивидуальное и зависит от типа неисправности.

Залипание планки выражается в том, что она не отходит вместе с сердечником. Для этого необходимо почистить контакты, чтобы удалить клеящее вещество и сделать их гладкими.

№5 — нештатное срабатывание токовой защиты

Если при прозвоне обнаруживается отсутствие контакта от входа до обеих обмоток, то, скорее всего, обрыв произошел в зоне защиты.

В большинстве случаев это или отход контакта, который размыкает биметаллическая пластина, или повреждение в районе нагревающей спирали.

Если исправить повреждение иначе не удается, то придется приобретать новое реле.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор принципа действия, типов и основных неисправностей пускозащитного реле:

Видео #2. Признаки поломок распространенного пускового реле РКТ. Подключение внешнего конденсатора для компенсации нестабильного напряжения:

Видео #3. Прозвон двигателя и реле. Ремонт катушки:

Несложная конструкция пускового реле позволяет самостоятельно находить неисправности и легко устранять их. Для этого не нужны глубокие знания в электрике или специальный инструмент.

Однако необходимо соблюдать пунктуальность, так как от качества проведенных работ зависит функциональность дорогостоящего оборудования.

Хотите рассказать о том, как подбирали пусковое реле для восстановления работоспособности холодильного агрегата? Располагаете полезными сведениями по теме статьи, которыми стоит поделиться с посетителями сайта? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, размещайте фотоснимки, задавайте вопросы.

Основным средством защиты электроприводов от перегрузок в настоящее время являются тепловые реле, а также автоматические выключатели с тепловыми расцепителями. Наибольшее распространение получили двухполюсные реле типа ТРН и ТРП, а также трехполюсные — РТЛ, РТТ. Последние имеют улучшенные характеристики и обеспечивают защиту от несимметричных режимов.

При 20 % перегрузке тепловое реле должно отключать электродвигатель за время не более 20 мин, а при двукратной перегрузке — примерно за 2 мин. Однако это требование часто не выполняется по той причине, что номинальный ток нагревательного элемента теплового реле не соответствует номинальному току защищаемого электродвигателя. На работу тепловых реле существенное влияние оказывает температура окружающей среды.

Основным параметром тепловых реле является время-токовая защитная характеристика, т. е. зависимость времени срабатывания от величины перегрузки.

Первая из них — для реле, находящегося в холодном состоянии (разогрев током начинается, когда реле имеет температуру, равную температуре окружающей среды), и вторая — для реле, находящегося в горячем состоянии (режим перегрузки наступает после работы реле в течение 30 — 40 мин под номинальным током).

Рис. 1. Защитные характеристики теплового реле: 1 — зона срабатывания из холодного состояния, 2 — зона срабатывания из горячего состояния

Для обеспечения надежного и своевременного отключения электродвигателя при перегрузке тепловое реле должно настраиваться на специальном стенде. При этом исключается ошибка из-за естественного разброса номинальных токов заводских нагревательных элементов.

При проверке и настройке тепловой защиты на стенде используется так называемый метод фиктивных нагрузок. Через нагревательный элемент пропускают ток пониженного напряжения, имитируя таким образом реальную нагрузку, и по секундомеру определяют время срабатывания. В процессе настройки необходимо стремиться к тому, чтобы 5. 6-кратный ток отключался через 9 — 10 с, а 1,5-кратный через 150 с (при холодном состоянии нагревателя).

Для настройки тепловых реле можно использовать серийно выпускавшиеся cпециализированные стенды.

На рис. 2 показана схема такого устройства. Приспособление состоит из маломощного нагрузочного трансформатора TV2, к вторичной обмотке которого подключается нагревательный элемент теплового реле КК, а напряжение первичной обмотки плавно регулируется автотрансформатором TV1 (например ЛАТР-2). Ток нагрузки контролируется амперметром РА, включенным во вторичную цепь через трансформатор тока.

Рис. 2. Принципиальная схема установки для проверки и настройки тепловых реле

Тепловое реле проверяют следующим образом. Ручку автотрансформатора устанавливают в нулевое положение и подают напряжение, затем поворотом ручки устанавливают ток нагрузки I = 1,5 I ном и секундомером контролируют время срабатывания реле (в момент погасания лампы HL). Операцию повторяют для остальных нагревательных элементов реле.

Если время срабатывания хотя бы одного из них не соответствует норме, тепловое реле следует отрегулировать. Регулировка производится специальным регулировочным винтом. При этом добиваются, чтобы при токе I = 1,5 I ном время срабатывания составляло 145 — 150 с.

Отрегулированное тепловое реле следует настроить на номинальный ток двигателя и температуру окружающей среды. Это делают в том случае, когда номинальный ток нагревательного элемента отличается от номинального тока электродвигателя (на практике в основном так и бывает) и когда температура окружающего воздуха ниже номинальной ( + 40° С) более чем на 10° С. Токовую уставку реле можно регулировать в пределах 0,75 — 1,25 номинального тока нагревателя. Настройка производится в следующей последовательности.

1. Определяют поправку (E1) реле на номинальный ток двигателя без температурной компенсации ±Е1 = ( I ном- I о)/С I о,

где Iном — номинальный ток двигателя, I о — ток нулевой уставки реле, С — цена деления эксцентрика (С = 0,05 для открытых пускателей и С = 0,055 для защищенных).

2. Определяют поправку на температуру окружающей среды E2=(t — 30)/10,

где t — температура окружающей среды, °С.

3. Определяют суммарную поправку ±Е=(±Е1) + (-Е2).

При дробной величине Е ее следует округлить до целого в большую или меньшую сторону в зависимости от характера нагрузки.

4. На полученное значение поправки переводят эксцентрик теплового реле.

Тщательно отрегулированные тепловые реле типа ТРН и ТРП имеют защитные характеристики, мало отличающиеся от средних. Однако такие реле не обеспечивают защиту электродвигателя в случае заклинивания, а также электродвигателей, не запустившихся при обрыве фазы.

Помимо магнитных пускателей c тепловыми реле в электроприводах для нечастых пусков их и защиты электрических цепей от коротких замыканий используются автоматические выключатели. При наличии комбинированных расцепителей такие аппараты защищают электроприемники также от перегрузки. Характерные параметры автоматических выключателей: минимальный ток срабатывания — (1,1. 1,6) I ном, уставка электромагнитного расцепителя — (3 — 15) I ном, время срабатывания при токе I = 16 I ном — менее 1 с.

Испытание тепловых элементов расцепителей автоматов проводят аналогично проверке тепловых реле. Испытание выполняется током 2 I ном при температуре окружающей среды +25° С. Время срабатывания элемента (35 — 100 с) должно находиться в пределах, указанных в заводской документации или найденных по защитной характеристике каждого автомата. Настройка тепловых элементов заключается в установке при помощи винтов биметаллических пластинок на одинаковое время срабатывания при одинаковом токе.

Для проверки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя через него от нагрузочного устройства пропускают ток на 15% меньше тока уставки (тока отсечки). Затем плавно увеличивают испытательный ток до отключения аппарата. При этом максимальное значение тока срабатывания не должно превышать ток уставки электромагнитного расцепителя более чем на 15 %. Испытание проводится не более 5 с во избежание недопустимого перегрева контактов выключателя.

Для проверки расцепителя минимального напряжения на зажимы автоматического выключателя подают напряжение U = 0,8Uном и включают аппарат, затем напряжение плавно понижают до момента срабатывания Uc = (0,35 — 0,7)Uном.

В последнее время в промышленности стали использовать полупроводниковые аппараты защиты и управления. Вместо обычных магнитных пускателей, например, применяют специальные тиристорные блоки. Техническое обслуживание таких устройств заключается в периодических внешних осмотрах и проверке работоспособности.

Следующим шагом необходимо проверить следующий элемент пускорегулирующей аппаратуры — тепловое реле. Принцип работы теплового реле прост. Ток протекающий по проводнику совершает работу, в результате которой выделяется тепло.

В зависимости от сечения и материала проводника, а так же силы протекающего тока в нём проводник может нагреваться. При превышении определенного теплового значения, на которое настроено тепловое реле, биметаллическая пластина, установленная внутри теплового реле и по которой протекает ток, начинает изгибаться под воздействием тепла и происходит разрыв вспомогательных контактов.

На данном реле, после отключения напряжения питания и проверки его отсутствия, необходимо проверить:

качество болтовых соединений

наличие нагара на контактах, если нагар присутствует его необходимо убрать при помощи кусочка мелкой наждачной бумаги.

При помощи мультиметра прозваниваются вспомогательные контакты. Мультиметр в данном случае выставляется на измерение сопротивления, либо,если присутствует такая функция, на прозвонку, то есть при замыкании щупов между собой мультиметр будет издавать звук напоминающий пищание.

Один щуп присоединяется к одному вспомогательному контакту, второй щуп присоединяется ко второму вспомогательному контакту. Если не слышен «писк» или мультиметр не показывает какое либо малое сопротивление, то необходимо произвести восстановление реле кнопкой сброса, обычно она располагается на передней панели теплового реле (перед этим сработавшему реле следует дать остыть в течении пары минут, иначе реле может не восстановиться).

