1. Особливості теплового реле
2. Характеристики теплового реле
3. Схема підключення
4. Елементи підключення, управління і настройки ТР
5. Підключення та установка ТР
6. Механіка теплового реле

Для захисту електродвигуна від неприпустимих тривалих струмових перевантажень, які можуть виникнути при збільшенні навантаження на вал або втрати однієї з фаз застосовується теплове захисне реле. Також захисне реле захистить обмотки від подальшого руйнування при яка виникла междувітковом замиканні.

Тепловим дане реле (скорочено ТР) називають через принципу дії, який схожий з роботою автоматичного вимикача, в якому згинаються при нагріванні електричним струмом біметалічні пластини розривають електричний ланцюг, натискаючи на спусковий механізм.

Особливості теплового реле

Але, на відміну від автоматичного захисного вимикача, ТР НЕ розмикає силові ланцюга харчування, а розриває ланцюг самопідхоплення магнітного пускача. Нормально замкнутий контакт захисного пристрою діє аналогічно кнопці «Стоп», і підключається послідовно з нею.

Тандем контактора і теплового реле

Оскільки теплове реле підключається відразу ж після магнітного пускача, то немає потреби дублювати функції контактора при аварійному розмиканні ланцюгів. При такому виборі реалізації захисту досягається відчутна економія матеріалу для контактних силових груп - значно простіше коммутировать невеликий струм в одного ланцюга управління, ніж розривати три контакту під великий струмовим навантаженням.

Теплове реле не розриває силові ланцюга безпосередньо, а лише видає сигнал управління в разі перевищення навантаження - дану особливість слід пам'ятати при підключенні пристрою.

Як правило, в тепловому реле присутня два контакту - нормально замкнутий і нормально розімкнутий. При спрацьовуванні пристрою дані контакти одночасно змінюють свій стан.

Нормально розімкнуті і нормально замкнуті контакти

Характеристики теплового реле

Вибір ТР слід виробляти, зіставляючи типові характеристики даного захисного пристрою відповідно наявної навантаженні і умов експлуатації електродвигуна:

• Номінальний струм захисту;
• Межа регулювання уставки струму спрацювання;
• Напруга силового ланцюга;
• Кількість і тип допоміжних контактів управління;
• Потужність комутації контактів управління;
• Поріг спрацьовування (коефіцієнт відношення до номінального струму)
• Чутливість до асиметричності фаз;
• Клас відключення;

Схема підключення

У більшості схем при підключеннях теплового реле до магнітного пускача використовується нормально замкнутий контакт, який підключається послідовно з кнопкою «Стоп» пульта управління. Позначенням даного контакту є поєднання букв NC (normal connected) або НЗ (нормально замкнутий).

Схема підключення ТР до контактора в магнітному пускачі

Нормально розімкнутий контакт (NO) при даній схемі підключення може використовуватися для сигналізації про спрацьовування теплового захисту електродвигуна. У більш складних автоматичних схемах управління він може використовуватися для ініціалізації аварійного алгоритму зупинки конвеєрної ланцюга обладнання.

Для самостійного підключення теплового реле для захисту електродвигуна, не маючи досвіду роботи з подібним обладнанням, буде правильно спочатку ознайомитися з принципом роботи і підключенням магнітного пускача на даному сайті.

В незалежності від типу підключення електродвигуна і кількості контакторів магнітного пускача (прямий і реверсивний запуск), впровадження теплового реле в схему є досить простим. Воно встановлюється після контакторів перед електродвигуном, а розмикається (нормально замкнутий) контакт підключається послідовно з кнопкою «Стоп».

Теплове реле в схемі реверсивного підключення контакторів

Елементи підключення, управління і настройки ТР

За ГОСТ клеми контактів управління мають позначення 95-96 (нормально замкнутий) і 97-98 (нормально розімкнутий).

На даному малюнку показана схема теплового реле з позначенням висновків і елементів управління. Кнопка «Тестування служить для перевірки працездатності механізму.

Кнопка «Стоп» служить для ручного вимикання пристрою захисту.

Функція «Повторний взвод» дозволяє заново запустити електродвигун після спрацьовування захисту. Багато ТР підтримують два варіанти - автоматичний (повернення в початковий стан відбувається після охолодження біметалевих пластин) і ручний взвод, що вимагає безпосереднього дії оператора для натискання відповідної кнопки.

Управління повторним взводом

Уставка струму спрацювання дозволяє зробити вибір значення перевантаження, при якому реле відключить котушку контактора, який знеструмить електродвигун.

Регулювання уставки спрацьовування щодо мітки

При виборі пристрою захисту потрібно пам'ятати, що за аналогією з автоматичним вимикачем у теплових реле також є времятоковая характеристика. Тобто, при перевищенні заставленого струму на деяке значення, відключення відбудеться не відразу, а після закінчення якогось часу. Швидкість спрацьовування буде залежати від кратності перевищення струму уставки.

Графіки времятоковой характеристики

Різні графіки відповідають характеру навантаження, кількості фаз і температурному режиму.

Як видно з графіків, при дворазовому перевищенні навантаження може пройти більше хвилини часу, перш, ніж захист спрацює. Якщо ж вибрати ТР недостатньо потужним, то двигун може не встигнути розігнатися при багаторазовому стартовому перевищенні уставки струму перевантаження.

Також у деяких теплових реле є прапорець спрацьовування захисту.

Захисне закривається скло служить одночасно для нанесення маркування та захисту налаштувань за допомогою пломбування,

Захист параметрів та маркування

Підключення та установка ТР

Як правило, сучасні теплові реле мають захист за всіма трьома фазами, на відміну від поширених за радянських часів теплових реле, що мають позначення ТРН, де контроль струму проводився тільки в двох проводах, що йдуть до електродвигуна.

Теплове реле ТРН з контролем струму тільки в двох фазах

За типом підключення теплові реле можна розділити на два різновиди:

• Встановлюються поруч з магнітним пускачем, і підключаються за допомогою перемичок (ТРН, РТТ). Реле РТТ, підключений за допомогою жорстких пластинчастих перемичок
• Вмонтовуються безпосередньо на контактор магнітного пускача (сучасні моделі). Реле встановлюється безпосередньо на контакторі

Вхідні струмопровідні висновки в сучасних моделях одночасно служать частиною кріплення теплового реле до контактора магнітного пускача. Вони вставляються в вихідні клеми контактора.

Підключення теплового реле до контактора

Як видно з фото внизу, в деяких межах можна змінювати відстань між висновками, щоб підлаштовуватися під різні види контакторів.

Підстроювання висновків під клеми контактора

Для додаткової фіксації ТР передбачені відповідні виступи на самому пристрої і на контакторі.

Елемент кріплення на корпусі теплового реле Спеціальний паз кріплення на контакторі

Механіка теплового реле

Існує багато різновидів ТР, але принцип дії у них однаковий - при протіканні збільшеного струму через біметалеві пластини вони викривляються і впливають через систему важелів на спусковий механізм контактних груп.

Розглянемо для прикладу пристрій теплового реле LR2 D1314 фірми «Schneider Electric».

ТР в розібраному вигляді

Умовно даний пристрій можна розділити на дві частини: блок біметалевих пластин і система важелів з контактними групами. Біметалічні пластини складаються з двох смуг різних сплавів, з'єднаних в одну конструкцію, що мають різний тепловий коефіцієнт розширення.

Згинається биметаллическая пластина

Завдяки нерівномірному розширенню при великих значеннях струму дана конструкція розширюється нерівномірно, що змушує її згинатися. При цьому один кінець пластини зафіксовано нерухомо, а рухома частина впливає на систему важелів.

система важелів

Якщо прибрати важелі, то буде видно контактні групи теплового реле.

Комутаційний вузол ТР

Не рекомендується відразу ж включати теплове реле після спрацьовування і заново запускати електродвигун - пластин потрібен час, щоб охолонути і повернутися в первісний стан. До того ж, буде благоразумней спочатку знайти причину спрацювання захисту.