Việc bảo vệ động cơ điện, bộ khởi động từ và các thiết bị khác khỏi tải gây quá nhiệt được thực hiện bằng các thiết bị bảo vệ nhiệt đặc biệt. Để lựa chọn đúng mô hình bảo vệ nhiệt, bạn cần biết nguyên lý hoạt động, thiết bị cũng như các tiêu chí lựa chọn chính.
Nội dung
Thiết bị và nguyên lý hoạt động
Rơ le nhiệt (TR) được thiết kế để bảo vệ động cơ điện khỏi quá nhiệt và hỏng hóc sớm. Trong quá trình khởi động lâu dài, động cơ điện có thể bị quá tải dòng điện, bởi vì. trong quá trình khởi động, dòng điện bị tiêu thụ gấp bảy lần, dẫn đến hiện tượng nóng các cuộn dây. Dòng định mức (In) - dòng điện được tiêu thụ bởi động cơ trong quá trình hoạt động. Ngoài ra, TR còn tăng tuổi thọ cho các thiết bị điện.
Rơ le nhiệt, thiết bị bao gồm các phần tử đơn giản nhất:
- yếu tố cảm nhiệt.
- Liên hệ với tự trả lại.
- Liên lạc.
- Mùa xuân.
- Vật dẫn lưỡng kim ở dạng bản.
- Cái nút.
- Bộ điều chỉnh dòng điện điểm đặt.
Phần tử nhạy cảm với nhiệt độ là một cảm biến nhiệt độ được sử dụng để truyền nhiệt đến tấm lưỡng kim hoặc phần tử bảo vệ nhiệt khác. Tiếp điểm với tự trở lại cho phép, khi được làm nóng, ngay lập tức mở mạch cung cấp điện của thiết bị tiêu thụ điện để tránh quá nhiệt.
Tấm gồm hai loại kim loại (lưỡng kim), một loại có hệ số giãn nở nhiệt (Kp) cao. Chúng được gắn chặt với nhau bằng cách hàn hoặc cán ở nhiệt độ cao. Khi bị nung nóng, tấm bảo vệ nhiệt sẽ uốn cong về phía vật liệu với Kp thấp hơn, và sau khi nguội, tấm này sẽ ở vị trí ban đầu. Về cơ bản, các tấm được làm bằng Invar (Kp thấp hơn) và thép không từ tính hoặc crom-niken (Kp cao hơn).
Nút bật TR, bộ điều chỉnh dòng điện cài đặt là cần thiết để đặt giá trị tối ưu của I cho người tiêu dùng, và sự vượt quá của nó sẽ dẫn đến hoạt động của TR.
Nguyên tắc hoạt động của TR dựa trên định luật Joule-Lenz. Dòng điện là chuyển động có hướng của các hạt mang điện va chạm với các nguyên tử của mạng tinh thể của vật dẫn (giá trị này là điện trở và được ký hiệu là R). Sự tương tác này gây ra sự xuất hiện của nhiệt năng thu được từ năng lượng điện. Sự phụ thuộc của khoảng thời gian của dòng chảy vào nhiệt độ của vật dẫn được xác định bởi định luật Joule-Lenz.
Công thức của định luật này như sau: khi I đi qua vật dẫn, nhiệt lượng Q do dòng điện tỏa ra, khi tương tác với các nguyên tử trong mạng tinh thể của vật dẫn tỉ lệ thuận với bình phương của I, giá trị của R của vật dẫn và thời gian dòng điện tác dụng lên vật dẫn.Về mặt toán học, nó có thể được viết như sau: Q = a * I * I * R * t, trong đó a là hệ số chuyển đổi, I là dòng điện chạy qua dây dẫn mong muốn, R là giá trị điện trở và t là thời gian chảy của TÔI.
Khi hệ số a = 1, kết quả tính toán được đo bằng jun và với điều kiện a = 0,24, kết quả tính bằng calo.
Vật liệu lưỡng kim được nung nóng theo hai cách. Trong trường hợp đầu tiên, tôi đi qua lưỡng kim, và trong trường hợp thứ hai, đi qua cuộn dây. Cách nhiệt quanh co làm chậm dòng năng lượng nhiệt. Công tắc nhiệt nóng lên nhiều hơn ở các giá trị I cao hơn so với khi nó tiếp xúc với phần tử cảm biến nhiệt độ. Tín hiệu kích hoạt tiếp điểm bị trễ. Cả hai nguyên tắc đều được sử dụng trong các mô hình TR hiện đại.
