Виды и конструкции тепловых реле, расчет и выбор теплового реле для защиты двигателя

Тепловое реле выполняет функцию защиты от затяжных перегрузок, их работа похожа на работу теплового разъединителя в автоматических выключателей. В зависимости от величины перегрузки (отклонению от номинального режима – I/Iн) оно срабатывает через соответствующий промежуток времени, который можно вычислить по время-токовой характеристике теплового реле. Давайте подробно рассмотрим, что такое тепловое реле и как его правильно выбрать.

Назначение и принцип работы

При перегрузке электродвигателей повышается потребляемый ток, соответственно увеличивается его нагрев. Если двигатель перегревается – нарушается целостность изоляции обмоток, быстрее изнашиваются подшипники, они могут заклинить. При этом тепловой расцепитель автомата может и не защитить оборудование. Для этого нужно тепловое реле.

Перегрузки могут возникать из-за перекоса фаз, затрудненного движения ротора, вследствие как повышенной механической нагрузки, так и проблем с подшипниками, при полном заклинивании вала двигателя и исполнительных механизмах.

Тепловое реле реагирует на возросший ток, и в зависимости от его величины разорвет цепь питания через какое-то время, тем самым сохранив обмотки двигателя целыми. После последующего устранения неисправности, при условии исправности статора, двигатель может продолжить работу.

Если реле сработало по неизвестным причинам, и осмотр показал, что всё в порядке, вы можете вернуть контакты реле в исходное состояние, для этого на нем есть кнопка.

Реле может сработать и в случае затяжного пуска электродвигателя. При этом в обмотках протекают повышенные значения токов. Затяжной пуск – процесс, когда двигатель долго выходит на номинальные обороты. Может произойти из-за перегрузки на валу, либо из-за низкого напряжения в питающей сети.

Время, через которое сработает реле, определяется по время-токовой характеристики конкретного реле, в общем виде она выглядит так:

По вертикальной оси расположено время в секундах, через которое контакты разорвут цепь, а по горизонтальной – во сколько раз фактический ток превышает номинальный. Здесь мы видим, что при номинальном токе реле время работы реле стремится к бесконечности, при перегрузке уже в 1.2 раза оно разомкнется примерно за 5000 секунд, при перегрузке по току в 2 раза – за 500 секунд, при перегрузке в 5-8 раз реле сработает за 10 секунд.

Такая защита исключает постоянные отключения двигателя при кратковременных перегрузках и рывках, но спасают оборудование при длительном выходе за пределы допустимых режимов.

Принцип работы

В реле есть пара биметаллических пластин с разным температурным коэффициентом расширения. Пластины жестко соединены друг с другом, если их нагреть, то конструкция изогнется в сторону участка с меньшим температурным коэффициентом расширения.

Греются пластины за счет протекания тока нагрузки или от нагревателя, через который проходит ток нагрузки, на схеме изображено в виде нескольких витков вокруг биметалла. Протекающий ток нагревает пластину до определенного предела. Чем выше ток, тем быстрее нагрев.

Стоит учитывать, что если реле находится в жарком помещении – нужно выставлять ток срабатывания с большим запасом, ведь происходит дополнительный нагрев от окружающей среды. К тому же, если реле только что сработало – контактам нужно некоторое время, чтобы остыть. Иначе может произойти повторное ложное срабатывание.

Давайте рассмотрим конкретный пример. Выше вы видите устройство реле ТРН. Оно является двухфазным. Состоит из трёх ячеек, в крайних нагревательные элементы, посередине температурный компенсатор, регулятор тока срабатывания, расцепитель, размыкающий контакт, рычаг возврата.

Когда ток протекает через нагревательный элемент (1), его температура растёт, когда ток достигает установленного тока перегрузки биметаллическая пластина(2) деформируется. Толкатель (10) перемещается вправо и толкает пластину температурного компенсатора (3). Когда ток перегрузки достигнут, она выгибается вправо и выводит из зацепления защелку (7). Штанга расцепителя (6) поднимается вверх и контакты (8) размыкаются.

Виды тепловых реле

Тепловые реле могут подключаться на все три фазы или на две из трёх, в зависимости от конструкции. Большинство реле конструктивно разработаны для соответствия определенным магнитным пускателям, это нужно для удобства и аккуратности монтажа. Рассмотрим некоторые из них.

РТЛ – подходит для использования с пускателями типа ПМЛ. С набором клемм КРЛ используется как самостоятельный прибор защиты.

РТТ – подходит для монтажа с пускателями ПМЕ и ПМА. Также может использоваться как самостоятельное, если его смонтировать на специальную панель.

РТИ – тепловые реле для пускателей КМИ и КМТ. На лицевой вы можете видеть пару дополнительных блок-контактов, для реализации схем индикации и прочего.

ТРН – двухфазное тепловое реле. Устанавливается в трёхфазных двигателях, при этом подключается в разрыв двух фаз. Температура окружающей среды не влияет на его работу. На регуляторе тока есть 10 делений 5 на уменьшение, 5 на увеличение, цена одного деления – 5%.

На самом деле тепловых реле существует великое множество, но все они выполняют одну функцию.

Реле очень часто монтируют в специальный железный ящик. На фото пускатель ПМА 4-й величина на 63 Ампера, с трёхфазным тепловым реле.

К современным пускателям тепловое реле подключается так как изображено на фото ниже, получается цельная конструкция.

Красная кнопка «test» нужна для пробного отключения реле, и проверки возможности размыкания контактов.

Такой способ подключения позволяет экономить место на дин рейке.

Схема подключения

Как уже было сказано, тепловое реле защищает от долговременной перегрузки электрооборудование. Оно монтируется между источником питания и потребителем.

Контроллируемый ток протекает через нагревательные элементы (1), они выгибаясь размыкают контакты (2) теплового реле, в этой схеме использовано 2-хфазное тепловое реле. Его контакты размыкают цепь катушки контактора или магнитного пускателя, также как если бы вы нажали кнопку «СТОП». В собранном виде эта схема выглядит так:

На первом плане видно как от выходящих контактов пускателя подключены две крайние фазы. На заднем плане видно, что к катушке реле подключена клемма от контактов ТРН.

Если у вас используется реверсная схема магнитных пускателей, то подключение практически аналогичное, ниже это наглядно изображено. Контакты с маркировкой «10» и «12» подключаются в разрыв катушек пускателей КМ1 и КМ2.

Здесь видно что есть нормально-замкнутая пара и нормально-разомкнутый контакт. Это нужно, например, для индикации срабатывания тепловой защиты, т.е. к нему можно подключить лампочку-индикатор или подать сигнал на диспетчерский пульт или АСУ.

На реле РТИ эти контакты размещены на передней панели:

NO – нормально-открытый – на индикацию;

NC – нормально-закрытый – на пускатель.

Кнопка STOP принудительно переключает контакты. При срабатывании такое реле должно остыть и оно повторно включится. Хотя в конкретном примере возможно и ручное и автоматическое повторное включение. Для этого предназначена синяя кнопка с крестовидной прорезью справа на лицевой панели, при закрытой крышке она заблокирована.

Выбор для конкретного двигателя

Допустим, у нас есть двигатель АИР71В4У2. Его мощность 0.75 кВт. У нас есть трёхфазная сеть с линейным напряжением 380В. Двигатель рассчитан на 220В, если соединить обмотки треугольником и 380В, если звездой. Номинальный ток такого двигателя с обмотками соединенными по схеме звезды 1.94А. Полная информация содержится на его шильдике, который вы видите на фото ниже.

Отсюда следует, что нам нужно подобрать тепловое реле для двигателя с током в 1.94 А. Ток срабатывания теплового реле должен превышать номинальный ток двигателя в 1.2 – 1.3 раза. То есть:

Пусть двигатель работает в составе механизма, в котором допускаются кратковременные, но значительные перегрузки, например для подъёма малых грузов. Тогда ток уставки выбираем в 1.3 раза больше номинального тока асинхронного электродвигателя.

Т.е реле должно сработать при токе 2.5-2.6А. Нам подходят такие реле:

РТЛ-1007, с токовым диапазоном 1.5-2.6 А;

РТЛ-1008, токовый диапазон 2,4-4 А;

РТИ-1307, токовый диапазон 1,6. 2,5 А;

РТИ-1308, токовый диапазон 2,5. 4 А;

ТРН-25 3,2А (с помощью регулятора можно понизить или повысить ток на 25%).

Методы регулировки реле

Шаг первый – определить уставку теплового реле:

где Iн — номинальный ток нагрузки электродвигателя, Iнэ — номинальный ток нагревательного элемента теплового реле, с — коэффициент деления шкалы (например, с = 0,05).

Шаг второй – введение поправки на температуру окружающей среды:

где Т — температура окружающей среды, °С.

Шаг четвертый – выставить регулятор на нужное число делений N.

Поправка на температуру вводится, если температура окружающей среды слишком высокая или низкая. Если на температуру в помещении где установлено реле значительно влияет температура на улице, то поправку следует производить зимой и летом.

Рассмотрим на примере реле типа ТРН. Чтобы убедиться в исправности реле нужно:

1. Проверить состояние корпуса, нет ли на нем трещин или сколов.

2. Проверить при подключенной нагрузке с номинальным током.

3. Разобрать реле и проверить целостность контактов, остутствие на них нагара,

4. Проверить, не согнуты ли нагреватели.

5. Проверить расстояние между биметаллом и нагревательными элементами. Оно должно быть одинаковым, если нет, то отрегулировать с помощью крепежных винтов.

6. Подать номинальный ток через один из нагревателей, установить уставку в 1.5 раза больше номинального тока. В таком состоянии реле работает 145 с, затем постепенно поворачивают эксентрик регулировки в положение «-5», до срабатывания реле.

7. После активного охлаждения в течение 15 минут проверяют второй нагревательный элемент таким же способом.

Схема проверочного стенда:

Краткое резюме

Тепловые реле – важный элемент в защите электрооборудования. С его помощью вы защитите своё устройство от перегрузок, а его характеристики позволят переносить кратковременные скачки тока без ложных срабатываний, чего не может обеспечить автоматический выключатель.

Реле могут использоваться как вместе с магнитными пускателями соединяясь с его выходными клеммами напрямую, тем самым образуя единую конструкцию, так и в качестве самостоятельных защитных устройств, размещаться в щитке на дин рейке и в электрошкафах.

Источник

Как подобрать тепловое реле для электродвигателя 380в – советы электрика

Перейдем непосредственно к теме. КАК ПОДОБРАТЬ ТЕПЛОВОЕ РЕЛЕ электродвигателя ИЛИ ПРАВИЛЬНАЯ ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

Читаем какой номинальный ток двигателя при подключении к сети 380 вольт (Iн). Этот ток, как мы видим на шильдике двигателя, Iн = 1,94 Ампера

Выражение «величина» является условным термином, обозначающим то, какой ток может пропустить через главные рабочие контакты выбранный магнитный пускатель. При присвоении величины считается, что пускатель работает при напряжении 380 В, а его рабочий режим АС-3.

Приведу список различий приборов по их величинам (токи в зависимости от величин):

0 – 6,3 А;

1 – 10 А;

2 – 25 А;

3 – 40 А;

4 – 63 А;

5 – 100 А;

6 – 160 А;

7 – 250 А.

Величины их допустимых токов, протекающих по контактам главной цепи, различаются от тех, что я привел вот по каким принципам:

категория использования (она может быть АС-1 -, АС3, АС-4 и еще 8 категорий);

первая подразумевает чисто активную нагрузку (или с малым присутствием индуктивности);

вторая – для управления моторами, имеющими контактные кольца;

третья – работу в режиме прямого запуска движков с ротором короткозамкнутого типа и подключение оных;

четвертая — старт моторов, имеющих короткозамкнутый ротор, обесточивание движков, вертящихся медленно, либо недвижимых, торможение методом противотока.

Если увеличивать номер категории использования, то максимальный контактный ток главной цепи (при идентичности параметров коммутационной износостойкости) будет снижаться.

Тепловое Реле имеет шкалу, калиброванную в амперах. Обычно шкала соответствует значению тока уставки (тока несрабатывания реле). Срабатывания реле происходит в пределах 5-20% от превышения тока уставки потребляемым током электродвигателя. Т.е.

, при перегрузке электродвигателя на 5-20% (1,05*Iн — 1,2*Iн), произойдет срабатывание теплового реле в соответствии с его токовременной характеристикой.

Поэтому выбираем реле таким образом, чтобы ток несрабатывания теплового реле был на 5-10% выше от номинального тока защищаемого электродвигателя (см. таблицу ниже).

Таблица для подбора тепловых реле
Мощность электромоторакВтРеле РТЛ( для ПМЛ)Реле РТ(для ПМК)

0,37 РТЛ-1005 0,6…1 РТ 1305 0,6…1

0,55 РТЛ-1006 0,95…1,6 РТ 1306 1…1,6

0,75 РТЛ-1007 1,5…2,6 РТ 1307 1,6…2,5

1,5 РТЛ-1008 2,4…4 РТ 1308 2,5…4

2,2 РТЛ-1010 3,8…6 РТ 1310 4…6

3 РТЛ-1012 5,5…8 РТ 1312 5,5…8

4 РТЛ-1014 7…10 РТ 1314 7…10

5,5 РТЛ-1016 9,5…14 РТ 1316 9…13

7,5 РТЛ-1021 13…19 РТ 1321 12…18

11 РТЛ-1022 18…25 РТ 1322 17…25

15 РТЛ-2053 23…32 РТ 2353 23…32

18,5 РТЛ-2055 30…41 РТ 2355 28…36

22 РТЛ-2057 38…52 РТ 3357 37…50

25 РТЛ-2059 47…64

30 РТЛ-2061 54…74

Для большинства электродвигателей, произведенных в Китае, мы предлагаем подбирать ток несрабатывания теплового реле равным номинальному. Подобрав тепловое реле и соответствующий ему магнитный пускатель, настраиваем тепловое реле на нужный нам ток срабатывания.

Если двигатель трехфазный – то умножаем рабочий ток на 1,25- 1,5 – это и будет уставка теплового реле.

Подключение теплового реле (схемы)

Продолжительное функционирование электроприборов и механизмов на максимуме своих возможностей может привести к порче изоляции и перегреву обмоток двигателей. Такие неисправности грозят продолжительным и зачастую дорогостоящим ремонтом.

Во избежание неприятностей в цепи следует монтировать тепловое реле, контролирующее значения тока и отключающего питание при достижении превышения ей установленных критических параметров. Читайте также статью ⇒ Подключение теплового реле.

Выбор теплового реле для электродвигателя

Главное требование, предъявляемое к тепловым регуляторам электромоторов — соответствие номинала прибора току устрйоства, подлежащего защите. При этом сами реле также обеспечиваются защитой от КЗ, потому в любую схему подключения требуется включение предохранителей.

Таблица для правильного подбора теплового реле электродвигателя по номиналу тока

При не связанности тепловой защиты мотора с любыми специальными требованиями, реле с легкостью можно подбирать по представленной выше таблице с наиболее соответствующими техническими параметрами.

Также защитный прибор подбирается по наибольшему рабочему току реле, не превышающему номинального тока подлежащего защите электромотора. Несмотря на это, рекомендуется выбрать реле таким, чтобы его установочный ток немного превосходил номинал двигателя.

Необходимо иметь в виду, что возможно выполнение регулировки тока реле с большим запасом в ту или иную сторону — этим обеспечивается максимально регулируемая и эффективная защита.

Схема подключения

Подсоединение температурного реле к клеммам производится посредством штыревых контактов. После подключения следует выполнить регулировку срабатывающих уставок при помощи колесика регулятора в соответствии со значением тока в сети.

Панель управления оснащается кнопкой «Тест», необходимой для определения работоспособности прибора имитированием сработки защиты. Копка красного цвета с надписью «Стоп» используется для принудительного размыкания контакта. Питание, идущее на катушку контактора, блокируется и, следовательно, блокируется и нагрузка.

Принципиальная схема для подключения тепловых реле в электродвигателях любых модификаций

Представленная на рисунке схема применяется для управления электромотором посредством магнитного пускателя. Силовые контакты соединяются лишь с двумя фазами, третья замыкается непосредственно на моторе.

Обзор производителей

В различных странах имеется множество производителей, изготавливающих тепловые реле. Несколько наиболее популярных моделей представлены в таблице.

Модель Производитель Номинал тока Стоимость примерная, руб.

РТ 1307 КС 1,6-2,5А 230

РТИ-5371 IEK 90-120А 2750

РТН-1316 TDM 9-13А 350

Подбор терморегулятора для теплого пола

Для нормальной работы теплых полов требуется установка теплового реле — терморегулятора, с помощью которого можно значительно сократить расходы на отопление. Прибор здесь требуется только для включения и отключения подогрева в определенный временной промежуток либо после подачи сигнала от термометра.

Выбирая терморегулятор, в первую очередь следует учитывать его мощность, которая должна быть идентична мощности теплого поля.

Также для определенных типов теплых полов необходимо подбирать и тип теплового реле, разделяющихся на несколько групп:

устройства, предназначенные только для обеспечения экономичного режима, позволяющие сократить расход электроэнергии;

приборы с настраиваемым таймером, при помощи которого устанавливаются периоды времени, на протяжении которых будет осуществляться прогрев помещения с определенной интенсивностью;

аппараты, которые возможно запрограммировать на сложные регламенты функционирования, чередующие периоды работы в экономном режиме и максимального обогрева;

реле, в котором имеется встроенный ограничитель, предотвращающий чрезмерный нагрев напольного покрытия и греющего элемента.

Подбор терморегулятора для определенного помещения осуществляется в зависимости от его площади. Для небольшой комнаты больше подойдет обыкновенный аппарат без сложных настроек и программирования.

Установка более сложных приборов необходима для просторных помещений. В таких комнатах чаще всего устанавливают электронные реле, оснащенные установленными в толще пола датчиками температуры.

Схема установки

Тепловое реле при обустройстве теплых полов рекомендуется монтировать в непосредственной близости от розеток на удалении от пола 0,6-1,0 м. Перед тем, как приступить к работе, домашнюю электросеть следует отключить.

Принципиальная схема подключения теплового реле при укладке системы теплого пола

Установку теплового регулятора следует начинать с подведения проводов питания к монтажной коробке. Затем между реле и нагревателем нужно установить и подключить датчик температуры, укладывающийся в гофрированную трубу.

Само реле размещается в монтажной коробке. При наличии помех в виде гофр, их следует устранить. Терморегулятор нужно расположить строго горизонтально по уровню. Панель управления ставится на свое постоянное место и крепится при помощи винтов.

Обзор производителей

Для теплых полов выпускается множество моделей терморегуляторов. Несколько наиболее популярных моделей представлены в таблице.

Модель Производитель Характеристики Стоимость примерная, руб.

ТР 721 «Специальные системы и технологии»Россия Максимальный ток нагрузки 16 А Потребляемая мощность 450 мВт 4800

AT10F SalusПольша Диапазон температуры 30-90Точность настройки 1Напряжение 230 VAC 10(5) A 1750

BMT-1 Ballu Диапазон температур10 — 30 °CМаксимальный ток 16 А 1150

Выбор теплового реле для холодильника

Тепловые реле для холодильников разделяются на две основные группы:

Электронная модель является более распространенной. Конструкция ее предполагает наличие датчика температуры полупроводникового типа и блока управления. Схема электронного реле достаточно сложна, но преимуществом таких устройств следует назвать высокую точность определения температуры и регулирования режимов функционирования холодильного оборудования.

Механические реле отличаются высокой надежностью и продолжительностью службы. К достоинствам таких регуляторов относится простота замены при неисправности. Устройство работает в соответствии с температурой испарителя, а электронный прибор — по температуре воздуха.

Схема подключения

Сложность в подключении заключается в том, чтобы не перепутать реле различного назначения, так как одни из них предназначены для работы в морозильных камерах, другие же могут функционировать только при плюсовых температурах.

Каждый провод согласно цветовой маркировке имеет свое предназначение:

красный, черный либо оранжевый — соединение реле с компрессором;

коричневый — фазная жила, подключающая к розетке;

зеленый, желты или белый — к лампочке холодильника;

зелено-желтый полосатый — заземляющий проводник.

Принципиальная схема для подключения теплового регулятора марки ТАМ-125 для холодильника

Обзор производителей

Для холодильников производится большое количество моделей терморегуляторов. Обзор наиболее популярных из них представлены в таблице.

Модель Характеристики Стоимость примерная, руб.

PFN-C174S-03EB Диапазон температуры от −19℃ до −14,5℃ 335

ТАМ 133 K60-L1102 Температура min = -10,4 °C, max = -25 °C. 330

K-59-P4881 Диапазон температуры от −24℃ до 3,5℃ 315

Выбор теплового реле для водонагревателя

Подбор терморегулятора осуществляется с учетом геометрических размеров нагревательного прибора, его мощности и объема бака.

Также следует учесть и такие моменты:

для того, чтобы продавец смог помочь подобрать оптимальную модель следует захватить с собой техпаспорт подлежащего замене устройства;

при самостоятельном подборе устройства следует учитывать его габариты, сопротивление и силу тока, рабочие параметры.

Реле тепловое LR2 D1314 производства компании «Schneider Electric» для защиты трехфазных двигателей

Схема подключения

Схема подключения водонагревателя представлена на рисунке.

Схема устройства и подключения накопительного водонагревателя предусматривает обязательное наличие заземления

Обзор производителей

Обзор популярных моделей тепловых реле для водонагревателей представлен в таблице.

Модель Характеристики Стоимость примерная, руб.

Cotherm TSE 16A Диапазон регулированияот +20˚С до +75˚С 990

MTS/Thermowatt 16А Диапазон регулировкиот 20° до 75°C 1280

RTM/RTS TW 15/20А/270mm Диапазон настройкиот 20° до макс. 740

Реле для автоматического выключателя, сварочного станка, компрессора

Тепловые реле для компрессора, автовыключателя и сварочного станка подбираются в соответствии с единственным правилом: номинальный ток регулятора должен быть идентичен току защищаемого устройства.

Типовые ошибки при выборе и подключении

Основной ошибкой является несоблюдение правила равенства номинального тока реле номинальному току прибора.

Еще одной характерной ошибкой можно назвать пренебрежение схемой и неправильное подключение устройства. Читайте также статью ⇒ Реле напряжения.

Вопросы-ответы по электродвигателям

Сессия вопрос-ответ по электродвигателям для частотно-регулируемого привода.До слов”Читать далее” приведены часть вопросов и ответов.

-У меня диапазон регулирования 1:10 подходит ли обычный общепромышленный электродвигатель для работы с преобразователем частоты?
– Условно подходит.

При частотах ниже 25Гц электродвигатель должен работать в повторно-кратковременном режиме с ПВ=25% из-за недостаточной охлаждающей способности вентилятора.Для восьми и более полюсных электродвигателей это значение может быть увеличено до 30 Гц.

-У меня диапазон регулирования 1:20 подходит ли обычный электродвигатель для работы с преобразователем частоты?

–Условно подходит.При частотах ниже 25 Гц электродвигатель должен работать в повторно-кратковременном режиме с ПВ=25% из-за недостаточности охлаждения вентилятором электродвигателя.

-У меня диапазон регулирования 1:50( и выше) подходит ли обычный электродвигатель для работы с преобразователем частоты?

–Нет ,не подходит.Требуется специальный электродвигатель.Например,АДЧР.-Мне надо получить вместо 1400 об/мин 2000 об/мин как мне это сделать?Есть ли какие либо ограничения?

– Можно применить преобразователь частоты задав верхний предел регулирования 100Гц и выставив частоту 66,7 Гц.Момент на валу электродвигателя при этом может упасть(если не применять преобразователи частоты с верхним регулированием типа С2000).Если у вас преобразователь частоты не модели VFD-C,то лучше помощнее выбрать электродвигатель.

– У меня электродвигатель на 400Гц .Как его включить в обычную сеть?

– 400 Гц электродвигатель в обычную сеть включается или через машинный агрегат,или через преобразователь частоты имеющий верхнюю рабочую частоту не ниже 400Гц(преобразователи имеющие на выходе частоту 0-120 Гц не подходят).В большинстве преобразователей частоты напряжение на номинальной частоте регулируется,но надо помнить,что ток через электродвигатель не должен превышать 120% номинального тока преобразователя частоты.Преобразователь частоты подбирается по току электродвигателя.-У меня электродвигатель на 100Гц. Как его включить в обычную сеть?- 100Гц электродвигатель включается в обычную сеть через преобразователь частоты.Настройки такие же как и для 400 Гц электродвигателя.

-У меня трёхфазный электродвигатель на 220 Вольт как его включить в сеть 380 Вольт?

– Такой электродвигатель в сеть 380 Вольт включается или через трёхфазный трансформатор или через преобразователь частоты.При необходимости плавного пуска или регулировки частоты допускается только преобразователь частоты.Преобразователь частоты подбирается по номинальному току электродвигателя.

-У меня трёхфазный электродвигатель на 42 Вольта. Как его включить в сеть 380 Вольт?А в сеть 220 Вольт?

– В сеть 380 Вольт электродвигатель на 42 вольта можно включить или через трёхфазный трансформатор, или через преобразователь частоты,допускающиий установку номинального напряжения ниже 100 Вольт.При этом преобразователь частоты подбирается не по мощности,а по току электродвигателя. В сеть 220 Вольт 42 вольтовый электродвигатель можно включить через преобразователь частоты.Преобразователь частоты выбирается аналогично преобразователю частоты на 380 Вольт.- У меня электродвигатель с тормозом. Как его подключить к преобразователю частоты?

– Для подключения к преобразователю частоты необходимо выделить цепь питания тормоза.Эта цепь пропускается или через контактор или через контакты реле преобразователя частоты.

При питании тормоза 220 Вольт годится и первый и второй способы подключения,а при напряжении 380 вольт только подключение через контактор.

Если в тормозе применена токовая катушка(сопротивление менее 50 Ом),то необходим источник питания рассчитанный исходя из номинального тока электродвигателя и сопротивления катушки.Обычно это 5-10 Вольт.Годится источник постоянного тока.

-У меня трёхфазный электродвигатель. Как его включить в однофазную сеть без потери мощности?

– Существуют два способа включения: через электромашинный агрегат с входным выпрямителем и через преобразователь частоты.Преобразователи частоты выпускаются для включения в однофазную сеть.У большинства фирм преобразователи рассчитаны на электродвигатели до 2,2кВт включительно,а у Omron и Powtran до 5,5 кВт.

– У меня трёхфазный электродвигатель на 380 Вольт.Как его включить в однофазную сеть?

– Существуют два способа включения: через электромашинный агрегат с выпрямителем и через преобразователь частоты VFD-VL.Электромашинный агрегат должен состоять из электродвигателя постоянного тока и генератора на 380 Вольт.Преобразователь частоты VFD-VL допускает питание от сети 220 Вольт в аварийном режме при нижнем значении напряжения сети 200 Вольт(иначе потребуются аккумуляторы с суммарным напряжением 96 Вольт).Преобразователи частоты рассчитаны на электродвигатели с током не менее 4А(2,2кВт)).- Защитит ли преобразователь частоты электродвигатель?

– Да.Защитит если в параметрах по умолчанию включена защита.

– Если на выходе преобразователя частоты один электродвигатель,то не нужны.Если два и более электродвигателя,то все электродвигатели снабжаются тепловыми реле.Контакты тепловых реле выводятся в цепь управления преобразователя частоты и на них запрещено подавать напряжения 220 и 380 Вольт.

– Допускается ли применение контакторов на выходе преобразователя частоты?

– В большинстве моделей не допускается. Если в техническом описании приводится схема с контакторами,то такое включение допускается. При этом управляет контакторами преобразователь частоты. Попадание напряжения 220 и 380 Вольт на выходные цепи преобразователя частоты недопустимо- это приводит к выходу преобразователя частоты из строя.

Как подобрать автоматический выключатель для двигателя

Правильный подбор автоматического выключателя для защити электродвигателя имеет огромное значение для оборудования. Надежность работы, защита двигателя от аварийных режимов работы и проводки напрямую зависит от подбора автоматического выключателя.

В этой статье наведем условия выбора автоматического выключателя для защиты электродвигателя. Для того чтобы выбрать автоматический выключатель необходимо знать:

— номинальный ток двигателя;

— кратность пускового тока к номинальному;

— максимально допустимый ток электропроводки.

Номинальный ток двигателя – это ток который имеет электродвигатель во время работы при номинальной мощности. Он указывается на паспорте электродвигателе или берется с таблиц паспортных данных электродвигателей.

Кратность пускового тока к номинальному – это соотношение пускового ток который возникает в электродвигателе во время пуска к номинальному. Он тоже указывается на паспорте электродвигателя или в таблицах электродвигателей.

Максимально допустимый ток электропроводки – это допустимый ток, который может проходить по проводу, кабеля, что подключен к электродвигателю.

Условия для правильного выбора автоматического выключателя для защиты электродвигателя:

— номинальный ток автоматического выключателя должен бить больше или равен номинальному току электродвигателя. Например: ток электродвигателя АИР112М4У2 Ін. дв. =11,4А выбираем автоматический выключатель ВА51Г2534 на номинальный ток Ін. = 25А и ток расцепителя Ін..рас. = 12.5А.

После этого проверим автоматический выключатель на не срабатывания при пуске электродвигателя используя условие :

где Kзап . — коэффициент запаса, который учитывает колебания напряжения, Kзап . = 1,1 ;

kр.у — коэффициент, который учитывает неточность вставки по току срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя , Kр.у = 1,2 ;

kр.п. — коэффициент, который учитывает возможное отклонение пускового тока от его номинального, kр.п. = 1,2 ;

K і — каталожная кратность пускового тока электродвигателя;

Iн.дв — номинальный ток двигателя , А.

Iу.е = 14 · Iн.рос = 14 · 12,5 = 175А

З таблицы электродвигателей находим K і = 7,0 для электродвигателя АИР112М4У2.

Подставляем в условие и определяем

Условие выполнилось, следовательно, автоматический выключатель не сработает при запуске двигателя.

— номинальный ток автоматического выключателя должен быть меньше предельно допустимого тока кабеля которым питается электродвигатель. Например: подключение сделано кабелем АВРГ (3х2,5) который имеет допустимый ток Iдоп =27А. Для водного автомата для защиты электродвигателя условие выполняется потому, что Iдоп =27А > Ін. = 25А .

В этой статье вы узнали как правильно, используя условия выбора правильно подобрать автоматический выключатель для защиты электродвигателя.

Как выбрать контактор для электродвигателя с частыми пусками

Выбор контактора для электродвигателей с частыми пусками отличается от выбора для обычных силовых соединений. Прежде всего необходимо обратить внимание на категории применения, допустимую частоту включения, механическую и коммутационную износостойкость.

В связи с тем, что у каждого электродвигателя собственный характер работы, данные параметры подбираются индивидуально для каждой модели.

Категории применения

Первое, на что нужно обратить внимание при выборе, это категории применения – режимы срабатывания расцепителя.

Электродвигатель – сложный механизм с пусковым током и повторно-кратковременными включениями, при которых он работает не в штатном режиме.

При этом нагрузка на сеть также отличается от номинальной, и механизм расцепления должен нормально срабатывать в нестандартных условиях.

Для переменного тока категории применения обозначаются маркировкой AC. Отличаются характером срабатывания:

AC-1 – для электрических моторов с активной или малоиндуктивной нагрузкой;

AC-2 – старт с фазным ротором, реверсивное торможение;

AC-3 – прямой пуск короткозамкнутого ротора, отключение вращающихся двигателей;

AC-4 – пуск и остановка электромоторов с короткозамкнутым ротором посредством противовключения. Для такого режима применяются спаренные (реверсивные) контакторы с механической блокировкой, не допускающей одновременного запуска нескольких потребителей. При этом уменьшается In и базовое количество циклов.

Для постоянного существуют собственные категории – DC:

DC-1 (аналог AC-1) – активная или малоиндуктивная нагрузка;

DC-2 – пуск электродвигателей с параллельным возбуждением, отключение при номинальной частоте вращения;

DC-3 – запуск моторов с параллельным возбуждением, отключение при медленном вращении ротора или в неподвижном состоянии;

DC-4 – пуск электродвигателей с последовательным возбуждением и остановка при номинальных оборотах;

DC-5 – старт двигателей с последовательным возбуждением и остановка с неподвижным или медленно вращающимся ротором, торможение противотоком.

Промышленные электромоторы с частыми пусками должны поддерживать категорию AC-3, AC-4 – для переменного электротока, и DC-3, DC-4, DC-5 для постоянного.

Номинальный ток и напряжение питания катушки управления

Номинальный ток – наиболее значимый параметр, подбираемый по мощности потребителя.

Главный вопрос: как правильно считать? Любой электродвигатель при запуске кратковременно выдает мощность, часто в 5-7 раз превышающую номинальную.

Тем не менее такая нагрузка сохраняется долю секунды и на работу расцепителя не влияет. Исходя из этого, берем во внимание только номинальную мощность.

Для определения номинала необходимо рассчитать In . В этом нам поможет формула из учебника по физике: In = P/(U √3xcosφ), где P – мощность (Вт), U – напряжение (В), а cosφ- коэффициент мощности двигателя.

Для наглядности рассмотрим конкретный пример: предположим, что у Вас трехфазный станок на 5,5 кВт c cosφ= 0,8 (данное значение записано в паспорте электрооборудования). При включении, по сети будет протекать:

К полученному значению еще необходимо прибавить 30% запаса, в итоге оптимальным номиналом будет 13А.

Например, если In будет равен 11,8А, ни в коем случае нельзя брать модель на 12А, иначе при увеличении мощности она сгорит.

Электропитание катушки управления подбирается по двум критериям: тип электротока (переменный или постоянный) и напряжение (от 12В до 440В – постоянный, от 12В до 660В – переменный при частоте 50 Гц и от 24В до 660В – переменный при 60 Гц). Существуют также универсальные модели с катушкой работающей и от переменного, и от постоянного тока.

Механическая и коммутационная износостойкость

Данная характеристика показывает предельное количество циклов включения-выключения – срабатываний расцепителя. Чем их больше, тем дольше будет срок службы. Это значение особенно важно для двигателей с частыми пусками.

Механическая износостойкость показывает количество включений-выключений при отсутствии напряжения. Как правило, средний механизм выдерживает около 10-20 млн. операций.

Коммутационная износостойкость определяет допустимое количество циклов срабатывания и зависит от категории применения. Например, если контактор в режиме AC-3 может переносить 1,7 млн циклов, то в AC-4 – 200 тыс. Как правило, данную характеристику производитель всегда указывает в техническом паспорте.

Коммутационная износостойкость делится на три класса:

А – самый высокий, гарантирует от 1,5 млн. до 4 млн. операций срабатывания магнитного пускателя в рабочем режиме;

Б – средний, модели данного класса выдерживают от 630 тыс. до 1,5 млн. переключений;

В – самый низкий, количество циклов от 100 тыс. до 500 тыс.

Частота включений и время срабатывания

Для электродвигателей с частыми пусками важна частота включений, группируемая по собственным классам.

Допустимое количество циклов в час

Для нормальной работы важно, чтобы максимально возможная частота включения была близка соответствующему параметру механизма расцепления. В ином случае, механизм расцепления может выйти из строя. Например, для промышленного станка оптимальным будет класс 3, допускающий 300 включений в час (в среднем – 5 в минуту).

Скорость срабатывания электромагнитного расцепителя определяется временем:

включения – промежутком с момента подачи сигнала и до замыкания главных контактов;

отключения – периодом с момента обесточивания электромагнита до расцепления линии.

При постоянном токе время срабатывания магнитного расцепителя равно нескольким сотням миллисекунд, а при переменном нескольким десяткам миллисекунд.

Дополнительные критерии для правильного выбора

Представленные выше характеристики влияют на работоспособность контактора, тем не менее дополнительные критерии делают пользование более эффективным. Прежде всего это касается конструкционных особенностей электромоторов и условий их эксплуатации.

Коэффициент возврата

Данный параметр рассчитывается по формуле Kв=Uотп/Uср, где:

Uотп – это напряжение отпускания якоря,

Uср – напряжение срабатывания.

Для катушек запитанных постоянным током коэффициент возврата равен 0,2-0,3, из-за чего невозможно применить контактор для защиты нагрузки от падения напряжения. Для переменного данное значение равно 0,6-0,7, что допускает такую защиту.

Наличие реверса

Для управления реверсивным двигателем лучше выбрать реверсивный контактор с двумя пускателями в корпусе, соединенными между собой. Между ними установлена механическая защита, блокирующая при коммутации одного контакта включение второго. Это обеспечивает максимально удобную эксплуатацию.

Степень пылевлагозащиты

Выбор данного параметра такой же, как и у любого другого электрооборудования. Если местом размещения будет защищенный шкаф, можно смело брать IP20. В случае размещения в условиях запыленности или влажности, лучше выбрать IP54. При высоком риске попадания воды или оседания конденсата на корпусе, лучше отдать предпочтение IP65.

Как защитить контактор от перегрузок?

Для защиты промышленных электромоторов совместно с контактором необходимо докупить и установить тепловое реле. Его главная функция заключается в размыкании главных контактов при нагревании до предельно высоких температур. Подобирать тепловые реле и дополнительные контакты советую у оффициального дистрибьютора – в интернет магазине АксиомПлюс.

Если надумаете покупать, то там же можно это и сделать. Но главное то что это САМЫЙ вменяемый (на мой взгляд) каталог со всеми характеристиками, которые при этом можно подбирать, а не листать печатные каталоги.

Обязательная защита

Исходя из того, что сверхвысокие температуры выведут из строя рабочий механизм, а силовые соединения при этом могут спаяться – такая защита обязательна. В данной ситуации понадобится аварийная остановка двигателя посредством обесточивания цепи.

Кроме того, тепловое реле стоит от 150 грн, и такое приобретение полностью оправдано. По сути, это страховка на будущее – она увеличит срок эксплуатации электромагнитного расцепителя и защитит его от поломки.

Совмещенный и более дешевый вариант

У популярных производителей, например IEK, есть контакторы (серия КМИ) укомплектованные вмонтированными внутри корпуса тепловыми реле. Если приобрести один из таких аналогов, можно хорошо сэкономить, так как нивелируется необходимость приобретения дополнительных защитных устройств.

Альтернативное и универсальное решение

В качестве альтернативы можно установить один из таких вот универсальных блоков защиты (УБЗ). Он защищает сеть (и электродвигатель) от:

коротких замыканий;

скачков напряжения;

нарушений сопротивлений изоляции;

технологических перегрузок;

климатических условий – экстремальных температур, повышенной влажности.

Данная система автоматически измеряет и контролирует все рабочие параметры мотора и не допускает возникновения аварийной ситуации. УБЗ включает функции теплового реле и защищает от ряда других негативных факторов.

Тепловое реле и УБЗ подбираются по номинальному току и напряжению. По конструкционному исполнению монтируются в панель управления или DIN-рейку.

Каким должен быть контактор для электродвигателя с частыми пусками?

Проанализировав вышеизложенные характеристики, можно выделить оптимальные критерии выбора:

Поддержка категорий применения AC-3 и AC-4 для переменного тока, и DC-3, DC-4, DC-5 – для постоянного;

Класс коммутационной износостойкости не ниже Б;

Дополнительная защита тепловым реле или УБЗ;

Рекомендуемая частота включений не ниже 1200.

Тем не менее такие параметры как, например, напряжение питания катушки управления лучше подбирать исходя из частного случая, а именно марки электродвигателя и специфики его работы. С этим Вам всегда помогут опытные специалисты Аксиом-Плюс.

При написании использовались материалы AXIOMPLUS.COM.UA

Владислав Ромаха специально для METALSTANKI.COM.UA

Копирование для последующей публикации без разрешения автора ЗАПРЕЩЕНО

Источник