Тепловое реле это

Тепловое реле.

1. Тепловое реле. 3

2. Описание работы. 10

3. Ход выполнения работы. 11

4. Cписок литературы. 13

Тепловое реле — это аппараты, коммутирующие электрическую цепь — в зависимости от температуры чувствительного органа. Чаще всего таким органом является биметаллическая пластина, состоящая из двух сваренных между собой пластин, имеющих различный коэффициент теплового расширения (рис.1,а). Пластина нагревается под действием тока, протекающего по ней или по специальному нагревателю. При увеличении температуры биметаллическая пластин изгибается, так как одна ее сторона удлиняется больше, чем другая и нажимает на упор, заставляя его замыкать или размыкать контакты.

Рисунок 1. Устройство теплового реле:

а — чувствительный элемент;

б — прыгающий контакт

Так как нагревание пластины происходит довольно медленно (несколько секунд), то контакт замыкается неуверенно, поэтому приходится применять специальную конструкцию. На (рис.1, б) показан прыгающий контакт теплового реле. Он позволяет быстро разомкнуть контакты 1 при достижении нагретой биметаллической пластиной 3 правого положения. Пружина 2 обеспечивает только два устойчивых положения мостика 5. После остывания пластины мостик остается в прежнем положении (показано пунктиром), не смотря на то, что пластина выпрямилась.

Чтобы замкнуть контакт, нажимают рукой на специальную кнопку 4. чашечка освобождается и мостик возвращается в первоначальное положение. Ручной возврат предусмотрен для того, чтобы можно было устранить неисправность после автоматического отключения цепи, а затем уже включить ее вновь. Возможно выполнение реле и с самовозвратом. Регулирование тока срабатывания осуществляется винтом, изменяющим начальное положение биметаллической пластины.

Тепловое реле строятся главным образом на следующих принципах:

1. на преобразовании тепловых воздействий в механические перемещения, которые и используются для приведения в действие исполнительных элементов;

2. на непосредственном преобразовали и тепловых воздействий изменение электрических или магнитных характеристик

Действие биметаллических тепловых реле основано на разности линейного удлинения (рис.2.а) двух пластин из металлов с различными коэффициентами линейного расширения α₂ > α₁. Если пластины из двух таких разных металлов жестко соединить друг с другом и нагреть, то это приведет к тому, что составная пластина изогнется в сторону материала с меньшим температурным коэффициентом α₁. Механическое усилие, развиваемое пластиной при изгибании, используется для приведения в действие исполнительного элемента реле — контактов.

а — Принцип работы биметаллического реле

б — Способы нагрева пластин

Конструктивные формы биметаллических пластин разнообразны. Нагрев может осуществляться непосредственно током цепи, проходящим по пластине 1 (рис.2.б); при косвенном нагреве ток цепи проходит по нагревательному элементу 2. теплота от нагревательного элемента передается пластине; при комбинированном способе нагрева ток цепи проходит по пластине и нагревательному элементу.

Рисунок 3. Некоторые схемы устройства биметаллических тепловых реле

Некоторые схемы устройства биметаллических тепловых реле приведены на рисунке 3. Простейшая схема представлена на рисунке 3.а: при нагреве пластина 1 изогнется и, воздействуя через изоляционный штифт 3 на пружинный контактный рычаг 2. разомкнет контакты 4. Уставка (по времени, по току) срабатывания регулируется высотой неподвижного контакта. Возврат реле происходит автоматически при снижении нагрева. Недостатками конструкции являются медленное размыкание контактов, незначительная скорость их движения и непостоянство контактного нажатия при замкнутых контактах. Все это приводит к быстрому износу контактов.

Система по рисунку 3.б лишена указанных недостатков. В замкнутом положении контакта контактное нажатие создается небольшим магнитом 5. притягивающим связанный с биметаллической пластинкой якорь 6. При нагревании биметаллическая пластинка стремится оторвать якорь от магнита. Когда температура пластины достигнет некоторого значения, соответствующего уставке срабатывания, усилие пластины преодолеет притяжение магнита и пластина скачком перейдет в нижнее положение, размыкая одни контакты и замыкая другие. Возврат реле происходит автоматически после остывания пластины.

В системе по рисунку 3.в биметаллическая пластина служит защелкой. Она же создает контактное нажатие за счет пружинящих свойств контактного рычага. При нагреве конец пластинки изогнется и освободит контактный рычаг. Под действием пружины 7 контакты разомкнутся. Движение контакта ограничивается упором 8. Эта система не имеет самовозврата, так как после остывания пластина не может вернуть контакты в исходное положение. Возврат реле здесь принудительный — обычно ручной.

В системе по рисунку 3.г пластинчатая пружина 9 препятствует размыканию контактов до тех пор, пока усилие P₁ развиваемое пластиной, не станет больше усилия Р₃ (Р₂ — сила, развиваемая пружиной, Р₃ — составляющая этой силы, препятствующая размыканию контактов). При температуре, когда P₁ станет больше Р₃. пластина скачком выгнется и разомкнет контакты. Возврат системы произойдет автоматически после остывания.

В системе по рисунку 3.д биметаллическая пластина, ранее выгнутая в сторону, противоположную той, в которую она выгибается при нагреве, удерживается в этом положении при помощи пружины 7 и подвижного рычага 10. При нагреве пластина скачком перегнется в другую сторону и переключит контакты. Эта система не имеет самовозврата.

В системе по рисунку 3.е, происходит одновременное скачкообразное перегибание биметаллической пластины и переключение контактов. Система имеет также скачкообразный самовозврат.

Недостатком всех тепловых реле является изменение уставки срабатывания в зависимости от окружающей температуры. Для того чтобы уменьшить влияние окружающей температуры на ток срабатывания, следует рабочую температуру биметалла выбирать как можно более высокой, для этих же целей применяют вторую компенсационную биметаллическую пластину, достигая при ее помощи либо компенсации прогиба (рис. 3.ж), либо компенсации усилия (рис. 3.з)

Биметаллические тепловые реле получили очень широкое распространение как реле защиты электродвигателей (главным образом переменного тока) от недопустимого перегрева при длительных перегрузках. Надежность и эффективность этой защиты достигаются при совпадении временных характеристик по нагреву у реле и у двигателя. Биметаллическая пластина должна при данном токе перегрузки двигателя достигнуть температуры срабатывания за такое время, в течение которого двигатель может выдерживать данную перегрузку. Поэтому одной из основных характеристик теплового реле является время — токовая характеристика (рис. 4.а), выражающая зависимость времени срабатывания реле от тока, протекающего через него.

На рисунке 4.б в качестве примера устройства приведен общий вид одного из реле серии ТРМ. В холодном состоянии биметаллический элемент 1 удерживается у одного из отгибов упора 2 пружиной 3. которая одновременно прижимает подвижные контакты 4. закрепленные на колодке 5. к неподвижным контактам 6 и нажатие.

При нагревании биметаллический элемент стремится изогнуться, этому препятствует пружина 3. удерживающая элемент в исходном положении. Если в цепи, защищаемой реле, возникнет недопустимо большой ток, температура биметалла увеличится и изгибающее усилие в элементе станет достаточным для преодоления усилия пружины. Элемент скачкообразно перемещается к противоположной стороне упора и мгновенно перебрасывает колодку 5 с подвижными контактами в другое коммутационное положение.

После срабатывания элемент удерживается на упоре усилием пружины 3 до тех пор, пока по мере его остывания возвращающее усилие не станет больше удерживающего усилия пружины. Возвращаясь в исходное положение, элемент также скачкообразно переходит от одной стороны упора к другой. При этом мгновенно перебрасывается контактная пружина.

Кратность тока срабатывания по отношению к уставке по току

Рис.4 .Тепловое реле:

а- время — токовая характеристика;

б — общий вид реле серии ТРМ

Переключение контактной группы обеспечивает неизменность контактного нажатия до момента срабатывания реле, благодаря чему создается большая надежность работы механизма. Момент перебрасывания биметаллического элемента регулируется изменением числа прокладок 7 между корпусом 8 и скобкой 9. на которой качается колодка с контактами. Время возврата регулируется подгибкой конца упора 2. на который опирается биметаллический элемент при срабатывании. Контакты реле выполняются мостикового типа с серебряными напайками.

Гарантированное отсутствие самовозврата для реле с замыкающими контактами может быть обеспечено в условиях эксплуатации путем перевертывания упора 10 и закрепления его винтом 11 в таком 17 положении, при котором колодка 5 после срабатывания реле не упрется в него, а запрокинется настолько, что возврат биметаллического элемента в исходное положение не вызовет возврата контактной группы.

При ручном возврате реле в исходное положение нажимают на кнопку 13. которая перебрасывает колодку с контактами, и одновременно рычагом 12 возвращает биметаллический элемент. Калибровка реле на заданный номинальный ток производится поворотом эксцентрика. Регулировка уставки по номинальному току может производиться в процессе эксплуатации изменением силы предварительного натяга биметалла при помощи перевода пружинного поводка 14 по фиксирующему его положение зубчатому сектору. При этом на любой уставке кинематика механизма не изменяется.

Реле монтируется в коробчатом пластмассовом кожухе.

Вывод: В лабораторной работе мы познакомились с типами, устройством и принципом работы тепловых реле.

2. Описание работы

В данной работе исследуется времятоковая характеристика тепловых реле марки ТРН с номинальным током срабатывания 8 А и 10 А.

Электрическая схема стенда:

Ток срабатывания, протекающий по реле, контролируется амперметром А, включенным через трансформатор тока ТА 2 с коэффициентом трансформации К=20/5 и задаётся с помощью латра TV, Переключение схемы одного
исследуемого теплового реле на другое осуществляется с помощью кулачкового переключателя Q, рукоятка которого вынесена на стойку стенда и имеет три фиксированных положения «1», «0», «2». В положении рукоятки «1» в работе схемы находится тепловое реле КТ 1, а в положении «2» — тепловое реле КТ 2. Положение рукоятки «0» является нерабочим (оба реле выведены из схемы).

При нажатии кнопки «пуск» на обмотку контактора КМ подается напряжение, магнитный пускатель срабатывает, замыкая свои контакты. При этом одновременно появляются ток в цепи теплового реле КТ 1 и включается в работу секундомер С. Через какое-то время срабатывает тепловое реле, размыкая контакты магнитного пускателя. Ток в цепи пропадает и секундомер останавливается.

185.154.22.117 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Лабораторно-практическая работа №__

Тема: Тепловые реле — устройство, принцип действия, технические характеристики.

Цель: Изучить устройство, принцип действия и технические характеристики тепловых реле.

1.Принцип действия тепловых реле.

Тепловые реле — это электрические аппараты, предназначенные для защиты электродвигателей от токовой перегрузки. Наиболее распространенные типы тепловых реле — ТРП, ТРН, РТЛ и РТТ. Принцип действия тепловых реле основан на свойствах биметаллической пластины изменять свою форму при нагревании. В общем случае тепловое реле представляет собой расцепитель, в основе которого лежит биметаллическая пластина, по которой протекает ток. Под воздействием теплового эффекта протекающего тока, биметаллическая пластина изгибается, разрывая цепи. При этом происходит изменение состояния дополнительных контактов. Первая и основная функция тепловых реле — защита электрооборудования от перегрузки.

Долговечность энергетического оборудования в значительной степени зависит от перегрузок, которым оно подвергается во время работы. Для любого объекта можно найти зависимость длительности протекания тока от его величины, при которых обеспечивается надежная и длительная эксплуатация оборудования. Эта зависимость представлена на рисунке 2 (кривая 1).

Рис.2. Зависимость длительности протекания тока от его величины.

При номинальном токе допустимая длительность его протекания равна бесконечности. Протекание тока, большего, чем номинальный, приводит к дополнительному повышению температуры и дополнительному старению изоляции. Поэтому чем больше перегрузка, тем кратковременнее она допустима. Кривая 1 на рисунке устанавливается исходя из требуемой продолжительности жизни оборудования. Чем короче его жизнь, тем большие перегрузки допустимы. При идеальной защите объекта зависимость t_ср (I) для реле должна идти немного ниже кривой для объекта. Для защиты от перегрузок, наиболее широкое распространение получили тепловые реле с биметаллической пластиной. Биметаллическая пластина теплового реле состоит из двух пластин, одна из которых имеет больший температурный коэффициент расширения, другая — меньший. В месте прилегания друг к другу пластины жестко скреплены либо за счет проката в горячем состоянии, либо за счет сварки. Если закрепить неподвижно такую пластину и нагреть, то произойдет изгиб пластины в сторону материала с меньшим. Именно это явление используется в тепловых реле. Широкое распространение в тепловых реле получили материалы инвар (малое значение a) и немагнитная или хромоникелевая сталь (большое значение a). Нагрев биметаллического элемента теплового реле может производиться за счет тепла, выделяемого в пластине током нагрузки. Очень часто нагрев биметалла производится от специального нагревателя, по которому протекает ток нагрузки. Лучшие характеристики получаются при комбинированном нагреве, когда пластина нагревается и за счет тепла, выделяемого током, проходящим через биметалл, и за счет тепла, выделяемого специальным нагревателем, также обтекаемым током нагрузки. Прогибаясь, биметаллическая пластина своим свободным концом воздействует на контактную систему теплового реле.

Тепловое реле ртг, ртл, рти, трн, ртэ — принцип работы, где купить

Электрическое устройство защиты, разработанное для отключения машины, механизма или какой-либо установки или от питания для предохранения его от повреждений, называется электротепловое реле. Рассмотрим принцип действия, характеристики и устройство, которыми обладает тепловое реле тртп, и как подобрать и где купить нужную модель.

Принцип работы

Во время перегрузки реле тепловое типа РТТ 211, 111, 5, 321, и РТТ 141 включает защиту при помощи тепловых чувствительных элементов или магнитного пускателя пмл (пм-1-12). Эти датчики способны реагировать на состояние текущего защищенного компонента в процессе его эксплуатации.

Схема: тепловое реле ТРТ

Протекание тока через электрическое устройство генерирует тепло. Увеличение тока приводит к пропорциональному увеличению количества тепла. Протекание тока через электрический прибор является продуктом нагрузки, которой подвергается определенный аппарат. Если нагрузка возрастает до точки, которая превышает расчетные характеристики прибора, он будет перегреваться и, в конечном счете, поломается.

Принцип работы теплового реле

Тепловые реле предназначены для предотвращения повреждения или разрушения электрических машин, и срабатывает, реагируя на увеличение тока, индуцированного температурами. При повышении температуры выше нормы, реле отключит основной источник питания и предотвратит повреждение оборудования. Это отклонение достигается либо через механическую блокировку между реле и основным источником питания, либо через электрическую. Чувствительным элементом в обоих случаях выступает би-металлическая полоса.

Видео: тепловое реле

Би-металлическая полоса в тепловом реле состоит из двух разнородных металлов слитых вместе. Различные характеристики металла означают, что они нагреваются с разной скоростью, в результате чего полоса сгибается. Этот изгиб активирует отключение при перегреве. Электронное тепловое реле перегрузки использует датчик или зонд, чтобы «прочитать» ток, генерируемый температуры. Затем микропроцессор предписывает, когда схема будет открывать и перерезать основные поставки в зависимости от заданных параметров.

Биметаллические полосы могут быть нагреты непосредственно или косвенно. В первом случае ток проходит непосредственно через биметалл, во втором через изолированный слой обмотки вокруг полосы. Изоляция вызывает некоторое замедление потока тепла, инерция косвенно нагревает термореле сильнее при более высоких токах, чем при их непосредственном контакте, и пускатель пма задерживает сигнал. Часто оба этих принципа объединены.

Реле тепловое (РТ) электродвигателя и компрессора работает на принципе изменения температур. Из-за этого нужно очень внимательно следить за тем, чтобы температура в помещении, где находится прибор, не поднималась выше 30 градусов.

Конструкция реле

Реле цепи управления состоит из термочувствительного элемента, и множества контактных точек. Цепь управления для защищенного компьютера проходит через контакты реле. Если машина перегружена на текущих уровнях, тепловой датчик реле переключается к тепловым реле перегрузки, от которых, в свою очередь, поступает сигнал к основному источнику питания машины.

Термин «чувствительный элемент» описывает количество отдельных контуров, управляемых переключателем. Количество проводов определяет количество контактов испарителя. Переключатели реле тепла обычно имеют от одного до четырех полюсов – стинол (stinol).

Спусковой механизм приводит в действие вспомогательный переключатель реле тепловое авв (abb), который разрывает цепи катушки, ведущие на контактор двигателя кми. В этот момент индикаторный автомат показывает: «Сработало».

Схема подключения магнитного пускателя

Виды тепловых реле

1. Тепловое биметаллические реле – ртл (ksd, lrf, lrd, lr, iek и ptlr). Их принцип работы и конструкция описывается выше, данные устройства являются наиболее распространенными.
2. Твердотельное реле представляет собой электронное тепловое устройство (шнайдер – schneider electric, siemens), которое не имеет движущихся или механических частей. Вместо этого, тепловое РТР и РТИ ИЭК реле вычисляет средние температуры двигателя путем мониторинга его пускового и рабочего тока. Поскольку они способны противостоять искрам, они могут быть использованы во взрывоопасных средах. Тепловые твердотельные реле, как правило, быстрее по времени реакции, чем электромеханические, а также легче регулируются.
3. Реле контроля температуры – РТК, nr, tf, erb, и du, предназначено непосредственно чтобы контролировать температуру двигателя с использованием термистора или тепловое устройство сопротивления (RTD и ртлу), зонд, который встроен в обмотку холодильника (атлант, таdu, ). Когда номинальная температура зонда будет достигнута, его сопротивление резко возрастает.
4. Реле плавления сплава состоит из нагревательной обмотки, эвтектического сплава, и механического механизма разрыва цепи. Использование: нагреватель катушки и тепловое реле (РТЭ, в частности, трн 10 и ухл), измеряет температуру двигателя путем мониторинга количества тока, схема применяется в стиральной машине, автомобилях (УАЗ – до 3 кВт).

Устройство теплового реле ТРН

Как выбрать реле

Покупатели могут выбрать и установить реле, учитывая его область применения и наличие определенных механизмов (функций):

1. Тепловое однофазное токовое реле с автоматическим сбросом вернется в исходное положение «закрыто» по истечении определенного периода времени. Если двигатель все еще перегружен после сброса, реле сработает снова.
2. Реле с компенсацией температуры окружающей среды трв эффективно работает в широком диапазоне температур окружающей среды.
3. Некоторые реле имеют различные степени контроля фаз. Эти механизмы могут проверить двигатель на обрыв фаз с контактора, разворот, или дисбаланс. При любом этапе обнаружения проблем, реле обеспечивает прекращения подачи электроэнергии к двигателю. Дисбаланс фаз, в частности, может вызвать опасные колебания напряжения или тока двигателя, что приведет к его повреждению.
4. Недогрузки относится к способности реле обнаружить уменьшение тока в результате разгрузки. Это может произойти, если, например, насос начинает работать всухую. Эти реле предназначены для обнаружения этих различий и поездки, как если бы обнаружение перегрузки.
5. Реле с визуальными индикаторами – это технические продукты, которые имеют светоизлучающие диоды (СИД) или сигнализирующие датчики состоянии и подключения.

Средний прай-лист (цена) на реле тепловое – от 500 рублей до нескольких тысяч. Все зависит от того, кто производитель, пропускной уровень и максимальные показатели ампер. Поэтому очень внимательно читайте описание, его предоставляют в любом каталоге и магазине, чтобы не купить устройство слишком слабое для Ваших потребностей. Особенно важен ГОСТ и паспорт, там можно найти всю интересующую информацию. В некоторых городах (Екатеринбург, Москва, Минск и практически по всей Украине), можно купить ТР прямо с завода по сниженной цене.

Перед тем, как подключить реле, обязательно просмотрите подробную инструкцию, по возможности воспользуйтесь услугами профессионала (если подобного опыта у Вас не имеется). Ремонт осуществляется только при наличии специального оборудования и необходимых знаний, в противном случае настоятельно рекомендуем обратиться в сервисный центр.

Источники: http://studopedia.ru/12_38823_teplovoe-rele.html, http://www.studfiles.ru/preview/1841218/, http://www.asutpp.ru/datchiki/teplovoe-rele.html