Thermisch relais: constructie, circuit, werking en toepassingen

EEN relais is een elektrisch bediende schakelaar die wordt gebruikt om de circuits te openen en te sluiten of om elektrische verbindingen te maken of te verbreken door simpelweg elektrische signalen van externe bronnen te krijgen. Deze zijn vereist wanneer elektrische isolatie verplicht is in regelcircuits, anders wanneer verschillende circuits moeten worden aangestuurd met een enkel signaal. Er zijn verschillende soorten relais die op de markt verkrijgbaar zijn en die afhankelijk van de toepassing worden gebruikt. Het thermische relais is dus een van de typen relais die wordt gebruikt om volledige veiligheid te bieden tegen enkelfasige, ongebalanceerde spanningen en overbelastingen. Thermische relais zijn de perfecte oplossing voor het bieden van bescherming aan motoren die de meest nauwkeurige uitschakeling van de elektromotor bieden tijdens enkelvoudige fasering en overbelasting. Dit artikel bespreekt een overzicht van een thermisch relais – werken met applicaties.

Wat is een thermisch relais?

Thermische relaisdefinitie is; het relais dat wordt gebruikt om elektromechanische bescherming te bieden aan elektromotoren tegen overbelasting en ook om extreme ingangsstroom te trekken, staat bekend als een thermisch relais. Deze relais bieden enorme bescherming tegen stabiele elektrische schade door elektrische anomalieën zoals overspanningen en fase-uitval. Het thermische relaissymbool wordt hieronder weergegeven.

Constructie van thermisch relais

De constructie van het thermische relais is vrij eenvoudig. Dit relais is opgebouwd uit belangrijke onderdelen zoals bimetalen strips, verwarmingsspiralen en de CT ( huidige transformator: ).

De stroomtransformator (CT) in dit relais levert eenvoudig de stroom naar de verwarmingsspoelen. Dus de thermische energie van de verwarmingsspiraal zal de bimetalen strips verwarmen waar deze strips zijn gemaakt met verschillende materialen zoals staal en de legering van nikkel. Deze materialen hebben een maximale staalweerstand en zijn ook vrij van thermische veroudering.

In het bovenstaande relais is een geïsoleerde leverarm eenvoudig verbonden met de uitschakelspoel via de bimetalen strips en de veer. De spanning van de veer wordt gewijzigd met behulp van de sectormodelplaat.
Als het systeem eenmaal in de normale bedrijfstoestand is, blijft de veer recht. Dus wanneer er een storing in het systeem optreedt, wordt de bimetalen veer verwarmd en buigt. De spanning van de veer zal loslaten om de contacten van het relais uit te schakelen. Dus het relaiscontact zal de uitschakelcircuitmatrijs bekrachtigen waarop de contacten van de stroomonderbreker sluiten. Het systeem blijft dus veilig.

Werkingsprincipe van thermisch relais:

Het werkingsprincipe van het thermische relais is dat wanneer een strookje bimetaal in het thermische relais wordt verwarmd door een verwarmingsspiraal en buigt dan en maakt normaal open (NO) contacten.

Zodra de motor normaal werkt, zal het thermische element van het thermische relais niet voldoende warmte produceren om de beveiligingsfunctie te laten werken en het normaal gesloten (NC) contact zal gesloten blijven. Zodra de motor overbelast is, zal het thermische element in het relais voldoende warmte produceren om de beveiligingsfunctie te laten werken en het normaal gesloten (NC) contact zal worden verbroken om ervoor te zorgen dat de elektromotor stroom verliest door het regelcircuit om de elektromotor te bewaken. Nadat de probleemoplossing is uitgevoerd, moet dit relais worden gereset voordat de elektromotor opnieuw wordt gestart.

Over het algemeen heeft het thermische relais twee resetvormen, automatische en handmatige reset. Deze conversie van twee resetformulieren wordt eenvoudig voltooid door simpelweg de resetschroef te veranderen. Zodra het thermische relais is ontworpen, stelt de fabrikant het meestal in op de automatische reset-toestand. Of het relais tijdens het gebruik is ingesteld op automatische reset of handmatige reset, hangt voornamelijk af van de specifieke toestand van het regelcircuit.

Soorten thermisch relais

Thermische relais zijn verkrijgbaar in drie soorten bimetaal thermische, solid-state en temperatuurregeling..

Bimetaal thermisch

Een bimetaal thermisch relais gebruikt een bimetalen strip om de contacten mechanisch te openen. Deze strip bevat twee metalen samengevoegde stukken die met verschillende snelheden toenemen zodra ze worden blootgesteld aan hitte. Zodra ze zijn verwarmd, zal de bimetalen strip buigen. In dit relais is de bimetalen strip door een veer verbonden met contact. Zodra overtollige warmte ervoor zorgt dat de strip door de overstroom buigt en aan de veer wordt getrokken, worden de contacten in het relais uit elkaar getrokken en wordt het circuit verbroken. Zodra de strip is afgekoeld, keert hij terug naar zijn werkelijke vorm.

Solid state relais

Solid-state relais hebben geen mechanische of bewegende delen. Dit relais berekent eenvoudig de informatie van de Thermal overbelastingsrelais: en de normale motortemperatuur door simpelweg de begin- en lopende stromen te controleren. Deze relais zijn sneller in vergelijking met elektromechanische relais en bevatten ook uitschakeltijden en instelbare instelpunten omdat ze geen vonk kunnen genereren, dus worden ze gebruikt in onstabiele omgevingen.

Relais voor temperatuurregeling

Dit type relais wordt gebruikt om de temperatuur van de motor direct te detecteren met behulp van een thermische weerstandsonde en thermistor die in de wikkeling van de motor zijn bevestigd. Zodra de nominale temperatuur van de RTD-sonde is bereikt, neemt de weerstand snel toe. Daarna wordt deze toename gedetecteerd via een drempelschakeling, die de contacten van het relais opent.

Smeltende Legering Relais

Een thermisch relais van smeltende legering omvat een verwarmingsspiraal, een eutectische legering en een mechanisme om het circuit te onderbreken. Door deze verwarmingsspoel te gebruiken, zal dit relais de temperatuur van de motor meten door simpelweg de opgenomen stroom te bewaken.

Thermisch relais schakelschema & werken

Hieronder wordt een thermisch relaiscircuit voor overbelastingsbeveiliging weergegeven dat wordt gebruikt om een ​​storing in de motor te voorkomen. Dit overbelastingsbeveiligingscircuit bestaat uit een zekering, magneetschakelaar, thermisch relais, startknop en stopknop.

Wanneer het thermische relais wordt gebruikt om de motor tegen overbelasting te beschermen, wordt het thermische element van het relais eenvoudig in serie aangesloten op de statorwikkeling van de motor. Het normaal gesloten contact van het thermische relais wordt eenvoudig in serie geschakeld met het stuurcircuit van de AC-contactor

Als de elektrische motor is overbelast, dan zal de stroom van de stroom binnen de wikkeling worden verhoogd en de stroom van de stroom binnen het thermische element van het relais ook worden verhoogd, en de temperatuur van de bimetalen plaat neemt toe en het buigniveau neemt toe. Daarna duwt het op het NC-contact om het spoelcircuit van de AC-schakelaar los te koppelen en los te koppelen, zodat deze schakelaar de voeding van de elektromotor loskoppelt. De elektromotor wordt dus beschermd door te stoppen.

De spoel van de wisselstroomschakelaar wordt dus uitgeschakeld en het hoofdcontact is uitgeschakeld om de elektromotor M te stoppen. Ten slotte zal de overbelasting van de motorwikkeling effectief worden geëlimineerd. Zodra de overbelastingsfout is verwijderd, wordt de resetknop van het thermische relais ingedrukt en wordt de startknop ST ingedrukt, zodat de motor weer begint te werken.

Hoe een thermisch relais selecteren?

De functie van het thermische relais is om de elektromotor te beschermen tegen overbelasting. Om ervoor te zorgen dat de elektromotor zowel voldoende als noodzakelijke bescherming tegen overbelasting kan bereiken, is het vereist om de prestaties van de motor volledig te kennen en deze te voorzien van een geschikt thermisch relais om de vereiste instellingen te bereiken. Over het algemeen zijn de gerelateerde omstandigheden van de motor de startstroom, werkomgeving, werksysteem, belastingsaard, toelaatbare overbelastingscapaciteit, enz.

De juiste keuze van dit relais hangt sterk samen met de werking van de motor. Zodra het thermische relais wordt gebruikt om de motor voor de lange termijn te bewaken, wordt het geselecteerd op basis van de nominale stroom van de motor. De instelwaarde van het thermische relais kan bijvoorbeeld gelijk zijn aan 0,95-1,05 keer de nominale stroom van de motor, anders is de mediane waarde van de ingestelde stroom van het relais gelijk aan de nominale stroom van de motor en wordt daarna aangepast.

Als dit relais eenmaal wordt gebruikt om een ​​motor te bewaken die gedurende een korte tijd vaak wordt gebruikt, heeft dit relais gewoon een bepaald flexibiliteitsbereik. Als er meerdere bewerkingen per uur zijn, verdient een thermisch relais met een stroomtransformator met snelheidsverzadiging de voorkeur.

Voor bepaalde motoren die werken met frequente voorwaartse en achterwaartse fasen AAN & UIT, is het niet geschikt om deze relais te gebruiken als overbelastingsbeveiligingen. Als alternatief worden temperatuurrelais of thermistoren gebruikt in de wikkelingen van motoren om ze te bewaken.

Dit relais heeft de capaciteit van lage overbelasting, dus het is voornamelijk ontworpen om minder dan 6 - 7 keer meer te werken dan de vollaststroom.

Dit relais wordt niet gebruikt bij kortsluiting. Wanneer de kortsluitstroom de temperatuur van de bimetalen strip verhoogt, worden de relaiscontacten gesloten. Dit relais wordt dus voornamelijk gebruikt door het kortsluitrelais met alleen de tijdslimietzekering.

Voordelen:

De voordelen van thermische relais omvatten de volgende.

• Thermische relais hebben een grotere nauwkeurigheid.
• Ze beschermen elektrische motoren uiteindelijk tegen oververhitting. Ze kunnen dus gemakkelijk worden gebruikt in 1 & 3 motoren.
• Deze relais zijn eenvoudig te installeren.
• Ze kunnen rechtstreeks op aannemers worden gemonteerd en anders eenvoudig op het bedieningspaneel worden gemonteerd met railadapters.
• Sommige relaismodellen zijn eenvoudig uitgerust met interne selectieknoppen voor de tripklasse.
• Deze relais zijn beschikbaar met automatische en handmatige resetfuncties voor eenvoudige bediening.
• Ze bevatten een interne testknop die wordt gebruikt voor het oplossen van problemen.
• Deze zijn zeer actief op een breed en instelbaar stroombereik.
• Ze hebben een trip-free mechanisme dat wordt gebruikt voor een optimale werking.
• Ze bevatten temperatuurcompensatiefuncties die worden gebruikt voor een nauwkeurige werking.
• Deze kunnen gemakkelijk overal worden gebruikt.

nadelen

De nadelen van thermische relais zijn de volgende.

• Thermische relais hebben geen kortsluitbeveiliging, hoewel ze wel elektrische beveiliging bieden.
• De werking van de meeste op thermische relais gebaseerde apparaten is traag.
• Deze zijn niet ontworpen door directe onderbrekingsfuncties, maar ze moeten worden gebruikt met andere elektrische beveiligings- en schakelapparaten voor het loskoppelen van een stroomcircuit.
• Ze werken optimaal tegen circuits met lage weerstand.
• Wanneer ze worden gebruikt in zware circuits, presteren ze niet altijd goed.
• Deze zijn niet bestand tegen trillingen en elektrische schokken.
• Deze relais zijn niet beschikbaar met een hoge schakelfrequentie, dus ze hebben vaak tijd nodig om koud te worden als ze zijn geactiveerd en oververhit zijn geraakt.

Toepassingen

De toepassingen van thermische relais omvatten de volgende.

• Het thermische relais wordt gebruikt bij de overbelastingsbeveiliging van de motor.
• Dit is een beveiligingsapparaat dat voornamelijk is ontworpen om de stroom uit te schakelen zodra de elektromotor gedurende langere tijd extra stroom gebruikt.
• Deze relais zijn nuttig bij het beschermen van elektrische apparaten, motoren en transformatoren tegen oververhitting.
• Dit relais is voornamelijk bedoeld voor stroomafhankelijke bescherming van toepassingen bij normale opstartomstandigheden tegen ontoelaatbaar hoge temperatuurstijgingen als gevolg van fase- of overbelastingsuitval.
• Dit zijn beschermende elektrische apparaten die voornamelijk worden gebruikt voor overbelastingsbeveiliging van elektrische circuits en apparaten.
• Dit wordt voornamelijk gebruikt in gelijkstroommotoren met een laag uitgangsvermogen en inductiemotoren op basis van eekhoornkooien op lage spanning.
• Deze relais worden gebruikt in motorstartcircuits om te voorkomen dat de motor extreme stroom gebruikt die zeer gevaarlijk is voor de isolatie van de motor.
• Deze relais voorkomen motorschade en zorgen ervoor dat de apparatuur zeer lang blijft werken.
• Dit relais wordt gebruikt in een gelijkstroommotor met een laag uitgangsvermogen en een eekhoornkooi-inductiemotor met lage spanning.

Dit is dus een overzicht van een thermische relais - werkend met toepassingen. Deze relais zijn beschermende elektrische apparaten die voornamelijk worden gebruikt voor overbelastingsbeveiliging van elektromotoren, elektrische apparatuur en elektrische circuits. Hierbij een vraag voor jullie, wat is de functie van een relais?