Перейти к статье
Сам Электрик
Разделы ☰

Выбор теплового реле для защиты электродвигателя

Выбор теплового реле начинается с паспортного тока двигателя для нужного напряжения и соединения обмотки. Затем проверяют диапазон настройки, класс расцепления, пуск и согласование с контактором и защитой от короткого замыкания. Одной мощности в киловаттах для выбора недостаточно.

От чего защищает тепловое реле

Тепловое реле реагирует на перегрузку двигателя. В TF42 ток проходит через три силовых полюса; нагрев биметаллических элементов приводит в действие механизм расцепления. При срабатывании размыкается вспомогательный контакт 95–96. В правильно построенной цепи управления это вызывает отключение контактора, который разрывает питание двигателя.

Само тепловое реле не заменяет аппарат защиты от короткого замыкания. Нужно согласовать три функции: обнаружение перегрузки, отключение двигателя контактором и отключение короткого замыкания предназначенным для этого аппаратом. Номинал автомата или предохранителя нельзя просто скопировать со шкалы теплового реле.

Заводская иллюстрация ABB TF42 с нумерованными указателями органов управления и выводов
Заводская иллюстрация серии TF42. Указатели: 2 — шкала уставки; 5 — RESET с выбором ручного или автоматического сброса; 6 — контакты 97–98; 8 — контакты 95–96; 9 — STOP. Изображение показывает устройство серии, а диапазон именно TF42-3.1 проверяется по его обозначению и таблице изготовителя.

Выводы 1L1, 3L2, 5L3 и 2T1, 4T2, 6T3 относятся к силовому пути. Контакты 95–96 и 97–98 — вспомогательные: их назначение и допустимую нагрузку проверяют по схеме управления. Через них нельзя произвольно подключать силовую цепь двигателя.

Какой ток двигателя брать для выбора

Исходное число — паспортный ток для той строки напряжения и соединения обмотки, которая соответствует проекту. Одна мощность в киловаттах этого числа не заменяет. На фото двигателя АИР80А4У2 мощностью 1,1 кВт указаны сразу две пары значений.

Фотография двигателя с шильдиком АИР80А4У2, 1,1 кВт, 220/380 В и 4,9/2,8 А
Реальная фотография из исходного материала. По ней можно прочитать номинальные данные, но нельзя установить фактическое подключение двигателя на объекте.
Точный фрагмент шильдика: Δ/Y 220/380 В, 4,9/2,8 А, 1,1 кВт, 50 Гц
Тот же шильдик крупнее, без дорисовки надписей. Δ/Y, напряжения и токи читают попарно, в одном порядке.
Строка шильдикаНапряжениеПаспортный ток
Треугольник Δ220 В4,9 А
Звезда Y380 В2,8 А

Далее рассматриваем учебный сценарий со строкой Y380 В, 2,8 А. Это условие примера, а не заключение о подключении сфотографированного двигателя. На реальном объекте нужны шильдик, схема изготовителя и подтверждение фактического исполнения. После перемотки прежняя табличка может не описывать изменённую обмотку.

Как проверить диапазон реле и уставку

Для ABB TF42-3.1 изготовитель указывает диапазон настройки 2,30–3,10 А. Паспортный ток 2,8 А выбранной учебной строки входит в этот диапазон. Это подтверждает только совпадение по диапазону; пуск, класс расцепления, монтаж и согласование защиты ещё предстоит проверить.

В документации TF42 прямо указано: значение на шкале в амперах соответствует номинальному току двигателя, а не току мгновенного срабатывания. Для рассматриваемого прямого пуска исходной уставкой по этой методике служат 2,8 А. Автоматически умножать её на 1,25 и выставлять 3,5 А нельзя. Для другого реле и другой схемы используют их собственную инструкцию.

Строка Y380 В: 2,8 А внутри диапазона. Проверка диапазона TF42-3.1 пройдена для этой строки. Она не означает, что реле уже выбрано для всего привода.

TF42-3.1: сравнение 2,8 А с диапазоном 2,30–3,10 АTF42-3.1 · 2,30–3,10 А2,303,102,8 А2,05,2Числовая шкала тока, А
Числовое сравнение паспортного тока с диапазоном настройки. Полоса — весь диапазон TF42-3.1; точка — ток выбранной строки шильдика.

Строка Δ220 В: 4,9 А за пределами диапазона. Тот же TF42-3.1 не охватывает этот паспортный ток. Это не повод ставить ручку на максимум: для такого сценария проверяют другое исполнение реле и весь узел защиты.

TF42-3.1: сравнение 4,9 А с диапазоном 2,30–3,10 АTF42-3.1 · 2,30–3,10 А2,303,104,9 А2,05,2Числовая шкала тока, А
Напряжение и соединение относятся к другой строке того же шильдика. Не меняйте подключение двигателя по этому учебному сравнению.

Если реле отключает двигатель, повышение уставки «пока перестанет» не является подбором защиты. Сначала выясняют причину: соответствует ли нагрузка двигателю, нормальны ли питание и пуск, нет ли нарушения контакта или охлаждения, правильно ли выбраны и установлены аппараты. Фактические проверки выполняют по безопасной процедуре для конкретного оборудования.

Зачем проверять класс расцепления и режим пуска

У рассмотренной серии TF42 указан класс расцепления 10. Это характеристика время-токового поведения в заданных условиях испытания. Число 10 не означает отключение ровно через десять секунд при любой перегрузке.

Заводской пример время-токовой кривой TF42 из холодного состояния: по горизонтали кратность тока уставке, по вертикали время в секундах
Иллюстрация изготовителя: пример кривой из холодного состояния. Горизонтальная ось — кратность тока уставке, вертикальная — время в секундах. Это пример характеристики серии, а не рассчитанное время отключения вашего двигателя.

Пусковой ток повышен относительно рабочего, поэтому диапазона по амперам недостаточно. Для проверки нужны длительность разгона, частота пусков, нагрузка и рабочий цикл. Повторный пуск нагретого узла нельзя оценивать как первый пуск из холодного состояния. Условия в шкафу и правила установки также проверяют по документации аппарата.

Если двигатель разгоняется дольше допустимого для выбранной защиты, решение ищут в согласовании двигателя, нагрузки, пуска и защитного аппарата. Нельзя исправлять несовместимость класса одной прибавкой к уставке. По приведённому рисунку не назначают точное время срабатывания для неизвестного режима.

Сброс, сигнализация и повторный запуск

У TF42 выбирается ручной или автоматический сброс. Сброс возвращает механизм реле в исходное состояние; необходимость новой команды «Пуск» определяется всей схемой управления. При автоматическом сбросе и сохраняющейся команде запуска возможно повторное включение. Это поведение должно быть предусмотрено проектом и требованиями машины.

Переключите три состояния ниже. Показаны только положения вспомогательных контактов TF42 по таблице изготовителя. Учебные кнопки ничего не включают и не являются схемой подключения контактора.

RESET: реле возвращено в исходное состояние

КонтактСостояние
95–96Замкнут
97–98Разомкнут

Замкнутый 95–96 ещё не доказывает, что двигатель работает: это зависит от команды, контактора и остальных условий цепи управления.

TRIP: тепловое реле сработало

КонтактСостояние
95–96Разомкнут
97–98Замкнут

Цепь с 95–96 должна вызвать отключение контактора; 97–98 может использоваться для сигнализации по проекту. Перед сбросом устанавливают причину срабатывания.

STOP нажат из состояния RESET

КонтактСостояние при удержании STOP
95–96Разомкнут
97–98Разомкнут

Оба положения относятся к удержанию STOP при исходном RESET. Это отличается от TRIP: контакт 97–98 не замыкается. В уже сработавшем состоянии STOP не выполняет дополнительного переключения.

Кнопка STOP на реле и размыкание 95–96 не обеспечивают безопасное отделение установки от всех источников энергии. По этим состояниям нельзя делать вывод, что силовые выводы обесточены. Перед осмотром или работой применяют предусмотренную для оборудования процедуру отключения и проверки.

Что проверить в связке с контактором и защитой от КЗ

Даже точное совпадение 2,8 А с диапазоном не определяет готовый комплект шкафа. Для TF42 изготовитель предусматривает установку на совместимые контакторы; отдельная установка требует соответствующего монтажного решения. Внешнее сходство и одинаковое число выводов совместимость не подтверждают.

Часть узлаЧто нужно подтвердить
ДвигательМодель, рабочая строка шильдика, режим, нагрузка и пуск.
Тепловое релеТочный диапазон, класс, способ установки, условия среды, методика настройки и сброс.
КонтакторПригодность для двигателя и режима коммутации, совместимость с реле, цепь катушки и отключение при размыкании 95–96.
Защита от короткого замыканияАппарат, условия сети и документированное согласование с выбранными реле и контактором.
УправлениеСигнализацию, условия сброса и отсутствие непредусмотренного повторного пуска.

Таблицу согласования изготовителя применяют к указанной в ней комбинации и условиям. Нельзя взять одно число для предохранителя из соседней строки каталога и считать согласованным весь узел.

Для двухскоростного двигателя нужны отдельные номинальные данные и проверка защиты обоих режимов — подробнее в разборе защиты двухскоростного привода. Значение 2,8 А из нашего примера не переносится автоматически на обе скорости.

Если шильдик, режим или прежняя уставка неизвестны

Запишите неизвестное прямо. Найдите документацию по полной модели и исполнению, читаемую фотографию таблички, сведения о ремонте и схему узла. Ток, измеренный под сегодняшней нагрузкой, не становится паспортным током двигателя: нагрузка может быть неполной или не соответствовать его режиму.

Положение ручки уже установленного реле тоже не доказывает правильность выбора. Его полезно зафиксировать как фактическую уставку, но отдельно от паспортного тока и диапазона аппарата. Измерения и поиск неисправности не заменяются вводом данных в форму.

Соберите исходные данные для защиты двигателя в шкафу

Форма сохраняет одну рабочую строку двигателя, сведения о пуске, предполагаемом реле и цепи управления. Поля без подтверждённых данных можно отметить «Не знаю». Сейчас сохраняется только один такой черновик. Для другого режима его номиналы проверяют отдельно: несколько скоростей нельзя объединять в один номинал.

Сейчас черновик хранится локально в этом браузере. Он не подбирает аппарат, не рассчитывает уставку и не подтверждает согласование защиты. Следующий этап в приложении после его подключения и входа — проверить документы и получить ведомость привода, параметры защиты и состав узла для проекта шкафа. Персональный результат и выгрузка должны появиться там; из статьи данные пока не отправляются.

Продолжите работу над щитом

Соберите исходные сведения в форме ниже. Для работы над проектом щита откройте приложение. Автоматический перенос этой формы и выгрузка её результата из приложения пока недоступны: записи сохраняются только в этом браузере.

Открыть конструктор щита

(11 голосов)
Загрузка...
Автор материала

Руководитель и главный редактор сайта, автор статей.
Опыт работы 5 лет.

Опубликовано
Обновлено
Обсуждение 7 ↗

Обсуждение 7

Вопросы и опыт читателей

Есть вопрос по статье?

Поделитесь опытом или задайте вопрос. Ваш email не публикуется.

eighteen ÷ 6 =

Комментарии читателей7
  1. A
    По моему вы не правильно ток двигателя посчитали. У вас получается что вы разделили мощность 1100 на напряжение 380 и получился ток 2.8А. Но у 3 фазных двигателей в формуле расчета тока присутствует вроде бы квадратный корень из 2 и поэтому ток будет другой

    1. ты формулу открой и внимательно почитай. ток в этом случаи получается 2,84 если быть точнее. делят не только на корень из 3 но так же учитывают кпд двигателя и косинус.

        1. если известна только мощность которая указана на шильдике, то делают так как написал Владимир.

        2. Для однофазной сети переменного тока мощность выходит из напряжения тока ну и косинуса,,, для трехфазной обязательно корень из трех и те же параметры

  2. А то что 3.5А получилось из 2.8А никого не смущает?)) При 125% ???)) Наверно I — 25% Попровляй статью, а так молодец))