Elektronikus hőrelék a motor túlterhelés elleni védelmére

Mire valók a hőrelék?

A hőrelék az elektromos motorok túlterhelés elleni védelmére szolgálnak. Mivel a túlmelegedés a túláram következménye, egy ilyen relé megvédi a motort a túláramtól és a túlmelegedéstől. Ez azt jelenti, hogy a hőrelé használata olyan helyzetekben javasolt, ahol az áramok az ellátó hálózatban és ennek megfelelően a betáplált terhelésben valamilyen okból akár 1,11-7-szeresére is meghaladhatják a megengedett névleges értéket, és ekkor a relé beállítása megakadályozza a berendezés tönkremenetelét.

Ha a berendezés precíz és felelősségteljes munkavégzésért felelős, akkor óvni kell a túlmelegedéstől, ellenkező esetben kár keletkezik. Valójában a hőrelé összehasonlítja az átfolyó áram effektív értékét a beállítással, és védi a berendezést, ha a beállítást túllépik - egy szigorúan meghatározott idő elteltével a terhelési áramkör kinyit, a berendezés mentésre kerül.

Az áramköröket kontaktorok kapcsolják, majd a hőrelé csak a kontaktorok táplálását vezérli, és magától a relétől nincs szükség nagy áramstabilitásra. A segédegység formájú relé a kontaktorhoz csatlakozik, és maga a teljesítménykontaktor kapcsolja a terhelést.

A relék általában normál nyitott és zárt érintkezőkkel rendelkeznek, az előbbi a jelzőlámpa táplálásáért felelős (például), az utóbbi pedig a kontaktor táplálásáért.

Ha az elektromos berendezés hőmérséklete a megállapított megengedett határokon belül van, a hőrelé zárva tartja az áramkört, és amint túllépés lép fel, egy bizonyos idő elteltével kikapcsol, és minél nagyobb a túlterhelési áram aránya. a névleges, annál gyorsabban kapcsol be a relé, mert minél nagyobb az áramerősség, annál gyorsabban melegszik fel a vezeték, és nem szabad megengedni a védett berendezés bármely részének túlmelegedését.

A hőrelé paraméterei

A rövidzárlatra jellemző magas túlterhelési értékeknél (többször) a nyitást elektromágneses kioldóval vagy biztosítékkal ellátott megszakító végzi. Általában a túlterhelés okai eltérőek lehetnek, például egy villanymotor rendszeres kemény indítása vagy gyakori be- és kikapcsolás. Akkor a trigger hamis lesz.

A téves riasztások kizárása érdekében a beállítás tartalék nélkül történik, a különbség csak maguknak a reléknek az osztályaiban van 5-től 40-ig, jelezve a válaszidőt: osztály 5 — 3 másodperc tízszeres túlterhelés mellett, osztály 10 — 6 másodperc tízszeres túlterhelés stb., 20 °C-os környezeti hőmérsékleten, szimmetrikus háromfázisú működéssel, hideg állapotban történő túlterheléshez. A beállítás a túlterhelési áramot mutatja, az osztály pedig a maximális kioldási időt másodpercben.

A hőrelé fontos jellemzője a többszöri hosszú távú túlterhelés határértékei - körülbelül egy óra. Ez az a feltétel, amely mellett a relé garantáltan működik vagy nem működik. Tehát, ha a küszöbérték 1,14 ± 0,06, akkor 1,2-nél a relé garantáltan működik, és 1,06-nál biztosan nem fog működni.

Ez a paraméter rendkívül fontos, meghatározza a védelem pontosságát és megbízhatóságát, valamint segít megelőzni a téves riasztásokat A legjobb minőségű relék hőmérséklet-kompenzált, hogy minden környezeti hőmérsékleten állandó működést biztosítsanak.

A védett berendezés jellemzőinek megfelelően a hőrelé válaszidejét is kiválasztják, figyelembe véve a megengedett túlterhelési sebességet. A nagy többszörösek – akár 10-szer – alaposabb megközelítést igényelnek. Például a 10-es osztály univerzálisnak tekinthető, és könnyen indítható villanymotorokhoz alkalmas.

Nehéz induláshoz a 20., 30. vagy 40. osztály alkalmasabb. 5. osztály – ha nagy pontosság szükséges, például ha a terhelés kis tehetetlenségi nyomatékú.Általános szabály, hogy a hőrelék gyártói a mellékelt dokumentációban feltüntetik a legmegfelelőbb berendezéseket, amelyekhez a védelmi jellemzők osztálya jelenleg a legjobb.

A relé tényleges működési ideje itt fontos, ennek meg kell egyeznie a szabványos függőséggel. A legjobb, 3-7,2-szeres túlterhelésű hőrelék maximális kioldási időbeli eltérése a szabványtól legfeljebb 20% lefelé és felfelé. A hőmérséklet emelkedése esetén, például a névleges árammal történő előmelegítés miatt, a leállási idő 2,5-4-szer rövidebb, mint a normál 20 ° C-on.

Az egyszerű hőrelék hátrányai

A háromfázisú hőrelék sokoldalúbbak, mindhárom fázisban figyelik az áramerősséget, és alkalmazhatók egyfázisú áramkörökre, váltakozó és egyenáramra.

De ha a fázisok erősen aszimmetrikusan vannak terhelve? Ekkor az egyik fázis hőmérséklete gyorsabban emelkedik és a berendezés vészesen túlmelegszik, mert a három fázis áramának effektív értéke nem teszi lehetővé a veszély észlelését. Ennek eredményeként a hőrelé beállításának kioldási ideje és kritikus árama valójában alacsonyabb lesz, mint a tényleges helyzet.

A probléma gyorsabb megoldásához korszerűbb hőrelé szükséges, integrált védelemmel a fázisáram aszimmetriája ellen. Az ilyen relékben kiegyensúlyozatlanság vagy fáziskiesés esetén a válaszidő és az áramerősség ennek megfelelően változik, és a védelem megbízható marad.

A hőrelék általában bimetál szakaszolók alapján készülnek. Ha árammal melegítik, a lemez meghajlik és aktiválja a leállító mechanizmust, a relé aktiválódik - "kikapcsolt" állapotba kapcsol.Amikor a lemez lehűl, a mechanizmus visszatér eredeti „bekapcsolt” állapotába. A hagyományos relék tervezésének egyszerűsége lenyűgözi az alacsony költséget és a jó zajszigetelést. A vékonyabb berendezésekhez azonban pontosabb - elektronikus - hőrelékre van szükség.

Elektronikus hőrelék

Az elektronikus nem illékony hőrelék, mint például a Siemens 3RB20 és 3RB21 sorozat, beépített mérőrendszerekkel vannak felszerelve 630 A-ig terjedő áramerősségig. Ezek a relék áramtól függetlenek, és bármilyen üzemmódban képesek megvédeni a terhelést, még nagy igénybevétel esetén is. induló, nyitott vagy kiegyensúlyozatlan fázisokkal.

Áramtúlterhelés esetén, valamelyik fázis megszakadásakor vagy kiegyensúlyozatlanság esetén az áramerősség, például a motorban, megnő, és nagyobb lesz a beállítottnál. Egy integrált áramváltó regisztrálja az áramerősséget, az elektronika pedig feldolgozza az éppen mért értéket, és ha az meghaladja a beállított értéket, kioldó impulzus érkezik a megszakítóhoz, amely a külső mágneskapcsoló kinyitásával leválasztja a terhelést. Maga a relé a kontaktorra van felszerelve. A kioldási idő szigorúan összefügg a kioldási áram és a beállító áram arányával.

A Siemens 3RB21 elektronikus hőrelé nemcsak a fázisaszimmetria, túláram vagy fáziskiesés miatti túlmelegedés ellen képes védeni, hanem belső földzárlat-érzékelő rendszerrel is rendelkezik (kivéve a csillag-delta kombinációkat). Például a szigetelés sérülése vagy nedvesség miatti hiányos földzárlatok azonnal észlelhetők, és a terhelési áramkör megszakad.

Amikor a relé aktiválódik, a visszajelző világít, jelezve a kioldási állapotot.Automatikus vagy kézi visszaállítás lehetséges. Az automatikus visszaállítás egy beállított idő után megtörténik, majd a relé ismét zárja a kontaktort.