過熱の原因となる負荷からの電気モーター、磁気スターターおよびその他の機器の保護は、特別な熱保護装置を使用して実行されます。熱保護モデルを正しく選択するには、その動作原理、デバイス、および主な選択基準を知る必要があります。
デバイスと動作原理
サーマルリレー（TR）は、電気モーターを過熱や早期故障から保護するように設計されています。長期間の始動中、電気モーターは電流過負荷にさらされます。起動時に7倍の電流が消費され、巻線が加熱されます。定格電流（In）-動作中にモーターが消費する電流。さらに、TRは電気機器の寿命を延ばします。
サーマルリレー、そのデバイスは最も単純な要素で構成されています：
- 感熱素子。
- セルフリターンで連絡してください。
- 連絡先。
- 春。
- プレート状のバイメタル導体。
- ボタン。
- 設定電流レギュレータ。
温度感受性要素は、バイメタルプレートまたは他の熱保護要素に熱を伝達するために使用される温度センサーです。セルフリターンとの接触により、加熱されると、電力消費者の電源回路を即座に開いて過熱を回避できます。
プレートは2種類の金属（バイメタル）で構成されており、そのうちの1つは熱膨張係数（Kp）が高くなっています。それらは、高温での溶接または圧延によって一緒に固定されます。加熱すると、熱保護プレートはKpの低い材料に向かって曲がり、冷却後、プレートは元の位置に戻ります。基本的に、プレートはインバー（低いKp）と非磁性またはクロムニッケル鋼（高いKp）でできています。
ボタンはTRをオンにし、消費者にとってIの最適値を設定するために設定電流レギュレータが必要であり、その超過はTRの動作につながります。
TRの動作原理は、ジュール-レンツの法則に基づいています。電流は、導体の結晶格子の原子と衝突する荷電粒子の方向付けられた動きです（この値は抵抗であり、Rで表されます）。この相互作用により、電気エネルギーから得られる熱エネルギーが出現します。流れの持続時間の導体の温度への依存性は、ジュール-レンツの法則によって決定されます。
この法則の定式化は次のとおりです。Iが導体を通過するとき、電流によって生成される熱量Qは、導体の結晶格子の原子と相互作用するときに、Iの2乗に正比例します。導体のRと電流が導体に作用する時間。数学的には、次のように書くことができます。Q = a * I * I * R * t、ここで、aは変換係数、Iは目的の導体を流れる電流、Rは抵抗値、tは私。
係数a=1の場合、計算結果はジュールで測定され、a = 0.24の場合、結果はカロリーで測定されます。
バイメタル素材は2つの方法で加熱されます。前者の場合、私はバイメタルを通過し、後者の場合、巻線を通過します。巻線断熱材は、熱エネルギーの流れを遅くします。サーマルスイッチは、温度検知要素と接触したときよりも、Iの値が高いほど熱くなります。接点作動信号が遅れます。どちらの原則も、最新のTRモデルで使用されています。
負荷が接続されているときに、熱保護装置のバイメタルプレートの加熱が実行されます。複合加熱により、最適な特性を備えたデバイスを得ることができます。プレートは、通過時にIが発生する熱と、負荷がかかったときに特別なヒーターによって加熱されます。加熱中、バイメタルストリップは変形し、セルフリターンとの接触に作用します。
主な特徴
各TRには、個別の技術特性（TX）があります。リレーは、負荷の特性と、電気モーターまたはその他の電力消費者を操作する際の使用条件に応じて選択する必要があります。
- Inの値。
- I作動の調整範囲。
- 電圧。
- TR操作の追加管理。
- 力。
- 動作限界。
- 位相の不均衡に対する感度。
- 旅行クラス。
定格電流値は、TRが設計されているIの値です。直接接続されているコンシューマーのInの値に応じて選択されます。さらに、Inのマージンを使用して選択し、次の式でガイドする必要があります。Inr \ u003d 1.5 * Ind、ここでInr-In TR、定格モーター電流（Ind）の1.5倍である必要があります。
I動作調整限界は、熱保護装置の重要なパラメータの1つです。このパラメータの指定は、In値の調整範囲です。電圧-リレー接点が設計されている電源電圧の値。許容値を超えると、デバイスは故障します。
一部のタイプのリレーには、デバイスと消費者の動作を制御するための個別の接点が装備されています。電力はTRの主要なパラメータの1つであり、接続された消費者または消費者グループの出力電力を決定します。
トリップ制限またはトリップしきい値は、定格電流に依存する要因です。基本的に、その値は1.1から1.5の範囲です。
位相の不均衡に対する感度（位相の非対称性）は、必要な大きさの定格電流が流れる相に対する不均衡のある相のパーセンテージ比を示します。
トリップクラスは、設定電流の倍数に応じたTRの平均トリップ時間を表すパラメータです。
TRを選択する必要がある主な特性は、動作時間の負荷電流への依存性です。
配線図
サーマルリレーを回路に接続するための図は、デバイスによって大幅に異なる場合があります。ただし、TRは、モーター巻線または磁気スターターコイルと直列に接続され、通常は開いている接点に接続されます。この種の接続により、デバイスを過負荷から保護できます。消費電流インジケータを超えると、TRはデバイスを電源から切断します。
ほとんどの回路では、接続時に永久的に開いた接点が使用されます。これは、コントロールパネルの停止ボタンと直列に接続された場合に機能します。基本的に、この連絡先にはNCまたはH3の文字が付いています。
保護アラームを接続するときは、ノーマルクローズ接点を使用できます。さらに、より複雑な回路では、この接点は、マイクロプロセッサとマイクロコントローラを使用してデバイスの緊急停止のソフトウェア制御を実装するために使用されます。
サーモスタットは簡単に接続できます。これを行うには、次の原則に従ってガイドする必要があります。TRはスターターのコンタクターの後、電気モーターの前に配置され、停止ボタンを使用したシリアル接続によって完全に閉じた接点がオンになります。
サーマルリレーの種類
サーマルリレーには多くの種類があります。
- バイメタル-RTL（ksd、lrf、lrd、lr、iek、ptlr）。
- 固体の状態。
- デバイスの温度レジームを監視するためのリレー。主な名称は、RTK、NR、TF、ERB、DUです。
- 合金溶解リレー。
バイメタルTRは原始的なデザインで、シンプルなデバイスです。
ソリッドステートタイプのサーマルリレーの動作原理は、バイメタルタイプとは大きく異なります。ソリッドステートリレーは、シュナイダーとも呼ばれる電子デバイスであり、機械的な接触のない無線要素で作られています。
これらには、RTRとRTI IEKが含まれます。これらは、電気モーターの始動とInを監視することによって電気モーターの平均温度を計算します。これらのリレーの主な機能は、火花に抵抗する機能です。それらは爆発性の環境で使用することができます。このタイプのリレーは、動作時間が速く、調整が簡単です。
RTCは、サーミスタまたは熱抵抗（プローブ）を使用して、電気モーターまたはその他のデバイスの温度レジームを制御するように設計されています。温度が臨界モードに上昇すると、その抵抗は急激に増加します。オームの法則によれば、Rが増加すると、電流が減少し、消費者はオフになります。その値は、消費者の通常の操作には十分ではありません。このタイプのリレーは、冷蔵庫や冷凍庫で使用されます。
合金の熱溶融リレーの設計は他のモデルとは大きく異なり、次の要素で構成されています。
- ヒーター巻線。
- 低融点（共晶）の合金。
- チェーン切断メカニズム。
共晶合金は低温で溶け、接触を断ち切ることで消費者の電源回路を保護します。このリレーはデバイスに組み込まれており、洗濯機や自動車技術で使用されます。
サーマルリレーの選択は、過熱から保護する必要のあるデバイスの技術的特性と動作条件を分析することによって行われます。
サーマルリレーの選び方
複雑な計算を行わなくても、電力の観点からモーターの電熱リレーの適切な定格を選択できます（熱保護装置の技術的特性の表）。
TRの定格電流を計算するための基本的な式は次のとおりです。
Intr = 1.5*Ind。
たとえば、電力が380 Vの三相ACネットワークから電力を供給される、電力が1.5kWの非同期電気モーターのInTPを計算する必要があります。
これは簡単に行えます。定格モーター電流の値を計算するには、次の式を使用する必要があります。
P =I*U。
したがって、Ind \ u003d P / U \ u003d1500/380≈3.95Aです。TRの定格電流の値は次のように計算されます。Intr\u003d1.5*3.95≈6A。
計算に基づいて、RTL-1014-2タイプのTRが選択され、設定電流範囲は7〜10Aに調整可能です。
周囲温度が高すぎる場合は、設定値を最小値に設定してください。周囲温度が低い場合は、モーターの固定子巻線の負荷の増加を考慮に入れる必要があり、可能であれば、それをオンにしないでください。不利な状況でモーターを使用する必要がある場合は、低い設定電流でチューニングを開始してから、必要な値まで増やす必要があります。
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