Но, если после произведенных мероприятий вспомогательные контакты теплового реле не прозваниваются, следовательно проблема в ней. Скорее всего реле пришло в негодность и её следует заменить на аналогичную. При установке теплового реле необходимо четко следить за выставляемыми параметрами. Они должны соответствовать номиналу потребителя, в данном случае электродвигателя.

По правилам тепловое реле должно срабатывать при протекании через него полуторократного номинального тока потребителя в течении 90 с. На передней панели тепловое реле обычно присутствует градуировка значений срабатывания реле и «клювик», которым необходимое значение выбирается. То есть, например, имеется электродвигатель номинальным током 2,5А, то на тепловом реле необходимо повернуть «клювик» на соответствующее значение.

Контактные соединения теплового реле чаще всего затягиваются отверткой. Отвертка для электромонтажных работ должна иметь обозначение о соответствующем работе классе изоляции. Так же должен быть изолирован стержень. Отвертку следует держать в руке прижатой торцом рукояти к середине ладони и плотно обхватив пальцами. При затягивании контактных соединений теплового реле рекомендуется проявлять осторожность и придерживать само реле свободной рукой. Чтобы не привести изделие в негодность.

После проверки теплового реле и убедившись в его работопригодности следующим шагом является переход к немаловажному элементу пускорегулирующей аппаратуры — кнопочному посту.

Кнопочный пост состоит из двух кнопок, нажатие на одну из которых запускает двигатель путем замыкания цепи питания катушки магнитного пускателя, после чего контактор магнитного пускателя замыкается и пропускает через себя ток на тепловое реле и далее на электродвигатель. Нажатие на вторую кнопку разрывает цепь питания катушки магнитного пускателя, что, соответственно, прекращает питание электродвигателя.

Сначала проверяется работоспособность кнопки «стоп». Для этого, убедившись, что напряжение питания схемы управления снято, снимается стопор с кнопки, если он был установлен. Кнопка «стоп» имеет нормальнозамкнутый контакт. То есть в нормальном состоянии, когда она не нажата, кнопка «стоп» замыкает цепь. Чтобы это проверить необходимо воспользоваться мультиметром.

Мультиметр выставляется на прозвонку либо на измерение сопротивления. Один щуп мультиметра присоединяеься к одному контакту кнопки, второй щуп — ко второму. Табло мультиметра должно показать очень малое сопротивление — сопротивление контактов кнопки.

Если контакт не прозванивается, посмотрите внимательно, правильно ли вы установили щупы мультиметра и шкалу измерения прибора. Если всё сделано правильно, а контакт всё равно не прозванивается, то это значит, что кнопка неисправна, и её следует заменить на аналогичную.

Все нижеследующие операции производятся при отключенном напряжении и выполненных мерах, препятствующих случайную подачу напряжения на пускорегулирующую аппаратуру.

При установке новой кнопки необходимо следить за правильным соединением контактов. Выяснив, что контакт кнопки «стоп» в нормальном состоянии прозванивается, то есть исправен, проверяем кнопку «стоп» на срабатывание. Если нет возможности соединить один из контактов кнопки и один из щупов так, чтобы создавался надежный контакт между ними и не было необходимости поддерживать их рукой, то целесообразно привлечь напарника, либо работника из числа электротехнического персонала, чтобы тот нажал кнопку «стоп».

При нажатии кнопки «стоп» табло мультиметра должно показать сопротивление близкое к бесконечности. Если этого не происходит делаем вывод, что кнопка «стоп» является неисправной и подлежит замене.

После проверки кнопочного поста следующий шаг — переход к проверке электромагнитного пускателя. Основной частью электромагнитного пускателя является его катушка. Она может быть рассчитана на напряжение питания 220В, либо 380В. Питание катушки магнитного пускателя берется с силовых контактов до пускателя.

Контакты катушки находятся на корпусе магнитного пускателя, один сверху, другой снизу. Либо оба сверху. Обычно за силовыми контактами. Для проверки целостности катушки её необходимо прозвонить, прозвонка осуществляется аналогично прозвонке кнопки, кабеля и т.д. Мультиметр должен показать сопротивление около 250Ом. В любом случае если катушка прозванивается, это значит, что она цела.

Далее переход к проверке силовых контактов пускателя. Для проведения данной проверки потребуется мультиметр. И отвертка. Так как придётся зажимать силовые контакты вручную. В идеале потребуется снять крышку контактора магнитного пускателя, чтобы проверить состояние контактов.

При необходимости заменить испорченные детали. Это могут быть и неподвижные группы контактов и лепестки контактов, которые шунтируют неподвижные контакты.

Чаще всего происходит обгорание рабочих зон контактов. В этом случае необходимо аккуратно очистить их от гари мелкой наждачкой. Но следует быть осторожным, чтобы не зачистить слишком много металла и не испортить плотность контакта. Прозвонка контактов контактора производится точно так же как прозвонка кнопок. При выключенном напряжении питания, с соблюдением техники безопасности при производстве работ.

Проводить прозвонку контактов удобнее вдвоем. Когда один зажимает рукой или отверткой подвижный контакт контактора и создаёт цепь с неподвижными, а второй поочередно прозванивает параллельные группы контактов. Прилегание контактов должно быть плотным, хождение подвижного контакта четким.

После проверки работоспособности контактора стоит обратить внимание на качество болтовых соединений силовых контактов. На присутствие нагара, который следует удалить и качество затяжки. Так же, при необходимости, проверяется качество крепления корпуса пускателя к сборке, щиту и т.д. (верно и для теплвого реле, кнопок, автоматического выключателя, всех крепящихся деталей схемы).

Обычно сбоку пускателя имеются еются блокконтакты. Очень важная вещь в работе схемы управления. Без них пускатель притягивался бы, и соответственно электродвигатель запускался в работу, только при нажатии кнопки «пуск». Грубо говоря после нажатия кнопки «пуск» блок контакты шунтируют её и для работы электродвигателя больше не нужно держать нажатой кнопку «пуск». Это называется самоподхват.

Стандартный блокконтакт имеет две пары контактов. Нормальнозамкнутые и нормальноразомкнутые. То есть замыкающиеся при срабатывании и размыкающиеся при срабатывании пускателя соответственно. Блокконтакты прозваниваются точно так же как и контактор магнитного пускателя. В нормальном положении (мультиметром проверяется наличие/отсутствие контакта) и при прижатом подвижном контакте, рабочем (прозванивается наличие/отсутствие контакта на нормальнозамкнутом и нормальноразомкнутом контактах соответственно).

При необходимости блокконтакты легко заменяются, они прикрепляются пластиковыми защелками к корпусу пускателя. После того, как были проверены все элементы стандартной пускорегулирующей аппаратуры (так же в неё могут входить реле времени, трансформаторы тока и т.д.) стоит проверить состояние проводников, соединяющих между собой элементы схемы.

Силовые проводники должны иметь чистую целую поверхность изоляции, не иметь признаков нагрева около наконечников. При видимых признаках нагрева есть смысл проверить температуру данного участка пирометром при работе работе электросхемы. Следует принять меры по устранению неисправности, когда температура участка превышает допустимую.

Температура выше 70 о С является поводом для замены или перепайки наконечника проводника. Это очень важный момент. На который стоит особо обращать внимание. Так как при перегорании одного из проводников (либо контакта контактора например) электродвигатель начинает работать в ненормальном для него режиме и может выйти из строя. А вместе с ним и элементы пускорегулирующей аппаратуры.

Проводники участвующие в передаче управляющих сигналов (тонкие) в следствии вибрации или каких либо еще факторов могут переломится. Перелом под изоляцией может быть незаметен как визуально, так и на ощупь. Поэтому рекомендуется прозвонить каждый отдельный проводник мультиметром и при необходимости заменить на рабочий.

Проводники питающие катушку пускателя могут переломиться в следствии вибрации при работе самого пускателя. Поэтому целесообразно использовать медные проводники, а лучше медные мягкие проводники. Более устойчивые к вибрации и разного рода изгибам.

Нормальную работу ревизированной или исправленной схемы управления электродвигателем целесообразно проверять на работоспособность при отключенной “силе“. То есть когда силовой кабель, идущий на электродвигатель откинут от пускорегулирующей аппаратуры. При этом, после подачи напряжения на схему, проверяется пуск/стоп с кнопочного поста, так сказать схема “отхлапывается“.

При пуске, после срабатывания магнитного пускателя, необходимо проверить наличие напряжения на силовых контактах после пускателя. Это действие производится индикатором напряжения, имеющим соответствующие пределы измеряемого напряжения, с соблюдением необходимых мер техники безопасности.

Так же стоит отметить, что пускорегулирующая аппаратура, питающий кабель и электродвигатель должны эксплуатироваться в среде, которой соответствует их исполнение. Элементы схемы управления, болтовые соединения контактов и открытые токоведущие части должны быть закрыты от воздействия внешней среды и случайного прикосновения к ним человека или животного. Рекомендуется производить смазку болтовых соединений солидолом.

Весь рабочий инструмент обязательно должен быть промышленного производства, не допускается применение самодельных ключей, отвёрток, ножей и т.д. во избежание получения травм и порчи аппаратов. Перед работой следует проверить состояние инструмента, он не должен иметь повреждения изоляции, рабочей части, конструкции.