Việc đốt nóng tấm lưỡng kim của thiết bị bảo vệ nhiệt được thực hiện khi kết nối tải. Hệ thống sưởi kết hợp cho phép bạn có được một thiết bị với các đặc tính tối ưu. Tấm được làm nóng bằng nhiệt do tôi tạo ra khi đi qua nó và bằng một bộ gia nhiệt đặc biệt khi tôi được tải. Trong quá trình nung nóng, dải lưỡng kim biến dạng và tác dụng lên tiếp điểm tự trở lại.
Các đặc điểm chính
Mỗi TR có các đặc tính kỹ thuật riêng (TX). Rơ le phải được lựa chọn theo đặc tính của phụ tải và điều kiện sử dụng khi vận hành động cơ điện hoặc các hộ tiêu thụ điện khác:
- Giá trị của In.
- Phạm vi điều chỉnh của I hành động.
- Vôn.
- Quản lý bổ sung hoạt động TR.
- Quyền lực.
- Giới hạn hoạt động.
- Nhạy cảm với sự mất cân bằng pha.
- Lớp học chuyến đi.
Giá trị dòng điện danh định là giá trị I mà TR được thiết kế.Nó được chọn theo giá trị In của người tiêu dùng mà nó được kết nối trực tiếp. Ngoài ra, bạn cần chọn với biên độ In và được hướng dẫn bởi công thức sau: Inr \ u003d 1.5 * Ind, trong đó Inr - In TR, phải lớn hơn 1,5 lần so với dòng điện định mức của động cơ (Ind).
Giới hạn điều chỉnh hoạt động I là một trong những thông số quan trọng của thiết bị bảo vệ nhiệt. Ký hiệu của tham số này là phạm vi điều chỉnh của giá trị In. Điện áp - giá trị của điện áp nguồn mà các tiếp điểm rơle được thiết kế; nếu vượt quá giá trị cho phép, thiết bị sẽ bị lỗi.
Một số loại rơ le được trang bị các tiếp điểm riêng biệt để điều khiển hoạt động của thiết bị và người tiêu dùng. Công suất là một trong những tham số chính của TR, xác định công suất đầu ra của người tiêu dùng được kết nối hoặc nhóm người tiêu dùng.
Giới hạn chuyến đi hoặc ngưỡng chuyến đi là một yếu tố phụ thuộc vào dòng điện định mức. Về cơ bản, giá trị của nó nằm trong khoảng từ 1,1 đến 1,5.
Độ nhạy đối với mất cân bằng pha (không đối xứng pha) cho biết tỷ lệ phần trăm của pha mất cân bằng với pha mà dòng điện danh định có cường độ yêu cầu chạy qua.
Loại chuyến đi là một tham số đại diện cho thời gian vấp trung bình của TR tùy thuộc vào bội số của dòng cài đặt.
Đặc điểm chính mà bạn cần chọn TR là sự phụ thuộc của thời gian hoạt động vào dòng tải.
Sơ đồ hệ thống dây điện
Sơ đồ kết nối rơ le nhiệt với mạch điện có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào thiết bị.Tuy nhiên, TR được kết nối nối tiếp với cuộn dây động cơ hoặc cuộn dây khởi động từ tính với tiếp điểm thường mở, như loại kết nối này cho phép bạn bảo vệ thiết bị khỏi tình trạng quá tải. Nếu vượt quá các chỉ số tiêu thụ hiện tại, TR ngắt kết nối thiết bị khỏi nguồn điện.
Trong hầu hết các mạch, tiếp điểm mở vĩnh viễn được sử dụng khi kết nối, tiếp điểm này hoạt động khi được kết nối nối tiếp với nút dừng trên bảng điều khiển. Về cơ bản, số liên lạc này được đánh dấu bằng các chữ cái NC hoặc H3.
Tiếp điểm thường đóng có thể được sử dụng khi kết nối báo động bảo vệ. Ngoài ra, trong các mạch phức tạp hơn, tiếp điểm này được sử dụng để thực hiện điều khiển phần mềm dừng khẩn cấp thiết bị sử dụng vi xử lý và vi điều khiển.
Bộ điều chỉnh nhiệt dễ kết nối. Để làm điều này, bạn cần phải được hướng dẫn theo nguyên tắc sau: TR được đặt sau công tắc tơ của bộ khởi động, nhưng trước động cơ điện và tiếp điểm đóng vĩnh viễn được bật bằng cách kết nối nối tiếp với nút dừng.
