Termiskt relä: konstruktion, kretsar, arbete och dess tillämpningar

A relä är en elektriskt manövrerad strömbrytare som används för att öppna och stänga kretsarna eller för att göra eller bryta elektriska anslutningar genom att helt enkelt få elektriska signaler från externa källor. Dessa krävs närhelst elektrisk isolering är obligatorisk i styrkretsar, annars när olika kretsar måste styras med en enda signal. Det finns olika typer av reläer tillgängliga på marknaden som används beroende på applikation. Så det termiska reläet är en av relätyperna, som används för att ge fullständig säkerhet mot enfas, obalanserade spänningar och överbelastningar. Termiska reläer är den perfekta lösningen för att ge skydd till motorer som ger den mest exakta utlösningen för elmotorn under enfasning och överbelastning. Den här artikeln diskuterar en översikt av en termiskt relä – arbeta med applikationer.

Vad är ett termiskt relä?

Termiskt relädefinition är; reläet som används för att ge elektromekaniskt skydd till elektriska motorer från överbelastning och även dra extrem inström kallas ett termiskt relä. Dessa reläer ger ett enormt skydd mot stabila elektriska skador genom elektriska anomalier som överspänningar och fasfel. Den termiska reläsymbolen visas nedan.

Konstruktion av termiskt relä

Den termiska reläkonstruktionen är ganska enkel. Detta relä är konstruerat med viktiga delar som bimetallremsor, värmeslingor och CT ( strömtransformator ).

Strömtransformatorn (CT) i detta relä levererar helt enkelt strömflödet till värmeslingorna. Så värmeslingans värmeenergi kommer att värma de bimetalliska remsorna där dessa remsor är gjorda av olika material som stål och nickellegeringen. Dessa material har maximal stålresistivitet och de är också fria från åldrande av termisk.

I ovanstående relä är en isolerad leverarm helt enkelt ansluten till utlösningsspolen genom de bimetalliska remsorna & fjädern. Fjäderns töjning ändras med hjälp av sektormodellskylten.
När systemet väl är i normalt drifttillstånd kommer fjädern att förbli rak. Så när något fel uppstår på systemet, kommer den bimetalliska fjädern att värmas upp och böjas. Fjäderns spänning släpper för att lösa ut reläets kontakter. Så reläkontakten kommer att aktivera utlösningskretsen som strömbrytarens kontakter sluter till. Därför förblir systemet säkert.

Arbetsprincipen för termiskt relä

Det termiska reläets arbetsprincip är att närhelst en bimetallremsa i det termiska reläet värms upp genom en värmeslinga sedan böjs det & gör normalt öppna (NO) kontakter.

När motorn väl fungerar normalt kommer det termiska reläets termiska element inte att producera tillräckligt med värme för att få skyddsfunktionen att fungera och dess normalt stängda (NC) kontakt kommer att hålla stängt tillstånd. När motorn väl är överbelastad kommer det termiska elementet i reläet att producera tillräckligt med värme för att få skyddsfunktionen att fungera och dess normalt slutna (NC) kontakt kommer att brytas för att få elmotorn att tappa ström i hela styrkretsen för att skydda den elektriska motorn. När felsökningen är klar måste detta relä återställas innan elmotorn startas om.

Generellt har det termiska reläet två återställningsformer automatisk och manuell återställning. Konverteringen av dessa två återställningsformulär slutförs helt enkelt genom att helt enkelt byta återställningsskruven. När det termiska reläet är konstruerat ställer tillverkaren vanligtvis in det till automatisk återställning. Om reläet är inställt på automatisk återställning eller manuell återställning under användning beror huvudsakligen på styrkretsens särskilda tillstånd.

Typer av termiska reläer

Termiska reläer finns tillgängliga i tre typer av bimetallisk termisk, solid state- och temperaturkontroll.

Bimetallisk termisk

Ett bimetalliskt termiskt relä använder en bimetallremsa för att öppna kontakterna mekaniskt. Denna remsa innehåller två sammanfogade metalldelar som ökar i olika takt när de väl utsätts för värme. När de väl är uppvärmda kommer bimetallremsan att böjas. I detta relä är bimetallremsan ansluten till kontakt med en fjäder. När överskottsvärme får remsan att böjas av överströmmen och fjädern dras, då dras kontakter i reläet isär och kretsen bryts. När remsan har svalnat kommer den tillbaka till sin faktiska form.

Solid State-relä

Solid-state reläer har inga mekaniska eller rörliga delar. Detta relä beräknar helt enkelt informationen för Thermal överbelastningsrelä och den normala motortemperaturen genom att helt enkelt övervaka dess start- och löpströmmar. Dessa reläer är snabbare jämfört med elektromekaniska reläer och inkluderar även utlösningstider och justerbara börvärden eftersom de inte kan generera en gnista, så de används i instabila miljöer.

Temperaturkontrollreläer

Dessa typer av reläer används för att detektera motorns temperatur direkt med hjälp av en termisk resistanssond och termistor fixerad i motorns lindning. När väl den nominella temperaturen för RTD-sonden har uppnåtts ökar dess motstånd snabbt. Därefter detekteras denna ökning genom en tröskelkrets som öppnar reläets kontakter.

Smältlegeringsrelä

Ett termiskt relä av smältlegering inkluderar en värmeslinga, en eutektisk legering och en mekanism för att bryta kretsen. Genom att använda denna värmeslinga kommer detta relä att mäta temperaturen på motorn genom att helt enkelt övervaka strömmen.

Termiskt reläkretsdiagram & funktion

En termisk reläkrets för överbelastningsskydd visas nedan som används för att undvika att felet uppstår i motorn. Denna överbelastningsskyddskrets består av en säkring, kontaktor, termiskt relä, startknapp och stoppknapp.

När det termiska reläet används för att skydda motorn från överbelastning, kopplas reläets termiska element helt enkelt i serie med motorns statorlindning. Det termiska reläets normalt slutna kontakt kopplas helt enkelt i serie med AC-kontaktorns styrkrets

Om elektrisk motor är överbelastad, kommer strömflödet i lindningen att öka och strömflödet inom reläets termiska element kommer också att öka, och temperaturen på bimetallplåten ökar högre och böjningsnivån ökar. Efter det trycker den på NC-kontakten för att koppla bort och kopplar från AC-kontaktorspolens krets, så att denna kontaktor kopplar bort strömförsörjningen till den elektriska motorn. Således kommer elmotorn att skyddas genom att stanna.

Sålunda stängs växelströmskontaktorspolen av och sedan är huvudkontakten av för att stoppa den elektriska motorn M. Slutligen kommer överbelastningsavbrottet i motorlindningen att effektivt elimineras. När överbelastningsfelet har tagits bort trycks det termiska reläets återställningsknapp in och startknappen ST så att motorn börjar fungera igen.

Hur väljer man ett termiskt relä?

Det termiska reläets funktion är att skydda elmotorn från överbelastning. För att säkerställa att elmotorn kan uppnå både tillräckligt och nödvändigt överbelastningsskydd, krävs det att man känner till motorns prestanda fullständigt och tilldelar den ett lämpligt termiskt relä för att uppnå de nödvändiga inställningarna. Generellt sett är de relaterade förhållandena för motorn startström, arbetsmiljö, arbetssystem, belastningsnatur, tillåten överbelastningskapacitet, etc.

Det korrekta valet av detta relä är mycket relaterat till motorns funktion. När det termiska reläet väl används för att skydda motorn under lång tid, väljs det baserat på motorns märkström. Till exempel kan det termiska reläets inställningsvärde motsvara 0,95-1,05 gånger motorns märkström, annars är medianvärdet för reläets inställda ström ekvivalent med motorns märkström och efter det justeras.

När detta relä väl används för att skydda en motor som körs ofta under en kort tid, har detta relä helt enkelt en viss flexibilitet. Om det finns flera operationer för varje timme, bör ett termiskt relä med en strömtransformator med hastighetsmättnad föredras.

För speciella motorer som arbetar med frekventa fram- och backfaser PÅ & AV, är det inte lämpligt att använda dessa reläer som överbelastningsskydd. Som ett alternativ används temperaturreläer eller termistorer i lindningarna på motorer för att skydda dem.

Detta relä har kapacitet för låg överbelastning, så det är huvudsakligen konstruerat för att arbeta under 6 – 7 gånger mer än fulllastströmmen.

Detta relä används inte vid kortslutningsförhållanden. När kortslutningsströmmen ökar temperaturen på bimetallremsan kommer reläkontakterna att stängas. Så detta relä används huvudsakligen av kortslutningsreläet med endast tidsgränssäkringen.

Fördelar

Fördelarna med termiska reläer inkluderar följande.

• Termiska reläer har större noggrannhet.
• De skyddar elektriska motorer från överhettning så småningom. Så de kan användas bekvämt i 1 & 3 θ motorer.
• Dessa reläer är lätta att installera.
• De kan monteras direkt på entreprenörer och annars enkelt monteras på manöverpanelen med skenadaptrar.
• Vissa relämodeller är helt enkelt utrustade med interna knappar för val av trippklass.
• Dessa reläer finns tillgängliga med automatiska och manuella återställningsfunktioner för enkla operationer.
• De inkluderar en intern testknapp som används för felsökning.
• Dessa är mycket aktiva på ett brett och justerbart strömområde.
• De har en snubbelfri mekanism som används för optimal drift.
• De inkluderar temperaturkompensationsfunktioner som används för exakt funktion.
• Dessa kan lätt användas var som helst.

Nackdelar

Nackdelarna med termiska reläer inkluderar följande.

• Termiska reläer kommer inte med kortslutningsskydd även om de erbjuder elektriskt skydd.
• De flesta termiska reläbaserade enheter fungerar långsamt.
• Dessa är inte designade av direktbrytande funktioner men de måste användas med andra elektriska skydds- och omkopplingsenheter för att koppla bort en strömförande krets.
• De fungerar optimalt mot lågresistanskretsar.
• När de används i tunga kretsar fungerar de inte alltid bra.
• Dessa tål inte vibrationer och elektriska stötar.
• Dessa reläer finns inte med en hög switchfrekvens, så de behöver ofta tid för att bli kalla när de har löst ut och överhettats.

Ansökningar

Tillämpningarna av termiska reläer inkluderar följande.

• Det termiska reläet används i överbelastningsskydd av motorn.
• Detta är en skyddsanordning huvudsakligen utformad för att bryta strömmen när elmotorn använder extra ström under en längre tid.
• Dessa reläer är användbara för att skydda elektriska enheter, motorer och transformatorer från överhettning.
• Detta relä är huvudsakligen konstruerat för strömberoende applikationsskydd vid normala startförhållanden mot otillåtet höga temperaturökningar till följd av fas- eller överbelastningsfel.
• Dessa är elektriska skyddsapparater som huvudsakligen används för överbelastningsskydd av elektriska kretsar och enheter.
• Detta används huvudsakligen i likströmsmotorer med låg effekt och lågspänningsbaserade induktionsmotorer för ekorrbur.
• Dessa reläer används i motorstartkretsar för att undvika att motorn använder extrem ström som är mycket farlig för motorns isolering.
• Dessa reläer undviker motorskador och håller också utrustningen i drift under mycket lång tid.
• Detta relä används i en DC-motor med låg uteffekt och induktionsmotor med låg spänning.

Detta är alltså en översikt över en termisk relä – fungerar med applikationer. Dessa reläer är elektriska skyddsanordningar som huvudsakligen används för överbelastningsskydd av elektriska motorer, elektrisk utrustning och elektriska kretsar. Här är en fråga till dig, vilken funktion har ett relä?