Электродвигатели служат основным источником энергии для промышленного оборудования, бытовых приборов и транспортных систем. Их безопасная и стабильная работа имеет решающее значение, но знаете ли вы о рисках, с которыми сталкиваются двигатели в условиях перегрузки? Как можно эффективно предотвратить эти потенциальные угрозы, чтобы обеспечить долгосрочную надежность оборудования? В этой статье рассматривается критически важная технология реле перегрузки для защиты двигателей.

Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую, приводя в действие оборудование, начиная от воздуходувок и вентиляторов до компрессоров, кранов, экструдеров и дробилок. Среди них асинхронные двигатели переменного тока доминируют в промышленных и коммерческих приложениях благодаря своей прочной конструкции и отличным эксплуатационным характеристикам. Асинхронные двигатели в основном делятся на однофазные и трехфазные, каждый из которых подходит для различных применений.

Когда двигатель потребляет ток, превышающий его номинальную мощность, возникает перегрузка. Это состояние генерирует избыточное тепло, которое может повредить обмотки и потенциально нанести необратимый вред как двигателю, так и связанным с ним компонентам цепи. Поэтому необходима эффективная защита от перегрузки двигателей и их ответвлений. Реле перегрузки выполняют эту критическую функцию, контролируя ток в цепи и быстро прерывая питание при превышении заданных пределов.

Реле перегрузки обычно объединяются с контакторами для формирования пускателей двигателя, выполняя как функции управления, так и защиты. Их основная роль заключается в непрерывном контроле тока двигателя. Когда ток превышает безопасные пороги в течение предопределенного времени, реле срабатывает, чтобы разомкнуть цепь управления двигателем, обесточивая контактор и отключая питание, чтобы предотвратить повреждение, связанное с нагревом.

После срабатывания реле перегрузки можно сбросить вручную, хотя некоторые модели имеют возможность автоматического сброса после периода охлаждения. Двигатели следует перезапускать только после устранения основной причины перегрузки.

• Датчик тока: Определяет величину тока в цепи с помощью биметаллических полос, магнитных катушек или электронных датчиков
• Тепловой элемент: Реагирует на тепло, выделяемое нагревательными элементами, с помощью биметаллических полос, легкоплавких сплавов или электронных датчиков
• Механизм срабатывания: Активируется, когда ток превышает безопасные уровни, чтобы прервать питание
• Механизм сброса: Позволяет восстановить цепь после устранения неисправностей, вручную или автоматически
• Вспомогательные контакты: Сигнализируют о состоянии реле другим компонентам системы, таким как сигнализация или индикаторы
• Регулировки: Позволяют настраивать точки срабатывания для конкретных применений и номинальных характеристик двигателя

• Предотвращают повреждение оборудования от чрезмерного тока и нагрева
• Повышают безопасность, снижая пожарную опасность во время перегрузок
• Снижают затраты, избегая дорогостоящего ремонта и замены
• Обеспечивают автоматическую реакцию без непрерывного мониторинга
• Предлагают регулируемые настройки для различных применений
• Поддерживают надежную работу при различных температурах и нагрузках

Подключенные последовательно с двигателями, реле перегрузки контролируют рабочий ток. Когда ток превышает заданные пороги, реле срабатывает, чтобы отключить питание. После устранения причины перегрузки следует ручной или автоматический сброс.

В этих широко используемых реле используются две металлические полосы с разными коэффициентами расширения. Поток тока нагревает полосы, вызывая дифференциальное изгибание, которое активирует механизм срабатывания. Тепловыделение следует закону Джоуля (H ∝ I²Rt), вызывая более быстрое срабатывание при более высоких токах. Некоторые модели имеют компенсацию окружающей среды для температурной стабильности.

Содержащие нагревательные обмотки и легкоплавкие металлические смеси, эти реле срабатывают, когда ток перегрузки расплавляет сплав, освобождая механизм срабатывания. Обычно требуется ручной сброс после устранения причины перегрузки.

Электронные версии исключают нагревательные элементы, снижая затраты на установку. Они обеспечивают превосходную защиту от потери фазы и регулируемые настройки срабатывания, оставаясь нечувствительными к изменениям температуры окружающей среды.

Эти экономичные реле используют заполненные припоем металлические капсулы, которые плавятся во время перегрузок, вызывая прерывание цепи. После срабатывания требуется ручной сброс.

Используя магнитные поля, пропорциональные току, эти реле быстро реагируют на внезапные перегрузки по току, что делает их идеальными для защиты от короткого замыкания. Их регулируемые настройки срабатывания подходят для различных применений.

Передовые модели обеспечивают точный контроль тока и защиту от потери фазы. Их надежность и точность подходят для современных промышленных применений, требующих сложной защиты двигателей.

Разработанные для температурной стабильности, эти реле корректируются с учетом изменений окружающей среды, чтобы предотвратить ложные срабатывания, сохраняя при этом точность защиты.

Реле перегрузки имеют обратно-временные кривые ток-время, классифицированные по классам срабатывания (5, 10, 20, 30). Они указывают время срабатывания при 720% от тока полной нагрузки. Выбор зависит от тепловой мощности двигателя и характеристик нагрузки:

• Класс 5: Быстрое срабатывание для критических применений
• Класс 10: Обычно для двигателей с низкой тепловой мощностью (например, погружные насосы)
• Классы 10/20: Применения общего назначения
• Класс 30: Нагрузки с высокой инерцией, требующие задержки срабатывания

Это всестороннее исследование реле перегрузки проливает свет на их критическую роль в защите двигателей, охватывая эксплуатационные риски, принципы работы, типы, преимущества и характеристики срабатывания. Правильное внедрение этих устройств обеспечивает надежность и долговечность двигателей в промышленных и коммерческих приложениях.