Тепловое реле для электродвигателя

В статье рассмотрим тепловое реле для электродвигателя: его назначение, принципы работы, рекомендации по выбору и подключению. Тепловое реле защищает электродвигатели от перегрева, что важно при высоких температурах или нагрузках. Правильный выбор и установка реле помогут избежать поломок и продлить срок службы двигателя, что будет полезно как профессиональным электрикам, так и любителям, занимающимся ремонтом и обслуживанием электрического оборудования.

Механизм функционирования

Тепловое реле без дополнительных модулей может запускать или останавливать оборудование. Однако при значительной нагрузке оно может выйти из строя. Чтобы этого избежать, следует использовать магнитный пускатель, который поглотит пусковые токи. Это увеличит срок службы двигателя и теплового реле. Реле будет отслеживать ток к двигателю и при необходимости отправит сигнал пускателю для размыкания цепи. Важно правильно выбрать допустимый ток и подключение всех компонентов.

Тепловое реле основано на физических принципах, связанных с поведением материалов при изменении температуры. Основной элемент — металлическая пластина из двух различных металлов, которые по-разному реагируют на температуру, вызывая отклонение контактной группы и замыкание или размыкание цепи. Пластина взаимодействует с контактами через переходник и подвижный механизм. Выбор магнитного пускателя зависит от положения контактов:

• нормально разомкнутые;
• нормально замкнутые.

Первый тип контактов разомкнут в обычном состоянии, второй — замкнут. При изменении условий они активируются. Второй тип подходит для управления мощными устройствами, первый — для сигнализационных систем. В тепловом реле нет датчика температуры; на пластину влияет ток, проходящий через нее.

При превышении номинального тока пластина перегревается и отклоняется в сторону металла с меньшим коэффициентом расширения, что приводит к остановке устройства или выдаче предупреждения в сигнализационной системе. Важно учитывать сопротивление и пропускную способность пластины при выборе реле в соответствии с номинальным значением тока двигателя, чтобы избежать повреждений.

Возврат к рабочему состоянию происходит автоматически. Когда температура пластины снижается, деформация возвращается, и подача напряжения восстанавливается. Для быстрого восстановления можно использовать кнопку Reset на некоторых моделях.

Некоторые тепловые реле работают с широким диапазоном токов, но требуют предварительной калибровки с помощью рычага на лицевой панели.

На передней панели устройства расположены элементы управления. Например, кнопка Test позволяет проверить рабочее состояние реле. Если реле подключено к двигателю, нажатие кнопки во время работы указывает на исправность системы. Эту процедуру можно выполнить с источником питания и лампочкой.

Кнопка Stop воздействует на нормально замкнутые контакты, останавливая двигатель, в то время как нормально разомкнутые остаются в прежнем состоянии. Состояние реле можно отслеживать с помощью индикатора, который меняет цвет в зависимости от состояния.

Кнопка Reset для быстрого восстановления системы работает только в ручном режиме. В автоматическом режиме устройство восстанавливается после остывания. Для переключения в нужный режим необходимо повернуть элемент управления против часовой стрелки.

Современные тепловые реле обеспечивают дополнительную защиту оборудования, отключая его при превышении тока и проблемах с питающей сетью. Это особенно важно для трехфазных систем, где может происходить перекос фаз или обрыв одной из линий. Если один проводник выходит из строя, потребление из двух других увеличивается, что приводит к перегреву и отключению. Перед запуском устройства важно проверить монтажные контакты.

Короткое замыкание также может перегреть пластины теплового реле. Скорость тока при этом выше, чем в обычных условиях, и реле может не успеть сработать, что повредит обмотки или другие компоненты двигателя. Для предотвращения этого необходимо установить специальные защитные реле в цепь питания двигателя.

Эксперты в области электромеханики подчеркивают важность теплового реле для защиты электродвигателей от перегрева. Это устройство, как правило, используется для автоматического отключения двигателя в случае превышения допустимой температуры, что предотвращает его повреждение и продлевает срок службы. Специалисты отмечают, что правильный выбор и настройка теплового реле могут существенно повысить надежность работы оборудования. Кроме того, современные модели реле оснащены дополнительными функциями, такими как возможность дистанционного мониторинга и интеграции в системы автоматизации. Это делает их не только защитным, но и управленческим инструментом, что особенно актуально для промышленных предприятий. В итоге, использование теплового реле становится неотъемлемой частью эффективного управления электродвигателями.

