Chinasp.ru

Авто Клондайк
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Термозащита электродвигателей

Термозащита электродвигателей

Для чего нужна встроенная защита двигателя, если электродвигатель уже оснащён реле перегрузки и плавкими предохранителями? В некоторых случаях реле перегрузки не регистрирует перегрузку электродвигателя. Например, в ситуациях:

  • Когда электродвигатель закрыт (недостаточно охлаждается) и медленно нагревается до опасной температуры.
  • При высокой температуре окружающей среды.
  • Когда наружная защита двигателя настроена на слишком высокий ток срабатывания или установлена неправильно.
  • Когда электродвигатель перезапускается несколько раз в течение короткого периода времени и пусковой ток нагревает электродвигатель, что в конечном счёте, может его повредить.

Уровень защиты, который может обеспечить внутренняя защита, указывается в стандарте IEC 60034-11.

Принцип работы и конструкция теплового реле

Вне зависимости от типа ТР имеют следующее устройство:

  • чувствительная биметаллическая пластина – изготавливается из двух металлов с разными коэффициентами расширения;
  • нагревательная спираль;
  • механизм рычагов и пружин;
  • контакты – нормально разомкнутые и постоянно замкнутые – способны менять состояние при срабатывании защиты.

Действие прибора основывается при прогибе пластины к металлу с меньшим коэффициентом теплового расширения в момент перегрузки. На контактную систему оказывается силовое воздействие – техника останавливается. После остывания пластинка возвращается в исходное положение.

Поскольку работа реле зависит от температуры помещения или дополнительного нагрева, в конструкции задействуется принцип противовеса. Для его реализации применяется вспомогательная пластина компенсатора температуры с регулировкой. Она может выгибаться в противоположном направлении.

Ток проверяется специальным трансформатором. После обработки данных и превышении номинала над уставкой на механизм отключения подается импульс. Внешний контактор размыкается, нагрузка блокируется. Установка прибора производится на магнитный пускатель.

Принцип работы

В основу работы положен принцип разности температурного расширения различных металлов, описанных законом Джоуля-Ленца. При нагревании биметаллической пластины, состоящей из двух металлов с различным коэффициентом теплового расширения, произойдет ее геометрическая деформация. Именно такая пластина и устанавливается в термореле, она реагирует на превышение температуры более установленного предела.

Для рассмотрения принципа работы температурного реле воспользуемся трехмерной моделью реального устройства, приведенной на рисунке 2 ниже:

Принцип действия температурного реле

Рис. 2. Принцип действия температурного реле

Как видите, подключенное в цепь электродвигателя тепловое реле пропускает основную нагрузку электрической машины через токоведущие шины. Если смоделировать ситуацию перегрузки, когда через них потечет ток в несколько раз превышающий номинальный, то шины начнут нагреваться и избыток тепла перейдет на биметаллическую пластину, подключенную к каждой из фаз электродвигателя. При достижении температуры уставки биметаллическая пластина изогнется и приведет в движение один из толкателей. Толкатель, в свою очередь, сместит рычаг защелки на несколько миллиметров, что отпустит пружинный механизм и даст ход штанге расцепителя.

После этого контакты теплового реле отключат питание цепи управления и перекроют контакты цепи сигнализации, которая оповестит об отключении защитного приспособления. После устранения причины перегрева реле возвращается в рабочее положение посредством нажатия механической кнопки. Следует отметить, что сразу после отключения теплового реле включить его не получиться, так как биметаллическая пластина еще не остыла и возможны ложные срабатывания. Поэтому процесс требует определенной выдержки времени, после которой электродвигатель можно запускать в работу.

Читайте так же:
Регулировка схождения колес на валдае

Принцип работы

Принцип работы теплового реле

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.

Устройство и виды

Существует несколько разновидностей тепловых реле, каждая из которых имеет свои особенности конструкции и применение.

