Что такое тепловое реле?

Что такое тепловое реле?

Термическое реле — это компонент, который выводит контакт, когда ток, превышающий установленное значение, течет в электрическую цепь. Они в основном используются для предотвращения перегрузки двигателей и проводки. Включая тепловые реле в цепи, можно предотвратить такие проблемы, как выгорание цепи.

Применение тепловых реле

Термические реле в основном используются для защиты двигателя. Когда двигатель подвергается воздействию крутящего момента, превышающего его номинальный, будет протекать ток, превышающий номинальный. Это явление называется сверхтоком.

Когда двигатель находится в состоянии перегрузки по току в течение длительного периода, внутренние обмотки нагреваются. Это приводит к расплавлению внутреннего лака или перегоранию обмоток. Это называется выгоранием двигателя. Когда ток превышает номинальное значение, тепловые реле отключают питание с помощью выходного контакта для защиты двигателя.

Принцип работы тепловых реле

В большинстве случаев биметаллы используются в качестве проводников цепи внутри тепловых реле. Биметалл — это материал, который объединяет два типа металлов с разными коэффициентами теплового расширения. Когда тепло генерируется электрическим током, оно смещается и деформируется из-за разницы в коэффициентах теплового расширения.

Биметалл внутри тепловых реле использует это смещение для приведения в действие точки контакта и вывода контакта. Тепловые реле доступны с различными настройками тока в зависимости от толщины биметалла и других факторов.

При запуске двигателя ток более чем в два раза превышает номинал. Поскольку биметалл нагревается и деформируется, существует задержка времени до его нагрева. Благодаря этой задержке они не реагируют на высокий пусковой ток двигателя.

Выходной контакт термореле фиксируется пружиной, и после активации в большинстве случаев выход продолжает быть выходным до тех пор, пока не будет нажата кнопка сброса. Это предотвращает перезапуск перегруженного оборудования.

Как выбрать термореле

Тепловые реле выбираются в соответствии с номинальным током защищаемого двигателя. Существует два типа элементов защиты двигателя: мгновенные и ограниченные по времени.

Мгновенный элемент — это защитный элемент, который мгновенно отключает питание двигателя для защиты верхней цепи в случае неисправности двигателя. Силовые предохранители и реле двигателя используются для высоковольтных двигателей, в то время как ударные реле и выключатели в основном используются для низковольтных двигателей.

Элемент ограничения времени — это защитный элемент, который обнаруживает перегрузку двигателя и отключает питание для защиты двигателя. Реле максимального тока используются для двигателей высокого напряжения, а тепловые реле — для двигателей низкого напряжения.

Для двигателей низкого напряжения выключатель, приводной блок и тепловые реле следует выбирать в сочетании с вышеперечисленным. Выключатель должен быть как минимум в два раза больше номинального тока двигателя, чтобы избежать отключения из-за пускового тока. Привод и тепловые реле следует выбирать в соответствии с номинальным током двигателя, ссылаясь на каталог производителя.

Другая информация о тепловых реле

1. Настройки тепловых реле

Термические реле делятся на два типа: биметаллические и электронные.

• Биметаллический тип
  В биметаллическом типе реле работает за счет теплового расширения биметалла. В случае биметаллического типа значение тока можно установить на ±20% поворотом ручки настройки. Дальнейшие изменения настроек конструктивно невозможны, поэтому реле необходимо заменить. Если защищаемым устройством является двигатель, проверьте каталог производителя на наличие тепловых реле, подходящих для мощности двигателя.
• Электронный тип
  Электронный тип используется, когда защищаемым приводом является инвертор. Электронная схема считывает значение тока, протекающего в цепи, и срабатывает, когда оно отклоняется от кривой характеристики нагрузки. Большинство инверторов на рынке оснащены этой функцией как функцией защиты инвертора. Электронные тепловые реле также используются в центрах управления двигателями. Метод настройки электронных тепловых реле различается от производителя к производителю, но нижний предел тока может быть установлен шире, чем у биметаллического типа. Проверьте руководство по эксплуатации для настройки. Обычно настройка выполняется автоматически путем установки номинального значения тока.

2. Контакты тепловых реле

Тепловые реле имеют два типа контактов: нормально открытый контакт (a-контакт) для контроля и нормально закрытый контакт (b-контакт) для разрыва цепи.

• Биметаллические контакты
  В случае биметаллического типа количество используемых контактов должно быть выбрано на этапе покупки. Номинальный ток для контактов определяется реле и обычно составляет около 2 А. Поскольку существует высокий риск сварки, если они используются в главной цепи, они используются для цепей управления.
• Электронные контакты
  Во многих случаях электронные тепловые реле могут быть настроены на использование любого количества контактов. Однако электронные типы могут иметь транзисторные контакты вместо релейных контактов. При транзисторных контактах электронные компоненты выйдут из строя, если используется источник питания переменного тока.

3. Возврат тепловых реле

Когда состояние перегрузки сохраняется и тепловые реле срабатывают, выходной контакт тепловых реле должен быть деактивирован после устранения причины. Эта процедура называется «восстановление» или «сброс».

Существует два типа процедур сброса: ручной сброс и автоматический сброс. Ручной тип возврата прост, нажмите кнопку сброса после устранения причины перегрузки. При нажатии кнопки сброса выходной контакт отпускается.

Автоматический тип сброса не требует нажатия кнопки сброса, но тепловое реле автоматически сбрасывается. Он используется в особых случаях, когда людям трудно приблизиться к тепловым реле.

4. Факторы ухудшения характеристик тепловых реле

Хотя это варьируется от производителя к производителю, рекомендуемый период замены тепловых реле составляет около 10 лет. Однако, поскольку периодическая замена тепловых реле является дорогостоящей, в большинстве случаев требуется только периодическая замена тепловых реле для критических нагрузок.

Поскольку тепловые реле состоят из биметаллов и смол, которые не портятся легко, они редко портятся естественным образом. Известно, что следующие четыре фактора вызывают вынужденный износ.

• Электрические факторы
  Ухудшение изоляции происходит в зависимости от величины и частоты напряжения привода, частоты и пускового тока. Это приводит к отказу тепловых реле. 
• Механические факторы
  Физические факторы, такие как ослабление винтов, удары и вибрация, могут вызывать ухудшение, например усталость металла. 
• Термические факторы
  Тепловые факторы, такие как перенапряжение, перегрузка по току и самонагрев, приводят к деформации, оплавлению или поломке тепловых реле, что приводит к выходу их из строя.
• Факторы окружающей среды
  Коррозия металла вызывается высокой температурой, высокой влажностью, едкими газами, масляным туманом и т. д. Пыль и посторонние вещества также могут попадать в тепловые реле, что приводит к плохому контакту. Понимая причины ухудшения и избегая этих факторов, пользователь может продлить срок службы изделия.

5. Проводка тепловых реле

Тепловые реле часто используются в составе электромагнитных переключателей. В таких случаях первичная сторона главной цепи обычно подключается к медной шине для подачи питания в коммерческих продуктах. Проводка вторичной стороны должна быть спроектирована так, чтобы иметь допустимый ток, превышающий номинальный ток тепловых реле.

Допустимый ток для проводки зависит от типа проводки, но каждый тип определяется внутренними правилами проводки. Проводка, продаваемая в Японии, соответствует правилам расширения.