Как подобрать тепловое реле для электродвигателя?

Как выбрать тепловое реле для двигателя по мощности и току: разъясняем досконально

Во время эксплуатации энергетического оборудования на него постоянно воздействуют токовые перегрузки, снижающие долговечность. Защитой в таких ситуациях служит тепловое реле для электродвигателя, отключающее электроснабжение при возникновении нестандартных обстоятельств.

Предлагаем разобраться в конструкции, принципе работы, видах и нюансах подключения защитного устройств. Кроме того, мы расскажем, какие параметры и характеристики стоит учитывать пи выборе теплового реле.

Конструктивное исполнение тепловых реле

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

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

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

Состоит прибор из корпуса, нихромового нагревателя, биметаллической пластины, защелки, винта, рычага, подвижного контакта и кнопки возврата (+)

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

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

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

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

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

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

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

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

Итак, начнем с самого сложного. Что делать, если паспортные данные двигателя не известны?

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

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

Читаем какой номинальный ток двигателя при подключении к сети 380 вольт (Iн). Этот ток, как мы видим на шильдике двигателя, Iн = 1,94 Ампера

Выбор теплового реле по мощности двигателя

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

Номинальный
ток пускателя, А

Тип реле

Диапазон регулирования максимального тока, А

Мощность
электродвигателя, кВт

Как подобрать тепловое реле для электродвигателя 380в

Тепловое реле для электродвигателя — принцип работы, устройство, как выбрать

Опубликовано Артём в 02.06.2019 02.06.2019

Для защиты электромоторов от перегрузок активно используются тепловые реле.

Хотя было создано довольно много видов этих приборов, область их применения практически аналогична.

При выборе теплового реле для электродвигателя необходимо знать особенности конструкции устройства, а также принцип его работы.

Начинающим электрикам, кроме этого, предстоит разобраться со схемами подключения прибора.

Порядок подбора теплового реле

Рассмотрим порядок подбора теплового реле на примере электродвигателя АИРЕ100S4. Фото шильдика электродвигателя приведено ниже.
Шаг 1. Определяем номинальный ток двигателя Iн. Этот ток указан на шильдике двигателя. В нашем примере этот ток равен 14 Ампер

Подобрать и купить электродвигатели Вы можете в магазине промышленного оборудования и материалов .

Об Авторе

Александр Коваль

Техническое образование и любознательность помогают докопаться до сути. Понятым делюсь с другими. Пишу статьи на блоги. Занимаюсь поставками электродвигателей, насосов, вентиляторов промышленным компаниям и организациям. На любой вопрос даю любой ответ. Шутка. На вопрос стараюсь дать правильный ответ в меру понимания.

Похожие записи

Основные режимы работы электродвигателя

28 декабря, 2013

Как правильно выбрать электродвигатель с учетом режима его работы?

22 августа, 2012

Как подобрать тепловое реле для защиты электродвигателя

27 октября, 2015

Соединение электродвигателя с насосом — часть 3 инструкции по эксплуатации электродвигателей

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.

Тепловой автоматический выключатель, встраиваемый в обмотки

Устройства тепловой защиты могут быть также встроены в обмотки, см. иллюстрацию.

Они действуют как сетевой выключатель как для однофазных, так и для трёхфазных электродвигателей. В однофазных электродвигателях мощностью до 1,1 кВт устройство тепловой защиты устанавливается непосредственно в главном контуре, чтобы оно выполняло функцию устройства защиты на обмотке. Кликсон и Термик — примеры тепловых автоматических выключателей. Эти устройства называют также PTO (Protection Thermique a Ouverture).

Как работает тепловое реле защиты электродвигателя

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

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

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

8 комментариев

Спасибо за полезную статью.

Спасибо за подсказки по тепловому реле и то, как правильно выбрать тепловое реле для защиты двигателя

Спасибо за информацию кратко и все понятно.

Добрый день.
Являюсь «счастливым» обладателем однофазного двигателя китайского производства.
На шильдике указана можность 1.1 кВт и номинальный ток 9.7А. Реально в моих условиях потребляемый ток около 5А.
При этом стартовый ток кратковременно достигает 18А и более.

Вопрос: какие параметры пускателя и теплового реле необходимы в моем случае.

Здравствуйте, Евгений.
Пусковой ток раза в 3 превышает ток в рабочем режиме = поэтому 18А при пуске нормально. Тем более что такой ток течет секунды (если мотор не запускается в режиме тяжелого пуска — т.е. под нагрузкой). Тепловые реле имеют инерцию — поэтому здесь все должно нормально работать.

Читайте также  Тепловой насос земля вода

Мощность однофазного мотора P = U * I * cos ф * КПД Подставьте данные из шильдика — у вас должно получиться в районе 1100 Вт. Если что то получаеться существенно другое — значит что то не так: либо мотор либо шильдик либо калькулятор

Если ваш мотор недогружен и близок к холостому ходу — ток холостого хода будет процентов 60 от номинального тока. Может этим и обясняются ваши 5А.

Если надумаете ставить тепловое реле — то ставьте на пределы номинального тока т.е. на 9,7А предварительно проверив формулу.

Еще оргвопрос: Если будете работать сами на своем оборудовании — маловероятно, что вы доведете СВОЙ мотор до перегрева. Мы настоятельно рекомедуем ставить тепловую защиту в случае использования наемных рабочих — оборудование ведь не ихнее.
Удачи!

Спасибо, огромное за такой подробный ответ.

А на какой ток ориентироваться при подборе контактора? Тоже на номинал? Переживаю не повредит ли такому контактору токи в 18 ампер и более, даже кратковременные…

Выводы и полезное видео по теме

Схема эффективной защиты двигателя:

Составные части теплового реле:

Принцип взаимодействия различных приборов в разных моделях подключения теплового реле одинаков. Для лучшей ориентации в схемах с отличающимися друг от друга цифровыми и буквенными обозначениями важно его усвоить. В идеале все работы должен выполнять рабочий, имеющий допуск к работе в условиях высокого напряжения.

Кол-во блоков: 11 | Общее кол-во символов: 15896
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

Выводы и полезное видео по теме

Схема эффективной защиты двигателя:

Составные части теплового реле:

Принцип взаимодействия различных приборов в разных моделях подключения теплового реле одинаков. Для лучшей ориентации в схемах с отличающимися друг от друга цифровыми и буквенными обозначениями важно его усвоить. В идеале все работы должен выполнять рабочий, имеющий допуск к работе в условиях высокого напряжения.

Тепловое реле для электродвигателя

Подписка на рассылку

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Тепловое реле двигателя – аппарат, предназначенный для его защиты от перегрузок, приводящих к перегреву обмоток и, как следствие, к преждевременному старению или разрушению изоляции. А двигатели — устройства очень дорогие, часто устанавливаются в ответственных узлах технологической схемы. Работоспособность их и возможность профилактического своевременного ремонта и обслуживания очень важны. Вот поэтому выбор теплового реле очень важный вопрос при сборке схемы питания и защиты этих электроаппаратов.

Как выбрать тепловое реле? Правильнее всего выполнять подбор теплового реле по мощности двигателя, а если быть точнее, то по номинальному току обмоток. Каждый двигатель имеет заводскую маркировку или паспорт, в которых указаны его характеристики. В примере приведена табличка на двигатель мощностью 0,55 кВт, с номинальными токами 2,7/1,6 А и номинальным напряжением 220/380 В при соединении обмоток, соответственно, по схемам Δ/Y.

Если табличка частично повреждена, но остались некоторые данные, то номинальный ток по разным схемам соединения обмоток можно вычислить по формуле:

Например, номинальный ток двигателя для обмотки, соединенной в звезду составит:

Рассматривая условия выбора теплового реле, следует обратить внимание на такие его основные параметры, как:

— номинальное напряжение и род тока, которые должны соответствовать подключаемой сети;
— номинальный ток реле;
— диапазон токовых уставок, настройка которых как раз выполняется для обеспечения тепловой защиты;
— класс расцепления от 5 до 40, регламентируемый ГОСТ Р 50030.4.1-2012, который определяет время срабатывания реле при одних и тех же нормируемых кратностях перегрузок. Реле с высоким классом (20,30) предназначены для тяжелых условий пуска двигателей. Расчет и выбор тепловых реле с учетом класса расцепления позволяет предопределить время срабатывания теплового реле с отстройкой от времени пуска двигателя.

Как видно, какой — то специфический расчет теплового реле не требуется. Зная номинальный ток двигателя, достаточно подобрать реле по соответствующему номинальному току и диапазонам регулировок токовых уставок. Далее у реле необходимо выставить уставку, равную номинальному току двигателя. Этот ток называется, по-другому, «током несрабатывания», так как при длительном протекании тока данной величины устройство не сработает. В соответствии с ГОСТ 16308-84 и заводскими инструкциями тепловое реле при температуре окружающего воздуха около (25±10)°С в установившемся тепловом состоянии сработает в течение 20 мин при токе, равном 1,2 токовой уставки, то есть при перегрузке 20 %. И чем выше ток перегрузки, тем быстрее это произойдет. Необходимая токовая уставка устанавливается специальным регулятором.

Также можно сделать подбор теплового реле по мощности двигателя для конкретного типоисполнения реле с соответствующими токовыми уставками по таблицам и рекомендациям, приведенным производителями в инструкциях или в технической информации. Линейки выпускаемых тепловых реле достаточно обширны у разных производителей. Подобрать подходящий защитный аппарат под свои нужды не составит труда. Таблица ниже приведена для реле типа РТЛ.

Еще в заводской документации можно найти время — токовые характеристики, представленные в виде нелинейных графиков.

Зная мощность и ток, потребляемые двигателем, используя приведенные производителями графики и меняя токовую уставку, можно при необходимости корректировать время срабатывания. Коррекцию необходимо производить для исключения ложных срабатываний, обусловленных зачастую особенностями рабочих режимов работы двигателей.


Стоит при выборе также учитывать, что конструктивно тепловые реле бывают электромеханические или электронные. Электронные реле имеют более сложное устройство за счет наличия электронных схем, получающих информацию от встроенных измерителей.

Монтироваться реле могут непосредственно на контакты пускателя или контактора, либо устанавливаться индивидуально отдельностоящими с применением рекомендованных производителем клеммников.

Как подобрать тепловое реле для электродвигателя?

Тепловое реле выполняет функцию защиты от затяжных перегрузок, их работа похожа на работу теплового разъединителя в автоматических выключателей. В зависимости от величины перегрузки (отклонению от номинального режима – I/Iн) оно срабатывает через соответствующий промежуток времени, который можно вычислить по время-токовой характеристике теплового реле. Давайте подробно рассмотрим, что такое тепловое реле и как его правильно выбрать.

Назначение и принцип работы

При перегрузке электродвигателей повышается потребляемый ток, соответственно увеличивается его нагрев. Если двигатель перегревается – нарушается целостность изоляции обмоток, быстрее изнашиваются подшипники, они могут заклинить. При этом тепловой расцепитель автомата может и не защитить оборудование. Для этого нужно тепловое реле.

Перегрузки могут возникать из-за перекоса фаз, затрудненного движения ротора, вследствие как повышенной механической нагрузки, так и проблем с подшипниками, при полном заклинивании вала двигателя и исполнительных механизмах.

Тепловое реле реагирует на возросший ток, и в зависимости от его величины разорвет цепь питания через какое-то время, тем самым сохранив обмотки двигателя целыми. После последующего устранения неисправности, при условии исправности статора, двигатель может продолжить работу.

Если реле сработало по неизвестным причинам, и осмотр показал, что всё в порядке, вы можете вернуть контакты реле в исходное состояние, для этого на нем есть кнопка.

Реле может сработать и в случае затяжного пуска электродвигателя. При этом в обмотках протекают повышенные значения токов. Затяжной пуск – процесс, когда двигатель долго выходит на номинальные обороты. Может произойти из-за перегрузки на валу, либо из-за низкого напряжения в питающей сети.

Время, через которое сработает реле, определяется по время-токовой характеристики конкретного реле, в общем виде она выглядит так:

По вертикальной оси расположено время в секундах, через которое контакты разорвут цепь, а по горизонтальной – во сколько раз фактический ток превышает номинальный. Здесь мы видим, что при номинальном токе реле время работы реле стремится к бесконечности, при перегрузке уже в 1.2 раза оно разомкнется примерно за 5000 секунд, при перегрузке по току в 2 раза – за 500 секунд, при перегрузке в 5-8 раз реле сработает за 10 секунд.

