A relé je elektricky ovládaný spínač, který se používá k otevírání a zavírání obvodů nebo k vytvoření nebo přerušení elektrického spojení pouhým získáním elektrických signálů z vnějších zdrojů. Ty jsou vyžadovány vždy, když je v řídicích obvodech povinné elektrické oddělení, v opačném případě, když je třeba ovládat různé obvody jediným signálem. Existují různé typy relé dostupné na trhu, které se používají v závislosti na aplikaci. Tepelné relé je tedy jedním z typů relé, které se používá k zajištění úplné bezpečnosti proti jednofázovému, nesymetrickému napětí a přetížení. Tepelná relé jsou dokonalým řešením pro zajištění ochrany motorů, které zajišťují nejpřesnější vypínání elektromotoru během jedné fáze a přetížení. Tento článek pojednává o přehledu a tepelné relé – práce s aplikacemi.
Co je tepelné relé?
Definice tepelného relé je; relé, které se používá k zajištění elektromechanické ochrany elektromotorů před přetížením a také odebíráním extrémního vstupního proudu, je známé jako tepelné relé. Tato relé poskytují obrovskou ochranu před stabilním elektrickým poškozením během elektrických anomálií, jako je přepětí a selhání fáze. Symbol tepelného relé je zobrazen níže.
Konstrukce tepelného relé
Konstrukce tepelného relé je poměrně jednoduchá. Toto relé je konstruováno s důležitými součástmi, jako jsou bimetalové pásy, topné spirály a CT ( transformátor napětí ).
Proudový transformátor (CT) v tomto relé jednoduše dodává tok proudu do topných cívek. Tepelná energie ohřívací spirály tedy zahřeje bimetalové pásy, kde jsou tyto pásy vyrobeny z různých materiálů, jako je ocel a slitina niklu. Tyto materiály mají maximální odpor oceli a také nepodléhají tepelnému stárnutí.
Ve výše uvedeném relé je izolované rameno jater jednoduše připojeno k vypínací cívce přes bimetalové pásy a pružinu. Napnutí pružiny se mění pomocí sektorové modelové desky.
Jakmile je systém v normálním provozním stavu, pak pružina zůstane rovná. Takže když dojde k nějaké poruše v systému, bimetalová pružina se zahřeje a ohne. Napětí pružiny se uvolní a kontakty relé se vypnou. Takže kontakt relé nabudí vypínací obvod, ke kterému se sepnou kontakty jističe. Systém tedy zůstává bezpečný.
Princip činnosti tepelného relé
Princip fungování tepelného relé spočívá v tom, že kdykoli a bimetalový pásek v tepelném relé se zahřeje pomocí topné spirály, poté se ohne a vytvoří normálně otevřené (NO) kontakty.
Jakmile motor funguje normálně, tepelný prvek tepelného relé nebude produkovat dostatečné teplo k tomu, aby fungovala ochranná funkce, a jeho normálně zavřený (NC) kontakt zůstane sepnutý. Jakmile je motor přetížen, tepelný prvek v relé bude produkovat dostatečné teplo k provedení ochranné funkce a jeho normálně zavřený (NC) kontakt se přeruší, aby elektromotor ztrácel energii v celém řídicím obvodu, aby chránil elektromotor. Po odstranění závady musí být toto relé resetováno před restartováním elektromotoru.
Obecně má tepelné relé dvě formy resetu, automatický a manuální reset. Převod těchto dvou resetovacích formulářů je jednoduše dokončen jednoduchou výměnou resetovacího šroubu. Jakmile je tepelné relé navrženo, obvykle jej výrobce nastaví do stavu automatického resetu. Při použití, zda je relé nastaveno na stav automatického resetu nebo ručního resetu, závisí hlavně na konkrétním stavu řídicího obvodu.
Typy tepelného relé
Tepelná relé jsou k dispozici ve třech typech bimetalické tepelné, polovodičové a teplotní regulace.
Bimetalické tepelné
Bimetalové tepelné relé používá bimetalový pásek pro mechanické otevírání kontaktů. Tento pás obsahuje dva kovové spojené kusy, které se zvětšují různou rychlostí, jakmile jsou vystaveny teplu. Jakmile se zahřejí, bimetalový pás se ohne. V tomto relé je bimetalový pásek spojen s kontaktem pružinou. Jakmile nadměrné teplo způsobí, že se pásek ohne vlivem nadproudu a pružina se vytáhne, kontakty v relé se oddělí a obvod se přeruší. Jakmile se pás ochladí, vrátí se do svého skutečného tvaru.
Polovodičové relé
Polovodičová relé nemají žádné mechanické nebo pohyblivé části. Toto relé jednoduše vypočítává informace Thermal přetěžovací relé a normální teplotu motoru pouhým sledováním jeho počátečních a provozních proudů. Tato relé jsou rychlejší ve srovnání s elektromechanickými relé a také zahrnují vypínací časy a nastavitelné nastavené hodnoty, protože nejsou schopna generovat jiskru, takže se používají v nestabilních prostředích.
Relé řízení teploty
Tyto typy relé se používají k přímé detekci teploty motoru pomocí odporové teplotní sondy a termistoru upevněného ve vinutí motoru. Jakmile je dosažena jmenovitá teplota sondy RTD, její odpor se rychle zvyšuje. Poté je toto zvýšení detekováno prostřednictvím prahového obvodu, který otevírá kontakty relé.
Relé tavné slitiny
Tepelné relé z tavné slitiny obsahuje ohřívací cívku, eutektickou slitinu a mechanismus pro přerušení obvodu. Při použití této topné cívky pak toto relé bude měřit teplotu motoru pouhým sledováním odebíraného proudu.
Schéma obvodu tepelného relé a fungování
Níže je znázorněn obvod tepelného relé pro ochranu proti přetížení, který se používá k zamezení výskytu poruchy motoru. Tento ochranný obvod proti přetížení obsahuje pojistku, stykač, tepelné relé, tlačítko start a tlačítko stop.
Když se tepelné relé používá k ochraně motoru před přetížením, tepelný prvek relé je jednoduše zapojen do série k vinutí statoru motoru. Normálně sepnutý kontakt tepelného relé je zapojen jednoduše do série s řídicím obvodem AC stykače
Pokud elektrický motor je přetížen, pak se tok proudu ve vinutí zvýší a tok proudu v tepelném prvku relé se také zvýší a teplota bimetalového plechu se zvýší a úroveň ohybu se zvýší. Poté zatlačí na rozpínací kontakt pro odpojení a odpojí obvod cívky AC stykače, takže tento stykač odpojí napájení elektromotoru. Elektromotor bude tedy chráněn zastavením.
Cívka stykače střídavého napájení se tedy vypne a poté se vypne hlavní kontakt, aby se zastavil elektromotor M. Konečně bude účinně eliminováno přetížení spálení vinutí motoru. Jakmile je porucha přetížení odstraněna, bude stisknuto tlačítko Reset tepelného relé a tlačítko spuštění ST, takže motor začne znovu pracovat.
Jak vybrat tepelné relé?
Funkcí tepelného relé je chránit elektromotor před přetížením. Aby bylo zajištěno, že elektromotor může dosáhnout dostatečné i nezbytné ochrany proti přetížení, je nutné dokonale znát výkon motoru a přiřadit jej pomocí vhodného tepelného relé pro dosažení požadovaných nastavení. Obecně platí, že související podmínky motoru jsou rozběhový proud, pracovní prostředí, pracovní systém, povaha zatížení, přípustná přetížitelnost atd.
Správný výběr tohoto relé velmi souvisí s chodem motoru. Jakmile je tepelné relé použito k dlouhodobé ochraně motoru, pak je vybráno na základě jmenovitého proudu motoru. Například hodnota nastavení tepelného relé může být ekvivalentní 0,95-1,05násobku jmenovitého proudu motoru, jinak je střední hodnota nastaveného proudu relé ekvivalentní jmenovitému proudu motoru a poté se upraví.
Jakmile je toto relé použito ke střežení motoru, který je po krátkou dobu často provozován, pak má toto relé jednoduše určitý rozsah flexibility. Pokud je na každou hodinu několik operací, pak by mělo být preferováno tepelné relé s proudovým transformátorem se saturací otáček.
U určitých motorů pracujících s častými fázemi vpřed a vzad není vhodné používat tato relé jako ochranná zařízení proti přetížení. Alternativně se ve vinutích motorů používají teplotní relé nebo termistory, které je chrání.
Toto relé má kapacitu nízkého přetížení, takže je navrženo hlavně pro práci pod 6 – 7krát vyšší než je proud při plné zátěži.
Toto relé se nepoužívá v podmínkách zkratu. Když zkratový proud zvýší teplotu bimetalového pásku, kontakty relé se sepnou. Toto relé se tedy používá hlavně u zkratového relé pouze s časovou pojistkou.
Výhody
Mezi výhody tepelných relé patří následující.
- Tepelná relé mají větší přesnost.
- Chrání elektrické motory před případným přehřátím. Lze je tedy pohodlně použít v motorech 1 a 3 θ.
- Tato relé se instalují snadno.
- Lze je namontovat přímo na dodavatele a jinak snadno namontovat na ovládací panel pomocí kolejnicových adaptérů.
- Některé modely relé jsou jednoduše vybaveny vnitřními tlačítky pro volbu třídy vypínání.
- Tato relé jsou k dispozici s automatickým a manuálním resetem pro jednoduché operace.
- Zahrnují interní testovací tlačítko používané pro odstraňování problémů.
- Jsou velmi aktivní v širokém a nastavitelném rozsahu proudu.
- Mají mechanismus bez vypínání používaný pro optimální provoz.
- Zahrnují funkce teplotní kompenzace používané pro přesné fungování.
- Tyto lze snadno použít kdekoli.
Nevýhody
Nevýhody tepelných relé zahrnují následující.
- Tepelná relé se nedodávají s ochranou proti zkratu, i když nabízejí elektrickou ochranu.
- Provoz většiny zařízení na bázi tepelného relé je pomalý.
- Nejsou navrženy pro přímé vypínání, ale musí být použity s jinými elektrickými ochrannými a spínacími zařízeními pro odpojení živého obvodu.
- Optimálně fungují proti obvodům s nízkým odporem.
- Když se používají v obvodech s velkým zatížením, nefungují vždy dobře.
- Ty nejsou schopny odolat vibracím a elektrickým šokům.
- Tato relé nejsou k dispozici s vysokou spínací frekvencí, takže často potřebují čas na vychladnutí, když se vypnou a přehřejí.
Aplikace
Aplikace tepelných relé zahrnují následující.
- Tepelné relé se používá k ochraně motoru proti přetížení.
- Jedná se o ochranné zařízení určené především k přerušení napájení, jakmile elektromotor využívá extra proud po delší dobu.
- Tato relé jsou užitečná při ochraně elektrických zařízení, motorů a transformátorů před přehřátím.
- Toto relé je určeno především pro ochranu aplikací závislých na proudu za normálních podmínek spouštění proti nepřípustně vysokému nárůstu teploty v důsledku výpadku fáze nebo přetížení.
- Jedná se o ochranné elektrické spotřebiče používané především k ochraně elektrických obvodů a zařízení proti přetížení.
- To se používá hlavně u stejnosměrných motorů s nízkým výkonem a nízkonapěťových indukčních motorů s kotvou nakrátko.
- Tato relé se používají v obvodech spouštěče motoru, aby se zabránilo tomu, aby motor používal extrémní proud, který je velmi nebezpečný pro izolaci motoru.
- Tato relé zabraňují poškození motoru a také udržují zařízení v provozu po velmi dlouhou dobu.
- Toto relé se používá ve stejnosměrném motoru s nízkým výstupním výkonem a indukčním motoru s kotvou nakrátko s nízkým napětím.
Toto je tedy přehled termiky relé – funkční s aplikacemi. Tato relé jsou ochranná elektrická zařízení používaná hlavně pro ochranu elektromotorů, elektrických zařízení a elektrických obvodů proti přetížení. Zde je pro vás otázka, jakou funkci má relé?