Как выбрать тепловое реле на электродвигатель. Несколько примеров и расчёты.

Как выбрать реле

Реле подбирается в зависимости от условий, в которых будет использоваться. При этом важно хорошо знать и понимать характеристики, которые указаны в техническом паспорте. Несоблюдение одного или нескольких из них может иметь неприятные последствия как для потребителя, так и для реле. Одним из важных значений, которое указывается для реле является номинальный ток. Имеется в виду сила тока потребления конкретного прибора, к которому будет подключаться реле. Эту цифру можно найти в технических характеристиках потребителя. Если реле будет попеременно применяться с различными приборами, тогда должен быть указан диапазон допустимой силы тока.

Реле могут использоваться как для однофазной, так и для трехфазной цепи, именно поэтому важно обращать внимание на то, какое напряжение указано: оно может быть 220 или 380 вольт. Если в паре с ТР планируется использовать пускатель, тогда особое внимание необходимо уделить количеству контактов. Кроме силы тока потребителя, важно знать его мощность, которая также учитывается при выборе определенной модели реле. Если включение реле планируется в трехфазную сеть, тогда лучше приобрести модуль, который способен обеспечить дополнительную защиту при перекосе фаз или прогорании проводников.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о тепловых реле для электродвигателей:

1. Принцип работы: Тепловые реле основаны на принципе термического расширения. Они используют биметаллические пластины, которые изгибаются при нагревании, вызванном перегрузкой электродвигателя. Это позволяет реле отключать питание двигателя, предотвращая его перегрев и повреждение.

2. Настройка: Тепловые реле могут быть настроены на различные уровни тока, что позволяет адаптировать их под конкретные условия эксплуатации. Это особенно важно для защиты двигателей, работающих в различных режимах или при изменяющихся нагрузках.

3. Комбинированные функции: Современные тепловые реле могут сочетать в себе функции защиты от перегрузки и короткого замыкания, а также иметь дополнительные функции, такие как индикация состояния и возможность дистанционного управления. Это делает их более универсальными и удобными в использовании в промышленных системах.

Кривое тепловое реле РТИ

Как подключить

Подключение реле может быть сложной задачей для новичка в электрике, но с четкой схемой это вполне решаемо. Схема может быть указана в техническом паспорте устройства. Один из способов подключения представлен на схеме ниже. Питание подается через трехфазный выключатель QF1. При его замыкании активируется основное устройство. С первой фазы (A) цепь уходит к двум управляющим кнопкам: одна для аварийной остановки, другая — для запуска. Вторая кнопка работает через магнитный выключатель или контактор КМ 1.1. При срабатывании контактора нормально открытые (НО) контакты замыкаются, а нормально закрытые (НЗ) размыкаются.

Для прохождения тока через реле необходимо замыкание контактов KM1, что запускает двигатель или другое устройство. При перегрузке срабатывает узел КК1, представляющий собой контактные площадки реле. При изменении угла пластин площадки размыкаются, и двигатель останавливается. Для принудительного отключения устройства используется кнопка SB1, которая разрывает цепь к пускателю, обесточивая его. Процесс можно наглядно представить на фото ниже.

В другой схеме подключения реле используется нулевой провод, который подключается к нормально закрытому контакту. Если реле срабатывает, нулевой провод разрывается, отключая пускатель и останавливая систему. Для правильной сборки такой схемы необходимо установить перемычку на катушку контактора и подвести нулевой провод к ТР.

Реле также применяется в схемах с реверсивным движением двигателя. Ниже представлена схема такого подключения с нормально закрытым контактом в реле KK1.1.

Вы можете ознакомиться с видео о подключении ТР ниже.

Резюме

Рассматривая схемы подключения ТР, важно понять сам принцип, по которому взаимодействуют различные модули. Это позволит ориентироваться в схемах, где будут другие цифровые или буквенные обозначения. Перед непосредственным процессом подключения ТР лучше потренироваться на собранном стенде, который подключается к сети.

LRE35 Тепловое реле для защиты двигателей мощностью до 22 кВатт, 30…38 Ампер, TESYS

Типы тепловых реле

Тепловые реле для электродвигателей классифицируются по нескольким критериям, включая конструкцию, принцип действия и область применения. Основные типы тепловых реле включают:

• Механические тепловые реле: Эти устройства используют биметаллические пластины, которые изгибаются под воздействием тепла, вызванного перегрузкой. Когда температура достигает определенного уровня, пластина изгибается и замыкает или размыкает электрическую цепь. Механические реле просты в конструкции и достаточно надежны, но могут иметь медленную реакцию на изменения температуры.
• Электронные тепловые реле: Эти устройства используют электронные компоненты для определения перегрузки. Они обеспечивают более быструю и точную реакцию на изменения температуры и могут иметь дополнительные функции, такие как программируемые настройки и возможность подключения к системам автоматизации. Электронные реле часто используются в современных промышленных приложениях, где требуется высокая степень контроля.
• Тепловые реле с фиксированным и регулируемым пределом срабатывания: Реле с фиксированным пределом срабатывания имеют заранее установленное значение, при котором происходит отключение двигателя. Регулируемые реле позволяют пользователю настраивать предел срабатывания в зависимости от характеристик конкретного электродвигателя и условий эксплуатации.
• Тепловые реле с защитой от короткого замыкания: Эти устройства дополнительно защищают электродвигатель от коротких замыканий, что делает их особенно полезными в условиях, где вероятность возникновения таких ситуаций высока. Они могут сочетать функции тепловой и магнитной защиты.
• Тепловые реле с функцией автоматического перезапуска: Эти устройства автоматически восстанавливают работу электродвигателя после устранения перегрузки. Это особенно полезно в системах, где необходимо минимизировать время простоя.

Каждый тип теплового реле имеет свои преимущества и недостатки, и выбор подходящего устройства зависит от конкретных условий эксплуатации, требований к надежности и стоимости. При выборе теплового реле важно учитывать характеристики электродвигателя, такие как его мощность, тип нагрузки и условия работы.

Вопрос-ответ

Как правильно подобрать тепловое реле для электродвигателя?

Как правильно выбрать тепловое реле? Рекомендуется выбирать реле на 1,5 раза больше номинального тока. Также следует учитывать температуру окружающей среды, ведь часто при низкой температуре воздуха значение тока отключения реле выставляют ниже номинального.

В каком случае срабатывает тепловое реле?

Если индуцированный температурой ток превышает оптимальные характеристики прибора, реле срабатывает. Оно отключает основной источник питания либо с помощью электрической блокировки, либо через механическую.

Зачем ставят тепловое реле?

Тепловые реле – это специальные устройства, которые отключают потребляющее электроэнергию оборудование при перегрузках. Они предотвращают поломку электромоторов из-за превышения нагрузки по показателям рабочего тока.

Как защитить электродвигатель от перегрева?

Для температурной защиты, независимо от причин перегрева двигателей, применяют полупроводниковые или биметаллические сенсоры. Датчики монтируют в обмотку или располагают рядом с подверженными нагреву частями электродвигателей. Устройства замкнуты на реле, которое реагирует на сигнал с сенсоров размыканием силовой цепи.

Советы

СОВЕТ №1

При выборе теплового реле для электродвигателя обязательно учитывайте номинальный ток вашего двигателя. Реле должно быть рассчитано на ток, который будет проходить через него в нормальных условиях работы, чтобы избежать его преждевременного срабатывания или выхода из строя.

СОВЕТ №2

Регулярно проверяйте состояние теплового реле и его настройки. Периодическая диагностика поможет выявить возможные неисправности и предотвратить повреждение электродвигателя из-за перегрева.

СОВЕТ №3

Обратите внимание на условия эксплуатации вашего электродвигателя. Если он работает в условиях повышенной температуры или влажности, выбирайте реле с соответствующими характеристиками, чтобы обеспечить надежную защиту.

СОВЕТ №4

Убедитесь, что тепловое реле правильно установлено и подключено. Неправильная установка может привести к неправильной работе устройства и, как следствие, к повреждению электродвигателя. При необходимости обратитесь к специалисту для установки.