Такая защита исключает постоянные отключения двигателя при кратковременных перегрузках и рывках, но спасают оборудование при длительном выходе за пределы допустимых режимов.

Принцип работы

В реле есть пара биметаллических пластин с разным температурным коэффициентом расширения. Пластины жестко соединены друг с другом, если их нагреть, то конструкция изогнется в сторону участка с меньшим температурным коэффициентом расширения.

Читайте также  Тепловой насос с солнечным коллектором

Греются пластины за счет протекания тока нагрузки или от нагревателя, через который проходит ток нагрузки, на схеме изображено в виде нескольких витков вокруг биметалла. Протекающий ток нагревает пластину до определенного предела. Чем выше ток, тем быстрее нагрев.

Стоит учитывать, что если реле находится в жарком помещении – нужно выставлять ток срабатывания с большим запасом, ведь происходит дополнительный нагрев от окружающей среды. К тому же, если реле только что сработало – контактам нужно некоторое время, чтобы остыть. Иначе может произойти повторное ложное срабатывание.

Давайте рассмотрим конкретный пример. Выше вы видите устройство реле ТРН. Оно является двухфазным. Состоит из трёх ячеек, в крайних нагревательные элементы, посередине температурный компенсатор, регулятор тока срабатывания, расцепитель, размыкающий контакт, рычаг возврата.

Когда ток протекает через нагревательный элемент (1), его температура растёт, когда ток достигает установленного тока перегрузки биметаллическая пластина(2) деформируется. Толкатель (10) перемещается вправо и толкает пластину температурного компенсатора (3). Когда ток перегрузки достигнут, она выгибается вправо и выводит из зацепления защелку (7). Штанга расцепителя (6) поднимается вверх и контакты (8) размыкаются.

Виды тепловых реле

Тепловые реле могут подключаться на все три фазы или на две из трёх, в зависимости от конструкции. Большинство реле конструктивно разработаны для соответствия определенным магнитным пускателям, это нужно для удобства и аккуратности монтажа. Рассмотрим некоторые из них.

РТЛ – подходит для использования с пускателями типа ПМЛ. С набором клемм КРЛ используется как самостоятельный прибор защиты.

РТТ – подходит для монтажа с пускателями ПМЕ и ПМА. Также может использоваться как самостоятельное, если его смонтировать на специальную панель.

РТИ – тепловые реле для пускателей КМИ и КМТ. На лицевой вы можете видеть пару дополнительных блок-контактов, для реализации схем индикации и прочего.

ТРН – двухфазное тепловое реле. Устанавливается в трёхфазных двигателях, при этом подключается в разрыв двух фаз. Температура окружающей среды не влияет на его работу. На регуляторе тока есть 10 делений 5 на уменьшение, 5 на увеличение, цена одного деления – 5%.

На самом деле тепловых реле существует великое множество, но все они выполняют одну функцию.

Реле очень часто монтируют в специальный железный ящик. На фото пускатель ПМА 4-й величина на 63 Ампера, с трёхфазным тепловым реле.

К современным пускателям тепловое реле подключается так как изображено на фото ниже, получается цельная конструкция.

Красная кнопка «test» нужна для пробного отключения реле, и проверки возможности размыкания контактов.

Такой способ подключения позволяет экономить место на дин рейке.

Схема подключения

Как уже было сказано, тепловое реле защищает от долговременной перегрузки электрооборудование. Оно монтируется между источником питания и потребителем.

Контроллируемый ток протекает через нагревательные элементы (1), они выгибаясь размыкают контакты (2) теплового реле, в этой схеме использовано 2-хфазное тепловое реле. Его контакты размыкают цепь катушки контактора или магнитного пускателя, также как если бы вы нажали кнопку «СТОП». В собранном виде эта схема выглядит так:

На первом плане видно как от выходящих контактов пускателя подключены две крайние фазы. На заднем плане видно, что к катушке реле подключена клемма от контактов ТРН.

Если у вас используется реверсная схема магнитных пускателей, то подключение практически аналогичное, ниже это наглядно изображено. Контакты с маркировкой «10» и «12» подключаются в разрыв катушек пускателей КМ1 и КМ2.

Здесь видно что есть нормально-замкнутая пара и нормально-разомкнутый контакт. Это нужно, например, для индикации срабатывания тепловой защиты, т.е. к нему можно подключить лампочку-индикатор или подать сигнал на диспетчерский пульт или АСУ.

На реле РТИ эти контакты размещены на передней панели:

  • NO – нормально-открытый – на индикацию;
  • NC – нормально-закрытый – на пускатель.

Кнопка STOP принудительно переключает контакты. При срабатывании такое реле должно остыть и оно повторно включится. Хотя в конкретном примере возможно и ручное и автоматическое повторное включение. Для этого предназначена синяя кнопка с крестовидной прорезью справа на лицевой панели, при закрытой крышке она заблокирована.

Выбор для конкретного двигателя

Допустим, у нас есть двигатель АИР71В4У2. Его мощность 0.75 кВт. У нас есть трёхфазная сеть с линейным напряжением 380В. Двигатель рассчитан на 220В, если соединить обмотки треугольником и 380В, если звездой. Номинальный ток такого двигателя с обмотками соединенными по схеме звезды 1.94А. Полная информация содержится на его шильдике, который вы видите на фото ниже.

Отсюда следует, что нам нужно подобрать тепловое реле для двигателя с током в 1.94 А. Ток срабатывания теплового реле должен превышать номинальный ток двигателя в 1.2 – 1.3 раза. То есть:

Пусть двигатель работает в составе механизма, в котором допускаются кратковременные, но значительные перегрузки, например для подъёма малых грузов. Тогда ток уставки выбираем в 1.3 раза больше номинального тока асинхронного электродвигателя.

Т.е реле должно сработать при токе 2.5-2.6А. Нам подходят такие реле:

  • РТЛ-1007, с токовым диапазоном 1.5-2.6 А;
  • РТЛ-1008, токовый диапазон 2,4-4 А;
  • РТИ-1307, токовый диапазон 1,6. 2,5 А;
  • РТИ-1308, токовый диапазон 2,5. 4 А;
  • ТРН-25 3,2А (с помощью регулятора можно понизить или повысить ток на 25%).

Методы регулировки реле

Шаг первый – определить уставку теплового реле:

N1 = (Iн – Iнэ)/cIнэ

где Iн — номинальный ток нагрузки электродвигателя, Iнэ — номинальный ток нагревательного элемента теплового реле, с — коэффициент деления шкалы (например, с = 0,05).

Шаг второй – введение поправки на температуру окружающей среды:

где Т — температура окружающей среды, °С.

Шаг четвертый – выставить регулятор на нужное число делений N.

Поправка на температуру вводится, если температура окружающей среды слишком высокая или низкая. Если на температуру в помещении где установлено реле значительно влияет температура на улице, то поправку следует производить зимой и летом.

Проверка

Рассмотрим на примере реле типа ТРН. Чтобы убедиться в исправности реле нужно:

1. Проверить состояние корпуса, нет ли на нем трещин или сколов.

2. Проверить при подключенной нагрузке с номинальным током.

3. Разобрать реле и проверить целостность контактов, остутствие на них нагара,

4. Проверить, не согнуты ли нагреватели.

5. Проверить расстояние между биметаллом и нагревательными элементами. Оно должно быть одинаковым, если нет, то отрегулировать с помощью крепежных винтов.

6. Подать номинальный ток через один из нагревателей, установить уставку в 1.5 раза больше номинального тока. В таком состоянии реле работает 145 с, затем постепенно поворачивают эксентрик регулировки в положение «-5», до срабатывания реле.

7. После активного охлаждения в течение 15 минут проверяют второй нагревательный элемент таким же способом.

Схема проверочного стенда:

Краткое резюме

Тепловые реле – важный элемент в защите электрооборудования. С его помощью вы защитите своё устройство от перегрузок, а его характеристики позволят переносить кратковременные скачки тока без ложных срабатываний, чего не может обеспечить автоматический выключатель.

Реле могут использоваться как вместе с магнитными пускателями соединяясь с его выходными клеммами напрямую, тем самым образуя единую конструкцию, так и в качестве самостоятельных защитных устройств, размещаться в щитке на дин рейке и в электрошкафах.

Ранее ЭлектроВести писали, что к омпания Schneider Electric, мировой эксперт в управлении энергией и автоматизации, представляет обновление линейки термомагнитных автоматических выключателей электродвигателей TeSys GV3 — TeSys GV3P73 и GV3P80, рассчитанных на токи 73 A и 80 A соответственно, которые дополнят серию GV3P и полностью заменят серию GV3ME80, снимаемую с производства.

Тепловое реле для электродвигателя

Электрические двигатели являются сердцем многих механизмов. Без них невозможно разведение мостов или использование насосного оборудования, которое требует значительной подачи воды. Но двигатели не могут функционировать без остановок. Это может привести к выходу из строя внутренних компонентов, например, обмоток. Чаще всего это происходит из-за банального перегрева. Обычно двигатели оснащаются системами охлаждения, но при повышенной температуре окружающей среды, их может не хватать. Чтобы решить этот вопрос потребуется тепловое реле. Дорогие модели оснащаются им в заводских условиях, для всех остальных придется монтировать его самостоятельно. Правильно это можно сделать, только зная принципиальную схему. В статье будут рассмотрены особенности теплового реле, а также способы подключения.

Читайте также  Автоматизация узлов теплового учета

Механизм функционирования

Тепловое реле без посторонних модулей способно выполнять запуск или остановку оборудования. Но в некоторых случаях на него может оказываться значительная нагрузка, которая выведет его из строя. Чтобы этого не произошло, понадобится промежуточное звено в виде магнитного пускателя. Именно последний возьмет на себя пусковые токи. Такой подход продлит срок службы не только двигателя, но и теплового реле. При этом тепловое реле получает показания о проходящем токе к двигателю и при необходимости дает сигнал пускателю, который разрывает цепь. При этом необходимо правильно подобрать допустимый ток, а также способ подключения всех элементов.

Тепловое реле построено с применением элементарных физических законов. Они строятся на поведении материалов при воздействии на них температуры. Основным компонентом модуля, который отвечает за температурный контроль, является металлическая пластина. Но она неоднородна, а состоит из двух различных металлов. Каждый из них по-своему реагирует на перепады температуры в большую или меньшую сторону, поэтому способствует тому, что контактная группа отклоняется в одну или в другую сторону, замыкая или размыкая цепь. При этом пластина не соприкасается непосредственно с контактами, а выполняет работу через специальный переходник и подвижный механизм. На подбор магнитного пускателя для конкретного теплового реле будет влиять то, в каком положении находятся контакты модуля. Они могут быть:

  • в нормально разомкнутом положении;
  • в нормально замкнутом положении.

На фото выше можно видеть, как эти контакты обозначаются непосредственно на самом тепловом реле. Первое понятие означает, что в обычном положении контакт постоянно находится в разомкнутом состоянии, а второй в замкнутом, только при изменении условий, они будут задействованы. Второй вариант контактов теплового реле отлично подходит для управления высокомощными приборами, например, двигателями. Первые имеют другое предназначение и чаще используются в сигнализационных системах. Несмотря на название, в тепловом реле нет датчика температуры. Принцип действия был описан выше. Но на пластину воздействует не температура окружающей среды, а значение тока, который протекает через пластину.

Как только номинальная граница пройдена, происходит перегрев пластины, и она начинает отклоняться в сторону того металла, который имеет меньший коэффициент расширения. Если реле смонтировано в цепь управления двигателем, тогда произойдет остановка элемента. Когда дело касается сигнализационной системы, тогда будет выведено соответствующее предупреждение. Понимание того, что пластина имеет определенное сопротивление и пропускную способность, должно влиять на подбор теплового реле в согласии с номинальным значением потребляемого тока двигателем. Если этого не сделать, тогда есть риск повреждения теплового реле и невозможность его восстановления.

