|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Реле термисторной защиты функционирует независимо от номинального тока двигателя, класса электроизоляционных материалов и вида пуска. 
Если температура и напряжение питания в пределах нормы, то контакт исполнительного реле замкнут, и питание электроустановки включено.
2 или другой, соответствующий DIN 44081/44082 на необходимую температуру срабатывания
коммутируемый ток, (АС1)Термисторная защита электродвигателей
Наряду с автоматами защиты двигателей, тепловыми реле, в современных двигателях для защиты от перегрева применяются температурные датчики на основе термисторов и позисторов.
В отличии от традиционных способов, например тех же тепловых реле, где защита асинхронных двигателей от перегрузки осуществляется на основе теплового воздействия тока, нагревающего биметаллическую пластину реле, термисторная защита реагирует непосредственно на температуру обмоток двигателя.
Защита при помощи тепловых реле, автоматов защиты двигателей, является косвенной тепловой защитой, так как не взаимодействует непосредственно с обмотками двигателя. То есть она реагирует не на фактическую температуру нагрева обмоток статора, а на количество выделенного тепла без учета времени работы в зоне перегрузок и реальных условий охлаждения двигателя.
В определенных случаях такая защита может быть не достаточно эффективна, так как не позволяет определить с достаточной точностью действительную температуру нагрева электродвигателя. Это относится, в частности, к электродвигателям с продолжительным периодом запуска, частыми включениями-выключениями и т.д.
В случае защиты на основе PTC-датчиков, контроль за степенью нагрева обмоток статора осуществляется напрямую, так как датчики встроены в обмотки, то есть имеют с ней непосредственный контакт.
Благодаря этому обеспечивается защита двигателя от перегрузки, асимметрии и обрыва фаз, недостаточного охлаждения, так как все эти причины так или иначе приводят к нагреву обмоток, а следовательно к срабатыванию датчиков.
Также важной особенностью такого типа защиты является то, что срабатывание зависит только от температуры двигателя и не зависит от нагрузки на сам двигатель.
Термисторные датчики не защищают электродвигатель в случае короткого замыкания, а также пробоя изоляции.
Принцип действия терморезисторов
Термисторы и позисторы относятся к полупроводниковым термосопротивлениям, принцип работы которых основан на изменении сопротивления в зависимости от температуры. В зависимости от типа, они могут иметь как прямую, так и обратную нелинейную характеристику зависимости сопротивления от температуры.
NTC (Negative Temperature Coefficient) датчики, они же термисторы представляют собой полупроводниковые резисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). То есть при при достижении заданной температуры их сопротивление резко уменьшается.
PTC (Positive Temperature Coefficient ) позисторы наоборот, имеют положительный температурный коэффициент сопротивления (ТКС).
Для данного типа характерно резкое увеличение своего сопротивления при достижении заданной температуры. Для электродвигателей чаще применяется именно этот тип защиты.
На каждую обмотку асинхронного двигателя монтируется по одному температурному датчику, то есть всего получается три датчика. Подключение датчиков, в зависимости от типа, может быть выполнено как параллельно, в случае применения термисторов, так и последовательно, в случае позисторов.
Помимо достоинств, есть у данной защиты и один недостаток, если это можно назвать недостатком. Дело в том, что датчики нельзя напрямую подключить к коммутационному устройству, например контактору. Требуется некое промежуточное звено, которое в начале проанализирует значение температуры с датчика, а потом уже выдаст сигнал на включение или отключение. Таким устройством является реле термисторной защиты.
Реле термисторной защиты
Реле термисторной защиты обеспечивает прямое измерение температуры обмотки двигателя, некоторые модели имеют функцию контроля исправности датчиков (обрыв и короткое замыкания).
Рассмотрим работу термисторного реле на примере устройства Siemens 3RN1012-1CK00.
Для индикации работы встроены два светодиода (READY/TRIPPED), сигнализирующие соответственно о рабочем состоянии реле и его срабатывании. Данный тип реле имеет возможность ручного, автоматического и дистанционного сброса в исходное состояние. По умолчанию осуществляется автоматический сброс. Ручной сброс производится кнопкой TEST/RESET на передней панели реле. При нажатии кнопки TEST/RESET более 2 секунд вызывается функция тестирования и происходит симуляция расцепления. Для дистанционного сброса необходимо подключить внешний выключатель на клеммы Y1 и Y2.
В нормальном режиме работы, пока сопротивление подключенных датчиков не достигает порога срабатывания, исполнительное реле включено и через NO контакты сигнал приходит на контактор. При превышении температурного порога, хотя бы одного из датчиков, реле выключается. Возврат в исходное рабочее состояние происходит автоматически после охлаждения термисторов.
Число включаемых последовательно температурных датчиков зависит от суммарного сопротивления в холодном состоянии и не должно превышать 1,5 кОм — Rобщ = R1+R2…+Rn <=1.5 kОм.
Температура срабатывания составляет от 60 до 180°C, в зависимости от установленного датчика. Точность срабатывания реле примерно 6°C.
Схема подключения термисторного реле
Питание приходит на контакты A1, A2, A3. Обратите внимание, что напряжение питания данного реле может быть как 230В, в этом случае задействованы клеммы A1 и A2, так и 110В — в этом случае подключаются клеммы A3 и A2.
На контакты T1 и T2 подключается температурный датчик. К данной модели реле может быть подключен только один контур, на другие модели количество подключаемых контуров датчиков может отличаться.
Клеммы Y1 и Y2 — Подключение внешнего контакта для дистанционного сброса.
Состояние релейных контактов 95-96 и 97-98 показано при подаче управляющего напряжения, то есть в рабочим состоянии.
Один из этих контактов (95-96) задействован в схеме управления двигателем, через него приходит сигнал на катушку контактора. Другой контакт (97-98) может быть задействован в цепях сигнализации, например через него может быть подключен индикатор срабатывания защиты двигателя.
В завершении статьи хотел бы отметить ряд моментов, связанных с термисторной защитой.
Во первых, температурная защита встроена далеко не во все, даже современные, электродвигатели и значит чисто технически может быть неприменима.
Во вторых температурная защита более эффективна в том случае, если двигатели работают в тяжелых условиях эксплуатации, с частыми коммутациями, в условиях загрязненной окружающей среды, при работе двигателей с частотными преобразователями.
И в третьих, наилучшим решением будет применение комплексной защиты с использованием как автоматов защиты двигателей, так и термисторной защиты.
Реле термисторного контроля | Аллен-Брэдли
Загрузка
Наши термисторные реле контроля бюллетеня 817S защищают оборудование от перегрева и предлагают дополнительные функции защиты двигателя, которые можно легко добавить и применить к цепям управления двигателем.
Связаться с дистрибьютором
Найти офис продаж
817S Мониторинг термистора
Связаться с дистрибьютором
Обзор
Типичные области применения термисторных реле контроля бюллетеня 817S включают:
- Вентиляторы
- Компрессоры
- Конвейеры
- Станки для резки и сверления
- Вентиляторы
- Смесители
- Насосы
- Двигатели с ЧРП
Выбор продукта
БЕТА
Наша подборка продуктов обновляется! Посмотрите на новый опыт.
БЕТА
Используйте поле поиска, чтобы найти список продуктов в этом семействе продуктов:
SearchSearch
Загрузка
Используйте наш инструмент настройки для настройки пользовательского продукта:
LAUNCH PRODUCT CONFIGURATION ASSISTANT
FlagFlag
Технические характеристики
Сертификаты
Обозначение компонента, внесенное в список UL Обозначение компонента, внесенное в список UL
- Внесенный в список cULus — № файла E14840; Направляющие № NKCR, NKCR7
Документация
| Ресурс | Номер публикации | Язык |
|---|---|---|
| Брошюра о решениях для защиты двигателей | 193-BR029 | Английский |
| Спецификации дополнительных устройств защиты двигателя Технические характеристики | 809S-TD001 | Английский |
Термисторное реле
: принцип работы, выбор, основы
Стремление уменьшить объемы компонентов, снизить затраты и уменьшить вес без ущерба для производительности или надежности, проблемы, связанные с управлением тепловым режимом для электродвигателей, возрастают.
Управление температурным режимом для электродвигателей будет становиться все более важным, поскольку отрасль автоматизации продолжает расти. Вот почему вы должны знать основы термисторного реле. (Иногда его называют реле PTC или термисторным реле защиты двигателя.)
Что такое термисторное реле?
Термисторное реле контролирует и измеряет температуру обмотки электродвигателей. Когда в обмотках возникает высокая температура, он защищает двигатели от перегрева, перегрузки и недостаточного охлаждения.
Многие устройства защиты двигателей защищают двигатели от перегрева и перегрузки на основе информации о токе двигателя. Эти устройства не определяют реальную температуру. Температура в горячих точках двигателя может быть выше ожидаемой из-за расположения двигателя или недостаточного охлаждения.
Во избежание этого двигатели должны быть защищены от высоких температур. Это можно сделать, измеряя температуру с помощью датчиков PTC в обмотках двигателя и/или подшипниках и контролируя эти сигналы с помощью термисторного реле.
Преимущества прямого контроля температуры двигателя
Контроль всех возможных возмущающих воздействий, таких как:
- Недостаточное охлаждение
- Тяжелый режим
- Слишком маленькие размеры
- Перегрузка
- Разница температур окружающей среды между панелью управления и окружающей средой двигателя
- Дефекты подшипников качения и т. д.
Что делает термисторное реле?
Точный прямой контроль температуры в обмотках двигателя имеет решающее значение. Термисторные реле оценивают сопротивление датчиков PTC, встроенных в обмотки двигателя. Это прямой и поэтому очень точный метод измерения.
Двигатель имеет неподвижные и вращающиеся элементы. Твердая часть – статор, вращающаяся часть – ротор. В асинхронных двигателях обмотки расположены в статоре. Статор представляет собой чугунный корпус с ребрами радиатора с сердечником из штампованных электроизолированных листов.
Обычно трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет трехфазные обмотки U, V, W. Обмотки намотаны вокруг пазов статора со сдвигом между обмотками на 120°.
Обмотки начинаются и заканчиваются в клеммной коробке двигателя. Три фазы на клеммной коробке могут быть соединены по схеме «звезда» или «треугольник». К этим клеммам подключается напряжение питания. Генератор работает по тому же принципу. Здесь U1 и U2, V1 и V2, а также W1 и W2 — это точки, в которых можно снимать генерируемые напряжения.
В каждой обмотке протекает определенный ток. Это индуцирует магнитное поле, которое заставляет ротор двигаться.
Датчики PTC являются одной из первых частей, устанавливаемых в двигатель. Для каждой обмотки достаточно одного термистора, так как ток, вызывающий нагрев, постоянен в каждой обмотке. Датчики PTC подключаются к устройству контроля через клеммы T1 и T2 на клеммной коробке.
Принцип работы термисторного реле
Термисторное реле имеет разные характеристики и различное функционирование.
Чтобы объяснить функцию, рассмотрим приложение, в котором скорость двигателя регулируется преобразователем частоты. Двигатель обычно оснащен тремя датчиками PTC, подключенными последовательно к клеммам T1 и T2. Суммарное сопротивление датчиков, подключенных к клеммам, должно быть не более 1,5 кОм. Каждый термистор обычно имеет 100 Ом при нормальной работе, поэтому последовательное соединение трех датчиков дает 300 Ом. Реле работает по принципу замкнутой цепи, поэтому выход обесточен до тех пор, пока не подключено питание. Как и в нашем примере клемма 12 может использоваться для подключения сигнальной лампы. В нормальных условиях выходное реле находится под напряжением. Общее сопротивление ниже температурного порога 3050 Ом ± 550 Ом для реле.
Даже если чрезмерно нагревается только один из датчиков PTC в цепи, выходное реле обесточивается и выключает двигатель.
Все устройства термисторной защиты электродвигателя имеют функцию автоматического сброса, другими словами, реле снова автоматически включается после падения сопротивления ниже температурного гистерезиса, в данном случае 1900 Ом ± 400 Ом.
Выбор термисторного реле
Вы можете выбрать устройство в соответствии с диапазоном напряжения питания, номинальной частотой, количеством выходных контактов, индикацией состояния и шириной корпуса, необходимой для применения.
Следующим важным параметром является точность настройки температурного порога и гистерезиса. Другим важным фактором является количество цепей датчиков, которые может контролировать устройство. Устройства имеют различные функции контроля, такие как контроль обрыва провода, обнаружение короткого замыкания и энергонезависимое запоминание неисправностей.
Варианты сброса, также следует учитывать сертификаты Atex.
Схема подключения термисторного реле
Особенности и применение термисторных реле
Термисторное реле может быть полезно во всех областях применения, где используются двигатели, особенно там, где часты перегрузки, которые могут привести к повреждению двигателя: насосные станции, водоподготовка, конвейеры, погрузочно-разгрузочные работы, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и чиллеры.
и т.д.
Характеристики резистора не зависят от гармоник. Поэтому термисторная защита используется в двигателях, таких как преобразователи частоты и устройства плавного пуска.
Еще одним аргументом в пользу использования термисторного реле является возможность сброса. Термисторные реле имеют автоматический, ручной или удаленный сброс, запускаемый управляющим входом, например, от ПЛК. Тип сброса следует выбирать тщательно и зависит от приложения.
Сложные устройства имеют функцию обнаружения короткого замыкания и контроля обрыва провода. Термисторные реле можно проверить с помощью кнопки тестирования. Для достижения определенного уровня безопасности в приложениях с настроенным автоматическим сбросом устройства термисторной защиты имеют функцию энергонезависимой памяти для предотвращения сброса, вызванного сбоем питания.
Одной из важных особенностей термисторных реле является возможность сброса. Базовый автоматический сброс реализован во всех устройствах термисторной защиты двигателя.