Elektroniskie termoreleji motora pārslodzes aizsardzībai
Kam paredzēti termoreleji?
Termiskie releji tiek izmantoti, lai aizsargātu elektromotorus no pārslodzes. Tā kā pārkaršana ir pārslodzes sekas, šāds relejs aizsargā motoru no pārslodzes kā tādu un no pārkaršanas. Tas ir, termoreleju ieteicams izmantot situācijās, kad strāvas padeves tīklā un attiecīgi pievadītajā slodzē kāda iemesla dēļ var pārsniegt pieļaujamo nominālo vērtību līdz pat 1,11 — 7 reizēm, un tad releja iestatījums novērstu iekārtas iznīcināšanu.
Ja iekārta ir atbildīga par precīzu un atbildīgu darbu, tad tā ir jāsargā no pārkaršanas, pretējā gadījumā rodas bojājumi. Faktiski termiskais relejs salīdzinās plūstošās strāvas efektīvo vērtību ar iestatījumu un pasargās iekārtu, ja iestatījums tiks pārsniegts – pēc stingri noteikta laika slodzes ķēde tiks atvērta, iekārta tiks saglabāta.
Strāvas ķēdes tiek pārslēgtas ar kontaktoriem un tad termiskais relejs kontrolē tikai kontaktoru padevi un no paša releja nav nepieciešama liela strāvas stabilitāte. Relejs palīgierīces formā ir savienots ar kontaktoru, un strāvas kontaktors pats pārslēdz slodzi.
Relejiem parasti ir normāli atvērti un parasti aizvērti kontakti, no kuriem pirmais ir atbildīgs par signāllampas barošanu (piemēram), otrs par kontaktora barošanu.
Kad elektroiekārtas temperatūra ir noteiktajās pieļaujamajās robežās, termiskais relejs uztur ķēdi slēgtu, un, tiklīdz rodas pārsniegums, tas pēc noteikta laika izslēdzas un jo lielāka ir pārslodzes strāvas attiecība pret nominālais, jo ātrāk tiek iedarbināts relejs, jo jo lielāka strāva, jo ātrāk uzsilst vads, un nedrīkst pieļaut kādas aizsargājamās iekārtas daļas pārkaršanu.
Siltuma releja parametri
Pie lielām pārslodzes vērtībām (vairākas reizes), kas raksturīgas īssavienojumam, atvēršanu veic automātiskais slēdzis ar elektromagnētisko atbrīvošanu vai drošinātāju. Kopumā pārslodzes cēloņi var būt dažādi, piemēram, regulāra smaga elektromotora iedarbināšana vai biežas ieslēgšanas-izslēgšanas darbības. Tad sprūda būs nepatiesa.
Lai izslēgtu viltus trauksmes, iestatījums tiek iestatīts bez rezervēm, atšķirība ir tikai pašu releju klasēs no 5 līdz 40, norādot reakcijas laiku: 5. klase — 3 sekundes ar desmitkārtīgu pārslodzi, 10. klase — 6 sekundes ar desmitkārtīga pārslodze utt., kas noteikta 20 ° C apkārtējās vides temperatūrā, ar simetrisku trīsfāzu darbību, pārslodzei aukstā stāvoklī. Iestatījums parāda pārslodzes strāvu, un klase parāda maksimālo izslēgšanas laiku sekundēs.
Svarīga siltuma releja īpašība ir vairāku ilgstošu pārslodžu robežvērtības - apmēram stunda. Tas ir nosacījums, saskaņā ar kuru relejs tiek garantēts vai nedarbosies. Tātad, ja slieksnis ir iestatīts uz 1,14 ± 0,06, tad pie 1,2 relejs tiek garantēts, un pie 1,06 tas noteikti nedarbosies.
Šis parametrs ir ārkārtīgi svarīgs, tas nosaka aizsardzības precizitāti un uzticamību, kā arī palīdz novērst viltus trauksmes.Visaugstākās kvalitātes releji ir ar temperatūras kompensāciju, lai nodrošinātu pastāvīgu darbību visās apkārtējās vides temperatūrās.
Atbilstoši aizsargātās iekārtas īpašībām tiek izvēlēts arī termiskā releja reakcijas laiks, ņemot vērā pieļaujamo pārslodzes ātrumu. Lieliem reizinātājiem — līdz pat 10 reizēm — nepieciešama rūpīgāka pieeja. Piemēram, 10. klase tiek uzskatīta par universālu un ir piemērota viegli iedarbināmiem elektromotoriem.
Smagiem startiem piemērotāka ir 20., 30. vai 40. klase. 5. klase — ja nepieciešama augsta precizitāte, piemēram, ja slodze ir ar zemu inerci.Parasti termoreleju ražotāji pavaddokumentācijā norāda vispiemērotāko aprīkojumu, kuram šī aizsardzības raksturlieluma klase pašlaik ir vislabākā.
Šeit svarīgs ir faktiskais releja iedarbināšanas laiks, tam jāatbilst standarta atkarībai. Labākajiem termiskajiem relejiem ar pārslodzi no 3 līdz 7,2 reizēm ir maksimālā izslēgšanas laika novirze no standarta ne vairāk kā 20% uz leju un uz augšu. Paaugstinoties temperatūrai, piemēram, sakarā ar priekšsildīšanu ar nominālo strāvu, izslēgšanas laiks ir 2,5 līdz 4 reizes īsāks nekā standarta 20 ° C temperatūrā.
Vienkāršu termoreleju trūkumi
Trīsfāzu termoreleji ir daudzpusīgāki, tie uzrauga strāvas visās trīs fāzēs un ir piemērojami vienfāzes ķēdēm, maiņstrāvai un līdzstrāvai.
Bet, ja fāzes tiek noslogotas ļoti asimetriski? Tad temperatūra vienā no fāzēm paaugstināsies straujāk un iekārta bīstami pārkarsīs, jo triju fāžu strāvas efektīvā vērtība neļaus konstatēt briesmas. Rezultātā termiskā releja iestatījuma izslēgšanas laiks un kritiskā strāva faktiski būs mazāki par faktisko situāciju.
Lai ātrāk atrisinātu problēmu, nepieciešams modernāks termorelejs ar integrētu aizsardzību pret fāzes strāvas asimetriju. Šādos relejos nelīdzsvarotības vai fāzes zuduma gadījumā reakcijas laiks un strāva attiecīgi mainīsies un aizsardzība saglabāsies uzticama.
Termiskie releji parasti tiek izgatavoti, pamatojoties uz bimetāla atdalītājiem. Sildot ar strāvu, plāksne saliecas un aktivizē izslēgšanas mehānismu, tiek aktivizēts relejs - tas pārslēdzas uz "izslēgts" stāvokli.Kad plāksne atdziest, mehānisms atgriezīsies sākotnējā "ieslēgtā" stāvoklī. Parasto releju konstrukcijas vienkāršība pārsteidz ar to zemajām izmaksām un labu trokšņa izolāciju. Bet plānākām iekārtām nepieciešami precīzāki termoreleji — elektroniskie.
Elektroniskie termoreleji
Elektroniskie nepastāvīgie termoreleji, piemēram, Siemens 3RB20 un 3RB21 sērijas, ir aprīkoti ar iebūvētām mērīšanas sistēmām strāvām līdz 630 A. Šie releji ir neatkarīgi no strāvas un spēj aizsargāt slodzes jebkurā režīmā, pat ar lielu slodzi. sākuma, un ar atvērtām vai nelīdzsvarotām fāzēm.
Strāvas pārslodzes gadījumā ar pārtraukumu kādā no fāzēm vai ar nelīdzsvarotību, strāva, piemēram, motorā, palielinās un kļūst lielāka par iestatījumu. Integrētais strāvas transformators reģistrē strāvu, un elektronika apstrādā šobrīd izmērīto vērtību, un, ja tā pārsniedz iestatīto vērtību, uz automātisko slēdzi tiek pārraidīts atslēgšanas impulss, kas atvieno slodzi, atverot ārējo kontaktoru. Pats relejs ir uzstādīts uz kontaktora. Atslēgšanas laiks ir stingri saistīts ar izslēgšanas strāvas attiecību pret iestatīšanas strāvu.
Siemens 3RB21 elektroniskais termiskais relejs spēj ne tikai aizsargāt pret pārkaršanu fāzes asimetrijas, pārstrāvas vai fāzes zuduma dēļ, bet tam ir arī iekšēja zemējuma defekta noteikšanas sistēma (izņemot zvaigznes-trīsstūra kombinācijas). Piemēram, nepilnīgi zemējuma defekti izolācijas bojājumu vai mitruma dēļ tiks nekavējoties atklāti un slodzes ķēde tiks atvērta.
Kad relejs ir aktivizēts, iedegsies indikators, kas signalizēs par izslēgšanas stāvokli.Ir iespējama automātiska atiestatīšana vai manuāla atiestatīšana. Automātiskā atiestatīšana notiek pēc iestatītā laika, pēc kura relejs atkal aizvērs kontaktoru.