Relè termico per un motore elettrico: caratteristiche di progettazione, tipi, principio di funzionamento e schemi di collegamento

I relè termici vengono utilizzati attivamente per proteggere i motori elettrici dai sovraccarichi.

Sebbene siano stati creati molti tipi di questi dispositivi, il loro campo di applicazione è quasi lo stesso.

Quando si sceglie un relè termico per un motore elettrico, è necessario conoscere le caratteristiche di progettazione del dispositivo, nonché il principio del suo funzionamento.

Gli elettricisti alle prime armi, inoltre, dovranno capire gli schemi di collegamento del dispositivo.

Caratteristiche del progetto

Il dispositivo e il principio di funzionamento di un relè termico (TR) si basa sulla legge Joule-Lenz - assegnata a sezione del circuito elettrico, la quantità di calore è proporzionale alla resistenza di questa sezione e al quadrato della forza attuale. Questo fenomeno fisico è oggi attivamente utilizzato nei sezionatori termici. Una piccola sezione del circuito elettrico, che funge da radiatore, è avvolta a spirale sull'isolante.

In questa zona scorre anche la corrente che passa attraverso le apparecchiature elettriche. Accanto alla spirale c'è una piastra in lega bimetallica. Al raggiungimento di una certa temperatura si piega e agisce su un gruppo di contatti.

La particolarità della piastra è che è composta da due metalli con diversi coefficienti di dilatazione termica, che costituiscono un unico elemento.

Il design del dispositivo è mostrato in figura.

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Ai conduttori sono collegate tre fasi dell'alimentazione del motore elettrico. L'avvolgimento di riscaldamento si trova sopra la piastra bimetallica, che riduce il numero di falsi allarmi del dispositivo. Le piastre poggiano su un elemento strutturale mobile, che agisce sul meccanismo di sezionamento. Nella parte superiore del dispositivo sono presenti due gruppi di contatti (chiuso NC e aperto NA), nonché un regolatore di carico di corrente a molla.

Tipi principali

Poiché esistono diversi tipi di relè termici elettrici, vale la pena conoscerli. Differiscono nel loro campo di applicazione e hanno persino una propria classificazione. Tra i principali tipi di TR ci sono:

• RTL è un dispositivo trifase che protegge il motore elettrico da squilibri di fase, blocco del rotore e avviamenti prolungati. Un relè di questo tipo può essere montato sui contatti di un avviatore di tipo PML o funzionare indipendentemente con la morsettiera KRL.
• RTT: il dispositivo è progettato per funzionare in una rete di alimentazione trifase ed eseguire funzioni simili a RTL. Il dispositivo può essere utilizzato indipendentemente se montato a quadro o installato su avviatori di tipo PME e PMA.
• RTI è un relè trifase necessario per proteggere i motori da asimmetrie di fase, inceppamenti e avviamenti lunghi. Può essere montato su due tipi di avviatori: KMI o KMT.
• TRN è un dispositivo a stato solido progettato per l'uso in reti elettriche bifase. Consente di controllare l'avviamento e il funzionamento del motore elettrico. Il dispositivo è dotato di un meccanismo manuale per riportare i contatti nella posizione iniziale. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata al fatto che la temperatura dell'ambiente esterno non ha praticamente alcun effetto sul funzionamento del relè.
• RTK: una sonda situata nel corpo dell'apparecchiatura elettrica viene utilizzata per controllare la temperatura. Questo relè è termico, è in grado di controllare un solo parametro.
• RTE è un dispositivo di fusione della lega. Il suo conduttore principale è costituito da un metallo specifico, che si scioglie quando raggiunge una determinata temperatura. Di conseguenza, il circuito elettrico è scollegato.

Pertanto, nonostante le differenze esistenti, tutti questi dispositivi sono progettati per risolvere un problema: la protezione delle apparecchiature elettriche.

Principio di funzionamento

Avendo acquisito familiarità con il design e i tipi di dispositivi, è necessario comprendere il principio di funzionamento di un relè termico. Il costruttore installa una targa dati tecnici su ogni motore elettrico. Uno dei più importanti tra questi è l'indicatore della corrente elettrica di lavoro nominale. Oggi sono molte le unità in uso, durante l'avviamento o il funzionamento di cui questo valore può essere notevolmente superato.

Se si osservano sovraccarichi per un lungo periodo di tempo, le bobine possono surriscaldarsi, lo strato isolante si rompe e il motore si guasta. I TP protettivi sono in grado di influenzare il circuito di controllo aprendo i contatti o dando un segnale di avvertimento al personale di servizio. I dispositivi sono montati nel circuito di potenza davanti al motore per poter controllare l'indicatore della corrente che attraversa l'unità.

Durante l'impostazione del dispositivo di protezione, i parametri vengono impostati sul lato maggiore del valore nominale del passaporto di un importo compreso tra il 10 e il 20%. La questione della configurazione del relè deve essere affrontata in modo responsabile, poiché la disconnessione del circuito durante il sovraccarico non avviene istantaneamente. Questo può richiedere 5-20 minuti a seconda di vari fattori.

Schemi di collegamento

Molto spesso, quando si collega TP agli avviatori magnetici, viene utilizzato un gruppo di contatti normalmente chiusi. In questo caso sono collegati in serie al pulsante "Stop". Se viene utilizzato tale schema, i contatti normalmente aperti possono essere utilizzati nel sistema di allarme quando il dispositivo viene attivato. Nei sistemi automatizzati più complessi, questo gruppo di contatti viene spesso utilizzato per attivare protocolli di emergenza per l'arresto delle catene di trasporto di servizio.

La connessione TP può essere effettuata indipendentemente, ma prima devi comprendere le caratteristiche del design del dispositivo e il principio del suo funzionamento. Indipendentemente dal tipo di dispositivo utilizzato e dal numero di terminali dell'avviatore magnetico, non dovrebbero esserci difficoltà con l'introduzione del TR nel circuito.

Il dispositivo è montato davanti al motore elettrico e i suoi contatti normalmente chiusi devono essere collegati in serie al pulsante di arresto dell'apparecchiatura.

Raccomandazioni per la selezione

Quando si sceglie un dispositivo, è necessario concentrarsi sull'area del suo utilizzo e sulle funzionalità disponibili. I problemi con la ricerca del giusto dispositivo di protezione non si presentano quasi mai. In questo momento, è necessario prestare particolare attenzione ai seguenti punti:

• I TR monofase con ripristino automatico tornano allo stato originale dopo un certo periodo di tempo. Se il motore elettrico è ancora sovraccarico in questo momento, il dispositivo tornerà a funzionare.
• I relè con un sistema di compensazione della temperatura ambiente sono in grado di funzionare in un ampio intervallo di temperature.
• Alcuni modelli di dispositivi hanno la capacità di monitorare lo stato delle fasi. Funzioneranno non solo quando il motore si surriscalda, ma anche se è stata rilevata una mancanza di fase, la loro inversione o squilibrio.
• Esistono TR che possono funzionare quando l'apparecchiatura elettrica è sotto carico. Questa situazione è possibile, ad esempio, quando la pompa inizia a funzionare a secco.

Il costo del relè è in un'ampia fascia di prezzo. Quando si sceglie un dispositivo, è necessario studiare attentamente le sue caratteristiche tecniche. Nel passaporto puoi anche trovare consigli per il collegamento del TR. Tuttavia, questo processo non è difficile e i problemi sono estremamente rari.