Lämpörele: Rakentaminen, piirit, työskentely ja sen sovellukset

A rele on sähkökäyttöinen kytkin, jota käytetään piirien avaamiseen ja sulkemiseen tai sähköliitäntöjen tekemiseen tai katkaisemiseen yksinkertaisesti vastaanottamalla sähköisiä signaaleja ulkoisista lähteistä. Näitä tarvitaan aina, kun sähköinen eristys on pakollinen ohjauspiireissä, muuten kun useita piirejä on ohjattava yhdellä signaalilla. Niitä on erilaisia reletyypit saatavilla markkinoilla, joita käytetään sovelluksesta riippuen. Joten lämpörele on yksi reletyypeistä, jota käytetään tarjoamaan täydellinen suoja yksivaiheisia, epäsymmetrisiä jännitteitä ja ylikuormituksia vastaan. Lämpöreleet ovat täydellinen ratkaisu moottoreiden suojaamiseen, mikä takaa sähkömoottorin tarkimman laukaisun yksivaiheisen ja ylikuormituksen aikana. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta a lämpörele – sovellusten parissa työskenteleminen.

Mikä on lämpörele?

Lämpöreleen määritelmä on; rele, jota käytetään antamaan sähkömekaaninen suoja sähkömoottoreille ylikuormitukselta ja myös ottamaan äärimmäistä tulovirtaa, tunnetaan lämpöreleenä. Nämä releet tarjoavat valtavan suojan vakailta sähkövaurioilta sähköisten poikkeavuuksien, kuten ylijännitteiden ja vaihehäiriöiden, aikana. Lämpöreleen symboli näkyy alla.

Lämpöreleen rakentaminen

Lämpöreleen rakenne on melko yksinkertainen. Tämä rele on rakennettu tärkeistä osista, kuten bimetallinauhat, lämmityspatterit ja CT ( virtamuuntaja ).

Tämän releen virtamuuntaja (CT) yksinkertaisesti syöttää virran lämmityskäämiin. Joten lämmityspatterin lämpöenergia lämmittää bimetalliliuskoja, joissa nämä nauhat on valmistettu erilaisista materiaaleista, kuten teräksestä ja nikkeliseoksesta. Näillä materiaaleilla on maksimaalinen teräksen resistiivisyys ja ne eivät myöskään ole lämpöikääntymisen aiheuttamia.

Yllä olevassa releessä eristetty maksavarsi on yksinkertaisesti kytketty laukaisukelaan bimetalliliuskojen ja jousen kautta. Jousen jännitystä muutetaan sektorimallilevyn avulla.
Kun järjestelmä on normaalissa toimintakunnossa, jousi pysyy suorana. Joten kun järjestelmässä tapahtuu jokin vika, bimetallijousi kuumenee ja taipuu. Jousen jännitys vapautuu laukaistakseen releen koskettimet. Joten relekontakti aktivoi laukaisupiirin muotin, johon katkaisijakoskettimet sulkeutuvat. Siksi järjestelmä pysyy turvallisena.

Lämpöreleen toimintaperiaate

Lämpöreleen toimintaperiaate on, että aina kun a bimetallinauha lämpörele lämpenee lämmityspatterin läpi, sitten se taipuu ja tekee normaalisti auki (NO) koskettimet.

Kun moottori toimii normaalisti, lämpöreleen lämpöelementti ei tuota riittävästi lämpöä, jotta suojatoiminto toimisi ja sen normaalisti suljettu (NC) kosketin pysyy suljettuna. Kun moottori on ylikuormitettu, releen lämpöelementti tuottaa riittävästi lämpöä suojaustoiminnon suorittamiseksi ja sen normaalisti suljettu (NC) kosketin katkeaa, jolloin sähkömoottori menettää tehonsa koko ohjauspiirissä sähkömoottorin suojaamiseksi. Kun vianetsintä on tehty, tämä rele on nollattava ennen kuin sähkömoottori käynnistetään uudelleen.

Yleensä lämpöreleellä on kaksi palautusmuotoa automaattinen ja manuaalinen nollaus. Näiden kahden palautuslomakkeen muunnos suoritetaan yksinkertaisesti vaihtamalla palautusruuvi. Kun lämpörele on suunniteltu, yleensä valmistaja asettaa sen automaattiseen nollaustilaan. Käytön aikana se, onko rele asetettu automaattiseen vai manuaaliseen palautustilaan, riippuu pääasiassa ohjauspiirin tilasta.

Lämpöreleiden tyypit

Lämpöreleitä on saatavana kolmen tyyppisenä bimetallisena lämpö-, puolijohde- ja lämpötilaohjauksena.

Bimetallinen lämpö

Bimetallisessa lämpöreleessä käytetään bimetalliliuskaa koskettimien avaamiseen mekaanisesti. Tämä nauha sisältää kaksi metallista yhdistettyä kappaletta, jotka kasvavat eri tahtia, kun ne altistetaan lämmölle. Kun ne on kuumennettu, bimetallinauha taipuu. Tässä releessä bimetallinauha on kytketty koskettimeen jousella. Kun liika lämpö saa nauhan taipumaan ylivirrasta ja jousta vedetään, releen koskettimet vedetään irti ja virtapiiri katkeaa. Kun nauha jäähtyy, se palaa todelliseen muotoonsa.

Puolijohderele

Puolijohdereleissä ei ole mekaanisia tai liikkuvia osia. Tämä rele yksinkertaisesti laskee Thermal-tiedot ylikuormitusrele ja normaali moottorin lämpötila yksinkertaisesti tarkkailemalla sen käynnistys- ja käyttövirtoja. Nämä releet ovat nopeampia verrattuna sähkömekaanisiin releisiin ja sisältävät myös laukaisuajat ja säädettävät asetusarvot, koska ne eivät pysty synnyttämään kipinää, joten niitä käytetään epävakaissa ympäristöissä.

Lämpötilan säätöreleet

Tämän tyyppisiä releitä käytetään havaitsemaan moottorin lämpötila suoraan käyttämällä moottorin käämiin kiinnitettyä resistanssilämpölaitteen anturia ja termistoria. Kun RTD-sondin nimellislämpötila on saavutettu, sen vastus kasvaa nopeasti. Sen jälkeen tämä lisäys havaitaan kynnyspiirin kautta, joka avaa releen koskettimet.

Sulavan metalliseoksen rele

Sulattavan metalliseoksen lämpörele sisältää lämmitinkäämin, eutektisen seoksen ja mekanismin piirin katkaisemiseksi. Käyttämällä tätä lämmitinkäämiä tämä rele mittaa moottorin lämpötilan yksinkertaisesti tarkkailemalla käytettyä virtaa.

Lämpöreleen piirikaavio ja toiminta

Alla on esitetty lämpörelepiiri ylikuormitussuojaa varten, jota käytetään välttämään moottorin vikaantuminen. Tämä ylikuormitussuojapiiri sisältää sulakkeen, kontaktorin, lämpöreleen, käynnistyspainikkeen ja pysäytyspainikkeen.

Kun lämpörelettä käytetään suojaamaan moottoria ylikuormitukselta, releen lämpöelementti kytketään yksinkertaisesti sarjaan moottorin staattorikäämiin. Lämpöreleen normaalisti suljettu kosketin kytketään yksinkertaisesti sarjaan AC-kontaktorin ohjauspiirin kanssa

Jos sähkömoottori on ylikuormitettu, niin virran virtaus käämin sisällä kasvaa ja myös virran virtaus releen lämpöelementissä kasvaa, ja bimetallilevyn lämpötila nousee korkeammalle ja taivutustaso kasvaa. Sen jälkeen se työntää NC-kosketinta irti ja irrottaa AC-kontaktorin kelapiirin, niin että tämä kontaktori katkaisee sähkömoottorin virransyötön, jolloin sähkömoottori suojataan pysähtymällä.

Näin ollen vaihtovirtakontaktorin käämi kytketään pois päältä ja pääkosketin sammutetaan sähkömoottorin M pysäyttämiseksi. Lopuksi moottorin käämin palamisen ylikuormitus poistuu tehokkaasti. Kun ylikuormitusvika on poistettu, painetaan lämpöreleen Reset-painiketta ja käynnistyspainiketta ST, jotta moottori alkaa taas toimia.

Kuinka valita lämpörele?

Lämpöreleen tehtävänä on suojata sähkömoottoria ylikuormitukselta. Sen varmistamiseksi, että sähkömoottori voi saavuttaa sekä riittävän että tarpeellisen ylikuormitussuojan, moottorin suorituskyky on tunnettava täysin ja sille on varattava sopiva lämpörele vaadittujen asetusten saavuttamiseksi. Yleensä moottoriin liittyviä olosuhteita ovat käynnistysvirta, työympäristö, työjärjestelmä, kuorman luonne, sallittu ylikuormituskyky jne.

Tämän releen oikea valinta liittyy pitkälti moottorin toimintaan. Kun lämpörelettä käytetään suojaamaan moottoria pitkällä aikavälillä, se valitaan moottorin nimellisvirran perusteella. Esimerkiksi lämpöreleen asetusarvo voi vastata 0,95-1,05 kertaa moottorin nimellisvirtaa, muuten releen asetetun virran mediaaniarvo vastaa moottorin nimellisvirtaa ja sen jälkeen säätyy.

Kun tätä relettä käytetään suojaamaan moottoria, jota käytetään usein vähän aikaa, tällä releellä on yksinkertaisesti tietty joustavuus. Jos kullekin tunnille on useita toimintoja, on suositeltavaa käyttää lämpörelettä virtamuuntajalla, jossa on nopeuskyllästys.

Tietyissä moottoreissa, jotka käyttävät usein eteen- ja taaksepäin vaiheita ON & OFF, ei ole sopivaa käyttää näitä releitä kuten ylikuormitussuojalaitteita. Vaihtoehtoisesti moottoreiden käämeissä käytetään lämpötilareleitä tai termistoreita suojaamaan niitä.

Tällä releellä on alhainen ylikuormituskyky, joten se on pääosin suunniteltu toimimaan alle 6-7 kertaa enemmän kuin täyskuormitusvirta.

Tätä relettä ei käytetä oikosulkutilanteessa. Kun oikosulkuvirta nostaa bimetallinauhan lämpötilaa, releen koskettimet sulkeutuvat. Joten tätä relettä käyttää pääasiassa oikosulkurele vain aikarajasulakkeella.

Edut

Lämpöreleiden etuja ovat seuraavat.

• Lämpöreleillä on suurempi tarkkuus.
• Ne suojaavat sähkömoottoreita lopulta ylikuumenemiselta. Niitä voidaan siis käyttää kätevästi 1- ja 3θ-moottoreissa.
• Nämä releet on helppo asentaa.
• Ne voidaan asentaa suoraan urakoitsijaan ja muutoin helposti kiinnittää ohjauspaneeliin kiskosovittimilla.
• Jotkut relemallit on yksinkertaisesti varustettu sisäisillä laukaisuluokan valintapainikkeilla.
• Näitä releitä on saatavana automaattisilla ja manuaalisilla palautustoiminnoilla yksinkertaisia ​​toimintoja varten.
• Niissä on sisäinen testipainike, jota käytetään vianmäärityksessä.
• Nämä ovat erittäin aktiivisia laajalla ja säädettävällä virta-alueella.
• Niissä on laukaisuvapaa mekanismi, jota käytetään optimaaliseen toimintaan.
• Ne sisältävät lämpötilan kompensointiominaisuuksia, joita käytetään tarkkaan toimintaan.
• Näitä voidaan käyttää helposti missä tahansa.

Haitat

Lämpöreleiden haittoja ovat seuraavat.

• Lämpöreleissä ei ole oikosulkusuojausta, vaikka ne tarjoavat sähkösuojan.
• Useimpien lämpörelepohjaisten laitteiden toiminta on hidasta.
• Näitä ei ole suunniteltu suorien katkaisutoimintojen avulla, mutta niitä on käytettävä muiden sähköisten suoja- ja kytkinlaitteiden kanssa jännitteisen piirin irrottamiseksi.
• Ne toimivat optimaalisesti pieniresistanssisia piirejä vastaan.
• Kun niitä käytetään raskaissa piireissä, ne eivät aina toimi hyvin.
• Nämä eivät kestä tärinää ja sähköiskuja.
• Näitä releitä ei ole saatavana korkealla kytkentätaajuudella, joten ne tarvitsevat usein aikaa jäähtyä, kun ne ovat lauenneet ja ylikuumentuneet.

Sovellukset

Lämpöreleiden sovelluksia ovat seuraavat.

• Lämpörelettä käytetään moottorin ylikuormitussuojaukseen.
• Tämä on suojalaite, joka on suunniteltu pääasiassa katkaisemaan virtaa, kun sähkömoottori käyttää ylimääräistä virtaa pidemmän aikaa.
• Nämä releet auttavat suojaamaan sähkölaitteita, moottoreita ja muuntajia ylikuumenemiselta.
• Tämä rele on suunniteltu pääasiassa virrasta riippuvaisten sovellusten suojaamiseen normaaleissa käynnistysolosuhteissa vaihe- tai ylikuormitushäiriön aiheuttamaa luvattoman korkeaa lämpötilan nousua vastaan.
• Nämä ovat suojaavia sähkölaitteita, joita käytetään pääasiassa sähköpiirien ja -laitteiden ylikuormitussuojaukseen.
• Tätä käytetään pääasiassa matalatehoisissa tasavirtamoottoreissa ja pienjännitepohjaisissa oikosulkumoottoreissa.
• Näitä releitä käytetään moottorin käynnistyspiireissä estämään moottoria käyttämästä äärimmäistä virtaa, joka on erittäin vaarallista moottorin eristykselle.
• Nämä releet välttävät moottorivaurioita ja pitävät laitteen toiminnassa erittäin pitkään.
• Tätä relettä käytetään DC-moottorissa, jossa on alhainen teho, ja oikosulkumoottorissa, jossa on matala jännite.

Näin ollen tämä on yleiskatsaus termistä rele - toimii sovellusten kanssa. Nämä releet ovat suojaavia sähkölaitteita, joita käytetään pääasiassa sähkömoottoreiden, sähkölaitteiden ja sähköpiirien ylikuormitussuojaukseen. Tässä on sinulle kysymys, mikä on releen tehtävä?