Các loại rơ le nhiệt
Có nhiều loại rơ le nhiệt được chia:
- Lưỡng kim - RTL (ksd, lrf, lrd, lr, iek và ptlr).
- Thể rắn.
- Rơ le giám sát chế độ nhiệt độ của thiết bị. Các ký hiệu chính như sau: RTK, NR, TF, ERB và DU.
- Rơ le nóng chảy hợp kim.
Bimetallic TRs có thiết kế sơ khai và là những thiết bị đơn giản.
Nguyên lý hoạt động của rơ le nhiệt kiểu thể rắn khác hẳn so với kiểu lưỡng kim. Rơ le trạng thái rắn là một thiết bị điện tử, còn được gọi là Schneider và được chế tạo trên các phần tử vô tuyến không có tiếp điểm cơ học.
Chúng bao gồm RTR và RTI IEK, tính toán nhiệt độ trung bình của động cơ điện bằng cách theo dõi khởi động và In của nó. Tính năng chính của các rơ le này là khả năng chống lại tia lửa điện, tức là chúng có thể được sử dụng trong môi trường dễ cháy nổ. Loại rơ le này cho thời gian hoạt động nhanh hơn và dễ điều chỉnh hơn.
RTC được thiết kế để điều khiển chế độ nhiệt độ của động cơ điện hoặc thiết bị khác bằng cách sử dụng điện trở nhiệt hoặc điện trở nhiệt (đầu dò). Khi nhiệt độ tăng đến chế độ tới hạn, điện trở của nó tăng mạnh. Theo định luật Ohm, khi R tăng, dòng điện giảm và người tiêu dùng tắt, bởi vì. giá trị của nó không đủ cho hoạt động bình thường của người tiêu dùng. Loại rơ le này được sử dụng trong tủ lạnh và tủ đông.
Thiết kế của rơle nhiệt nóng chảy của hợp kim khác biệt đáng kể so với các mô hình khác và bao gồm các yếu tố sau:
- Máy sưởi quanh co.
- Là hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp (eutectic).
- cơ cấu đứt xích.
Hợp kim eutectic nóng chảy ở nhiệt độ thấp và bảo vệ mạch điện của người tiêu dùng bằng cách ngắt tiếp điểm. Rơ le này được tích hợp trong thiết bị và được sử dụng trong máy giặt và công nghệ ô tô.
Việc lựa chọn rơ le nhiệt được thực hiện bằng cách phân tích các đặc tính kỹ thuật và điều kiện hoạt động của thiết bị, thiết bị này phải được bảo vệ khỏi quá nhiệt.
Cách chọn rơ le nhiệt
Nếu không tính toán phức tạp, bạn có thể chọn định mức thích hợp của rơ le nhiệt điện cho động cơ về mặt công suất (bảng đặc tính kỹ thuật của các thiết bị bảo vệ nhiệt).
Công thức cơ bản để tính dòng định mức của TR là:
Intr = 1,5 * Chỉ số
Ví dụ, bạn cần tính In TP cho một động cơ điện không đồng bộ có công suất 1,5 kw, được cấp nguồn bởi mạng điện xoay chiều ba pha có giá trị 380 V.
Điều này đủ dễ dàng để làm. Để tính giá trị của dòng điện định mức của động cơ, bạn phải sử dụng công thức công suất:
P = I * U.
Do đó, Ind \ u003d P / U \ u003d 1500/380 ≈ 3,95 A. Giá trị của dòng điện danh định của TR được tính như sau: Intr \ u003d 1,5 * 3,95 ≈ 6 A.
Dựa trên các tính toán, một TR của loại RTL-1014-2 được chọn với dải dòng điện cài đặt có thể điều chỉnh từ 7 đến 10 A.
Nếu nhiệt độ môi trường quá cao, hãy đặt điểm đặt ở giá trị nhỏ nhất. Ở nhiệt độ môi trường thấp, người ta nên tính đến sự gia tăng tải trên cuộn dây stato của động cơ và không bật nó lên nếu có thể. Nếu các trường hợp yêu cầu động cơ được sử dụng trong các điều kiện không thuận lợi, thì cần bắt đầu điều chỉnh với dòng điện cài đặt thấp, sau đó tăng nó đến giá trị yêu cầu.
Các bài tương tự:
