Elektroniset lämpöreleet moottorin ylikuormitussuojaukseen

Mihin lämpöreleet ovat?

Lämpöreleitä käytetään suojaamaan sähkömoottoreita ylikuormitukselta. Koska ylikuumeneminen on seurausta ylivirrasta, tällainen rele suojaa moottoria ylivirralta sellaisenaan ja ylikuumenemiselta. Eli lämpöreleen käyttöä suositellaan tilanteissa, joissa syöttöverkon ja vastaavasti syötetyn kuorman virrat voivat jostain syystä ylittää sallitun nimellisarvon jopa 1,11 - 7 kertaa, jolloin releen asetus muuttuu. estää laitteen tuhoutumisen.

Jos laite on vastuussa tarkasta ja vastuullisesta työstä, se on suojattava ylikuumenemiselta, muuten syntyy vaurioita. Itse asiassa lämpörele vertaa virtaavan virran tehollista arvoa asetukseen ja suojaa laitetta, jos asetus ylittyy - tiukasti määritellyn ajan kuluttua kuormapiiri avautuu, laite tallennetaan.

Tehopiirit kytketään kontaktoreilla, jolloin lämpörele ohjaa vain kontaktoreiden syöttöä, eikä itse releeltä vaadita suurta virran vakautta. Yhtenäisen lisäyksikön muodossa oleva rele on kytketty kontaktoriin, ja tehokontaktori itse kytkee kuorman.

Releissä on yleensä normaalisti avoimet ja normaalisti suljetut koskettimet, joista ensimmäinen vastaa signaalilampun (esimerkiksi) ja jälkimmäinen kontaktorin virransyötöstä.

Kun sähkölaitteen lämpötila on vahvistetuissa sallituissa rajoissa, lämpörele pitää piirin suljettuna, ja heti kun ylijäämä tapahtuu, se sammuu tietyn ajan kuluttua ja mitä suurempi on ylikuormitusvirran suhde. mitä nimellisarvo, sitä nopeammin rele laukeaa, koska mitä suurempi virta, sitä nopeammin johto lämpenee, eikä suojatun laitteen minkään osan ylikuumenemista saa sallia.

Lämpöreleen parametrit

Oikosulkulle ominaisilla korkeilla ylikuormitusarvoilla (useita kertoja) avaaminen tapahtuu katkaisijalla, jossa on sähkömagneettinen vapautus tai sulake. Yleisesti ottaen ylikuormituksen syyt voivat olla erilaisia, esimerkiksi sähkömoottorin säännöllinen kova käynnistys tai toistuva päälle-pois-toiminto. Silloin liipaisin on väärä.

Väärien hälytysten poissulkemiseksi asetus on asetettu ilman varauksia, ero on vain itse releiden luokissa 5 - 40, mikä osoittaa vasteajan: luokka 5 - 3 sekuntia kymmenkertaisella ylikuormituksella, luokka 10 - 6 sekuntia kymmenkertainen ylikuormitus jne. ., määritetty ympäristön lämpötilassa 20 °C, symmetrisellä kolmivaihekäytöllä, ylikuormitusta varten kylmässä tilassa. Asetus näyttää ylikuormitusvirran ja luokka näyttää maksimilaukaisuajan sekunteina.

Tärkeä lämpöreleen ominaisuus on useiden pitkäaikaisten ylikuormituksen raja-arvot - noin tunti. Tämä on tila, jossa rele taataan toimivan tai ei toimi. Joten, jos kynnys on asetettu arvoon 1,14 ± 0,06, niin arvolla 1,2 rele taataan toimivan, ja arvolla 1,06 se ei varmasti toimi.

Tämä parametri on äärimmäisen tärkeä, se määrittää suojauksen tarkkuuden ja luotettavuuden ja auttaa myös estämään vääriä hälytyksiä.Laadukkaimmat releet ovat lämpötilakompensoituja varmistaakseen jatkuvan toiminnan kaikissa ympäristön lämpötiloissa.

Suojatun laitteen ominaisuuksien mukaisesti valitaan myös lämpöreleen vasteaika ottaen huomioon sallittu ylikuormitusnopeus. Suuret kerrannaiset – jopa 10 kertaa – vaativat perusteellisempaa lähestymistapaa. Esimerkiksi luokkaa 10 pidetään yleismaailmallisena ja se soveltuu helposti käynnistyviin sähkömoottoreihin.