Выполняя описанные действия с соблюдением необходимой техники безопасности работник может быстро найти и устранить практически любые неполадки в схеме управления электропривода насоса, вентилятора и т.д. Для наглядности и упрощения работы необходимо иметь на месте работы принципиальную схему электрооборудования.

2.1 Проверка и настройка тепловых реле

В сельском хозяйстве до сих пор используются тепловые реле типа ТРН с магнитными пускателями серии ПМЕ. В последнее время освоен выпуск тепловых реле типа РТТ с пускателями ПМА (>40А) и РТЛ с пускателями ПМЛ (до 25 А). Реле ТРН двухполюсное, имеющее температурную компенсацию; реле РТТ и РТЛ — трехполюсные без температурной компенсации .

Существует гостовская методика регулирования тепловых реле и ускоренная. По гостовской методике правильно выбранное тепловое реле

2 часа прогревают номинальным током, затем увеличивают ток на 20 и реле должно сработать через 20 минут.

В условиях производства нет возможности тратить столько времени, тем более, что ускоренная методика регулировки тепловых реле не менее точна и основана на средних точках ампер-секундной характеристики реле /2,3/.

1. Реле осматривают и проверяют нет ли механических дефектов .

2. Проверяют, соответствует ли номинальный ток нагревательных элементов реле номинальному току нагрузки защищаемого электродвигателя (при необходимости элементы заменяют). Нагревательные элементы можно изготовить из электротехнической стали или нихромовой проволоки /2/.

3. Проверяют не согнуты ли нагревательные элементы.

4. Проверяют расстояние между нагревательными и биметаллическими пластинами и их взаимное расположение при температуре 20 С. Если это расстояние неодинаково, необходимо изменить положение нагревательного элемента, отпустив, а затем снова затянув винты их крепления. Если это не помогло, то для установки параллельности нагревательного элемента и биметаллической пластины необходимо использовать регулировочный винт, расположенный у основания на обратной стороне реле.

5. Регулировочный эксцентрик установок теплового реле устанавливают в положение +5 делений.

6. Первый нагревательный элемент теплового реле подсоединить к регулировочному устройству (клемма “Общ”) и к одной из клемм “15А”, “50А”, “100А” стенда 13УН-1, а блок контакты его на клеммы БК стенда, (допускается на блок контакты стенда поставить перемычку) и установить регулятором напряжения Т1 ток нагрузки нагревательного элемента, равный 1.5I

   н реле (этот ток равен 1.5I_н двигателя, для которого реле подбирается). Полное отклонение стрелки амперметра будет соответствовать указанной на клемме величине тока.

7. Через 145 секунд эксцентрик медленно и плавно (отверткой) поворачивают в направлении к -5 делениям до срабатывания теплового реле.

8. После интенсивного (5-10 минут) охлаждения настольным вентилятором теплового реле к регулировочному устройству (стенд 13УН-1) подключают второй нагревательный элемент и всё повторяют сначала.

9. Если тепловое реле будет срабатывать от обоих нагревательных элементов, то проводят его окончательную регулировку. Для этого оба нагревательных элемента соединяют перемычкой последовательно и подключают к регулировочному устройству, а регулировочный эксцентрик устанавливают в положение “+5”. Снова устанавливают ток нагрузки 1.5I

   н реле и ждут 145 с., плавно поворачивают эксцентрик по направлению “-5” до срабатывания реле. После этого реле будет точно отрегулировано.

10. Если во время регулировки регулировочный эксцентрик находится в

положении “+5”, ток в нагревательном элементе был равен 1.5I_н реле (двигателя) и тепловое реле сработало раньше, чем за 145 с , то необходимо заменить нагревательный элемент или само тепловое реле, выбирая их по большему номинальному току. Если наоборот, при этом же токе нагрузки и положении регулировочного эксцентрика уже на “-5” тепловое реле не срабатывает (145 секунд прошло и мы плавно повернули эксцентрик до “-5”), то нагревательный элемент надо выбрать или заменить, выбирая по меньшему номинальному току.

После выбора новых нагревательных элементов или тепловых реле их опять регулируют по рассмотренной методике.

11. Если нагревательные элементы подобраны правильно, то уставку реле приближенной регулировки можно сделать так:

а) Определяют уставку реле без температурной компенсации [2]

N₁=

где Iн.дв — номинальный ток двигателя, А;

Iн_теп.реле — номинальный ток теплового реле, А;

С — цена деления шкалы (для ТРН-0.05; для РТТ, РТЛ-0.04)

б) Вычисляем поправку на температуру окружающей Среды

где t_окр— температура окружающей среды.

Поправка необходима, когда t_окр40C более, чем на 10С (Это учитывают зимой и летом).

в) Суммарная уставка теплового реле, которая может быть со знаком “+” или “-”:

N=N₁+N₂

Часто электродвигатели и их пускозащитная аппаратура (ПЗА) находятся в разных температурных условиях (например, электродвигатель установлен внутри животноводческого помещения, а ПЗА снаружи. Тогда правильно отрегулировать тепловое реле почти невозможно [3].

В работе проверяются реле типа ТРН и РТТ.

Проверка и регулировка тепловых реле

Подробности

Категория: Низковольтное оборудование

При внешнем осмотре тепловых реле проверяют:

1. надежность затяжки контактов присоединения тепловых элементов;
2. исправное состояние нагревательных элементов, состояние биметаллических пластин;
3. четкость работы механизма, связанного с контактами реле, и самих контактов — отсутствие заеданий, задержек и т.п.;
4. чистоту контактов и биметаллических пластин;
5. условия охлаждения реле; отсутствие вблизи реле реостатов, нагревательных приборов, возможность обдувания от вентилятора и т.п.

При регулировке тепловых реле снимают следующие характеристики:

1. ток срабатывания в функции выдержки времени без предварительного подогрева;
2. ток срабатывания в функции выдержки времени после предварительного подогрева номинальным током.                                                                               

Схема испытания тепловых реле

Если испытания не дают удовлетворительных результатов, реле подвергают регулировке. Испытание реле нагрузочным током производится по схеме, приведенной на рис.
Перед подачей напряжения на тепловые элементы регулировочный рычаг реле устанавливается в среднее (нулевое) положение. Затем через реле пропускается ток номинального значения защищаемого объекта. Тепловые элементы оставляют под током в течение 2 ч. Считается, что за это время внутри реле установится постоянная температура и в течение этого времени реле не должно сработать.

По истечении 2 ч ток нагрузки поднимается до 120% номинального. При этой нагрузке реле должно сработать за время не более 20 мин. Если за это время оно не сработает, медленно перемещать регулировочный рычаг в сторону начала шкалы до момента срабатывания реле. По окончании настройки реле уставка фиксируется меткой на корпусе реле.

Как выбрать тепловое реле для двигателя по мощности и току

Причины срабатывания теплового реле электродвигателя

Прибором под названием тепловое реле (ТР) называют ряд устройств, разработанных для защиты электромеханических машин (двигателей) и аккумуляторных батарей от перегрева при токовых перегрузках. Также реле этого типа присутствуют в электрических цепях, осуществляющих контроль температурного режима на стадии выполнения разных технологических операций в производстве и схемах нагревательных элементов.

Базовым компонентом, встроенным в тепловое реле, является группа металлических пластин, части которых имеют разный коэффициент теплового расширения (биметалл). Механическая часть представлена подвижной системой, связанной с электрическими контактами защиты. Электротепловое реле обычно идет вместе с магнитным пускателем и автоматом защиты.

Общее устройство всех тепловых реле включает в себя одни и те же детали, отличающиеся лишь небольшими конструктивными особенностями. Основной элемент представляет собой чувствительную биметаллическую пластину, состоящую из двух металлических сплавов – железа с никелем и железа с латунью. Они соединяются друг с другом с помощью пайки и обладают различными коэффициентами теплового расширения.

Данный коэффициент указывает на степень удлинения металлической пластины при ее нагреве. Этот показатель составляет для латуни 18,7, а для сплава железа с никелем – 1,5. В результате, длина латуни во время нагревания увеличивается значительно быстрее, давая тем самым толчок для изгиба биметаллической пластины в свою сторону. Данное свойство лежит в основе работы всех тепловых реле.

Внутри корпуса прибора находятся биметаллическая пластина с нагревательным элементом, толкатель, исполнительная пластина и пружина замыкающего контакта. Температурный компенсатор состоит из пластины и регулировочного винта. Кроме того, тепловое реле оборудуется контактами, эксцентриком с движком уставки тока срабатывания и кнопкой возврата прибора в рабочее состояние.

Под действием электрического тока, протекающего по проводнику, происходит его нагревание. С возрастанием силы тока в проводнике с одним и тем же поперечным сечением, увеличивается и его нагрев, то есть происходит рост нагрузки. В связи с этим, причины срабатывания заключаются преимущественно в повышении температуры.

Эта же тепловая энергия нагревает и биметаллическую пластину, которая под влиянием температуры изгибается и соприкасается с исполнительной пластиной температурного компенсатора через толкатель. В свою очередь, эта пластина расцепляет замкнутые контакты в магнитном пускателе и приводит в рабочее состояние кнопку включения реле.

Эксцентрик или регулятор тока срабатывания оборудован шкалой на 5 делений влево и 5 делений вправо, для соответствующего уменьшения и увеличения тока относительно центральной риски. Чтобы отрегулировать ток срабатывания, необходимо изменить зазор между исполнительной пластиной и толкателем. Изменение зазора выполняется движком эксцентрика, воздействующим на пластину температурного компенсатора.

Непосредственное подключение тепловых реле к контакторы осуществляется напрямую с помощью штыревых контактов. После подключения, в зависимости от величины тока, протекающего в цепи, необходимо отрегулировать уставки срабатывания колесиком поворотного регулятора. Нужный ток уставки обозначен на шкале специальными рисками, нанесенными на корпус прибора.

Панель управления реле оборудована кнопкой TEST, с помощью которой проверяется работоспособность устройства путем имитации срабатывания защиты. Кнопка STOP красного цвета позволяет принудительно разомкнуть нормально замкнутый контакт. При этом отключается питание, поступающее на катушку контактора, что в свою очередь приводит к отключению нагрузки. Примерно по такой схеме подключаются и работают все тепловые реле для защиты электродвигателей и их модификации.

Для работы теплового реле предусмотрен ручной или автоматический режим, задаваемый при помощи поворотного переключателя RESET. Автоматический режим предполагает утопленный выключатель и автоматическое включение реле после срабатывания, когда остынет биметаллическая пластина. Перевод прибора в ручной режим осуществляется поворотом переключателя против часовой стрелки.

Схема подключения с нормально замкнутыми контактами используется для управления электродвигателем с помощью магнитного пускателя. К силовым контактам теплового реле выполняется подключение лишь двух фаз, а третья фаза подключается напрямую к двигателю. В работе современных устройств принимают участие все три фазы совместно с дополнительным нормально замкнутым контактом реле. При возникновении перегрузок он размыкается и разрывает цепь питания контактора.

В условиях разнообразия конструкций и моделей электрических двигателей и соответствующих тепловых реле, выбор наиболее подходящего сочетания может вызвать определенные затруднения, особенно у неспециалистов. Для того чтобы выбрать наиболее оптимальное устройство, отвечающее всем требованиям, необходимо придерживаться определенных рекомендаций.

Основным требованием ко всем тепловым реле является соответствие их номинала току оборудования, которое требуется защитить. Сами устройства тоже должны быть защищены от коротких замыканий, поэтому в схемах подключения используются предохранители.

Необходимо заранее установить условия эксплуатации тепловых реле, и в каких пределах они могут применяться. Если в системе защиты велика вероятность работы электродвигателя в аварийных режимах, не связанных с ростом потребления электроэнергии, в этих случаях тепловое реле будет бесполезным и не обеспечит надежную защиту. Для этого в обмотку статора электродвигателя включаются элементы специальной тепловой защиты.

Если же тепловая защита двигателя не связана с какими-либо специальными требованиями, решение вопроса как подобрать тепловое реле для электродвигателя, таблица поможет выбрать наиболее подходящее устройство с оптимальными техническими характеристиками.

Защитное устройство выбирается с учетом максимального рабочего тока реле, который не должен быть меньше, чем номинальный ток защищаемого электродвигателя. Тем не менее, рекомендуется, чтобы установочный ток реле незначительно превышал номинал агрегата.

Следует обращать внимание и на возможность регулировок тока с большим запасом в обе стороны – увеличения и уменьшения. В этом случае обеспечивается более надежная и управляемая защита.

Конструктивное исполнение тепловых реле

Тепловые реле всех видов имеют аналогичное устройство. Наиболее важный элемент любого из них — чувствительная биметаллическая пластина.

Значение тока срабатывания находится под влиянием температурных показателей среды, в которой работает реле. Рост температуры уменьшает время срабатывания.

Чтобы это влияние свести к минимуму, разработчики устройств выбирают как можно большую температуру биметалла. С этой же целью некоторые реле снабжают дополнительной компенсационной пластиной.

Состоит прибор из корпуса (1), пластины биметаллической (2), толкателя (3), пластины исполнительной (4), пружины (5), регулировочного винта (6), пластины компенсатора (7), контактов (8), эксцентрика (9), кнопки возврата (10)

Если в конструкцию реле включены нихромовые нагреватели, подключение их осуществляют по параллельной, последовательной или параллельно-последовательной схеме с пластиной.

Значение тока в биметалле регулируют при помощи шунтов. Все детали вмонтированы в корпус. Биметаллический элемент U-образной формы зафиксирован на оси.

Цилиндрическая пружина упирается в один конец пластины. Другим концом она базируется на уравновешенной изоляционной колодке.Совершает повороты вокруг оси и является опорой для контактного мостика, оснащенного контактами из серебра.

Для координации тока уставки биметаллическая пластина своим левым концом соединена с ее механизмом. Регулировка происходит за счет влияния на первичную деформацию пластины.

Если величина токов перегрузки становится равной или большей чем уставки, изоляционная колодка поворачивается под воздействием пластины. Во время ее опрокидывания происходит отключение размыкающего контакта устройства.

Приспособление ТРТ в разрезе. Здесь основными элементами являются: корпус (1), механизм уставки (2), кнопка (3), ось (4), контакты серебряные (5), контактный мостик (6), изоляционная колодка (7), пружина (8), пластина биметаллическая (9), ось (10)

Автоматически реле делает возврат в первоначальное положение. Процесс самовозврата занимает не более 3 минут с момента включения защиты. Возможен и ручной возврат, для этого предусмотрена специальная клавиша Reset.

При ее использовании прибор занимает исходное положение за 1 минуту. Чтобы задействовать кнопку, ее проворачивают против часовой стрелки до момента, когда она поднимется над корпусом. Ток уставки обычно указан на щитке.

Принцип действия устройства

Тепловые перегрузки в двигателях и других электрических устройствах происходят тогда, когда величина проходящего через нагрузку тока превышает номинальный рабочий ток аппарата. На свойстве тока разогревать проводник при прохождении и построено ТР. Встроенные в него биметаллические пластины рассчитаны на определенную токовую нагрузку, превышение которой приводит к сильной их деформации (изгибу).

Пластины надавливают на подвижный рычаг, который, в свою очередь, воздействует на защитный контакт, размыкающий цепь. По сути, ток, при котором цепь разомкнулась, и есть током срабатывания. Его величина эквивалентна температуре, превышение которой может привести к физическому разрушению электрических приборов.

Современные ТР имеют стандартную группу контактов, одна пара которых является нормально замкнутой – 95, 96; другая – нормально разомкнутой – 97, 98. Первая предназначена для подключения пускателя, вторая – для схем сигнализации. Тепловое реле для электродвигателя способно работать в двух режимах. Автоматический предусматривает самостоятельное включение контактов пускателя при охлаждении пластин.

Еще одной функцией защитного устройства является отключение двигателя при обрыве фазы. В таком случае двигатель также перегревается, потребляя больший ток, и, соответственно, пластины реле разрывают цепь. Для предотвращения воздействия токов короткого замыкания, от которого ТР не в силах защитить двигатель, в цепь обязательно включают автомат защиты.

Познакомившись с конструкцией и типами устройств, необходимо разобраться с принципом работы теплового реле. На каждом электромоторе производитель устанавливает табличку с техническими характеристиками. Одной из наиболее важных среди них является показатель номинального рабочего электротока. Сегодня используется много агрегатов, во время пуска или работы которых это значение может существенно превышаться.

Если перегрузки наблюдаются в течение длительного временного отрезка, то возможен перегрев катушек, разрушение изоляционного слоя и последующий выход мотора из строя. Защитные ТР способны влиять на цепь управления, размыкая контакты либо подавая предупреждающий сигнал обслуживающему персоналу. Приборы монтируются в силовую электроцепь перед двигателем, чтобы иметь возможность контролировать показатель проходящего через агрегат тока.

Во время настройки защитного устройства параметры выставляются в бо́льшую сторону от номинального паспортного значения на величину от 10 до 20%. К вопросу настройки реле нужно подходить ответственно, так как разъединение цепи при перегрузке происходит не мгновенно. В зависимости от различных факторов для этого может потребоваться 5−20 минут.

Термореле (ТР) предназначено для обеспечения защиты электродвигателей от перегрева и преждевременного выхода из строя. При долговременном запуске электродвигатель подвержен токовым перегрузкам, т.к. во время пуска происходит потребление семикратного значения тока, приводящего к нагреву обмоток. Номинальный ток (Iн) – сила тока, потребляемая двигателем при работе. Кроме того, ТР увеличивают срок эксплуатации электрооборудования.

Тепловое реле, устройство которого составляют простейшие элементы:

1. Термочувствительный элемент.
2. Контакт с самовозвратом.
3. Контакты.
4. Пружина.
5. Биметаллический проводник в виде пластины.
6. Кнопка.
7. Регулятор тока уставки.

Термочувствительный элемент является датчиком температуры, служащий для передачи тепла на биметаллическую пластину или другой элемент тепловой защиты. Контакт с самовозвратом позволяет при нагреве мгновенно разомкнуть цепь питания электрического потребителя для избежания его перегрева.