Возврат к рабочему состоянию происходит автоматически, поэтому не следует ничего предпринимать. Когда температура пластины уменьшается, то деформация происходит в сторону металла с меньшим коэффициентом расширения и возобновляется подача напряжения. Если требуется быстрое восстановление работоспособности, тогда можно воспользоваться кнопкой Reset, которая есть на некоторых моделях теплового реле.

На передней панели прибора находится несколько элементов управления, каждый из которых имеет свое предназначение. Например, некоторые тепловые реле оснащены клавишей Test. Из названия становится понятным, что ее предназначением является проведение тестового срабатывания теплового реле. Таким образом можно проверить находиться ли оно в пригодном для работы состоянии. Клавиша будет полезна в случае проверки с помощью импровизированной или реальной цепи питания. Если тепловое реле уже подключено к двигателю, то во время работы можно нажать клавишу Test, если система остановилась, тогда все в порядке. Такую процедуру можно провести с источником питания и лампочкой.

На фото выше видно, что есть еще один элемент управления, который выделяется среди других и имеет обозначение Stop. Она воздействует на нормально замкнутые контакты, что приводит к остановке работающего двигателя, но нормально разомкнутые контакты остаются в неизменном положении, поэтому соответствующего сигнала не поступает. Отследить состояние, в котором находится тепловое реле можно с помощью индикатора. На фото можно видеть небольшую прозрачную накладку. За ней скрывается полоска, которая меняет свой цвет в зависимости от состояния реле.

Современные тепловые реле, которые есть в продаже, способны предоставить дополнительную защиту подключенному оборудованию. Это выражается не только в отключении из-за превышения силы тока на контактах, но и из-за неполадок с питающей сетью. Последние особенно актуальны в отношении трехфазных сетей, в которых может происходить перекос фаз или обрыв одной из питающих линий. Если один из проводников выходит из строя, то потребление из двух других возрастает, что приводит к прохождению большего тока через пластины. При этом происходит перегрев и отключение. В таком случае важно внимательно осмотреть монтажные контакты перед тем, как производить экстренный или плановый запуск прибора.

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.

Как подключить

Процесс подключения реле для неопытного электрика может стать нетривиальной задачей, которая потребует внимания и аккуратности. Но вопрос решается довольно просто при наличии конкретной схемы. В некоторых случаях она может быть указана в техническом паспорте изделия. Один из вариантов подключения приведен на схеме, которая есть ниже. На схеме видно, что подача питания осуществляется через трехфазный выключатель, который находится под обозначением QF1. Если его замкнуть, то происходит включение основного прибора. С первой фазы, которая обозначается буквой A, цепь уходит к двум управляющим клавишам. Одна из них выполняет функцию аварийной остановки, а вторая запуска. При этом вторая клавиша работает через магнитный выключатель или контактор, который обозначен сокращением КМ 1.1. При срабатывании контактора НО контакты замыкаются, а НЗ размыкаются.

Чтобы ток пошел через реле, необходимо, чтобы контакты KM1 были замкнуты. При этом происходит запуск двигателя или другого потребителя. Если во время работы возникнет перегрузка, тогда в действие вступает узел КК1. Он представляет собой контактные площадки самого реле. При изменении угла пластин, площадки размыкаются и двигатель останавливается. Если в процессе появляется необходимость принудительно обесточить потребителя, тогда необходимо задействовать клавишу SB1. Она разрывает цепь, которая уходит к пускателю, что приводит к его обесточиванию и отключению. Нагляднее представить себе весь процесс можно с помощью модели, которая есть на фото ниже.

Другая схема подключения реле подразумевает задействование нулевого провода. Последний подключается НЗ контакту. Если в цепи происходит срабатывание реле, тогда нулевой провод разрывается. Последний, в свою очередь, уходит на пускатель и отключает его, чем происходит остановка всей системы. Чтобы правильно собрать такую схему, необходимо установить перемычку на катушку контактора, а нулевой провод подвести к ТР.

Реле используется и в тех схемах, где предусмотрено реверсивное движение вращение двигателя. Ниже приведена схема такого подключения. Она отличается только тем, что в реле KK1.1 присутствует нормально закрытый контакт.

Видео о подключении ТР можно посмотреть 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.