Przekaźnik termiczny do silnika elektrycznego: cechy konstrukcyjne, typy, zasada działania i schematy połączeń

Przekaźniki termiczne są aktywnie wykorzystywane do ochrony silników elektrycznych przed przeciążeniami.

Chociaż powstało całkiem sporo typów tych urządzeń, ich zakres zastosowania jest prawie taki sam.

Wybierając przekaźnik termiczny do silnika elektrycznego, należy znać cechy konstrukcyjne urządzenia, a także zasadę jego działania.

Początkujący elektrycy będą ponadto musieli opracować schematy połączeń urządzenia.

Cechy konstrukcyjne

Urządzenie i zasada działania przekaźnika termicznego (TR) opiera się na prawie Joule-Lenza - przydzielone do przekroju obwodu elektrycznego, ilość ciepła jest proporcjonalna do rezystancji tego odcinka i kwadratu siły obecny. To zjawisko fizyczne jest obecnie aktywnie wykorzystywane w odłącznikach termicznych. Niewielki odcinek obwodu elektrycznego, działający jako grzejnik, jest nawinięty spiralnie na izolatorze.

W tym obszarze płynie również prąd przepływający przez urządzenia elektryczne. Obok spirali znajduje się płytka ze stopu bimetalicznego. Po osiągnięciu określonej temperatury

ugina się i działa na grupę kontaktów.

Cechą charakterystyczną płyty jest to, że jest wykonana z dwóch metali o różnych współczynnikach rozszerzalności cieplnej, które tworzą jeden element.

Konstrukcję urządzenia pokazano na rysunku.

​

Do przewodów podłączone są trzy fazy zasilania silnika elektrycznego. Uzwojenie grzewcze znajduje się nad płytą bimetaliczną, co zmniejsza liczbę fałszywych alarmów urządzenia. Płyty opierają się o ruchomy element konstrukcyjny, który działa na mechanizm odłącznika. W górnej części urządzenia znajdują się dwie grupy styków (zwarty NC i otwarty NO) oraz sprężynowy regulator obciążenia prądowego.

Główne rodzaje

Ponieważ istnieje wiele typów elektrycznych przekaźników termicznych, warto je poznać. Różnią się obszarem zastosowania, a nawet mają własną klasyfikację. Do głównych typów TR należą:

• RTL to urządzenie trójfazowe, które zabezpiecza silnik elektryczny przed niezrównoważeniem faz, zakleszczeniem wirnika, a także przed przedłużonym rozruchem. Przekaźnik tego typu może być montowany na stykach rozrusznika typu PML lub pracować niezależnie z listwą zaciskową KRL.
• RTT - urządzenie przeznaczone jest do pracy w trójfazowej sieci energetycznej i pełni funkcje zbliżone do RTL. Urządzenie może być używane niezależnie w przypadku montażu na panelu lub montażu na rozrusznikach typu PME i PMA.
• RTI to przekaźnik trójfazowy niezbędny do ochrony silników przed asymetrią faz, zakleszczeniem i długim rozruchem. Może być montowany na dwóch rodzajach rozruszników - KMI lub KMT.
• TRN to urządzenie półprzewodnikowe przeznaczone do pracy w dwufazowych sieciach elektroenergetycznych. Pozwala kontrolować rozruch i pracę silnika elektrycznego. Urządzenie wyposażone jest w ręczny mechanizm przywracania styków do pozycji wyjściowej. Szczególną uwagę należy zwrócić na fakt, że temperatura otoczenia zewnętrznego praktycznie nie ma wpływu na pracę przekaźnika.
• RTK - do kontroli temperatury służy sonda umieszczona w korpusie sprzętu elektrycznego. Ten przekaźnik jest termiczny, może kontrolować tylko jeden parametr.
• RTE to urządzenie do topienia stopów. Jego główny przewodnik jest wykonany z określonego metalu, który topi się, gdy osiągnie określoną temperaturę. W rezultacie obwód elektryczny jest odłączony.

Tak więc, pomimo istniejących różnic, wszystkie te urządzenia mają na celu rozwiązanie jednego problemu - ochrony sprzętu elektrycznego.

Zasada działania

Po zapoznaniu się z konstrukcją i typami urządzeń konieczne jest zrozumienie zasady działania przekaźnika termicznego. Producent montuje tabliczkę z danymi technicznymi na każdym silniku elektrycznym. Jednym z najważniejszych z nich jest wskaźnik nominalnego roboczego prądu elektrycznego. Obecnie w użyciu jest wiele jednostek, podczas rozruchu lub eksploatacji, których wartość ta może zostać znacznie przekroczona.

Jeśli przeciążenia będą obserwowane przez dłuższy czas, cewki mogą się przegrzać, warstwa izolacyjna pęknie i silnik ulegnie awarii. Ochronne TP mogą wpływać na obwód sterowania poprzez otwieranie styków lub wysyłanie sygnału ostrzegawczego do personelu serwisowego. Urządzenia montowane są w obwodzie zasilania przed silnikiem, aby móc sterować wskaźnikiem prądu przepływającego przez jednostkę.

Podczas ustawiania urządzenia ochronnego parametry są ustawiane na większą stronę wartości nominalnej tabliczki znamionowej o wartość od 10 do 20%. Do kwestii konfiguracji przekaźnika należy podchodzić odpowiedzialnie, ponieważ rozłączenie obwodu podczas przeciążenia nie następuje natychmiast. Może to zająć 5-20 minut w zależności od różnych czynników.

Schematy połączeń

Najczęściej przy podłączaniu TP do rozruszników magnetycznych stosuje się grupę styków normalnie zamkniętych. W takim przypadku są one połączone szeregowo z przyciskiem „Stop”. W przypadku zastosowania takiego schematu styki normalnie otwarte mogą być wykorzystane w systemie alarmowym po wyzwoleniu urządzenia. W bardziej złożonych zautomatyzowanych systemach ta grupa kontaktów jest często wykorzystywana do aktywacji protokołów awaryjnych w celu zatrzymania łańcuchów przenośników usługowych.

Połączenie TP można wykonać niezależnie, ale najpierw musisz zrozumieć cechy konstrukcyjne urządzenia i zasadę jego działania. Bez względu na rodzaj zastosowanego urządzenia i liczbę zacisków rozrusznika magnetycznego nie powinno być trudności z wprowadzeniem TP do obwodu.

Urządzenie montowane jest przed silnikiem elektrycznym, a jego normalnie zwarte styki należy połączyć szeregowo z przyciskiem stopu urządzenia.

Zalecenia dotyczące wyboru

Wybierając urządzenie, należy skupić się na obszarze jego zastosowania, a także dostępnej funkcjonalności. Problemy ze znalezieniem odpowiedniego urządzenia ochronnego prawie nigdy się nie pojawiają. W tym momencie należy zwrócić szczególną uwagę na następujące punkty:

• Jednofazowe TR z automatycznym resetem powracają do pierwotnego stanu po pewnym czasie. Jeśli w tym momencie silnik elektryczny jest nadal przeciążony, urządzenie będzie działać ponownie.
• Przekaźniki z systemem kompensacji temperatury otoczenia mogą pracować w szerokim zakresie temperatur.
• Niektóre modele urządzeń mają możliwość monitorowania stanu faz. Sprawdzą się nie tylko w przypadku przegrzania silnika, ale także w przypadku wykrycia zaniku faz, ich odwrócenia lub braku równowagi.
• Istnieją TR, które mogą działać, gdy sprzęt elektryczny jest niedociążony. Taka sytuacja jest możliwa na przykład, gdy pompa zaczyna pracować na sucho.

Koszt przekaźnika mieści się w szerokim przedziale cenowym. Wybierając urządzenie, musisz dokładnie przestudiować jego parametry techniczne. W paszporcie można również znaleźć zalecenia dotyczące podłączenia TR. Proces ten nie jest jednak trudny, a problemy są niezwykle rzadkie.