Perlindungan motor listrik, starter magnet, dan peralatan lain dari beban yang menyebabkan panas berlebih dilakukan dengan menggunakan perangkat perlindungan termal khusus. Untuk membuat pilihan yang tepat dari model perlindungan termal, Anda perlu mengetahui prinsip operasinya, perangkat, serta kriteria pemilihan utama.
Isi
Perangkat dan prinsip operasi
Relai termal (TR) dirancang untuk melindungi motor listrik dari panas berlebih dan kegagalan prematur. Selama start jangka panjang, motor listrik mengalami kelebihan arus, karena. selama start-up, tujuh kali arus dikonsumsi, yang mengarah ke pemanasan belitan. Nilai arus (In) - arus yang dikonsumsi oleh motor selama operasi. Selain itu, TR meningkatkan umur peralatan listrik.
Relai termal, perangkat yang terdiri dari elemen paling sederhana:
- elemen termosensitif.
- Kontak dengan pengembalian diri.
- Kontak.
- Musim semi.
- Konduktor bimetal berbentuk pelat.
- Tombol.
- Pengatur arus setpoint.
Elemen sensitif suhu adalah sensor suhu yang digunakan untuk mentransfer panas ke pelat bimetal atau elemen pelindung termal lainnya. Kontak dengan pengembalian sendiri memungkinkan, ketika dipanaskan, untuk langsung membuka sirkuit catu daya konsumen listrik untuk menghindari panas berlebih.
Pelat terdiri dari dua jenis logam (bimetal) yang salah satunya memiliki koefisien muai panas (Kp) yang tinggi. Mereka diikat bersama dengan pengelasan atau penggulungan pada suhu tinggi. Saat dipanaskan, pelat pelindung termal menekuk ke arah material dengan Kp lebih rendah, dan setelah pendinginan, pelat mengambil posisi semula. Pada dasarnya, pelat terbuat dari Invar (Kp lebih rendah) dan baja non-magnetik atau kromium-nikel (Kp lebih tinggi).
Tombol menyalakan TR, pengaturan pengatur arus diperlukan untuk mengatur nilai optimal I untuk konsumen, dan kelebihannya akan menyebabkan pengoperasian TR.
Prinsip operasi TR didasarkan pada hukum Joule-Lenz. Arus adalah gerakan terarah partikel bermuatan yang bertabrakan dengan atom kisi kristal konduktor (nilai ini adalah resistansi dan dilambangkan dengan R). Interaksi ini menyebabkan munculnya energi panas yang diperoleh dari energi listrik. Ketergantungan durasi aliran pada suhu konduktor ditentukan oleh hukum Joule-Lenz.
Rumusan hukum ini adalah sebagai berikut: ketika saya melewati konduktor, jumlah panas Q yang dihasilkan oleh arus, ketika berinteraksi dengan atom-atom kisi kristal konduktor, berbanding lurus dengan kuadrat I, nilai dari R konduktor dan waktu arus bekerja pada konduktor.Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut: Q = a * I * I * R * t, di mana a adalah faktor konversi, I adalah arus yang mengalir melalui penghantar yang diinginkan, R adalah nilai hambatan dan t adalah waktu aliran SAYA.
Ketika koefisien a = 1, hasil perhitungan diukur dalam joule, dan asalkan a = 0,24, hasilnya diukur dalam kalori.
Bahan bimetal dipanaskan dengan dua cara. Dalam kasus pertama, saya melewati bimetal, dan yang kedua, melalui belitan. Insulasi belitan memperlambat aliran energi panas. Sakelar termal lebih panas pada nilai I yang tinggi daripada saat bersentuhan dengan elemen penginderaan suhu. Sinyal aktuasi kontak tertunda. Kedua prinsip tersebut digunakan dalam model TR modern.
Pemanasan pelat bimetal dari perangkat perlindungan termal dilakukan ketika beban terhubung. Pemanasan gabungan memungkinkan Anda mendapatkan perangkat dengan karakteristik optimal. Pelat dipanaskan oleh panas yang dihasilkan oleh I ketika melewatinya, dan oleh pemanas khusus ketika I dibebani. Selama pemanasan, strip bimetal berubah bentuk dan bekerja pada kontak dengan pengembalian sendiri.
Karakter utama
Setiap TR memiliki karakteristik teknis individu (TX). Relai harus dipilih sesuai dengan karakteristik beban dan kondisi penggunaan saat mengoperasikan motor listrik atau konsumen listrik lainnya:
- Nilai Dalam.
- Rentang penyesuaian aktuasi I.
- Voltase.
- Manajemen tambahan operasi TR.
- Kekuasaan.
- Batas operasi.
- Sensitivitas terhadap ketidakseimbangan fase.
- Kelas perjalanan.
Nilai arus pengenal adalah nilai I yang dirancang untuk TR.Itu dipilih sesuai dengan nilai In dari konsumen yang terhubung langsung. Selain itu, Anda harus memilih dengan margin In dan dipandu oleh rumus berikut: Inr \u003d 1,5 * Ind, di mana Inr - In TR, yang seharusnya 1,5 kali lebih besar dari arus motor pengenal (Ind).
Batas penyesuaian operasi I adalah salah satu parameter penting dari perangkat perlindungan termal. Penunjukan parameter ini adalah rentang penyesuaian nilai In. Tegangan - nilai tegangan daya yang dirancang oleh kontak relai; jika nilai yang diizinkan terlampaui, perangkat akan gagal.
Beberapa jenis relai dilengkapi dengan kontak terpisah untuk mengontrol pengoperasian perangkat dan konsumen. Daya adalah salah satu parameter utama TR, yang menentukan daya keluaran dari konsumen atau kelompok konsumen yang terhubung.
Batas perjalanan atau ambang perjalanan adalah faktor yang bergantung pada arus pengenal. Pada dasarnya, nilainya berada di kisaran 1,1 hingga 1,5.
Sensitivitas terhadap ketidakseimbangan fase (fase asimetri) menunjukkan rasio persentase fase dengan ketidakseimbangan ke fase yang dilalui arus pengenal dari besaran yang diperlukan mengalir.
Kelas trip adalah parameter yang mewakili waktu trip rata-rata TR tergantung pada kelipatan arus pengaturan.
Karakteristik utama yang Anda butuhkan untuk memilih TR adalah ketergantungan waktu operasi pada arus beban.
Diagram pengkabelan
Diagram untuk menghubungkan relai termal ke sirkuit dapat sangat bervariasi tergantung pada perangkat.Namun, TR dihubungkan secara seri dengan belitan motor atau koil starter magnetis ke kontak yang biasanya terbuka, sebagai: koneksi semacam ini memungkinkan Anda untuk melindungi perangkat dari kelebihan beban. Jika indikator konsumsi saat ini terlampaui, TR memutuskan perangkat dari catu daya.
Di sebagian besar sirkuit, kontak terbuka permanen digunakan saat menghubungkan, yang berfungsi saat terhubung secara seri dengan tombol stop pada panel kontrol. Pada dasarnya, kontak ini ditandai dengan huruf NC atau H3.
Kontak yang biasanya tertutup dapat digunakan saat menghubungkan alarm perlindungan. Selain itu, di sirkuit yang lebih kompleks, kontak ini digunakan untuk menerapkan kontrol perangkat lunak dari penghentian darurat perangkat menggunakan mikroprosesor dan mikrokontroler.
Termostat mudah dihubungkan. Untuk melakukan ini, Anda perlu dipandu oleh prinsip berikut: TR ditempatkan setelah kontaktor starter, tetapi sebelum motor listrik, dan kontak yang tertutup secara permanen dihidupkan melalui koneksi serial dengan tombol stop.
Jenis relai termal
Ada banyak jenis relai termal yang dibagi:
- Bimetal - RTL (ksd, lrf, lrd, lr, iek dan ptlr).
- Keadaan padat.
- Relai untuk memantau rezim suhu perangkat. Sebutan utama adalah sebagai berikut: RTK, NR, TF, ERB dan DU.
- Relai peleburan paduan.
TR bimetal memiliki desain primitif dan merupakan perangkat sederhana.
Prinsip operasi relai termal tipe solid-state berbeda secara signifikan dari tipe bimetalik. Relay solid-state adalah perangkat elektronik, yang juga disebut Schneider dan dibuat pada elemen radio tanpa kontak mekanis.
Ini termasuk RTR dan RTI IEK, yang menghitung suhu rata-rata motor listrik dengan memantau start dan In. Fitur utama dari relai ini adalah kemampuan untuk menahan percikan api, mis. mereka dapat digunakan di lingkungan yang eksplosif. Relay jenis ini lebih cepat waktu operasinya dan lebih mudah untuk disetel.
RTC dirancang untuk mengontrol rezim suhu motor listrik atau perangkat lain menggunakan termistor atau resistansi termal (probe). Ketika suhu naik ke mode kritis, resistansi meningkat tajam. Menurut hukum Ohm, ketika R meningkat, arus berkurang dan konsumen mati, karena. nilainya tidak cukup untuk operasi normal konsumen. Jenis relai ini digunakan di lemari es dan freezer.
Desain relai peleburan termal paduan berbeda secara signifikan dari model lain dan terdiri dari elemen-elemen berikut:
- Berliku pemanas.
- Paduan dengan titik leleh rendah (eutektik).
- mekanisme pemutusan rantai.
Paduan eutektik meleleh pada suhu rendah dan melindungi sirkuit daya konsumen dengan memutus kontak. Relai ini dibangun ke dalam perangkat dan digunakan dalam mesin cuci dan teknologi otomotif.
Pemilihan relai termal dilakukan dengan menganalisis karakteristik teknis dan kondisi pengoperasian perangkat, yang harus dilindungi dari panas berlebih.
Bagaimana memilih relai termal
Tanpa perhitungan yang rumit, Anda dapat memilih peringkat relai elektrotermal yang sesuai untuk motor dalam hal daya (tabel karakteristik teknis perangkat perlindungan termal).
Rumus dasar untuk menghitung arus pengenal TR adalah:
Intr = 1,5 * Int.
Misalnya, Anda perlu menghitung In TP untuk motor listrik asinkron dengan daya 1,5 kW, ditenagai oleh jaringan AC tiga fase dengan nilai 380 V.
Ini cukup mudah untuk dilakukan. Untuk menghitung nilai arus motor pengenal, Anda harus menggunakan rumus daya:
P = I * U.
Oleh karena itu, Ind \u003d P / U \u003d 1500 / 380 3,95 A. Nilai arus pengenal TR dihitung sebagai berikut: Intr \u003d 1,5 * 3,95 6 A.
Berdasarkan perhitungan, TR tipe RTL-1014-2 dipilih dengan kisaran arus pengaturan yang dapat disesuaikan dari 7 hingga 10 A.
Jika suhu sekitar terlalu tinggi, atur setpoint ke nilai minimum. Pada suhu lingkungan yang rendah, peningkatan beban pada belitan stator motor harus diperhitungkan dan, jika mungkin, jangan nyalakan. Jika keadaan mengharuskan motor digunakan dalam kondisi yang tidak menguntungkan, maka perlu untuk memulai penyetelan dengan arus pengaturan rendah, dan kemudian meningkatkannya ke nilai yang diperlukan.
Artikel serupa:
