Тепловое реле для электродвигателя схема подключения. Термореле защиты двигателя


На защите электродвигателя: мотор-протекторы Sensata

 

 

 

Среди выпускаемой продукции компании Sensata особое место занимают термостаты, служащие для отключения различных устройств (электродвигателей, обмоток реле и т.д.) от цепей питания при перегрузке по току или при перегреве. Согласно установившейся традиции Sensata называет такие устройства «мотор-протекторами» (motor-protectors), поскольку основное их назначение состоит именно в защите электромоторов. Однако заложенный в них принцип отключения цепи можно использовать также для защиты и других устройств (в этом случае используется термин «термопротектор»). В некоторых случаях мотор-протекторы Sensata можно применять вместо плавких предохранителей. При этом количество их циклов срабатывания исчисляется тысячами, тогда как плавкий предохранитель представляет собой одноразовое устройство.

Отметим, что в русскоязычной литературе мотор-протекторы принято называть просто «термореле», хотя они представляют собой более широкий класс устройств. Поскольку в статье кроме как о мотор-протекторах ни о каких других термореле речи не идет, то в отношении перечисленных ниже семейств мы в равной степени будем использовать оба термина.

 

Принцип действия

Как и в термостатах серии 1NT, в мотор-протекторах Sensata используется хорошо известное свойство биметаллической пластины — щелчком изгибаться при достижении некоторого критического порога температуры (что происходит благодаря различным температурным коэффициентам расширения металлов, слагающих биметаллический диск), размыкая электрический контакт, по которому протекает ток.

При снижении температуры до безопасного уровня обратное замыкание контактов происходит автоматически у всех семейств мотор-протекторов, описываемых в этой статье, за исключением одного: 3MP Self-Hold, где обратное замыкание происходит принудительно.

Поскольку протекающий ток нагревает термореле, то при заданной температуре окружающей среды можно измерить силу тока, при которой происходит нагревание до температуры размыкания, и использовать мотор-протектор как предохранитель, отключающий цепь при заданном токе (замена плавкого предохранителя).

 

Типы мотор-протекторов Sensata

Все мотор-протекторы компании Sensata подразделяются на несколько больших семейств:

  • 2MM- низкопрофильные мотор-протекторы, рассчитанные на малые переменные токи. Нормируемое количество циклов срабатывания: 3000 при 250В и 4 (1,5)А. Здесь и далее в аналогичных случаях в круглых скобках указывается значение индуктивного тока. А перед скобками- значение резистивного тока.
  • 7AM- полнопрофильные мотор-протекторы, рассчитанные на переменные и постоянные токи. Нормируемое количество циклов срабатывания составляет 10000 при 20А постоянного тока и 16В. Те же 10000 циклов гарантируются производителем при следующих трех режимах переменного тока: 22А при 120В; 8А при 277В и 4А при 600В.
  • 15AM- полнопрофильные мотор-протекторы с расширенным набором опций (например, больший набор возможных значений внутренних сопротивлений), рассчитанные только на переменные токи. Нормируемое количество циклов срабатывания составляет 10000 при 13 (5)А и 250В переменного тока.
  • 3MP- полнопрофильные мотор-протекторы, рассчитанные на работу с переменным током, с нагревательным элементом, увеличивающим чувствительность термореле. Нормируемые количества циклов срабатывания: 500 циклов при 27,5А@cos1 и 250В; 1000 циклов при 18А@cos0,6 и 250В; 15000 циклов при 18А@cos0,6 и 120В.
  • 3MP Self-Hold- то же, что и 3MP, но со специальной функцией удержания отключения и рассчитанные на работу с переменным током. Нормируемое значение количества циклов срабатывания: 300 циклов при 18А@cos0,6 и 250В.
  • 6AP- полнопрофильные мотор-протекторы с нагревательным элементом, рассчитанные только на работу с постоянным током. Нормируемое количество циклов срабатывания: 30000 при 30А и 15В или те же 30000 циклов при 15А и 30В.

Отметим, что термин «полнопрофильные» мотор-протекторы специалистами компании Sensata не употребляется. Мы ввели его здесь для того, чтобы при рассмотрении описываемых семейств с точки зрения конструктива противопоставить по внешнему виду и массе семейство 2MM-протекторов всем остальным.

 

Отличительные черты каждогоиз семейств мотор-протекторов Sensata

2MM — самый маленький по размеру из описываемых в этой статье типов термореле [1]. Низкопрофильность является его главным достоинством и недостатком одновременно. Небольшая поверхность устройства ограничивает максимальную величину рассеиваемого тепла, что делает прибор менее мощным по сравнению с его полнопрофильными «собратьями». Нормируемая величина токов отключения не превышает 7…8 А, а гарантируемое количество в 3000 циклов задается при и того более низком токе в 4 (1,5) А. Число опций при заказе термореле 2ММ также минимально. Одна из опций касается длины и типа проводного соединения. Это отражено соответствующим образом в структуре партнамбера (см. рис. 1).

 

 

Рис. 1. Структура партнамбера термостатов серии 2ММ

 

Вторая — 2ММ-термореле доступны в двух модификациях: с эпоксидным покрытием и с дополнительным изолирующим чехлом. Внешний вид изделия показан на рис. 2. Длина корпуса датчика составляет не более 28 мм, а ширина 5,3 мм.

 

 

Рис. 2. Мотор-протектор серии 2ММ

Графики на рис. 3 и 4 предназначены для выбора образцов в качестве первого приближения (для последующих верификационных тестов). Причем на рисунке 4 представлены кривые для 3-х различных биметаллических пластин с тремя различными температурами размыкания.

 

 

Рис. 3. Зависимость максимального тока размыкания 2MM от температуры окружающей среды (при отсутствии циркуляции воздуха) 

 

 

 

Рис. 4. Приближенная зависимость времени первого размыкания 2MM от силы тока (температура окружающей среды 25°С)

Другие технические характеристики 2ММ:

  • Диапазон температур размыкания (конкретная температура указывается заказчиком) 70…160°С с шагом в 5°С;
  • Допуск для температуры размыкания ±10°К;
  • Максимальная температура внешней среды 175°С;
  • Дифференциал не менее 20°К.

Небольшие размеры данного семейства определяют его применение. 2ММ предназначены для защиты от перегрузки по току (в том числе в режиме принудительного останова ротора, иначе называемого режимом заторможенного ротора) двигателей небольшой мощности, главным образом однофазных. Эти мотор-протекторы также используются в маломощных трансформаторах, катушках индуктивности, электромагнитных клапанах (соленоидных клапанах), применяющихся как в промышленности, так и в бытовой технике. В однофазных электродвигателях данный тип термореле можно включать прямо в основную цепь, монтируя его как на обмотку, так и внутрь обмотки (последнее применение возможно именно благодаря небольшим размерам данного типа мотор-протекторов).

По сравнению с 2MM полнопрофильные мотор-протекторы (чертежи с габаритными размерами на все мотор-протекторы читатель может найти на сайте производителя, ссылки на соответствующие страницы даны в конце статьи) рассчитаны на большие значения токов срабатывания и протекающих штатных токов. Эти термореле также включают в цепи переменного тока. Единственное исключение — семейство 7AM, которое можно также включать и в цепи постоянного тока. Для 7АМ гарантированное количество циклов срабатывания, равное 10000, нормируется, во-первых, для одного режима использования на постоянном токе и, во-вторых, для трех различных режимов использования на переменном токе.

7AM являются лидерами рынка в своем классе устройств (см. рис. 5). Длина корпуса этого датчика составляет 20 мм, а ширина 10 мм. Основу прибора составляет откалиброванный биметаллический диск, изготовленный по специальной запатентованной технологии Klixon® и реагирующий как на изменение окружающей температуры, так и на изменение тока, протекающего через устройство.

 

 

Рис. 5. Мотор-протектор семейства 7АМ

Рисунок 6 предназначен для выбора образцов в качестве первого приближения (для последующих верификационных тестов).

 

 

Рис. 6. Зависимость максимального тока размыкания 7AM от температуры окружающей среды (при отсутствии циркуляции воздуха)

Биметаллический диск крепится посредством приваренной шпонки. Напротив него находится неподвижный контакт. Нижняя часть корпуса отделена от верхней при помощи изолирующей прокладки, которая одновременно герметизирует собой зазор между двумя половинками корпуса. От термостата идет провод, длина которого определяется заказчиком, что отражено в структуре партнамбера (см. рис. 7). Провод оканчивается разъемом под клемму либо другими предусмотренными для данного мотор-протектора стандартными типами контактов. Компания Sensata рекомендует применять 7АМ в электродвигателях с экранированным полюсом, конденсаторных двигателях, балластах люминесцентных и разрядных ламп высокой интенсивности, трансформаторах, встраиваемых светильниках, портативных батарейных источниках питания, пылесосах, вспомогательных электродвигателях, соленоидах и материнских платах персональных компьютеров. Детальная расшифровка партнамбера представлена на рис. 7.

 

 

Рис. 7. Структура партнамбера семейства мотор-протекторов 7АМ

На рис. 6 и рис. 8 представлены два основных семейства кривых, которые определяют режим работы термореле 7АМ. Допустим, температура окружающей среды составляет 25°С, мы хотим, чтобы размыкание цепи происходило при 100°С (разница между температурой размыкания и температурой окружающей среды в 75°С), а ток размыкания составлял 15 А, тогда, судя по рис. 6, мы должны выбрать вариант с биметаллическим диском с низким внутренним сопротивлением. Если мы ориентируемся на ток размыкания в 8 А (при оговоренных только что условиях), то мы должны выбрать уже вариант термореле с высоким внутренним сопротивлением биметаллического диска.

 

 

Рис. 8. Приближенная зависимость времени первого размыкания 7AM от силы тока (температура окружающей среды 25°С)

График на рис. 8 предназначен для выбора образцов в качестве первого приближения (для последующих верификационных тестов). Здесь представлены кривые для четырех различных вариантов биметаллических дисков, различающихся между собой значениями электрического сопротивления. В структуре партнамбера (рис. 7) сопротивления биметаллических дисков косвенным образом отражены в трехзначных цифровых кодах, следующих непосредственно за корневым обозначением серии: 7AM. Два из них (316 и 020) соответствуют биметаллическому диску с низким сопротивлением (для их размыкания и нагрева требуется больший ток), а два других (219 и 201) — биметаллическому диску с высоким сопротивлением (он нагревается сильнее и при меньших токах).

15AM — один из наиболее массовых мотор-протекторов, выпускаемых компанией Sensata (лидер продаж на европейском рынке защиты электродвигателей переменного тока). Термореле 15AM используются для защиты электродвигателей как промышленного, так и бытового применения. Поскольку корпус этих мотор-протекторов сделан из металла, может возникнуть необходимость изолировать его от других металлических частей устройства, в котором это термореле применяется. Для этого 15АМ может поставляться заказчику уже в изолирующем чехле (литера «А» в партнамбере). 15АМ, в отличие от 7АМ, рассчитаны только на переменный ток и выпускаются с шестью различными вариантами внутреннего сопротивления (а не с двумя, как в случае 2ММ). А значит, можно точнее подобрать режим работы устройства. С другой стороны, 7АМ выдерживают пропитку катушки, а 15АМ — нет. Кроме того, у мотор-протекторов 7АМ провода могут подводиться не только с одной, но и с разных сторон корпуса, а в 15АМ такой модификации нет. Внешне 15АМ похож на 7АМ. Кроме того, 15АМ имеют похожие графики зависимостей, представленных для 7АМ на рис. 6 и рис. 8. Их легко можно найти на сайте производителя. по приведенной в конце этой статьи ссылке на техническое описание семейства 15АМ. Там же приведена структура партнамбера 15АМ.

15AM используются для защиты моторов и насосов моющих (в том числе и посудомоечных) машин, сушильных аппаратов, пылесосов, вентиляторов, зарядных устройств для аккумуляторов и микроволновых печей.

Другие технические характеристики 15АМ:

  • Диапазон температур размыкания (конкретная температура указывается заказчиком) 65…170°С с шагом в 5°С;
  • Допуск для температуры размыкания ±5°К;
  • Максимальная температура внешней среды 180°С;
  • Максимальная температура выводов 185°К.

Серия 3MP отличается тем, что внутри корпуса рядом с биметаллическим диском находится еще и S-образный нагревательный элемент, который обеспечивает лучшую чувствительность (откликаемость) данного устройства при перегреве. Для этого достаточно сравнить кривые зависимости времени размыкания первого цикла при превышении порогового тока для 3MP и 7AM: при меньших значениях тока для 3MP-термореле время срабатывания меньше. Благодаря указанному нагревательному элементу биметаллический диск разогревается быстрее. Однако, это приводит к заметному уменьшению гарантированного количества циклов срабатывания.

Компания Sensata специально сертифицировала 3МР (рис. 9) как устройство, обеспечивающее размыкание электрической цепи при превышении заданного тока и пороговой температуры, что позволяет использовать данную серию в качестве недорогого и эффективного средства защиты тороидальных трансформаторов от перегрузок. Другие применения (они также определяются повышенной чувствительностью данного типа мотор-протекторов): защита при перегреве электродвигателей моющих машин, сушилок, посудомоечных машин и пылесосов.

 

 

Рис. 9. Мотор-протектор семейства 3МР

 

Предполагается, что во всех защищаемых устройствах должно использоваться напряжение 120…250 В переменного тока.

 

 

Рис. 10. Зависимость максимального тока размыкания 3MP от температуры окружающей среды (при отсутствии циркуляции воздуха)

На рис. 11. представлены кривые для двух различных значений сопротивлений биметаллического диска.

 

 

Рис. 11. Приближенная зависимость времени первого размыкания 3MP от силы тока (температура окружающей среды 25°С)

Опционально мотор-протекторы данного семейства могут поставляться в специальном изолирующем чехле, сделанном из мэйлара.

Общая структура партнамбера для 3MP отсутствует, и на сегодняшний день эти устройства вначале поставляются заказчику в качестве опытных образцов, изготовленных на основании его требований. Партнамбер формируется производителем в зависимости от каждого конкретного случая.

Другие технические характеристики 3МР:

  • Диапазон температур размыкания (конкретная температура указывается заказчиком) 80…170°С с шагом в 5°К;
  • Допуск для температуры размыкания ±5°К;
  • Максимально допустимая температура (в течение 5 минут) 200°С;
  • Максимальная температура внешней среды (Тразм + 20)°С;
  • Временная задержка 4…10 сек при температуре окружающей среды 25°С.

3MP Self-Hold (мотор-протектор с удержанием отключения) — по сути, тот же мотор-протектор, что и ЗMP, но возвращающийся к исходному состоянию только через некоторое время после ручного отключения цепи питания. Подчеркнем, что речь идет именно о принудительном отключении внешней цепи. Это возможно благодаря тому, что помимо S-образного нагревателя, увеличивающего чувствительность, здесь используется еще один тип нагревательного элемента — PTC-элемент (от англ. Positive Temperature Coefficient). Он монтируется непосредственно на корпус 3MP и крепится к нему металлической скобой (рис. 12). РТС-элемент блокирует характерное для обычных нормально-замкнутых (open-on-rise) биметаллических термостатов самопроизвольное замыкание контактов при понижении температуры обратно до точки нижнего порога срабатывания. Когда основная цепь размыкается, ток начинает течь параллельно через нагревательный PTC-элемент, обладающий большим сопротивлением.

 

 

Рис. 12. Мотор-протектор семейства 3МР Self-Hold

Чтобы биметаллическая пластина остыла и разомкнула цепь, а потом снова замкнула ее, необходимо, чтобы сначала остыл этот нагревательный элемент. В данном случаи переводить термин «Self-Hold» как «самовозврат к исходному состоянию» неправильно. Как раз наоборот, возврат данного термореле к исходному состоянию происходит принудительно, т.е. путем отключения внешней цепи питания. Способность отключаться автоматически (если что-то не так) и включаться назад только принудительно как раз и определяют спектр применения мотор-протекторов семейства 3MP Self-Hold как в индустриальном, так и в бытовом оборудовании: моечные машины, пылесосы, цепные пилы, газонокосилки, насосы. При этом защищаемые электродвигатели должны быть рассчитаны на переменный ток с напряжением питания 120…250 В. Однако усложнение принципа работы данного устройства (появление еще одного нагревательного элемента) приводит к дальнейшему уменьшению гарантированного числа циклов срабатывания до 300. Несмотря на то что внешний вид 3MP Self-Hold сильно отличается от 3МР, мотор-протекторы 3MP Self-Hold имеют аналогичные кривые основных рабочих зависимостей (рис. 10 и 11). Партнамбер же в каждом конкретном случаи вырабатывается производителем для заказчика на основе детального описания режимов работы.

Другие технические характеристики 3МР Self-Hold:

  • Диапазон температур размыкания (конкретная температура указывается заказчиком) 80…170°С с шагом в 5°К;
  • Допуск для температуры размыкания ±8°К;
  • Температура окружающей среды, при которой гарантируется стабильность удержания отключения (при обратном падении температуры окружающей среды ниже температуры размыкания) 0°С;
  • Максимально допустимая температура (в течение 5 минут) 200°С;
  • Максимальная температура внешней среды Тразм + 20°С.

6AP рассчитаны строго на использование на постоянном токе. По своему внутреннему устройству 6AP являются почти точной копией мотор-протекторов 3MP, которые рассчитаны на работу на переменном токе. У них также рядом с биметаллическим диском находится S-образный нагревательный элемент, который повышает чувствительность данного элемента, уменьшая величину тока размыкания и время отклика.

Термореле 6AP рекомендуется использовать для защиты устройств постоянного тока: регулировочных электродвигателей, дверных замков, стеклоочистителей.

Кривые зависимостей максимального тока размыкания от температуры окружающей среды и зависимости времени первого размыкания от силы тока очень близки к аналогичным кривым для 3МР (рис. 10, 11), поэтому мы их здесь не приводим, отсылая читателя к соответствующему техническому описанию.

Другие технические характеристики 6АР:

  • Диапазон температур размыкания (конкретная температура указывается заказчиком) 100…170°С с шагом в 5°К;
  • Допуск для температуры размыкания ±5°К;
  • Максимально допустимая температура (в течение 5 минут) 200°С;
  • Максимальная температура внешней среды 20°С;
  • Временная задержка 4…10 сек при температуре окружающей среды 25°С.

 

Возможность пропитки

Для некоторых применений требуется возможность пропитки индуктивной катушки, которую надо защитить от перегрева и перегрузки по току при помощи термореле. Из описываемых в этой статье термореле для этих целей подходит только серия 7AM, т.к. изолирующая прокладка, соединяющая две половинки корпуса мотор-протекторов данного типа, специально рассчитана на пропитку.

 

Выбор мотор-протектора Sensataдля конкретного применения

В простых случаях заказчик сможет сам подобрать нужный мотор-протектор для своего применения, а также правильно заказать нужный партнамбер изделия. Материала, представленного в данной статье и технических описаний с сайта компании Sensata вполне достаточно. Например, самостоятельный выбор легко сделать, когда речь идет о применении мотор-протекторов серии 2ММ для стандартных приложений.

В более сложных случаях для заказа необходима консультация инженеров Sensata. В какой форме ее можно получить, и что для этого необходимо сделать — зависит от конкретных технических требований. Иногда заказчику необходимо просто заполнить стандартную анкету (как в случае с серией 3МР), и технические специалисты Sensata сами посоветуют, какой мотор-протектор больше подходит для данных условий применения. В любом случаи технические специалисты компании Sensata помогут заказчику сделать правильный предварительный выбор образцов для последующего тестирования (проведения верификационных тестов и выбора наиболее подходящего из нескольких близких по характеристикам образцов).

Однако следует помнить, что минимальное количество мотор-протекторов для заказа составляет несколько тысяч изделий (в зависимости от наименования). Поставляются же они строго на заказ. Именно при таких условиях оказывается техническая поддержка, описанная выше. Но эти требования являются вполне естественными и обоснованными, учитывая, что низкая стоимость рассматриваемых изделий обеспечивается лишь благодаря их массовому производству. ПО вопросам приобретения вы можете обратиться в представительство компании КОМПЭЛ.

 

Ссылки

1. http://www.sensata.com/download/2mm.pdf

2. http://www.sensata.com/download/7am.pdf

3. http://www.sensata.com/download/15am.pdf

4. http://www.sensata.com/download/3mp.pdf

5. http://www.sensata.com/download/3mp-self.pdf

6. http://www.sensata.com/download/6ap.pdf.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: sensors.vesti@compel.ru

 

 

Наши информационные каналы

Рубрика: новинки элементной базы Метки: SENSATA, Биметалические термостаты, Датчики, Мотор-протекторы, Термореле

О компании Sensata

Компания Sensata (в прошлом Klixon), входившая до 2005 г в состав Texas Instruments, и имеющая свыше 35 лет богатого опыта разработки и производства биметаллических термостатов и устройств защиты для электродвигателей, является мировым лидером в этой области. Непревзойденная надежность продукции сделала синонимами слова «Sensata» и «качество», такая характеристика по праву заслужена безотказностью продукции и оценена потребителями, в число которых входит и Бош Юнкерс, - известный мировой лиде ...читать далее

www.compel.ru

Схема подключения теплового реле для электродвигателя

Техника, которая оснащается двигателями нуждается в защите. Для этих целей в нее устанавливается система принудительного охлаждения, чтобы обмотки не превышали допустимую температуру. Иногда ее бывает недостаточно, поэтому дополнительно может быть смонтировано тепловое реле. В самоделках его приходится монтировать своими руками. Поэтому важно знать схему подключения теплового реле.

Принцип работы теплового реле

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. Проводники от двигателя подводятся к тепловому реле. Если говорить просто, то оно является промежуточным звеном, которое анализирует проходящий через него ток от пускателя к двигателю.

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. При этом происходит смещение пластин теплового модуля в сторону металла с меньшим коэффициентом теплового расширения. При этом происходит замыкание или размыкание контактов и остановка двигателя.

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. В некоторых видах реле доступна регулировка силы тока, которая должна протекать через него. Для этого выносится отдельный рычаг, которым можно выбрать значение по шкале.

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.

Обратите внимание! Описание приводится для теплового реле LR2 D1314. Другие варианты имеют схожее строение и схему подключения.

Функционировать тепловое реле может в ручном и автоматическом режиме. С завода установлен второй, что важно учитывать при подключении. Для перевода на ручное управление, необходимо задействовать кнопку Reset. Ее нужно повернуть против часовой стрелки, чтобы она приподнялась над корпусом. Разница между режимами заключается в том, что в автоматическом после срабатывания защиты, реле вернется к нормальному состоянию после полного остывания контактов. В ручном режиме это можно сделать с использованием клавиши Reset. Она практически моментально возвращает контактные площадки в нормальное положение.

Тепловое реле имеет и дополнительный функционал, который оберегает двигатель не только от перегрузок по току, но и при отключении или обрыве питающей сети или фазы. Это особенно актуально для трехфазных двигателей. Бывает, что одна фаза отгорает или с ней происходят другие неполадки. В этом случае металлические пластины реле, к которым поступают другие две фазы начинают пропускать через себя больший ток, что приводит к перегреву и отключению. Это необходимо для защиты двух оставшихся фаз, а также двигателя. При худшем раскладе такой сценарий может привести к выходу из строя двигателя, а также подводящих проводов.

Обратите внимание! Тепловое реле не предназначено для защиты двигателя от короткого замыкания. Это связано с высокой скоростью пробоя. Пластины просто не успевают отреагировать. Для этих целей необходимо предусматривать специальные автоматические выключатели, которые также включаются в цепь питания.

Характеристики реле

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. Количество и тип контактов также имеют значение, т. к. различные контакторы имеют различное подключение. ТР должно выдерживать мощность двигателя, чтобы не происходило ложного срабатывания. Для трехфазных двигателей лучше брать ТР, которые обеспечивают дополнительную защиту при перекосе фаз.

Процесс подключения

Ниже приведена схема подключения ТР с обозначениями. На ней можно найти сокращение КК1.1. Оно обозначает контакт, который в нормальном состоянии является замкнутым. Силовые контакты, через которые ток поступает на двигатель обозначены сокращением KK1. Автоматический выключатель, который находится в ТР обозначен как QF1. При его задействовании происходит подача питания по фазам. Фаза 1 управляется отдельной клавишей, которая обозначена маркировкой SB1. Она выполняет аварийную ручную остановку в случае возникновения непредвиденной ситуации. От нее контакту уходит на клавишу, которая обеспечивает пуск и обозначена сокращением SB2. Дополнительный контакт, который отходит от клавиши пуска, находится в дежурном состоянии. Когда выполняется запуск, тогда ток от фазы через контакт поступает на магнитный пускатель через катушку, которая обозначается KM1. Происходит срабатывание пускателя. При этом те контакты, которые в нормальном положении являются разомкнутыми замыкаются и наоборот.

Когда замыкаются контакты, которые на схеме находятся под сокращением KM1, тогда происходит включение трех фаз, которые пускают ток через тепловое реле на обмотки двигателя, который включается в работу. Если сила тока будет расти, тогда из-за воздействия контактных площадок ТР под сокращением KK1 произойдет размыкание трех фаз и пускатель обесточивается, а соответственно останавливается и двигатель. Обычная остановка потребителя в принудительном режиме происходит посредством воздействия на клавишу SB1. Она разрывает первую фазу, которая прекратит подачу напряжения на пускатель и его контакты разомкнутся. Ниже на фото можно увидеть импровизированную схему подключения.

Есть еще одна возможная схема подключения этого ТР. Разница заключается в том, что контакт реле, который в нормальном состоянии является замкнутым при срабатывании разрывает не фазу, а ноль, который уходит на пускатель. Ее применяют чаще всего в силу экономичности при выполнении монтажных работ. В процессе нулевой контакт подводится к ТР, а с другого контакта монтируется перемычка на катушку, которая запускает контактор. При срабатывании защиты происходит размыкание нулевого провода, что приводит к отключению контактора и двигателя.

Реле может быть смонтировано в схему, где предусмотрено реверсивное движение двигателя. От схемы, которая была приведена выше различие заключается в том, что присутствует НЗ контакт, в реле, которое обозначено KK1.1.

Если реле срабатывает, тогда происходит разрыв нулевого провода контактами под обозначением KK1.1. Пускатель обесточивается и прекращает питания двигателя. В экстренной ситуации кнопка SB1 поможет быстро разорвать цепь питания, чтобы остановить двигатель. Видео о подключении ТР можно посмотреть ниже.

Резюме

Схемы, на которых будет изображаться принцип подключения реле к контактору, могут иметь другие буквенные или цифровые обозначения. Чаще всего их расшифровка приводится внизу, но принцип всегда остается одинаковым. Можно немного попрактиковаться, собрав всю схему с потребителем в виде лампочки или небольшого двигателя. С помощью тестовой клавиши можно будет отработать нестандартную ситуацию. Клавиши запуска и остановки позволят проверить работоспособность всей схемы. При этом стоит обязательно учитывать тип пускателя и то, в каком нормальном состоянии находятся его контакты. Если есть определенные сомнения, тогда лучше посоветоваться с электромонтажником, который имеет опыт в сборке таких схем.

Отправить комментарий

2proraba.com

PTC термистор термочувствительное защитное устройство - термистор

 

Термисторы PTC-типа

Термистор относится к термочувствительным защитным устройства встраиваемой тепловой защите электродвигателя. Располагаются в специально предусмотренных для этой цели гнездах в лобовых частях электродвигателя (защита от заклинивания ротора) или в обмотках электродвигателя (защита от теплового перегруза).Термистор — полупроводниковый резистор, изменяющие свое сопротивление в зависимости от температуры.Термисторы в основном делятся на два класса:PTC-типа — полупроводниковые резисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления;NTC-типа — полупроводниковые резисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.Для защиты электродвигателей используются в основном PTC-термисторы (позисторы Positive Temperature Coefficient), обладающие свойством резко увеличивать свое сопротивление, когда достигнута некоторая характеристическая температура (см рис. 1). Применительно к двигателю это максимально допустимая температура нагрева обмоток статора для данного класса изоляции. Три (для двухобмоточных двигателей — шесть) PTC-термистора соединены последовательно и подключены к входу электронного блока защиты. Блок настроен таким образом, что при превышении суммарного сопротивления цепочки срабатывает контакт выходного реле, управляющий расцепителем автомата или катушкой магнитного пускателя. Термисторная защита предпочтительней в тех случаях, когда по току невозможно определить с достаточной точностью температуру двигателя. Это касается прежде всего двигателей с продолжительным периодом запуска, частыми операциями включения и отключения (повторно-кратковременным режимом) или двигателей с регулируемым числом оборотов (при помощи преобразователей частоты). Термисторная защита эффективна также при сильном загрязнении двигателей или выходе из строя системы принудительного охлаждения.

 

Рис.1 Зависимость сопротивления термистора PTC-типа от температуры PTC - полупроводниковый резистор

 

Недостатком данного вида защиты является то, что с датчиками выпускаются далеко не все типы двигателей. Это особенно касается двигателей отечественного производства. Датчики могут устанавливаться только в условиях стационарных мастерских. Температурная характеристика термистора достаточно инерционна и сильно зависит от температуры окружающей среды и от условий эксплуатации самого двигателя. Они требуют наличия специального электронного блока: термисторного устройства защиты двигателей, теплового или электронного реле перегрузки, в которых находятся блоки настройки и регулировки, а также выходные электромагнитные реле, служащие для отключения катушки пускателя или электромагнитного расцепителя.

 

Характеристики термистора PTC-типа по DIN44081/44082

  

 

Внешний вид термисторов

 

 

Диаграмма РТС термисторов

Вариант применения РТС термисторов

 

Пример цветовой кодировки РТС термисторов в зависимости от температуры

meandr.ru

реле защиты электродвигателей

НазначениеРеле тока PR-617 предназначено для защиты одно и трехфазных электродвигателей от перегрузки по току. Возможно его применение в качестве бесконтактно-токового выключателя для отключения электропривода в конечных положениях, дублирование блока конечных выключателей и т.п. 

Принцип работы​Если ток электродвигателя не превышает номинальный (устанавливается потенциометром на передней панели), контакты 11-12 замкнуты и на катушку контактора подано напряжение. При увеличении тока сверх номинального контакты 11-12 размыкаются и двигатель отключается. Отключение происходит с задержкой времени, зависящей от тока при перегрузке (токовременная характеристика). Изменение характеристики производится потенциометром на лицевой панели в пределах 2-25 секунд (значение шкалы соответствует времени отключения при двухкратной перегрузке (Iдв/Iном=2).

Диапазон: 2-15 А. Задержка включения при запуске двигателя 2 с, сквозной канал, контакт 1NO.

Диапазон: 0,5-5 А. Задержка включения при запуске двигателя 2 с, контакт 1NO. Сквозной канал.

НазначениеРеле тока PR-617-01 предназначено для защиты одно и трехфазных электродвигателей от перегрузки по току. Возможно его применение в качестве бесконтактно-токового выключателя для отключения электропривода в конечных положениях, дублирование блока конечных выключателей и т.п. 

Принцип работы​Если ток электродвигателя не превышает номинальный (устанавливается потенциометром на передней панели), контакты 11-12 замкнуты и на катушку контактора подано напряжение. При увеличении тока сверх номинального контакты 11-12 размыкаются и двигатель отключается. Отключение происходит с задержкой времени, зависящей от тока при перегрузке (токовременная характеристика). Изменение характеристики производится потенциометром на лицевой панели в пределах 2-25 секунд (значение шкалы соответствует времени отключения при двухкратной перегрузке (Iдв/Iном=2).

Диапазон: 4-30 А. Задержка включения при запуске двигателя 2 с, сквозной канал. 

НазначениеРеле тока PR-617-02 предназначено для защиты одно и трехфазных электродвигателей от перегрузки по току. Возможно его применение в качестве бесконтактно-токового выключателя для отключения электропривода в конечных положениях, дублирование блока конечных выключателей и т.п. 

Принцип работыЕсли ток электродвигателя не превышает номинальный (устанавливается потенциометром на передней панели), контакты 11-12 замкнуты и на катушку контактора подано напряжение. При увеличении тока сверх номинального контакты 11-12 размыкаются и двигатель отключается. Отключение происходит с задержкой времени, зависящей от тока при перегрузке (токовременная характеристика). Изменение характеристики производится потенциометром на лицевой панели в пределах 2-25 секунд (значение шкалы соответствует времени отключения при двухкратной перегрузке (Iдв/Iном=2).

НазначениеТепловое реле CR-810 предназначены для защиты электроустановок от перегрева. Если температура в пределах нормы, контакты исполнительного реле замкнуты, и питание электроустановки включено.

Принцип работыПри нормальной температуре статора контакты исполнительного реле замкнуты, и питание электродвигателя включено (через контактор, катушка которого включена в выходную цепь температурного реле). С ростом температуры электродвигателя растёт и сопротивление цепи термистор- ных датчиков, установленных в его корпусе. При сопротивлении более 3000 Ом питание отключается (температурное реле разорвёт цепь питания катушки контактора). Реле включит контактор автоматически при понижении температуры электродвигателя и, соответственно, снижении сопротивления (менее 1800 Ом). Реле отключает нагрузку при коротком замыкании в цепи термисторных датчиков (сопротивление ниже 110 Ом) и при отключении питания реле. В качестве датчиков используются термисторы РТС (от 1 до 6 штук), соединённые последовательно.

Защита электродвигателей, трансформаторов и т.п. от перегрева. Напряжение питания 230 В АС, 24 В АС/DC. Контакт 1NO/NC, 16 А. 

EPS-D

НазначениеМикропроцессорное реле защиты EPS-D предназначено для обеспечения безопасной работы трехфазных электродвигателей мощностью от нескольких сот ватт до 55 кВт или с внешними трансформаторами тока для двигателей любой мощности.

Принцип действияEPS-D измеряет действующее значение тока по трем фазам. На основе измерений и установленных параметров, времени работы, вычисляется температура электродвигателя и при превышении ее критического значения двигатель отключается(отключается исполнительное реле, размыкаются контакты 95-96). При подключении внешних датчиков температуры к клемам Т1-Т2 EPS-D контролирует температуру двигателя по этим датчикам. При автоматическом режиме работы EPS-D включает двигатель пр и восстановлении параметров сети питания или при снижении температуры на 80 % от допустимой. При этом контакты 95-96 замыкаются и двигатель включается. При ручном режиме работы запуск двигателя возможен только после сброса аварийного состояния и устранения неисправности. Количество накопленного тепла сохраняется в памяти процессора при отключении питания в течение часа. При восстановлении питания и запуска двигателя тепловое состояние учитывается в дальнейшей работе.

При работе с электродвигателями, включенными через преобразователи частоты, EPS-D включается между питающей сетью и преобразователем. 2Включать EPS-D после преобразователя не рекомендуется, так как из-за сильного искажения формы тока, вырабатываемого преобразователем, возможна не корректная работа EPS-D.

Для 3-х фазных электродвигателей Исполнение 1: 1-5 А Исполнение 2: 5-25 А Исполнение 3: 20-100 А Контроль тока утечки ЖКИ индикатор

 

AZD

НазначениеРеле AZD предназначено для непрерывного контроля токов в цепях питания 3-х фазных электроустановок (ЭУ) переменного тока промышленной частоты 50 Гц напряжением 3x400/230В+N (асинхронных электродвигателей, трансформаторов и другого электрооборудования) и защитного отключения нагрузки при возникновении аварийных режимов, с целью повышения надёжности их работы и увеличения срока службы.

Принцип работыРеле AZD осуществляет непрерывный контроль токов в трех фазах обслуживаемой электроустановки и при выявлении аварийных режимов отключает ее. Отключение, с одновременным отображением типа аварии соответствующим ему индикатором, происходит в следующих аварийных ситуациях:- перегрузка по току недопустимой продолжительности – поломка или заклинивание приводных механизмов, разрушение подшипников и пр.;- недопустимое снижение нагрузки – поломка приводных механизмов, сухой ход насоса и т.п.;- при обрыве любой фазы;- при недопустимой асимметрии токов;- при работе на пониженном или повышенном напряжении;- при перегреве ЭУ;- при недопустимой асимметрии фазных напряжений;- при коротком замыкании.

Для 3-х фазных электродвигателей. Исполнение 1: 10-59,5 А. Исполнение 2: 1-5,5 А. 

 

AZD-M

НазначениеРеле AZD-M предназначено для непрерывного контроля токов в цепях питания 3-х фазных электроустановок (ЭУ) переменного тока промышленной частоты 50 Гц напряжением 3x400/230В+N (асинхронных электродвигателей, трансформаторов и другого электрооборудования) и защитного отключения нагрузки при возникновении аварийных режимов, с целью повышения надёжности их работы и увеличения срока службы.

Принцип работыРеле AZD-M осуществляет непрерывный контроль токов в трех фазах обслуживаемой электроустановки и при выявлении аварийных режимов отключает ее. Отключение, с одновременным отображением типа аварии соответствующим ему индикатором, происходит в следующих аварийных ситуациях:- перегрузка по току недопустимой продолжительности – поломка или заклинивание приводных механизмов, разрушение подшипников и пр.;- недопустимое снижение нагрузки – поломка приводных механизмов, сухой ход насоса и т.п.;- при обрыве любой фазы;- при недопустимой асимметрии токов;- при работе на пониженном или повышенном напряжении;- при перегреве ЭУ;- при недопустимой асимметрии фазных напряжений;- при коротком замыкании.

Для 3-х фазных электродвигателей. Исполнение 1: 10-59,5 А. Исполнение 2: 1-5,5 А. Возможно изменение настроек через компьютер.

 

AZD-1

НазначениеРеле AZD-1 предназначено для непрерывного контроля тока в цепи питания однофазных электроустановок (ЭУ) переменного тока и защитного отключения нагрузки при возникновении аварийных режимов, с целью повышения надёжности их работы и увеличения срока службы.

Принцип работыРеле AZD осуществляет непрерывный контроль тока в однофазной обслуживаемой электроустановке и при выявлении аварийных режимов отключает ее. Отключение, с одновременным отображением типа аварии соответствующим ему индикатором, происходит в следующих аварийных ситуациях:- перегрузка по току недопустимой продолжительности – поломка или заклинивание приводных механизмов, разрушение подшипников и пр.;- недопустимое снижение нагрузки – поломка приводных механизмов, сухой ход насоса и т.п.;- при работе на пониженном или повышенном напряжении;- при перегреве ЭУ;- при коротком замыкании.

Для однофазных электродвигателей. Контролируемые токи ЭУ – 2,5-27,5 А

 

EPS

НазначениеEPS предназначен для защиты трехфазных электродвигателей любой мощности (от нескольких сотен ватт до 55 кВт прямого включения, а для двигателей свыше 55 кВт с внешними трансформаторами тока). Осуществляет тепловую защиту от перегрузок, перегрузки по току, замыкания на землю, от остановки ротора, "тяжелого пуска, асимметрии напряжения и обрыва фазы. Эффективно защищает электродвигатели в дорогих и ответственных системах, таких как лифты, конвейеры, подъемники, вентиляторы, центрифуги, компрессоры и т.п.

Принцип действияНа основе непрерывного измерения токов нагрузки внутренними трансформаторами тока (ТТ) EPS имитирует тепловое состояние защищаемого двигателя, которое затем сравнивается с текущей токо-временной характеристикой защиты. Благодаря передовым алгоритмам обработки осуществляется правильное измерение фактических эффективных значений тока, искаженных высшими гармониками при высокой нагрузке (до 10 раз). Превышение установленных параметров безопасности, таких как перегрев двигателя, обрыв фазы, асимметрия напряжения и короткое замыкание на землю приведет к открытию контактов 95-96 и в конце концов к остановке двигателя. Реле сигнализирует о причине выключения. Повторное включение двигателя возможно только после ликвидации неисправности или изменения соответствующих условий питания и ручной разблокировки реле (кнопка сброса). В случае перегрева при ручном режиме работы, двигатель можно запустить снова после понижения его нагрева ниже 80% от допустимого. При автоматическом режиме двигатель автоматически запустится вновь, после падения нагрева менее 80% от предела.

Для 3-х фазных электродвигателей исполнение 1: 20-100 А исполнение 2: 1-5 А

 

RKI

НазначениеРеле RKI предназначено для контроля сопротивления изоляции  в обмотках электродвигателей, трансформаторов и т.п. в одно и трехфазных сетях переменного тока.

Принцип работыЕсли сопротивление изоляции в пределах допустимого, включено исполнительное реле устройства, замкнуты контакты 11-12, разрешается пуск электродвигателя. Если сопротивление изоляции ниже нормы, на лицевой панели загорается красный светодиод R<, контакты 11-12 размыкаются и запрещается запуск элетродвигателя.

Контроль сопротивления изоляции в обмотках электродвигателей, трансформаторов и т.п. в одно- и трехфазных сетях переменного тока.

 

Реле термисторной защиты РТЗ-1М

  • Защита двигателей и другого оборудования от перегрева
  • Автовозврат
  • Контроль до 6 датчиков одновременно
  • 1 нормально разомкнутый контакт
  • Контроль  КЗ датчиков
  • Индикация работы реле
  • Корпус 13мм

НАЗНАЧЕНИЕ РЕЛЕ

 Термисторное реле РТЗ-1М предназначено для защиты электродвигателей от перегрева при затяжных пусках или остановах, снижении напряжения в сети, перенапряжения или чрезмерной частоте включения, загрязнения каналов охлаждения обмоток и т.д. Реле подключается к терморезистивным датчикам (РТС-термисторами) или биметаллическими термоконтактами  встроенным в обмотки двигателя.

 КОНСТРУКЦИЯ РЕЛЕ

 Реле выпускаются в унифицированном пластмассовом корпусе шириной всего 13 мм с передним присоединением проводов питания и коммутируемых электрических цепей. Крепление осуществляется на монтажную рейку-DIN шириной 35 мм (ГОСТ Р МЭК 60715-2003) или на ровную поверхность. Конструкция клемм обеспечивает надёжный зажим проводов сечением до 2,5мм2. На лицевой панели прибора расположены: зелёный индикатор включения питания «U», жёлтый индикатор срабатывания встроенного реле «», красные индикаторы «КЗ» и «Перегрев» для визуального анализа аварийных режимов двигателя. На боковой стенке корпуса расположен переключатель режимов работы; 1 - РТС или термоконтакт и 2 - работа с памятью или автовключение при охлаждении.

РАБОТА РЕЛЕ

 

 Реле контролирует аварийные режимы двигателей, укомплектованных встроенными температурными датчиками в качестве которых используются терморезисторы с положительным ТКС (позисторы) или биметаллические термоконтакты.

 Реле функционирует независимо от номинального тока двигателя, класса электроизоляционных материалов и вида пуска. Последовательно включённые датчики подсоединяются к зажимам «Т1» и «Т2».  Число подсоединяемых датчиков ограничивается суммарным сопротивлением отдельных позисторов R = R1+R2…+Rn<=1,5 k. В нормальном режиме работы двигателя сопротивление датчиков не достигает порога срабатывания, при этом встроенное исполнительное реле включено и контакты 11-14 замкнуты. При нагревании даже одного датчика и превышения значения Rнагр. реле выключается и контакты 11-14 размыкаются. После охлаждения датчиков и достижения значения Rохл. реле снова автоматически включается, замыкая контакты 11-14.

 При обнаружении короткого замыкания в цепи датчиков (Rкз<25 Ом) - реле выключается. При работе с термоконтактами контроль КЗ датчиков отключается.

В качестве датчиков температурной защиты могут использоваться позисторы типа СТ14.2. Свойства реле позволяют использовать другие позисторные температурные датчики соответствующие требованиям DIN44081 и DIN44082.

 Термисторное реле в комплексе с позисторами или термоконтактами  можно также использовать для контроля температуры: - вентиляторов горячего воздуха; - подшипников; - масел; - воздуха; - отопительных установок; - трансформаторов.

Реле термисторной защиты РТ-М01-1-15

 

  • Защита двигателей и другого оборудования от перегрева
  • Автовозврат
  • Контроль до 6 датчиков одновременно
  • 1 нормально разомкнутый и замкнутый контакты
  • Контроль  КЗ датчиков
  • Индикация работы реле
  • Корпус шириной 18мм

НАЗНАЧЕНИЕ РЕЛЕ

 Термисторное реле РТ-М01-1-15 предназначено для защиты электродвигателей от перегрева при затяжных пусках или остановках, снижении напряжения в сети, перенапряжения или чрезмерной частоте включения, загрязнения каналов охлаждения обмоток и т.д. Реле подключается к терморезистивным датчикам (позисторам), встроенным в обмотки двигателя.

 

 

КОНСТРУКЦИЯ РЕЛЕ

 Реле выпускаются в унифицированном пластмассовом корпусе с передним присоединением проводов питания и коммутируемых электрических цепей. Крепление осуществляется на монтажную рейку - DIN шириной 35мм (ГОСТ Р МЭК 60715 - 2003) или на ровную поверхность. Для установки реле на ровную поверхность, фиксаторы замков необходимо переставить в крайние отверстия, расположенные на тыльной стороне корпуса. Конструкция клемм обеспечивает надёжный зажим проводов сечением до 2,5мм2. На лицевой панели прибора расположены: зелёный индикатор включения питания «U», жёлтый индикатор срабатывания встроенного исполнительного реле «», красные индикаторы «КЗ датчиков» и «Перегрев» для визуального анализа аварийных режимов двигателя. 

РАБОТА РЕЛЕ

 Реле контролирует аварийные режимы двигателей, укомплектованных встроенными температурными датчиками в качестве которых используются терморезисторы с положительным ТКС (позисторы). Реле функционирует независимо от номинального тока двигателя, класса электроизоляционных материалов и вида пуска.  Последовательно включённые датчики подсоединяются к зажимам «Т1» и «Т2». Число подсоединяемых датчиков ограничивается суммарным сопротивлением отдельных позисторов R = R1+R2...+Rn <=1,5 k. В нормальном режиме работы двигателя сопротивление датчиков не достигает порога срабатывания, при этом встроенное исполнительное реле включено и контакты 21-24 замкнуты. При нагревании даже одного датчика и превышения значения Rнагр. реле выключается и контакты 21-24 размыкаются, контакты 11-12 замыкаются. После охлаждения датчиков и достижения значения Rохл. реле снова автоматически включается, замыкая контакты 21-24.

 При обнаружении короткого замыкания в цепи датчиков (Rкз<25Ом)-реле выключается. В качестве датчиков температурной защиты могут использоваться позисторы типа СТ14.2. Свойства реле позволяют использовать другие позисторные температурные датчики соответствующие требованиям DIN44081 и DIN44082. Термисторное реле в комплексе с позисторами можно также использовать для контроля температуры: вентиляторов горячего воздуха; подшипников; масел; воздуха; отопительных установок; трансформаторов. 

techinventum.ru