Thermorelais: Aufbau, Schaltung, Funktion und Anwendungen

EIN Relais ist ein elektrisch betriebener Schalter, der zum Öffnen und Schließen von Stromkreisen oder zum Herstellen oder Unterbrechen elektrischer Verbindungen verwendet wird, indem einfach elektrische Signale von externen Quellen empfangen werden. Diese werden immer dann benötigt, wenn in Steuerstromkreisen eine galvanische Trennung vorgeschrieben ist, sonst wenn verschiedene Stromkreise mit einem einzigen Signal angesteuert werden müssen. Es gibt verschiedene Arten von Relais auf dem Markt erhältlich sind, die je nach Anwendung zum Einsatz kommen. Das Thermorelais ist also einer der Relaistypen, der verwendet wird, um vollständige Sicherheit gegen Einphasen, unsymmetrische Spannungen und Überlastungen zu bieten. Thermische Relais sind die perfekte Lösung für den Schutz von Motoren, die die präziseste Auslösung des Elektromotors bei Einphasigkeit und Überlastung bieten. Dieser Artikel beschreibt einen Überblick über a Thermorelais – Arbeiten mit Anwendungen.

Was ist ein Thermorelais?

Die Definition des thermischen Relais ist; Das Relais, das verwendet wird, um Elektromotoren elektromechanisch vor Überlastung zu schützen und auch einen extremen Eingangsstrom zu ziehen, wird als thermisches Relais bezeichnet. Diese Relais bieten einen enormen Schutz vor stabilen elektrischen Schäden durch elektrische Anomalien wie Überspannungen und Phasenausfall. Das Thermorelais-Symbol ist unten abgebildet.

Bau eines thermischen Relais

Der Aufbau des Thermorelais ist recht einfach. Dieses Relais besteht aus wichtigen Teilen wie Bimetallstreifen, Heizspulen und dem Stromwandler ( Stromwandler ).

Der Stromwandler (CT) in diesem Relais liefert einfach den Stromfluss zu den Heizspulen. Die Wärmeenergie der Heizspule erwärmt also die Bimetallstreifen, wobei diese Streifen aus verschiedenen Materialien wie Stahl und Nickellegierungen hergestellt werden. Diese Materialien haben einen maximalen Stahlwiderstand und sind außerdem frei von thermischer Alterung.

Bei dem obigen Relais wird ein isolierter Leberarm einfach über die Bimetallstreifen und die Feder mit der Auslösespule verbunden. Mit Hilfe der Sektor-Modellplatte wird die Federspannung verändert.
Sobald sich das System im normalen Betriebszustand befindet, bleibt die Feder gerade. Wenn also ein Fehler im System auftritt, wird die Bimetallfeder erhitzt und verbiegt sich. Die Spannung der Feder löst sich, um die Kontakte des Relais auszulösen. Der Relaiskontakt erregt also den Auslöseschaltkreis, zu dem die Kontakte des Leistungsschalters schließen. Daher bleibt das System sicher.

Arbeitsprinzip des Thermorelais

Das Funktionsprinzip des Thermorelais ist, dass wann immer a bimetallischer Streifen Im Thermorelais wird es durch eine Heizspule erhitzt, dann biegt es sich und stellt normalerweise offene (NO) Kontakte her.

Sobald der Motor normal funktioniert, erzeugt das Thermoelement des Thermorelais nicht genügend Wärme, um die Schutzfunktion zu aktivieren, und sein normalerweise geschlossener (NC) Kontakt bleibt geschlossen. Sobald der Motor überlastet ist, erzeugt das Thermoelement im Relais ausreichend Wärme, um die Schutzfunktion auszuführen, und sein normalerweise geschlossener (NC) Kontakt wird unterbrochen, damit der Elektromotor im gesamten Steuerkreis Strom verliert, um den Elektromotor zu schützen. Sobald die Fehlersuche abgeschlossen ist, muss dieses Relais zurückgesetzt werden, bevor der Elektromotor neu gestartet wird.

Im Allgemeinen hat das Thermorelais zwei Reset-Formen, automatisches und manuelles Reset. Diese Umwandlung in zwei Reset-Formen wird einfach durch einfaches Wechseln der Reset-Schraube abgeschlossen. Sobald das Thermorelais entworfen ist, stellt der Hersteller es gewöhnlich auf den automatischen Rücksetzzustand ein. Ob das Relais während der Verwendung auf automatischen oder manuellen Reset-Zustand eingestellt ist, hängt hauptsächlich von dem jeweiligen Zustand des Steuerkreises ab.

Arten von Thermorelais

Thermorelais sind in drei Typen erhältlich: Bimetall-Thermo-, Halbleiter- und Temperatursteuerung.

Bimetall-Thermo

Ein Bimetall-Thermorelais verwendet einen Bimetallstreifen zum mechanischen Öffnen der Kontakte. Dieser Streifen enthält zwei verbundene Metallstücke, die mit unterschiedlichen Raten ansteigen, wenn sie Hitze ausgesetzt werden. Sobald sie erhitzt werden, biegt sich der Bimetallstreifen. Bei diesem Relais ist der Bimetallstreifen durch eine Feder mit dem Kontakt verbunden. Sobald übermäßige Hitze dazu führt, dass sich der Streifen durch den Überstrom verbiegt und die Feder gezogen wird, werden die Kontakte im Relais auseinander gezogen und der Stromkreis wird unterbrochen. Sobald der Streifen abgekühlt ist, nimmt er wieder seine eigentliche Form an.

Halbleiterrelais

Halbleiterrelais haben keine mechanischen oder beweglichen Teile. Dieses Relais berechnet einfach die Informationen der Thermik Überlastrelais und die normale Motortemperatur durch einfaches Überwachen der Anfangs- und Laufströme. Diese Relais sind im Vergleich zu elektromechanischen Relais schneller und umfassen auch Auslösezeiten und einstellbare Sollwerte, da sie keinen Funken erzeugen können und daher in instabilen Umgebungen verwendet werden.

Temperaturregelrelais

Diese Arten von Relais werden verwendet, um die Motortemperatur direkt mit einer Widerstandsthermogerätsonde und einem Thermistor zu erfassen, die in der Wicklung des Motors befestigt sind. Sobald die Nenntemperatur des Widerstandsthermometers erreicht ist, steigt sein Widerstand schnell an. Danach wird dieser Anstieg durch eine Schwellwertschaltung erkannt, die die Kontakte des Relais öffnet.

Schmelzlegierungsrelais

Ein Thermorelais mit schmelzender Legierung enthält eine Heizspule, eine eutektische Legierung und einen Mechanismus zum Unterbrechen des Stromkreises. Durch die Verwendung dieser Heizspule misst dieses Relais die Temperatur des Motors, indem es einfach den gezogenen Strom überwacht.

Schaltplan und Funktion des Thermorelais

Unten ist ein thermischer Relaisschaltkreis für den Überlastschutz dargestellt, der verwendet wird, um das Auftreten von Fehlern im Motor zu vermeiden. Diese Überlastschutzschaltung besteht aus einer Sicherung, einem Schütz, einem Thermorelais, einer Starttaste und einer Stopptaste.

Wenn das Thermorelais zum Schutz des Motors vor Überlastung verwendet wird, wird das Thermoelement des Relais einfach in Reihe mit der Statorwicklung des Motors geschaltet. Der Öffnerkontakt des Thermorelais wird einfach in Reihe mit dem Steuerkreis des AC-Schützes geschaltet

Wenn die Elektromotor überlastet wird, dann wird der Stromfluss innerhalb der Wicklung erhöht und der Stromfluss innerhalb des Thermoelements des Relais wird ebenfalls erhöht, und die Temperatur des Bimetallblechs steigt höher und der Biegegrad steigt an. Danach drückt es den NC-Kontakt, um den AC-Schützspulenkreis zu trennen und zu trennen, so dass dieses Schütz die Stromversorgung des Elektromotors trennt, wodurch der Elektromotor durch Stoppen geschützt wird.

Somit wird die Wechselstrom-Leistungsschützspule abgeschaltet, dann wird der Hauptkontakt abgeschaltet, um den Elektromotor M anzuhalten. Schließlich wird der Überlastungsausfall des Motorwicklungsbrands effektiv eliminiert. Sobald der Überlastfehler behoben ist, wird die Reset-Taste des Thermorelais und die Starttaste ST gedrückt, damit der Motor wieder anläuft.

Wie wähle ich ein Thermorelais aus?

Die Funktion des Thermorelais besteht darin, den Elektromotor vor Überlastung zu schützen. Um sicherzustellen, dass der Elektromotor sowohl einen ausreichenden als auch notwendigen Überlastschutz erreichen kann, ist es erforderlich, die Motorleistung vollständig zu kennen und sie mit einem geeigneten Thermorelais zuzuordnen, um die erforderlichen Einstellungen zu erreichen. Im Allgemeinen sind die zugehörigen Bedingungen des Motors der Anlaufstrom, die Arbeitsumgebung, das Arbeitssystem, die Art der Belastung, die zulässige Überlastfähigkeit usw.

Die richtige Auswahl dieses Relais hängt stark von der Motorfunktion ab. Sobald das thermische Relais verwendet wird, um den Motor langfristig zu schützen, wird es basierend auf dem Nennstrom des Motors ausgewählt. Beispielsweise kann der Einstellwert des Thermorelais dem 0,95- bis 1,05-fachen des Motornennstroms entsprechen, andernfalls entspricht der Mittelwert des Einstellstroms des Relais dem Motornennstrom und passt sich danach an.

Wenn dieses Relais verwendet wird, um einen Motor zu schützen, der häufig für kurze Zeit betrieben wird, hat dieses Relais einfach eine gewisse Flexibilität. Bei mehreren Schaltvorgängen pro Stunde ist ein Thermorelais mit Stromwandler mit Drehzahlsättigung vorzuziehen.

Für bestimmte Motoren, die mit häufigen Vorwärts- und Rückwärtsphasen EIN und AUS arbeiten, ist es nicht geeignet, diese Relais als Überlastschutzgeräte zu verwenden. Alternativ werden Temperaturrelais oder Thermistoren in den Wicklungen von Motoren verwendet, um diese zu schützen.

Dieses Relais hat eine geringe Überlastfähigkeit, daher ist es hauptsächlich darauf ausgelegt, unter dem 6- bis 7-fachen des Volllaststroms zu arbeiten.

Dieses Relais wird bei Kurzschlussbedingungen nicht verwendet. Wenn der Kurzschlussstrom die Temperatur des Bimetallstreifens erhöht, werden die Relaiskontakte geschlossen. Dieses Relais wird also hauptsächlich vom Kurzschlussrelais mit der Zeitbegrenzungssicherung verwendet.

Vorteile

Zu den Vorteilen von Thermorelais gehören die folgenden.

• Thermische Relais haben eine höhere Genauigkeit.
• Sie schützen Elektromotoren schließlich vor Überhitzung. Daher können sie bequem in 1- und 3-θ-Motoren verwendet werden.
• Diese Relais sind einfach zu installieren.
• Sie können direkt an Auftragnehmern montiert und ansonsten einfach mit Schienenadaptern am Bedienfeld montiert werden.
• Einige Relaismodelle sind einfach mit internen Auswahltasten für die Auslöseklasse ausgestattet.
• Diese Relais sind mit automatischen und manuellen Reset-Funktionen für einfache Operationen erhältlich.
• Sie enthalten eine interne Testtaste, die zur Fehlersuche verwendet wird.
• Diese sind in einem breiten und einstellbaren Strombereich sehr aktiv.
• Sie haben einen Auslösemechanismus, der für einen optimalen Betrieb verwendet wird.
• Sie umfassen Temperaturkompensationsfunktionen, die für eine präzise Funktion verwendet werden.
• Diese können problemlos überall eingesetzt werden.

Nachteile

Zu den Nachteilen von Thermorelais gehören die folgenden.

• Thermische Relais haben keinen Kurzschlussschutz, obwohl sie elektrischen Schutz bieten.
• Der Betrieb der meisten Thermorelais-basierten Geräte ist langsam.
• Diese sind nicht für direkte Unterbrechungsfunktionen ausgelegt, müssen aber mit anderen elektrischen Schutz- und Schaltgeräten zum Trennen eines stromführenden Stromkreises verwendet werden.
• Sie arbeiten optimal gegen niederohmige Schaltungen.
• Wenn sie in Hochleistungsschaltungen verwendet werden, funktionieren sie nicht immer gut.
• Diese halten Vibrationen und elektrischen Schlägen nicht stand.
• Diese Relais sind nicht mit einer hohen Schaltfrequenz erhältlich, daher brauchen sie häufig Zeit zum Abkühlen, wenn sie ausgelöst und überhitzt sind.

Anwendungen

Die Anwendungen von Thermorelais umfassen die folgenden.

• Das Thermorelais dient dem Überlastschutz des Motors.
• Dies ist eine Schutzvorrichtung, die hauptsächlich dazu dient, die Stromversorgung zu unterbrechen, wenn der Elektromotor über einen längeren Zeitraum zusätzlichen Strom verbraucht.
• Diese Relais sind hilfreich, um elektrische Geräte, Motoren und Transformatoren vor Überhitzung zu schützen.
• Dieses Relais ist hauptsächlich für stromabhängige Anwendungen ausgelegt Schutz bei normalen Anlaufbedingungen gegen unzulässig hohe Erwärmung infolge Phasen- oder Überlastausfall.
• Dies sind elektrische Schutzgeräte, die hauptsächlich zum Überlastschutz von elektrischen Schaltungen und Geräten verwendet werden.
• Dies wird hauptsächlich in DC-Motoren mit niedriger Ausgangsleistung und Käfigläufer-Induktionsmotoren auf Niederspannungsbasis verwendet.
• Diese Relais werden in Motorstarterschaltungen verwendet, um zu verhindern, dass der Motor extremen Strom verbraucht, der für die Isolierung des Motors sehr gefährlich ist.
• Diese Relais vermeiden Motorschäden und halten die Geräte auch sehr lange in Betrieb.
• Dieses Relais wird in einem Gleichstrommotor mit niedriger Ausgangsleistung und einem Käfigläufer-Induktionsmotor mit niedriger Spannung verwendet.

Dies ist also ein Überblick über eine Thermik Relais – funktioniert mit Anwendungen. Diese Relais sind elektrische Schutzgeräte, die hauptsächlich für den Überlastschutz von Elektromotoren, elektrischen Geräten und Stromkreisen verwendet werden. Hier ist eine Frage an Sie, was ist die Funktion eines Relais?