Пластина состоит из двух видов металла (биметалл), причем один из них обладает высоким температурным коэффициентом расширения (Kр). Они скреплены между собой при помощи сварки или проката при высоких значениях температуры. При нагреве изгибается пластина тепловой защиты в сторону материала с меньшим Kр, а после остывания пластина принимает исходное положение. В основном пластины изготавливаются из инвара (меньшее значение Kр) и немагнитной или хромоникелевой стали (больший Kр).

Кнопка включает ТР, регулятор тока уставки необходим для установки оптимального значения I для потребителя, причем его превышение приведет к срабатыванию ТР.

Принцип действия ТР основан на законе Джоуля-Ленца. Ток представляет собой направленное движение заряженных частиц, которые сталкиваются с атомами кристаллической решетки проводника (эта величина является сопротивление и обозначается R). Это взаимодействие вызывает появление тепловой энергии, получаемой из электрической. Зависимость длительности протекания от температуры проводника определяется по закону Джоуля-Ленца.

При коэффициенте a = 1 результат расчета измеряется в джоулях, а при условии, что a = 0.24, результат измеряется в калориях.

Нагрев биметаллического материала происходит двумя способами. При первом случае I проходит через биметалл, а во втором – через обмотку. Изоляция обмотки замедляет поток тепловой энергии. Термореле нагревается сильнее при высоких значениях I, чем при контакте с термочувствительным элементом. Происходит задержка сигнала срабатывания контактов. В современных моделях ТР используются оба принципа.

Нагрев биметаллической пластины теплового устройства защиты производится при подключенной нагрузке. Комбинированный нагрев позволяет получить устройство с оптимальными характеристиками. Пластина нагревается при помощи тепла, выделяемого I при прохождении через нее, и специальным нагревателем при I нагрузки. Во время нагрева биметаллическая пластина деформируется и воздействует на контакт с самовозвратом.

Как выглядит тепловое реле вы узнали, теперь идем дальше и расскажем, как работает данное устройство. Как мы уже сказали ранее, РТ защищает двигатель от продолжительной перегрузки.

На каждом электродвигателе есть табличка с паспортными данными, где указан номинальный рабочий ток. Существуют механизмы, в работе которых возможно превышение рабочего тока, как во время запуска, так и в рабочем процессе. При длительном воздействии таких перегрузок, происходит перегрев обмоток, разрушение изоляции, и выход из строя самого двигателя.

Данное реле тепловой защиты предназначено для воздействия на цепи управления, путем отключения схемы, размыканием контактов, или подачей сигнала предупреждения дежурному персоналу замыкая контакты. Устройство устанавливается после пускового контактора в силовую цепь перед электродвигателем для того, чтобы контролировать проходящий ток.

Установку параметров производят в большую сторону от номинального тока двигателя, на величину 10-20 %, согласно паспортным данным. Отключение машины происходит не сразу, а по прошествии определенного времени. Все зависит от температуры окружающей среды и тока перегрузки, и может колебаться от 5 до 20 минут. Неправильно выбранный параметр приведет к ложному срабатыванию или игнорированию перегруза и выходу из строя оборудования.

В некоторых случаях тепловое реле может быть встроено в обмотки двигателя. Но чаще всего оно применяется в паре с магнитным пускателем. Это дает возможность продлить срок службы теплового реле. Вся нагрузка по запуску ложится на контактор. В таком случае тепловой модуль имеет медные контакты, которые подключаются непосредственно к силовым входам пускателя.

В основе теплового модуля лежат биметаллические пластины. Это означает, что они изготавливаются из двух различных металлов. Каждый из них имеет свой коэффициент расширения при воздействии температуры. Пластины через переходник воздействуют на подвижный механизм, который подключен к контактам, уходящим к электродвигателю. При этом контакты могут находиться в двух положениях:

• нормально замкнутом;
• нормально разомкнутом.

Первый вид подходит для управления пускателем двигателя, а второй используется для систем сигнализации. Тепловое реле построено на принципе тепловой деформации биметаллических пластин. Как только через них начинает протекать ток, их температура начинает повышаться. Чем с большей силой протекает ток, тем выше поднимается температура пластин теплового модуля.

Важно понимать, что пластины теплового реле рассчитаны на определенный номинальный ток. Это означает, что нагрев до некоторой температуры, не будет вызывать деформации пластин. Если из-за увеличения нагрузки на двигатель произошло срабатывания теплового модуля и отключение, то по истечении определенного промежутка времени, пластины возвращаются в свое естественное положение и контакты снова замыкаются или размыкаются, подавая сигнал на пускатель или другой прибор.

Кроме регулятора силы тока, на поверхности может также находиться кнопка с надписью Test. Она позволяет проверить тепловое реле на работоспособность. Ее необходимо нажат при работающем двигателе. Если при этом произошел останов, тогда все подключено и функционирует правильно. Под небольшой пластинкой из оргстекла скрывается индикатор состояния теплового реле.

Если это механический вариант, то в нем можно увидеть полоску двух цветов в зависимости от происходящих процессов. На корпусе рядом с регулятором силы тока располагается кнопка Stop. Она в отличие от кнопки Test отключает магнитный пускатель, но контакты 97 и 98 остаются разомкнутыми, а значит сигнализация не срабатывает.

Что делать, если паспортные данные не известны?

Для этого случая рекомендуем использовать токовые клещи или мультиметр С266, конструкция которого также включает токоизмерительные клещи. С помощью данных приборов нужно определить ток мотора в работе, измерив его на фазах.

В том случае, когда на таблице частично читаются данные, размещаем таблицу с паспортными данными асинхронных двигателей широко распространенных в народном хозяйстве (тип АИР). С помощью нее возможно определить In.

Кстати, недавно мы рассмотрели принцип действия и устройство тепловых реле, с чем настоятельно рекомендуем вам ознакомиться!

В зависимости от токовой нагрузки будет различаться и время срабатывания защиты, при 125% должно быть порядка 20 минут. В диаграмме ниже указана векторная кривая зависимости кратности тока от In и времени срабатывания.

Надеемся, прочитав нашу статью, вам стало понятно, как выбрать тепловое реле для двигателя по номинальному току, а также мощности самого электродвигателя. Как вы видите, условия выбора аппарата не сложные, т.к. можно без формул и сложных вычислений подобрать подходящий номинал, используя таблицу!

Технические характеристики

Каждое ТР имеет индивидуальные технические характеристики (ТХ). Реле нужно выбирать согласно характеристикам по нагрузке и условиям применения при работе электродвигателя или другого потребителя электроэнергии:

1. Значение Iн.
2. Диапазон регулировки I срабатывания.
3. Напряжение.
4. Дополнительное управление работой ТР.
5. Мощность.
6. Граница срабатывания.
7. Чувствительность к фазному перекосу.
8. Класс отключения.

Номинальное значение тока – значение I, на которое рассчитано ТР. Выбирается по значению Iн потребителя, к которому непосредственно подключается. Кроме того, нужно выбирать с запасом по Iн и руководствоваться следующей формулой: Iнр = 1.5 * Iнд, где Iнр – Iн ТР, который должен быть больше номинального тока двигателя (Iнд) в 1.5 раза.

Граница регулировки I срабатывания является одним из важных параметров устройства термозащиты. Обозначение этого параметра является диапазоном регулировки значения Iн. Напряжение – значение силового напряжения, на которое рассчитаны контакты реле; при превышении допустимой величины произойдет выход из строя устройства.

Некоторые виды реле снабжены отдельными контактами для управления работой устройства и потребителя. Мощность – это один из основных параметров ТР, которое определяет выходную мощность подключенного потребителя или группы потребителей.

Граница срабатывания или порог срабатывания является коэффициентом, зависящим от номинального тока. В основном его значение находится в диапазоне от 1,1 до 1,5.

Чувствительность к фазному перекосу (асимметрии фаз) показывает процентное соотношение фазы с перекосом к фазе, по которой протекает номинальный ток необходимой величины.

Класс отключения – параметр, представляющий среднее время срабатывания ТР в зависимости от кратности тока уставки.

Основной характеристикой, по которой нужно выбирать ТР, является зависимость времени срабатывания от тока нагрузки.

При выборе ТР необходимо ориентироваться в его характеристиках. Среди заявленных могут быть:

• номинальный ток;
• разброс регулировки тока срабатывания;
• напряжение сети;
• вид и количество контактов;
• расчетная мощность подключаемого прибора;
• минимальный порог срабатывания;
• класс прибора;
• реакция на перекос фаз.

Номинальный ток ТР должен соответствовать тому, который указан на двигателе, к которому будет происходить подключение. Узнать значение для двигателя можно на шильдике, который находится на крышке или на корпусе. Напряжение сети должно строго соответствовать той, где будет применяться. Это может быть 220 или 380/400 вольт.

Самая важная характеристика теплового реле для электродвигателя – это зависимость скорости отключения контактов от величины тока. Она показывает быстродействие устройства при перегрузках и называется время-токовым показателем.

К основным характеристикам относят:

• Номинальный ток. Это рабочий ток, на который рассчитано срабатывание устройства.
• Номинальный ток рабочей пластины. Ток, при котором биметалл способен деформироваться в рабочем пределе без необратимых нарушений.
• Пределы регулировки уставки по току. Диапазон тока, в котором реле будет срабатывать, выполняя защитную функцию.

