A relé je elektricky ovládaný spínač, ktorý sa používa na otváranie a zatváranie obvodov alebo na vytvorenie alebo prerušenie elektrických spojení jednoduchým získavaním elektrických signálov z externých zdrojov. Tieto sú potrebné vždy, keď je v riadiacich obvodoch povinná elektrická izolácia, inak, keď je potrebné ovládať rôzne obvody jediným signálom. Existujú rôzne typy relé dostupné na trhu, ktoré sa používajú v závislosti od aplikácie. Tepelné relé je teda jedným z typov relé, ktoré sa používa na zabezpečenie úplnej bezpečnosti proti jednofázovému, nevyváženému napätiu a preťaženiu. Tepelné relé sú dokonalým riešením na zabezpečenie ochrany motorov, ktoré poskytuje najpresnejšie vypnutie elektromotora počas jednej fázy a preťaženia. Tento článok pojednáva o prehľade a tepelné relé - práca s aplikáciami.
Čo je tepelné relé?
Definícia tepelného relé je; relé, ktoré sa používa na zabezpečenie elektromechanickej ochrany elektromotorov pred preťažením a tiež odoberaním extrémneho vstupného prúdu, je známe ako tepelné relé. Tieto relé poskytujú obrovskú ochranu pred stabilným elektrickým poškodením počas elektrických anomálií, ako sú prepätia a zlyhanie fázy. Symbol tepelného relé je zobrazený nižšie.
Konštrukcia tepelného relé
Konštrukcia tepelného relé je pomerne jednoduchá. Toto relé je skonštruované s dôležitými časťami, ako sú bimetalové pásy, vykurovacie cievky a CT ( prúdový transformátor ).
Prúdový transformátor (CT) v tomto relé jednoducho dodáva tok prúdu do vykurovacích cievok. Tepelná energia ohrievacej cievky teda zahreje bimetalové pásy, kde sú tieto pásy vyrobené z rôznych materiálov, ako je oceľ a zliatina niklu. Tieto materiály majú maximálny odpor ocele a tiež nepodliehajú tepelnému starnutiu.
Vo vyššie uvedenom relé je izolované rameno pečene jednoducho pripojené k vypínacej cievke cez bimetalové pásy a pružinu. Napätie pružiny sa mení pomocou sektorovej modelovej dosky.
Akonáhle je systém v normálnom prevádzkovom stave, potom pružina zostane rovná. Takže keď dôjde k akejkoľvek poruche v systéme, potom sa bimetalová pružina zahreje a ohne. Napätie pružiny sa uvoľní a vypne kontakty relé. Takže kontakt relé bude napájať matricu vypínacieho obvodu, ku ktorej sa zatvoria kontakty ističa. Systém preto zostáva bezpečný.
Princíp činnosti tepelného relé
Princíp fungovania tepelného relé je taký, že kedykoľvek a bimetalový pásik v tepelnom relé sa zahrieva cez vyhrievaciu cievku, potom sa ohne a vytvorí normálne otvorené (NO) kontakty.
Akonáhle motor funguje normálne, potom tepelný prvok tepelného relé nebude produkovať dostatočné teplo na to, aby fungovala ochranná funkcia a jeho normálne zatvorený (NC) kontakt zostane zatvorený. Akonáhle je motor preťažený, tepelný prvok v relé bude produkovať dostatočné teplo na vykonanie ochrannej funkcie a jeho normálne uzavretý (NC) kontakt sa preruší, aby elektromotor stratil energiu v riadiacom obvode, aby chránil elektrický motor. Po odstránení problémov je potrebné toto relé resetovať pred reštartovaním elektromotora.
Vo všeobecnosti má tepelné relé dve formy resetovania, automatický a manuálny reset. Konverzia týchto dvoch resetovacích formulárov sa jednoducho dokončí jednoduchou výmenou resetovacej skrutky. Keď je tepelné relé navrhnuté, zvyčajne ho výrobca nastaví do stavu automatického resetovania. Pri používaní, či je relé nastavené na automatický reset alebo stav manuálneho resetu, závisí hlavne od konkrétneho stavu riadiaceho obvodu.
Typy tepelného relé
Tepelné relé sú dostupné v troch typoch bimetalického tepelného, polovodičového a teplotného riadenia.
Bimetalické termálne
Bimetalové tepelné relé používa bimetalový pásik na mechanické otváranie kontaktov. Tento pás obsahuje dva kovové spojené kusy, ktoré sa zväčšujú rôznou rýchlosťou, keď sú vystavené teplu. Po zahriatí sa bimetalový pás ohne. V tomto relé je bimetalový pás spojený s kontaktom pružinou. Akonáhle nadmerné teplo spôsobí, že sa pás ohne z nadprúdu a pružina sa vytiahne, potom sa kontakty v relé roztiahnu a obvod sa preruší. Akonáhle sa pás ochladí, vráti sa do svojho skutočného tvaru.
Polovodičové relé
Polovodičové relé nemajú žiadne mechanické ani pohyblivé časti. Toto relé jednoducho vypočítava informácie Thermal relé preťaženia a normálnu teplotu motora jednoduchým monitorovaním jeho počiatočných a prevádzkových prúdov. Tieto relé sú rýchlejšie v porovnaní s elektromechanickými relé a zahŕňajú aj časy vypnutia a nastaviteľné body nastavenia, pretože nie sú schopné generovať iskru, takže sa používajú v nestabilnom prostredí.
Relé na ovládanie teploty
Tieto typy relé sa používajú na priamu detekciu teploty motora pomocou sondy odporového tepelného zariadenia a termistora upevneného vo vinutí motora. Po dosiahnutí menovitej teploty RTD sondy sa jej odpor rýchlo zvýši. Potom je toto zvýšenie detekované cez prahový obvod, ktorý otvára kontakty relé.
Relé taviacej zliatiny
Tepelné relé taviacej sa zliatiny obsahuje ohrievaciu cievku, eutektickú zliatinu a mechanizmus na prerušenie obvodu. Použitím tejto vykurovacej cievky potom toto relé bude merať teplotu motora jednoduchým sledovaním odoberaného prúdu.
Schéma obvodu tepelného relé a fungovanie
Nižšie je znázornený obvod tepelného relé na ochranu proti preťaženiu, ktorý sa používa na zabránenie zlyhaniu motora. Tento ochranný obvod proti preťaženiu obsahuje poistku, stýkač, tepelné relé, tlačidlo štart a tlačidlo stop.
Keď sa tepelné relé používa na ochranu motora pred preťažením, tepelný prvok relé sa jednoducho zapojí do série k vinutiu statora motora. Normálne uzavretý kontakt tepelného relé je zapojený jednoducho do série s riadiacim obvodom AC stykača
Ak elektrický motor je preťažený, potom sa tok prúdu vo vinutí zvýši a tok prúdu v tepelnom prvku relé sa tiež zvýši a teplota bimetalového plechu sa zvýši a úroveň ohybu sa zvýši. Potom stlačí rozpínací kontakt, aby sa odpojil a odpojil obvod cievky stýkača striedavého prúdu, takže tento stýkač odpojí napájanie elektromotora. Elektromotor bude teda chránený zastavením.
Cievka stýkača striedavého prúdu je teda vypnutá a potom je vypnutý hlavný kontakt, aby sa zastavil elektromotor M. Nakoniec bude účinne eliminované prerušenie preťaženia vinutia motora. Po odstránení poruchy preťaženia sa stlačí tlačidlo Reset tepelného relé a tlačidlo štartovania ST, takže motor opäť začne pracovať.
Ako vybrať tepelné relé?
Funkciou tepelného relé je chrániť elektromotor pred preťažením. Aby ste sa uistili, že elektrický motor môže dosiahnuť dostatočnú aj potrebnú ochranu proti preťaženiu, je potrebné úplne poznať výkon motora a priradiť ho pomocou vhodného tepelného relé na dosiahnutie požadovaných nastavení. Vo všeobecnosti súvisiacimi podmienkami motora sú štartovací prúd, pracovné prostredie, pracovný systém, charakter zaťaženia, prípustná kapacita preťaženia atď.
Správny výber tohto relé veľmi súvisí s chodom motora. Keď sa tepelné relé použije na dlhodobé stráženie motora, potom sa vyberie na základe menovitého prúdu motora. Napríklad hodnota nastavenia tepelného relé môže byť ekvivalentná 0,95-1,05-násobku menovitého prúdu motora, inak je stredná hodnota nastaveného prúdu relé ekvivalentná menovitému prúdu motora a potom sa upraví.
Akonáhle sa toto relé použije na ochranu motora, ktorý je na krátky čas často prevádzkovaný, potom má toto relé jednoducho určitý rozsah flexibility. Ak je na každú hodinu niekoľko operácií, potom by sa malo uprednostniť tepelné relé s prúdovým transformátorom s nasýtením rýchlosti.