Raskaisiin lähdöihin luokka 20, luokka 30 tai luokka 40 sopivat paremmin. Luokka 5 — jos vaaditaan suurta tarkkuutta, esimerkiksi jos kuorman hitaus on pieni.Pääsääntöisesti lämpöreleiden valmistajat ilmoittavat mukana olevissa asiakirjoissa sopivimmat laitteet, joille tämän suojaominaisuuksien luokka on tällä hetkellä paras.

Releen todellinen laukaisuaika on tässä tärkeä, sen on vastattava standardiriippuvuutta. Parhaiden lämpöreleiden, joiden ylikuormitus on 3–7,2 kertaa, suurin laukaisuaikapoikkeama standardista on enintään 20 % alas ja ylöspäin. Lämpötilan noustessa, esimerkiksi esilämmityksestä nimellisvirralla, sammutusaika on 2,5 - 4 kertaa lyhyempi kuin standardi 20 ° C:ssa.

Yksinkertaisten lämpöreleiden haitat

Kolmivaiheiset lämpöreleet ovat monipuolisempia, ne valvovat virtoja kaikissa kolmessa vaiheessa ja soveltuvat yksivaiheisiin piireihin, vaihto- ja tasavirtaan.

Mutta jos vaiheet kuormitetaan erittäin epäsymmetrisesti? Silloin lämpötila jossakin vaiheessa nousee nopeammin ja laitteisto ylikuumenee vaarallisesti, koska kolmen vaiheen virran tehollinen arvo ei salli vaaran havaitsemista. Tämän seurauksena lämpöreleasetuksen laukaisuaika ja kriittinen virta ovat itse asiassa todellista tilannetta pienemmät.

Ongelman ratkaisemiseksi nopeammin tarvitaan nykyaikaisempi lämpörele, jossa on integroitu suojaus vaihevirran epäsymmetriaa vastaan. Tällaisissa releissä, epäsymmetrian tai vaihekatkon sattuessa, vasteaika ja virta muuttuvat vastaavasti ja suojaus pysyy luotettavana.

Lämpöreleet valmistetaan yleensä bimetallierottimien pohjalta. Virralla lämmitettynä levy taipuu ja aktivoi sammutusmekanismin, rele aktivoituu - se kytkeytyy "pois"-tilaan.Kun levy jäähtyy, mekanismi palaa alkuperäiseen "on"-tilaan. Perinteisten releiden suunnittelun yksinkertaisuus tekee vaikutuksen niiden alhaisilla kustannuksilla ja hyvällä äänieristyksellä. Mutta ohuemmille laitteille tarvitaan tarkempia lämpöreleitä - elektronisia.

Elektroniset lämpöreleet

Elektroniset haihtumattomat lämpöreleet, kuten Siemens 3RB20- ja 3RB21-sarjat, on varustettu sisäänrakennetuilla mittausjärjestelmillä virroille 630 A asti. Nämä releet ovat virrasta riippumattomia ja pystyvät suojaamaan kuormia missä tahansa tilassa, jopa raskailla käynnistyksessä ja avoimilla tai epätasapainoisilla vaiheilla.

Virran ylikuormituksen, jossain vaiheessa katkoksen tai epätasapainon yhteydessä virta, esimerkiksi moottorissa, kasvaa ja tulee korkeammaksi kuin asetus. Integroitu virtamuuntaja rekisteröi virran ja elektroniikka käsittelee sillä hetkellä mitatun arvon, ja jos se ylittää asetetun arvon, katkaisijalle lähetetään laukaisupulssi, joka katkaisee kuorman avaamalla ulkoisen kontaktorin. Itse rele on asennettu kontaktoriin. Laukaisuaika riippuu tiukasti laukaisuvirran ja asetusvirran suhteesta.

Siemens 3RB21 elektroninen lämpörele ei ainoastaan ​​pysty suojaamaan ylikuumenemiselta vaihe-epäsymmetrian, ylivirran tai vaihehäviön vuoksi, vaan siinä on myös sisäinen maasulun tunnistusjärjestelmä (paitsi tähti-kolmio-yhdistelmiä). Esimerkiksi eristysvauriosta tai kosteudesta johtuvat epätäydelliset maasulut havaitaan välittömästi ja kuormituspiiri avautuu.

Kun rele on aktivoitu, merkkivalo syttyy ja ilmaisee laukaisutilan.Automaattinen nollaus tai manuaalinen nollaus on mahdollista. Automaattinen palautus tapahtuu asetetun ajan kuluttua, jonka jälkeen rele sulkee kontaktorin uudelleen.