Zaščita električne opreme pred prekomerno obremenitvijo zagotavlja temperaturni rele. Brez tega se vodniki pregrejejo, kar vodi v prezgodnjo odpoved izolacije.
Načelo delovanja
Naloga termičnega releja je izklop električnega tokokroga, ko tok, ki teče skozi njega, preseže nazivni tok. Naprava je sestavljena iz toplotnega grelnika, skozi katerega teče električni tok, in bimetalne plošče, ki se pri segrevanju deformira in odpre kontakte vezja. Večji kot je tok, hitrejše je delovanje.
Po odprtju vezja se termoelement ohladi in se vrne v prvotno stanje.
Vrste shem delovanja termočlenov
Termični rele deluje na dva načina:
- preklopni kontakti so prisilno zaprti;
- vezje se vrne v prvotno stanje samo od sebe.
Prva možnost se nanaša na zaščitne termične releje (elektromagnetni zaganjalniki, odklopniki itd.). Drugi se uporablja vsistemi za nadzor temperature predmetov (hladilnik, likalnik, talno ogrevanje itd.).
Ko je ukrivljena, bimetalna plošča deluje na skupino kontaktov, ki odpirajo električni tokokrog. Zaradi nizke odzivne hitrosti naprava ne ugasne električnega loka z želenim učinkom. Sodobni releji uporabljajo naprave, ki povečajo hitrost prekinitve tokokroga.
Vrste termičnih relejev
Termični releji so izbrani glede na nazivno obremenitev motorjev, ki jo presegajo za 20-30%. Pri takšni preobremenitvi pride do delovanja po 20 minutah. Bimetalna plošča se počasi upogne. V zvezi s tem deluje na kontakte preko pospeševalnih naprav (skočni kontakt). Obstajajo naslednje vrste termičnih relejev.
- RTP - zaščita trifaznih motorjev s tokovi na termoelementih do 600 A in v enosmernih omrežjih do 150 A. Bimetalna plošča se segreva od grelnika in toka, ki teče skozenj. Izklopni tok se nastavi ročno glede na začetno deformacijo plošče. Vrnitev v prvotno stanje se izvede z gumbom, vendar obstajajo modifikacije s samovrnitvijo.
- RTL - za zaščito trifaznih asinhronih motorjev pred dolgotrajnimi preobremenitvami, s fazno asimetrijo, zagozditvijo rotorja ali med močnim zagonom. V takšnih razmerah delujejo električni pogoni dvižnih mehanizmov, črpalk, ventilatorjev, obdelovalnih strojev itd. Releji so vgrajeni v zaganjalnike, izdelani so tudi kot ločene naprave.
- PTT - so vključeni v zaščitne komplete za trifazne asinhrone motorje pred neprekinjenimi preobremenitvami, fazno neuravnoteženostjo itd. Lahko se vgradijo vv magnetnih zaganjalnikih v tokokrogih AC in DC.
Prilagoditev in uglaševanje
Pri elektrotermičnih relejih je treba nastavitve delovanja občasno nastavljati. Najprej jih pregledamo in zagotovimo nastavljeno temperaturo v prostoru. Med zunanjim pregledom se preveri stanje kontaktov, bimetalnih plošč, pritrdilnih elementov in mehanizma.
Nastavitev termostata z nastavitvijo poteka v smeri naraščanja ali padanja, pri čemer vsaka delitev lestvice ustreza spremembi 10 ° С. Če je rele temperaturno kompenziran, prilagoditev ni potrebna.
Nastavitev je narejena tako, da deluje pri šestkratnem povečanju Inom. Z majhno vztrajnostjo naprave delujejo v območju 0,5-4 s, z veliko pa od 4 do 25 s. Nato se preverjanje izvede tako, da se tok poveča na 1, 2 iz Inom. Rele bi moral izklopiti kontakte po 20 minutah.
Preprosti termostati
Temperaturno stikalo je mogoče izdelati na podlagi elektronskih vezij, ki se uporabljajo za vzdrževanje danega temperaturnega režima za računalnik, bivalni prostor, inkubator itd. Za to se lahko uporabi termostat, katerega vezje vsebuje senzor, sestavljen iz merilne in referenčne polovice s termistorjem R2 in upori R1, R3, R4 .
Ko se temperatura spremeni, se vrednost upora R2 spremeni. Signal neusklajenosti prihaja iz mostu na vhod čipa LM393. Deluje v komparatorskem načinu, kjer iz analognega signala na vhodu 3 pride do nenadnega prehoda iz izklopljenega v delovno stanje. Signal iz izhoda mikrovezja se ojača s tranzistorjem Q1, po katerem se ventilator zažene. Hladi termistor, po katerem primerjalnik izklopi ventilator. Na ta način se temperatura uravnava z zračnim hlajenjem.
Senzor za termostat za talno ogrevanje
Sistem talnega ogrevanja se upravlja na podoben način.
Izmenična napetost 230 V se napaja na vhod naprave, nato pa se v breztransformatorskem napajanju pretvori v konstantno 15 V. Preklopni prag je nastavljen z delilnikom R4, R5 , R9. Ko so tla hladna, je upor termistorja R9 10 kΩ. Signal nad 2,5 V se dovaja zener diodi TL431 vzdolž verige VD3, R6, HL2, U1. To označuje dioda HL2. Triac VS1 se vklopi in napetost se dovaja na talno ogrevanje. Ko njegova temperatura doseže nastavljeno vrednost, se upor termistorja R9 (senzor) toliko zmanjša, da vrednost signala na krmilnem vhodu zener diode postane manjša od 2,5 V. TL431 zapre, sledi opto-triak s triakom. Posledično je del grelnika izklopljen. Ko se tla začnejo ohlajati, se postopek ponovi.
Minimalne in maksimalne temperature nastavijo upori R4 in R5. Preklopni prag se prilagodi po namestitvi senzorja R9. Nahaja se na sredini med tuljavami grelnika. Izhodna moč, ki jo nadzoruje temperaturni rele, je odvisna od vrednosti upora R7.
Odprti kabli senzorja so zaprti s toplotno skrčljivo cevjo, ki je skupaj s kablom prekrita z vezico ali plastjo lepila. Zaključke je treba postaviti v medeninasti tulec in napolniti z epoksidno smolo. Od zgoraj so tla popločana.
Kako priključiti termični rele na grelnike, si lahko ogledate na diagramu, ki je prikazan na ohišju mnogih modelov. Najdete ga lahko tudi v opisu naprave.
Termostat za industrijski grelec lahko izberete med naslednjimi vrstami:
- elektromehanski - z ročno nastavitvijo stikala;
- digitalno - upravljanje se izvaja z dotikom ali tipkami, na zaslonu pa so prikazane potrebne informacije (trenutna temperatura in nastavitve);
- programabilno - z nastavitvijo programa delovanja grelnika za določeno obdobje, kot tudi daljinsko vodenje preko računalnika.
Sklep
Veliko je znanih shem, kako je temperaturni rele povezan z napravami. Prej so jih morali zbirati ročno. Zdaj lahko na trgu izberete termostat, katerega vezje je optimalno prilagojeno grelniku (električni kotel, talno ogrevanje itd.). Pomembno je zagotoviti potrebno funkcionalnost, zanesljivost in varnost pri delovanju.