Тепловое реле для электродвигателя схема подключения

Чаще всего ТР подключают к нагрузке (двигателю) не напрямую, а через пускатель. В классической схеме подключения в качестве управляющего контакта используют КК1.1, который в исходном состоянии замкнут. Силовая группа (через нее идет электричество на двигатель) представлена КК1-контактом.

В момент, когда автомат защиты подает фазу, питающую цепь через стоп-кнопку, она проходит на кнопку «пуск» (3 контакт). При нажатии последней питание получает обмотка пускателя, а он, в свою очередь, подключает нагрузку. Фазы, поступающие на двигатель, также проходят через биметаллические пластины реле. Как только величина проходящего тока начинает превышать номинальный, защита срабатывает и обесточивает пускатель.

Следующая схема очень похожа на выше описанную с тем лишь отличием, что КК1.1-контакт (95-96 на корпусе) включен в ноль обмотки пускателя. Это более упрощенный вариант, который широко применяют. При реверсивной схеме подключения двигателя в цепи присутствуют два пускателя. Управление ними при помощи теплового реле возможно только, когда последнее включено в разрыв нулевого провода, являющегося общим для обоих пускателей.

Схемы подключения теплового реле в цепь могут существенно отличаться в зависимости от устройства. Однако ТР подключаются последовательным соединением с обмоткой двигателя или катушкой магнитного пускателя к нормально разомкнутому контакту, т.к. подключение такого рода позволяет защитить устройство от перегрузок. При превышении показателей потребления тока ТР отключает устройство от питания электросети.

В большинстве схем при подключении применяется постоянно разомкнутый контакт, который работает при последовательном соединении со стоповой кнопкой на управляющем пульте. В основном этот контакт маркируется буквами NC или Н3.

Нормально замкнутый контакт может применяться при подключении сигнализации о срабатывании защиты. Кроме того, в более сложных схемах этот контакт применяется для осуществления программного управления аварийной остановкой устройства с использованием микропроцессоров и микроконтроллеров.

Термореле подключить достаточно просто. Для этого нужно руководствоваться следующим принципом: ТР размещается после контакторов пускателя, но перед электродвигателем, а постоянно замкнутый контакт включается последовательным соединением со стоповой кнопкой.

Выбор теплового реле по мощности двигателя

У теплового реле есть один основной параметр, показывающий ток, при котором реле отключит электродвигатель. Ниже приводится таблица по выбору теплового реле для электродвигателей.

Номинальный ток пускателя, А	Тип реле	Диапазон регулирования максимального тока, А	Мощность электродвигателя, кВт
10	РТЛ-1004	0,38 … 0,65 А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру? Подписывайся, и читай статью дальше:	–
	РТЛ-1005	0,6 … 1	–
	РТЛ-1006	0,9 … 1,6	0,4
	РТЛ-1007	1,5 … 2,6	0,75
	РТЛ-1008	2,4 … 4	1,5
25	РТЛ-1010	3,8 … 6	2,2
	РТЛ-1012	5,5 … 8	3
	РТЛ-1014	7 … 10	4
40	РТЛ-1016	9,5 … 14	5,5
	РТЛ-1021	13 … 19	7,5
63	РТЛ-1022	18 … 25	11
	РТЛ-2053	23 … 32	15
	РТЛ-2055	30 … 41	18,5
	РТЛ-2057	38 … 52	22
	РТЛ-2059	47 … 64	25
	РТЛ-2061	54 … 74	30

Распространенные марки тепловых реле – РТЛ и РТИ, которые по параметрам идентичны, и отличаются в основном креплением и конструкцией.

В интернете гуляет табличка выбора теплового реле двигателя по мощности, где подробно перечислены параметры тепловых реле серии РТЛ. Стоит сказать об ошибке – во второй строке внизу вместо “РТЛ-ЮООМ” следует читать “РТЛ-1000М”. Кто-то распознавал бездумно.

/ Выбор электротеплового реле — таблица параметров, pdf, 34.01 kB, скачан:5858 раз./

И ещё фото старенькой теплушки, фото новых легко найти в интернете.

Такое тепловое реле ставится на пускатель ПМЕ.

Подробно про схему подключения теплового теле и схему подключения пускателя к трехфазному двигателю рассказано в другой моей статье. Рекомендую.

Чтобы правильно выбрать номинал теплового реле нам необходимо узнать его In (рабочий, номинальный ток) и уже опираясь на эти данные можно подобрать правильный диапазон уставки аппарата.

Правилами технической эксплуатации ПУЭ оговорен этот момент и допускается устанавливать до 125% от номинального тока во взрывобезопасных помещениях, и 100%, т.е. не выше номинала двигателя во взрывоопасных.

Как узнать In? Эту величину можно посмотреть в паспорте электродвигателя, табличке на корпусе.

Как видно на табличке (для увеличения нажмите на картинку) указаны два номинала 4.9А/2.8А для 220В и 380В. Согласно нашей схеме включения нужно выбрать ампераж, ориентируясь на напряжение, и по таблице подобрать реле для защиты электродвигателя с нужным диапазоном.

Для примера рассмотрим, как выбрать тепловую защиту для асинхронного двигателя АИР 80 мощностью 1.1 кВт, подключенного к трехфазной сети 380 вольт. В этом случае наш In будет 2.8А, а допустимый максимальный ток «теплушки» 3.5А (125% от In). Согласно каталогу нам подходит РТЛ 1008-2 с регулируемым диапазоном 2.5 до 4 А.

Главный параметр, по которому выбирают тепловое реле для электродвигателя, – это номинальный ток. Этот показатель высчитывают, опираясь на величину рабочего (номинального) тока электродвигателя. Идеально, когда ток срабатывания устройства выше рабочего в 0,2-0,3 раза при продолжительности перегрузки в треть часа.

Следует различать кратковременную перегрузку, где греется лишь провод обмотки электромашины, от перегрузки длительной, которую сопровождает разогрев всего корпуса. В последнем варианте нагрев продолжается до часа, и, следовательно, лишь в этом случае целесообразно применение ТР. На выбор теплового реле также влияют внешние факторы эксплуатации, а именно температура окружающей среды и ее стабильность. При постоянных скачках температуры необходимо, чтобы схема реле имела встроенную температурную компенсацию типа ТРН.

Что нужно учитывать при установке реле

Важно помнить, что биметаллическая пластина может нагреваться не только от проходящего тока, но и от температуры окружения. Это в первую очередь влияет на скорость срабатывания, хотя перегрузок по току может и не быть. Другой вариант, когда реле защиты двигателя попадает в зону принудительного охлаждения. В этом случае, наоборот, двигатель может испытывать тепловую перегрузку, а устройство защиты не срабатывать.

Чтобы избежать подобных ситуаций, следует придерживаться таких правил установки:

• Выбирать реле с допустимо большей температурой срабатывания без ущерба для нагрузки.
• Устанавливать защитное устройство в помещении, где расположен сам двигатель.
• Избегать мест повышенного теплового излучения или близость кондиционеров.
• Применять модели, имеющие функцию встроенной термокомпенсации.
• Пользоваться регулировкой срабатывания пластины, настраивать в соответствии с фактической температурой в месте установки.

На скорость срабатывания теплового модуля могут повлиять не только токовые перегрузки, но и показатели внешней температуры. Защита сработает даже в условиях отсутствия перегрузок.

Бывает и так, что под воздействием принудительной вентиляции двигатель подвержен тепловой перегрузке, но защита не срабатывает.

Чтобы избежать таких явлений, нужно следовать рекомендациям специалистов:

1. При выборе реле ориентироваться на максимально допустимую температуру срабатывания.
2. Защиту монтировать в одном помещении с защищаемым объектом.
3. Для установки выбирать места, где нет источников тепла или вентиляционных устройств.
4. Нужно настраивать тепловой модуль, ориентируясь на реальную температуру окружения.
5. Лучший вариант — наличие в конструкции реле встроенной термокомпенсации.

Дополнительной опцией термореле является защита при обрыве фазы или полностью питающей сети. Для трехфазных моторов этот момент особо актуален.

Ток в тепловом реле движется последовательно через его нагревательный модуль и дальше к двигателю. С обмоткой пускателя прибор соединяют дополнительные контакты

При неполадках в одной фазе две остальные принимают на себя ток большей величины. В результате быстро происходит перегрев, а далее — отключение. При неэффективной работе реле может выйти из строя и двигатель, и проводка.

Тепловое реле РТИ 1312 — назначение, подключение

2016-07-01 Статьи  

Тепловое реле, или как его еще называют реле перегрузки — это коммутационное устройство, предназначенное для защиты электродвигателей от токовой перегрузки и в случае обрыва фазы. При превышении потребляемого двигателем тока нагрузки тепловое реле разомкнет цепь, отключит магнитный пускатель, тем самым защитив двигатель.

Тепловое реле не предназначено для защиты от короткого замыкания, поэтому в цепь питания перед магнитным пускателем устанавливают автоматический выключатель.

Принцип действия тепловых реле основан на тепловом действии тока, нагревающего биметаллическую пластину, состоящую из двух пластин, которые сварены из металлов с разными коэффициентами теплового расширения. При воздействии высокой температуры биметаллическая пластина изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом расширения. Достигнув определённой температуры, пластина давит на защёлку расцепителя и под действием пружины происходит размыкание подвижных контактов реле и следовательно размыкание всей электрической цепи.

Если реле находится в режиме автоматического включения, то после остывания биметаллического элемента исполнительный механизм и подвижные контакты реле вернутся в исходное положение. При этом электрическая цепь восстановится и контактор будет готов к работе. Если же реле находится в ручном режиме, то после каждого срабатывания перевод реле в исходное положение должен осуществляться ручным воздействием.

Выбирая тепловое реле, надо исходить из номинального тока нагрузки плюс небольшой запас. Рекомендуемое превышение тока срабатывания защиты составляет 5% — 20% от номинального тока. Например, если на шильде электродвигателя указан ток 16А, то выбираем тепловое реле с запасом примерно на 18-20А.

Таблица по выбору тепловых реле РТИ

На примере РТИ 1312 покажу устройство теплового реле.

РТИ1312 подключается к контактору непосредственно своими штыревыми контактами.

В зависимости от величины и типа пускателей первый и второй контакты теплового реле могут регулироваться вправо-влево. Сбоку на наклейке указано, какой тип контакторов подходит для данного реле.

В зависимости от величины протекающего тока в реле предусмотрена регулировка уставки срабатывания по току с помощью поворотного регулятора, расположенного на передней панели реле. Необходимый ток уставки выставляется вращением регулятора до совмещения нужного значения тока на шкале с риской на корпусе.

Рис.1 Передняя панель РТИ 1312

Также на панели управления расположена кнопка «TEST»,имитирующая срабатывание защиты реле и проверки его работоспособности. Выступающая красная кнопка «STOP»предназначена для принудительного размыкания нормально-замкнутого контакта NC. При этом питание на катушке контактора пропадает и нагрузка отключается.

Электротепловое реле может работать в ручном или автоматическом режиме. Режим работы реле задается поворотным переключателем «RESET». При автоматическом режиме переключатель утоплен и при срабатывании теплового реле оно автоматически включится после остывания биметаллической пластины. Для перевода реле в ручной режим необходимо повернуть переключатель против часовой стрелки.

Рис.2 Автоматический режим работы

Рис.3 Ручной режим работы

После того, как тепловое реле настроено, его можно закрыть прозрачной защитной крышкой и при необходимости опломбировать. Для этого на передней панели и крышке имеются специальные проушины.

Рис.4 Электрическая схема реле РТИ 1312

Входное напряжение подходит на контакты 1,3,5, а выходное напряжение на нагрузку поступает с контактов 2, 4, 6. Кнопки «TEST» и «RESET» меняют положение подвижных контактов реле, а кнопкой «STOP» меняется положение только нормально-замкнутого контакта (95 — 96).

Нормально-замкнутые контакты применяются в схемах управления электродвигателями через магнитный пускатель, а нормально-разомкнутые контакты — в основном в цепях сигнализации, например для вывода световой индикации на панель оператора.

Типичная схема подключения нереверсивного пускателя с тепловым реле выглядит так:

Подробнее о работе данной схемы вы можете прочитать в статье Магнитный пускатель, здесь же я хочу остановиться только на подключении теплового реле. Как видно из схемы на силовые контакты теплового реле подключаются только две фазы, а третья идет напрямую на двигатель. В современных тепловых реле задействованы все три фазы. Также используется дополнительный нормально-замкнутый контакт реле. При перегрузки двигателя он разомкнется и разорвет цепь питания катушки контактора.

При срабатывании теплового реле не стоит сразу же пытаться включать его снова, необходимо выждать время пока биметаллические пластины не остынут. Кроме того стоит определить причину срабатывания — проверить всю схему подключения, подтянуть контакты, проверить температуру двигателя, потребление тока по каждой фазе двигателя.

Устройство теплового реле. Разбираем ИЭК РТИ-1308

Согласно закону Джоуля-Ленца, количество тепла, выделяемое участком электрической цепи, пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению этого участка. Это дает возможность создавать устройства, выполняющие небольшую механическую работу (например, по замыканию/размыканию контактной пары) при достижении силы тока на исследуемом участке цепи определенного значения. Подобные устройства получили название тепловых (электротепловых) реле или реле тепловой защиты.

Тепловое реле, как правило, служит для защиты (аварийного отключения и/или сигнализации об аварийной ситуации) электрических цепей и электрооборудования от повышения тока потребления сверх некого номинального (нормального) значения. Повышение тока потребления может свидетельствовать, например, о чрезмерной нагрузке на вал двигателя, межвитковом замыкании и т.д.

 

Биметаллическая пластина.

Факт того, что проводник с током греется, не дает возможность напрямую совершить какую-либо существенную механическую работу, так как степень нагрева нуждается в оценке, например, термодатчиком. Оказывается, есть возможность поступить проще, а именно «научить» проводник закономерно изменять свою геометрическую форму пропорционально изменению температуры.
Как известно, линейные размеры металлов при нагреве меняются. Известно также, что у разных металлов коэффициенты теплового расширения различные. Например, при нагреве на одно и то же значение температуры, полоска из металла, обладающего большим коэффициентом теплового расширения, удлиниться на большее значение, чем полоска из другого металла, коэффициент теплового расширения которого ниже. Если соединить вместе две одинаковые по форме полоски разнородных металлов, то, при изменении температуры, геометрическая форма этой конструкции тоже будет изменяться — изгибаясь и распрямляясь, в зависимости от температуры. Скрепленные воедино две пластины разнородных металлов получили название биметаллической пластины. Биметаллическая пластина, как своеобразный прибор для оценки силы тока по его нагреву и последующего воздействия на какой-либо исполнительный механизм, широко применяется в различных бытовых и промышленных устройствах автоматики.

Принцип работы биметаллической пластины.

 

Устройство теплового реле на примере ИЭК РТИ-1308.

Теория принципа действия теплового реле была вкратце рассмотрена выше, обратимся к практике. Вскроем корпус и разберемся с внутренним устройством низковольтного трехфазного теплового (тепломеханического) реле ИЭК РТИ-1308. Его основные технические характеристики представлены в таблице ниже.

Таблица. Основные технические характеристики теплового реле ИЭК РТИ-1308.

Характеристика силовой цепи	Значение
Диапазон регулировки тока срабатывания	2,5–4 А
Стандартные рабочие напряжения	230, 400, 660 В
Максимальная частота переменного тока	400 Гц

Характеристика цепи управления	Значение
Тип контактов	1 замкнутый + 1 разомкнутый
Максимальная коммутируемая мощность при напряжении 110 В	400 ВА
Максимальная коммутируемая мощность при напряжении 230 В	600 ВА
Максимальная коммутируемая мощность при напряжении 400 В	600 ВА

Принцип работы теплового реле РТИ можно описать следующим образом. При протекании электрического тока по биметаллическим пластинам (каждой из трех фаз предназначается своя пластина), происходит их нагрев. Чем выше ток, тем сильнее нагрев биметаллических пластин и, следовательно, больше их изгиб в определенную (конструктивно заданную) сторону. Изгибаясь, пластины давят на систему рычагов. При достижении хотя бы одной из трех пластин критического значения по углу изгиба, вследствие превышения на одной или нескольких фазах номинального установленного рабочего тока, происходит срабатывание исполнительного (контактного) механизма цепи управления, и контактные пары переводятся во взаимно противоположные состояния. В таком, нагретом до момента срабатывания реле, состоянии биметаллические пластины будут удерживать реле до тех пор, пока на все фазах тепловой ток не придет в норму. Ток снижается — биметаллические пластины охлаждаются, переводя систему рычагов в первоначальное состояние. Если у теплового реле активирован режим автоматического пуска, то контактные группы тоже автоматически переключаться в первоначальное состояние, если нет – нужно вручную включать реле после каждого его срабатывания. На фотографиях ниже можно увидеть процесс вскрытия РТИ-1308 и пояснения к нему.

Упаковка.

Вид сбоку (фото слева).
Вид на силовые контакты. Расстояния между контактами можно менять благодаря овальным отверстиям корпуса (фото справа).

Органы управления и настройки РТИ-1308.

Под шильдиком прячется подстроечный винт. Благодаря ему, происходит актуализация значений шкалы диска настройки тока.
Количество заводсткой краски, нанесенной на резьбу подстроечного винта, оказалось недостаточным (винт легко вращался на пару оборотов). Дополнительно закрашиваем резьбу цапонлаком (фото снизу).

 
Вскрываем корпус, подцепляя тонкой плоской отверткой пластмассовые защелки по периметру корпуса.
Вскрыть корпус, не отломив ни одной защелки, очень сложно — пластмасса хрупкая (фото справа внизу).

 

Корпус вскрыт.

Биметаллические пластины смешанного нагрева (ток идет через обмотку нагрева и через саму пластину).

 
Изгиб пинцетом любой биметаллической платины инициирует срабатывание реле. Чем выше установленный ток, тем сильнее нужно изгибать пластины.

Реле без биметаллических пластин.
Нажимаем пинцетом на рычаг — происходит срабатывание реле (фото справа).

 
Система рычагов для объединения изгибающих усилий пластин воедино по логическому закону «ИЛИ». То есть, изгиб хотя бы одной (любой) пластины вызывает пропорциональное смещение верхнего рычага системы.
Система находится в своём крайнем левом положении, соответствующем минимальному изгибу биметаллических пластин (фото слева).
Система находится в своём крайнем правом положении, соответствующем максимальному изгибу биметаллических пластин (фото справа).

Реле сработало (желтый Г-образный флажок в крайнем правом положении) и ждёт ручного пуска, так как синий переключатель в положении ручного управления (фото слева).
Нажимаем непосредственно на рычажок, идущий к контактным группам (фото справа).

Съём исполнительного механизма происходит путём откручиванием единственного винта.

Исполнительный механизм со стороны контактных групп.
При нажатии на кнопку «Стоп», происходит размыкание замкнутой пары контактов.

Все детали теплового реле ИЭК РТИ-1308.

Время срабатывания теплового реле зависит от кратности превышения тока, то есть от того, во сколько раз реальный ток превысил установленный (см. график ниже).

График (кривые) срабатывания РТИ-1308 (фото сверху).
Схематичное обозначение РТИ-1308 (фото снизу).

 

Кнопкой «тест» можно сымитировать срабатывание реле, то есть принудительно перевести контактные пары исполнительного механизма в противоположные состояния. Таким образом, можно проверить лишь правильность работы каких-либо электронных устройств (например, контактора), коммутируемых тепловым реле. Всецело же корректность работы теплового реле проверяется только на специальном испытательном стенде с моделированием прохождения через реле различных токов, как ниже, так и выше установленного тока срабатывания реле.

В заключение, нужно сказать о трех важных вещах, касаемо тепловых (тепломеханических) реле. Во-первых, любое тепломеханическое реле имеет собственное (небольшое, но постоянное) потребление энергии, расходуемое на подогрев биметаллических пластин. Во-вторых, тепловое реле не предназначено для защиты от токов короткого замыкания, которому характерен сверхбыстрый рост тока. Это обусловлено относительно высокой инертностью биметаллических пластин, которые не способны нагреться так быстро. Для защиты от короткого замыкания, в паре с тепловыми реле, необходимо применять автоматические выключатели электромагнитного расцепления. В-третьих, ток срабатывания теплового реле зависит от температуры окружающей среды, условий охлаждения корпуса реле и прочих факторов. Таким образом, в качестве прецизионного устройства защиты, где требуется очень точная оценка электрического тока, тепловое реле тепломеханического типа использовать нельзя, погрешности весьма значительны.

Похожие статьи:

Тепловое реле для электродвигателя

Содержание:

1. Как работает тепловое реле защиты электродвигателя
2. Причины срабатывания
3. Схема подключения
4. Как подобрать тепловое реле для электродвигателя

В течение длительного рабочего процесса у любых электродвигателей перегреваются обмотки, портится изоляционное покрытие. Подобные ситуации нередко приводят к межвитковым замыканиям, выгоранию полюсов и другим негативным последствиям, требующим срочного дорогостоящего ремонта. Избежать этого помогает тепловое реле для электродвигателя, установленное в цепь питания и обеспечивающее надежную защиту от перегрева. Данный прибор осуществляет контроль над величиной тока, и в случае длительного отклонения от номинала установки производит размыкание контактов. Таким образом, цепь управления остается без питания, а пусковое устройство размыкается. Тепловое реле надежно защищает агрегат от механических перегрузок, заклинивания ротора, перекоса фаз и других аварийных ситуаций.

Как работает тепловое реле защиты электродвигателя

Общее устройство всех тепловых реле включает в себя одни и те же детали, отличающиеся лишь небольшими конструктивными особенностями. Основной элемент представляет собой чувствительную биметаллическую пластину, состоящую из двух металлических сплавов – железа с никелем и железа с латунью. Они соединяются друг с другом с помощью пайки и обладают различными коэффициентами теплового расширения.

Данный коэффициент указывает на степень удлинения металлической пластины при ее нагреве. Этот показатель составляет для латуни 18,7, а для сплава железа с никелем – 1,5. В результате, длина латуни во время нагревания увеличивается значительно быстрее, давая тем самым толчок для изгиба биметаллической пластины в свою сторону. Данное свойство лежит в основе работы всех тепловых реле.

Внутри корпуса прибора находятся биметаллическая пластина с нагревательным элементом, толкатель, исполнительная пластина и пружина замыкающего контакта. Температурный компенсатор состоит из пластины и регулировочного винта. Кроме того, тепловое реле оборудуется контактами, эксцентриком с движком уставки тока срабатывания и кнопкой возврата прибора в рабочее состояние.

Причины срабатывания теплового реле электродвигателя

Под действием электрического тока, протекающего по проводнику, происходит его нагревание. С возрастанием силы тока в проводнике с одним и тем же поперечным сечением, увеличивается и его нагрев, то есть происходит рост нагрузки. В связи с этим, причины срабатывания заключаются преимущественно в повышении температуры.

Эта же тепловая энергия нагревает и биметаллическую пластину, которая под влиянием температуры изгибается и соприкасается с исполнительной пластиной температурного компенсатора через толкатель. В свою очередь, эта пластина расцепляет замкнутые контакты в магнитном пускателе и приводит в рабочее состояние кнопку включения реле. Сам температурный компенсатор является своеобразным противовесом, снижающим влияние дополнительного нагрева под действием температуры окружающей среды. Изгиб пластины происходит в противоположную сторону, а для его регулировки используется специальный винт.

Эксцентрик или регулятор тока срабатывания оборудован шкалой на 5 делений влево и 5 делений вправо, для соответствующего уменьшения и увеличения тока относительно центральной риски. Чтобы отрегулировать ток срабатывания, необходимо изменить зазор между исполнительной пластиной и толкателем. Изменение зазора выполняется движком эксцентрика, воздействующим на пластину температурного компенсатора. После срабатывания теплового реле специалисты рекомендуют выдержать временную паузу, чтобы тепловой расцепитель мог остыть. Следует тщательно осмотреть электродвигатель и найти причину срабатывания прибора.

Тепловое реле для электродвигателя схема подключения

Непосредственное подключение тепловых реле к контакторы осуществляется напрямую с помощью штыревых контактов. После подключения, в зависимости от величины тока, протекающего в цепи, необходимо отрегулировать уставки срабатывания колесиком поворотного регулятора. Нужный ток уставки обозначен на шкале специальными рисками, нанесенными на корпус прибора.

Панель управления реле оборудована кнопкой TEST, с помощью которой проверяется работоспособность устройства путем имитации срабатывания защиты. Кнопка STOP красного цвета позволяет принудительно разомкнуть нормально замкнутый контакт. При этом отключается питание, поступающее на катушку контактора, что в свою очередь приводит к отключению нагрузки. Примерно по такой схеме подключаются и работают все тепловые реле для защиты электродвигателей и их модификации.

Для работы теплового реле предусмотрен ручной или автоматический режим, задаваемый при помощи поворотного переключателя RESET. Автоматический режим предполагает утопленный выключатель и автоматическое включение реле после срабатывания, когда остынет биметаллическая пластина. Перевод прибора в ручной режим осуществляется поворотом переключателя против часовой стрелки.

Схема подключения с нормально замкнутыми контактами используется для управления электродвигателем с помощью магнитного пускателя. К силовым контактам теплового реле выполняется подключение лишь двух фаз, а третья фаза подключается напрямую к двигателю. В работе современных устройств принимают участие все три фазы совместно с дополнительным нормально замкнутым контактом реле. При возникновении перегрузок он размыкается и разрывает цепь питания контактора.

Выбор теплового реле для электродвигателя

В условиях разнообразия конструкций и моделей электрических двигателей и соответствующих тепловых реле, выбор наиболее подходящего сочетания может вызвать определенные затруднения, особенно у неспециалистов. Для того чтобы выбрать наиболее оптимальное устройство, отвечающее всем требованиям, необходимо придерживаться определенных рекомендаций.

Основным требованием ко всем тепловым реле является соответствие их номинала току оборудования, которое требуется защитить. Сами устройства тоже должны быть защищены от коротких замыканий, поэтому в схемах подключения используются предохранители.

Необходимо заранее установить условия эксплуатации тепловых реле, и в каких пределах они могут применяться. Если в системе защиты велика вероятность работы электродвигателя в аварийных режимах, не связанных с ростом потребления электроэнергии, в этих случаях тепловое реле будет бесполезным и не обеспечит надежную защиту. Для этого в обмотку статора электродвигателя включаются элементы специальной тепловой защиты.

Если же тепловая защита двигателя не связана с какими-либо специальными требованиями, решение вопроса как подобрать тепловое реле для электродвигателя, таблица поможет выбрать наиболее подходящее устройство с оптимальными техническими характеристиками.

Защитное устройство выбирается с учетом максимального рабочего тока реле, который не должен быть меньше, чем номинальный ток защищаемого электродвигателя. Тем не менее, рекомендуется, чтобы установочный ток реле незначительно превышал номинал агрегата.

Следует обращать внимание и на возможность регулировок тока с большим запасом в обе стороны – увеличения и уменьшения. В этом случае обеспечивается более надежная и управляемая защита.