Pre konkrétne motory pracujúce s častými fázami vpred a vzad nie je vhodné používať tieto relé ako ochranné zariadenia proti preťaženiu. Alternatívne sa vo vinutiach motorov používajú teplotné relé alebo termistory, ktoré ich chránia.
Toto relé má schopnosť nízkeho preťaženia, takže je hlavne navrhnuté tak, aby pracovalo pod 6 – 7-krát viac ako je prúd pri plnom zaťažení.
Toto relé sa nepoužíva v podmienkach skratu. Keď skratový prúd zvýši teplotu bimetalového pásika, kontakty relé sa zatvoria. Takže toto relé používa hlavne skratové relé len s časovou poistkou.
Výhody
Výhody tepelných relé zahŕňajú nasledujúce.
- Tepelné relé majú väčšiu presnosť.
- V konečnom dôsledku chránia elektromotory pred prehriatím. Takže ich možno pohodlne použiť v 1 a 3 θ motoroch.
- Tieto relé sa inštalujú jednoducho.
- Môžu byť namontované priamo na dodávateľov a inak jednoducho namontované na ovládací panel pomocou koľajnicových adaptérov.
- Niektoré modely relé sú jednoducho vybavené internými tlačidlami na výber triedy vypínania.
- Tieto relé sú k dispozícii s funkciami automatického a manuálneho resetovania pre jednoduché operácie.
- Zahŕňajú interné testovacie tlačidlo používané na riešenie problémov.
- Sú veľmi aktívne v širokom a nastaviteľnom rozsahu prúdu.
- Pre optimálnu prevádzku majú mechanizmus bez spúšťania.
- Zahŕňajú funkcie teplotnej kompenzácie používané pre presné fungovanie.
- Tieto sa dajú ľahko použiť kdekoľvek.
Nevýhody
Nevýhody tepelných relé zahŕňajú nasledujúce.
- Tepelné relé sa nedodávajú s ochranou proti skratu, hoci ponúkajú elektrickú ochranu.
- Prevádzka väčšiny zariadení založených na tepelnom relé je pomalá.
- Nie sú navrhnuté priamymi funkciami vypínania, ale je potrebné ich použiť s inými elektrickými ochrannými a spínacími zariadeniami na odpojenie živého obvodu.
- Optimálne fungujú proti obvodom s nízkym odporom.
- Keď sa používajú v ťažkých obvodoch, nefungujú vždy dobre.
- Tieto nie sú schopné odolať vibráciám a elektrickým šokom.
- Tieto relé nie sú k dispozícii s vysokou spínacou frekvenciou, takže často potrebujú čas na vychladnutie, keď sa vypnú a prehrejú.
Aplikácie
Aplikácie tepelných relé zahŕňajú nasledujúce.
- Tepelné relé sa používa na ochranu motora proti preťaženiu.
- Toto je ochranné zariadenie určené hlavne na prerušenie napájania, keď elektromotor využíva dodatočný prúd na dlhšiu dobu.
- Tieto relé sú užitočné pri ochrane elektrických zariadení, motorov a transformátorov pred prehriatím.
- Toto relé je určené hlavne na ochranu aplikácií závislých od prúdu pri normálnych podmienkach spustenia proti neprípustne vysokým nárastom teploty v dôsledku výpadku fázy alebo preťaženia.
- Ide o ochranné elektrické spotrebiče používané najmä na ochranu elektrických obvodov a zariadení pred preťažením.
- Používa sa hlavne v jednosmerných motoroch s nízkym výkonom a nízkonapäťových indukčných motoroch s kotvou nakrátko.
- Tieto relé sa používajú v obvodoch štartéra motora, aby sa zabránilo používaniu extrémneho prúdu motora, ktorý je veľmi nebezpečný pre izoláciu motora.
- Tieto relé zabraňujú poškodeniu motora a tiež udržujú zariadenie v prevádzke po veľmi dlhú dobu.
- Toto relé sa používa v jednosmernom motore s nízkym výkonom a indukčnom motore s klietkou nakrátko s nízkym napätím.
Toto je prehľad termiky relé – funkčné s aplikáciami. Tieto relé sú ochranné elektrické zariadenia používané hlavne na ochranu elektromotorov, elektrických zariadení a elektrických obvodov pred preťažením. Tu je otázka na vás, akú funkciu má relé?