РТЛ – 3-фазные тепловые реле, которые служат для обеспечения защиты электромоторов от перегрузки, заклинивания ротора, затяжного пуска, перекоса фаз. Реле фиксируются на клеммы пускателя ПМЛ. Реле также может функционировать как самостоятельное устройство защиты с клеммами КРЛ.

Teplovye rele RTL

РТТ – реле трехфазное, служит для обеспечения защиты короткозамкнутых моторов от токовой перегрузки, затяжного пуска, заклинивания двигателя и других подобных аварийных режимов. Конструкция реле этого вида позволяет закрепить его на корпус магнитного пускателя марки ПМЕ и ПМА, либо в виде самостоятельного прибора на специально предназначенной панели.

Teplovye rele RTT

РТИ – такие трехфазные реле предохраняют электрический двигатель от перегрузки, фазного перекоса, заклинивания и тому подобных тяжелых режимов. Крепление такого вида реле осуществляется на корпус пускателей КМИ и КМТ.

Teplovye rele RTI

ТРН – 2-фазный вариант теплового реле, осуществляет контроль запуска и работы устройств, оснащен механизмом ручного возврата контактов и исходное состояние, температура внешней среды не влияет на функционирование реле.

Teplovye rele TRN

Твердотельное реле на три фазы, в котором отсутствуют подвижные элементы, невосприимчиво к внешней среде, используется в местах с наличием опасности взрыва, обеспечивает защиту от таких же факторов, как и вышеописанные конструкции реле.

Teplovye rele TT

РТК – температура контролируется с помощью щупа, находящегося в корпусе электроустройства. Тепловое реле осуществляет контроль одного параметра.

RTK

РТЭ – это термореле плавления сплава, состоящее из проводника, выполненного из специального сплава, который способен плавиться при определенной температуре, разрывая тем самым электрическую цепь. Это реле встраивается в конструкцию устройства.

RTE

Принцип действия на примере конструкции реле РТТ-32П

Это реле предназначено для защиты электрических цепей от токов перегрузки. Реле третьей величины на номинальный ток 160 ампер.

Читайте так же:
Регулировка угла опережения зажигания фольксваген пассат в3

RTT-32P - 1

Исполнение для комплектации с пускателями ПМА-4000, 5000, 6000 с переключающим контактом, пониженной инерционности. Предельно допустимый номинальный ток несрабатывания 100 ампер.

RTT-32P - 2

Реле такой конструкции работают следующим образом. Силовые клеммы включены последовательно в цепь каждой фазы. Токоведущие шины рассчитаны на длительный номинальный ток несрабатывания. При прохождении тока перегрузки по одной из фаз повышается температура шины и передается через нагревательные пластины к биметаллической пластине, которая нагреваясь, изгибается, воздействуя на планку толкателя.

Время срабатывания при шестикратном номинальном токе несрабатывания от 6 до 14 секунд. При этом необходимый ход планки от 1,5 до 2 мм. Планка-толкатель воздействует в свою очередь на рычаг сброса защелки. Защелка, поворачиваясь, освобождает подвижные контакты, которые под действием собственной пружины переключаются, размыкая цепь управления и замыкая цепь сигнализации.

После устранения причины повышенного тока можно повторно включить реле с помощью кнопки и возвратного рычага. При этом подвижные контакты зафиксируются подпружиненной защелкой.

Можно изменить номинальный ток несрабатывания в большую или меньшую сторону на 15 ампер. При этом эксцентриком смещается ось рычага сброса защелки, тем самым увеличивая или уменьшая время срабатывания реле.

Особенности теплового реле

В отличие от электрического автомата тепловое реле не разрывает силовые цепи, а только отключает цепь управления магнитного пускателя. Нормально включенный контакт теплового реле работает подобно кнопке «стоп» пускателя, и соединяется с ней по последовательной схеме.

Teplovoe rele podkliuchenie

В конструкции термореле нет необходимости повторять функции силовых контактов при его срабатывании, так как реле подключается непосредственно к магнитному пускателю. При таком исполнении схемы достигается значительная экономия материалов для силовых групп контактов. Намного проще подключать малый ток в управляющей цепи, чем отключать три фазы с большим силовым током.

При подключении необходимо знать, что тепловые реле не расцепляют силовую цепь непосредственно, а только подают сигнал на ее отключение при аварийном режиме. Чаще всего в термореле имеется две пары контактов. Одни из них постоянно замкнутые, а другие нормально разомкнутые. При сработке термореле, эти контакты меняются между собой состоянием, то есть, первые контакты становятся разомкнутыми, а вторые замыкаются.

Характеристики реле

Тепловые реле следует выбирать, путем выбора характеристик этого устройства по нагрузке и условиям работы электромотора или другого потребителя электроэнергии:
  • Номинальный ток.
  • Граница регулировки тока сработки.
  • Силовое напряжение.
  • Число и вид дополнительных контактов управления.
  • Мощность при включении управляющих контактов.
  • Граница срабатывания.
  • Чувствительность к перекосу фаз.
  • Класс отключения.
Схема подключения

Во многих схемах при подключении термореле к пускателю применяется постоянно замкнутый контакт, работающий последовательно с кнопкой «стоп» на управляющем пульте. Этот контакт маркируется буквами NC или НЗ.

Teplovye rele skhema

Нормально включенный контакт при такой схеме может применяться для подключения сигнализации о действии защиты электромотора. В более серьезных усложненных схемах автоматического управления этот контакт может применяться для действия алгоритма аварийной остановки цепи питания.

Читайте так же:
Когда регулировать зазоры клапанов на солярис

Независимо от типа подключения электромотора и числа контакторов пускателя, подключение термореле в схему осуществляется простым методом. Оно размещается после контакторов перед электрическим двигателем, а размыкающийся (постоянно замкнутый) включается по последовательной схеме с кнопкой «стоп».

Достоинства и недостатки
Из преимуществ термореле можно назвать:
  • Малые размеры.
  • Небольшая масса.
  • Низкая стоимость.
  • Простая конструкция.
  • Долговечная работа.
Недостатками тепловых реле отмечаются:
  • Необходимость периодической настройки.
  • Периодическая проверка.
Как выбрать тепловые реле
При выборе и установке термореле необходимо учитывать, где оно будет применяться, и наличие функций:
  • Тепловое 1-фазное реле тока с автосбросом возвратится в исходное положение по прошествии некоторого промежутка времени. Если электромотор после сброса все еще находится в состоянии перегрузки, то реле снова сработает.
  • Реле с компенсацией температуры внешней среды (ТРВ) качественно работают в большом интервале температур внешней среды.
  • Многие тепловые реле оснащены разной степенью проверки фаз. Такие механизмы имеют возможность проверить электродвигатель на разрыв фазы с контактора, дисбаланс. При возникновении аварийной ситуации реле прекращает подачу электрического тока к мотору. Дисбаланс может вызвать опасные колебания тока или напряжения электродвигателя, что способствует его неисправности.
  • Функция недогрузки в термореле способна выявить снижение тока в цепи. Это происходит, когда электродвигатель начал работать вхолостую. Такие реле служат для выявления этих различий, по принципу обнаружения перегрузки.
  • Тепловые реле со световыми индикаторами – это модель со светодиодами или датчиками сигналов состояния и включения.

Стоимость термореле колеблется в широких пределах от 500 до нескольких тысяч рублей. Это зависит от производителя, характеристик, уровня пропускания тока. Перед приобретением нужно внимательно ознакомиться с описанием. Вся основная интересующая информация находится в паспорте изделия. Там же имеется инструкция по подключению.

Ремонт или замена пускового реле холодильника

Пускозащитные реле служат для пуска электродвигателя компрессора холодильника. Они защищают электродвигатель перегрузки. Так как в устройстве есть подвижные детали и контактные группы, реле могут ломаться. Отремонтировать пусковое реле может любой электрик, в том числе и заменить его.

Причины выхода из строя реле холодильника

Пусковое реле 1 Пусковое реле 4Пусковое реле 2 Пусковое реле Атлант Пусковое реле 5Пусковое реле Стинол

Пускозащитное реле — это электромеханическое устройство и оно предназначено:

  • для запуска однофазного электродвигателя путем кратковременного подключения пусковой обмотки;
  • для защиты электродвигателя от перегрева путем отключения питания его, в виду большого тока рабочей обмотки.

Как и у всех механизмов, имеющих подвижные части, нагревательные элементы и контактные группы, в процессе эксплуатации могут возникать отказы:

  • контактная группа может заклинить и не замкнуть цепь пусковой обмотки. При этой неисправности электродвигатель не сможет запуститься и через пару секунд тепловая защита реле отключит питание. Неисправность устраняется восстановлением подвижности штока;
  • контакты могут подгореть и не включаться. Симптомы те же самые, что и выше. Неисправность устраняется чисткой и выравниванием пятачков контактов;
  • может перегореть нагревательный элемент тепловой защиты. При этой неисправности компрессор просто не включится, т.к. цепь разорвана перегоревшей спиралью. При этой неисправности реле идет под замену;
  • потеря свойства биметаллической пластины для задержки отключения контакта. При этой неисправности отключение контакта будет происходить сразу при нагреве спирали. Компрессор будет кратковременно включаться и отключаться. Исправная биметаллическая пластина дает электродвигателю время запуститься при повышенном пусковом токе. При этой неисправности реле идет под замену.
Читайте так же:
Windows server 2008 синхронизация времени с интернетом

Чтобы определить, что вышло из строя пусковое реле, рекомендуют отключить от компрессора клеммы реле и подключить компрессор напрямую, кратковременно дать импульс пусковой обмотке. Если компрессор включился, причину нужно искать в реле.

Это легко можно сделать при наличии символов возле выходов:

  • «S» – пусковая обмотка;
  • «R» – рабочая обмотка;
  • «C» – общий выход.

Пусковое реле (2) Пусковое реле на компрессоре

Виды пускозащитных реле

Несмотря на разнообразие исполнения пускозащитных реле, в холодильниках используются два вида реле:

С индукционным пуском. Включение пусковой обмотки однофазного электродвигателя осуществляется реле на основе соленоида.

С позисторным включением. Включение пусковой обмотки однофазного электродвигателя осуществляется через позистор (резистор с полупроводниковыми свойствами).

Внешний вид различных моделей

Пусковое реле 1 Пусковое реле 4 Пусковое реле 2
Пусковое реле Атлант Пусковое реле 5 Пусковое реле Стинол

Принцип работы пускозащитных реле с индукционным пуском

Работа тепловой защиты. Тепловое реле состоит из нормально замкнутой контактной группы, биметаллической пластины и нагревателя. Биметаллическая пластина сварена из двух металлов имеющих разный температурный коэффициент расширения. Биметаллическая пластина может иметь прямой нагрев (ток едет по ней) и косвенный нагрев через спиральный нагреватель. При нагреве пластина изгибается и размыкает контакты. Компрессор отключается. Когда биметаллическая пластина остывает, контакты замыкаются, питание вновь подается на компрессор.

Пусковое реле

Пусковое реле предназначено для кратковременного подключения пусковой обмотки электродвигателя компрессора во время его включения. Как оно работает?

  • при подаче питания на электродвигатель компрессора, ток к рабочей обмотке электродвигателя идет через катушку соленоида реле. Так как двигатель при запуске потребляет большой ток в обмотке соленоида возникает сильное магнитное поле, которое втягивает сердечник подвижного контакта и контакты замыкаются, подключая пусковую обмотку;
  • когда компрессор запустился, пусковой ток в рабочей обмотке электродвигателя падает до номинального и магнитное поле соленоида перестает удерживать сердечник подвижного контакта, пружина помогает сердечнику вернуться в исходное положение, контакты размыкаются и пусковая обмотка электродвигателя обесточивается;
  • компрессор работает в штатном режиме.

Пускозащитное реле выглядит внешне, как небольшая коробочка, которая крепится к корпусу компрессора, а у старых холодильников на раме при помощи винтов, защелок, пружинных скоб и заклепок.

Принцип работы пускозащитных реле с позисторным включением

Пускозащитные реле с позисторами применяются почти во всех современных холодильниках. Тепловая защита у них работает точно так же как и у реле с индукционным пуском (через биметаллический контакт).

Пусковое реле с позистором_

Что такое позистор, это разновидность теплового резистора с полупроводниковыми свойствами. Холодный позистор имеет незначительное сопротивление, а при нагреве сопротивление резко увеличивается и перестает пропускать ток.

Читайте так же:
Пусковой обогатитель скутера регулировка

Позистор повторяет работу подвижных контактов с соленоидом в пускозащитных реле с индукционным пуском, только в случае с позистором в работе этой функции отсутствуют подвижные части и ломаться нечему.

При комнатной температуре сопротивление резистора незначительное, поэтому ток к пусковой обмотке поступает, как по обыкновенному проводнику. Так как у позистора есть незначительное сопротивление он постепенно нагревается и при определенной температуре происходит размыкание цепи пусковой обмотки. При прекращении подачи тока он остывает (отключение терморегулятором) и восстанавливает свои свойства для повторного включения электродвигателя компрессора.
Пускозащитное реле с позистором устанавливаются непосредственно на разъем компрессора (на три контакта).

Электрическая схема

В руководстве пользователя холодильника указано, какие марки пусковых реле могут использоваться для конкретной модели. Это предоставляет выбор пусковых реле для замены при отсутствии оригинала.

Схема индукционного реле

Схема индукционного подключения

Позисторный механизм включения

Схема позисторного механизма включения

Нужно не забывать, что в цепь питания электродвигателя компрессора ещё участвуют контакты терморегулятора, что нужно обязательно учитывать при тестировании неисправностей пускового реле.

Как заменить реле в холодильнике на примере Атланта (Минска)

Чтобы снять пусковое реле следует:

  • Убедиться в том, что холодильник отключен от сети.
  • Снять проволочный зажим, прижимающий крышку (На старых холодильниках могут быть защелки, которые от времени стали хрупкими. Действуйте аккуратно).
  • Отсоединить клеммы.
  • Промаркировать провода. (Это поможет не перепутать провода при присоединении их к новому реле, особенно актуально на старых холодильниках с с проводами непонятного цвета).
  • Отвинтить винты крепления реле к корпусу компрессора.
  • Снять пусковое реле с разъема компрессора.

Новое или отремонтированное реле устанавливают в обратном порядке.

Если вы не уверены в своих знаниях электротехники, лучше не рисковать и все-таки вызвать мастера. Стоимость ремонта в сервис-центре, как правило, все-таки ниже, чем цена всего холодильника.

Акустическое реле

Акустическое реле (рис. 11, 12) используют для контроля уровня шума, а также в составе систем охранной сигнализации [Б.С. Иванов, М 2/96-13]. Помимо прочего, такие схемы часто используют в системах связи — в устройствах голосового управления каналом связи.

Принципиальная схема акустического реле

Рис. 11. Принципиальная схема акустического реле.

Принципиальная схема акустического реле на транзисторах

Рис. 12. Принципиальная схема акустического реле на транзисторах.

Так, при разговоре автоматически и без вмешательства оператора происходит переключение радиостанции или линии связи с приема на передачу. Устройство содержит датчик звукового сигнала — микрофон, в качестве которого можно использовать обычный микротелефонный капсюль, усилитель низкой частоты, детектирующее и исполняющее (релейное) устройство.

Коэффициент усиления УНЧ определяет чувствительность акустического реле. На микрофон может быть установлен звукоулавливающий рупор для повышения направленных свойств акустического реле. Резонансный фильтр, включенный после УНЧ, позволяет акустическому реле реагировать только на звук определенной частоты и игнорировать остальные звуки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector