Ein thermisches Überlastrelais ist ein Motorschutzgerät, das auslöst, wenn der Motorstrom über einen zu langen Zeitraum zu hoch bleibt. Es wurde entwickelt, um den Motor vor Überhitzung durch Überlast, zu schützen, nicht vor Kurzschlussfehlern.
In einem Satz: Ein thermisches Überlastrelais unterbricht den Steuerstromkreis des Schützes, wenn der Motorstrom lange genug über dem eingestellten Wert bleibt, um ein Überhitzungsrisiko zu erzeugen..
In einem typischen Motorstarter schaltet das Schütz den Motor ein und aus, während das thermische Überlastrelais den Motorstrom überwacht und den Steuerstromkreis bei Überlastung unterbricht. Dies verhindert, dass der Motor unter schädlicher thermischer Belastung weiterläuft.
Der entscheidende Punkt ist einfach: Ein thermisches Überlastrelais schützt vor anhaltendem Überlaststrom; eine Sicherung, ein Leitungsschutzschalter (MCB), ein Kompaktleistungsschalter (MCCB) oder ein Motorschutzschalter (MPCB) sind weiterhin für den Kurzschlussschutz erforderlich..
Wichtigste Erkenntnisse
- Ein thermisches Überlastrelais schützt Motoren vor Überhitzung durch Überlast, blockierten Rotor, lange Anlaufzeiten oder phasenverlustbedingten Überstrom.
- Es arbeitet normalerweise mit einem Schütz zusammen. Das Überlastrelais unterbricht den Schützspulenstromkreis über einen Öffner-Kontakt.
- Es ersetzt keinen Kurzschlussschutz. Sie benötigen weiterhin eine geeignete Sicherung, einen Leistungsschalter oder einen Motorschutzschalter vorgeschaltet.
- Die Auswahl hängt vom Volllaststrom des Motors, der Auslöseklasse, dem Rückstellmodus, der Phasenausfallempfindlichkeit, der Kontaktanordnung und der Schützkompatibilität ab.
- Zu den gängigen Ausgangskontakten eines Überlastrelais gehören ein Öffner-Kontakt zum Abschalten des Schützes und ein Schließer-Hilfskontakt für Alarm- oder Signalisierungszwecke.
Thermisches Überlastrelais auf einen Blick
| Artikel | Praktische Bedeutung |
|---|---|
| Hauptfunktion | Schützt einen Motor vor anhaltender Überlastungserwärmung |
| Schutzart | Zeitverzögerter thermischer Schutz |
| Typische Installation | Zwischen Schütz und Motor oder integriert in eine Motorstarterbaugruppe |
| Haupteinstellung | Stromeinstellung passend zum Volllaststrom des Motors |
| Sammelauslösekontakt | Öffnerkontakt unterbricht den Schützspulenstromkreis bei Überlast |
| Rückstellmodi | Manuelle oder automatische Rückstellung, je nach Anwendung |
| Nicht ausgelegt für | Selbsttätiges Abschalten von Kurzschlussströmen |
| Allgemeiner Standardkontext | Motorstarter und Schütze werden üblicherweise gemäß IEC 60947-4-1 oder entsprechenden Marktnormen behandelt |
Funktionsweise eines thermischen Überlastrelais
Ein thermisches Überlastrelais nutzt die durch den Motorstrom erzeugte Wärme, um die Erwärmung des Motors zu simulieren. Wenn der Strom lange genug über dem eingestellten Wert bleibt, löst das Relais aus.
Die Betriebslogik folgt dem thermischen Verhalten des Motors:
- geringe Überlastungen sollten nicht sofort auslösen;
- anhaltende Überlastungen sollten nach einer Verzögerung auslösen;
- schwere Überlastungen sollten schneller auslösen;
- Ein normaler Anlaufstrom sollte toleriert werden, sofern er innerhalb der gewählten Auslöseklasse und des Motoranlaufprofils liegt.
Deshalb ist ein thermisches Überlastrelais kein unverzögert auslösendes Gerät. Es weist ein stromabhängiges Zeitverzögerungsverhalten auf: Je höher der Überlaststrom, desto schneller erfolgt die Auslösung.
Warum thermische Überlastrelais langsam auslösen
Ein thermisches Überlastrelais löst langsam aus, da Motorschäden in der Regel verursacht werden durch über die Zeit akkumulierte Wärme, nicht durch eine kurzzeitige Stromspitze. Ein Motor kann beim Anlauf einen hohen Strom aufnehmen, was jedoch nicht zwangsläufig bedeutet, dass er überlastet ist.
Das Relais verwendet daher eine Auslösekennlinie. Es lässt den normalen Anlaufstrom für eine begrenzte Zeit zu, löst jedoch aus, wenn der Strom lange genug über dem Einstellwert bleibt, um den Motor zu überhitzen. Deshalb sind die Auslöseklasse, die Anlaufzeit und die Motorlastart bei der Auswahl so wichtig.
Funktionsprinzip eines bimetallischen thermischen Überlastrelais
Das gebräuchlichste Design für thermische Überlastrelais verwendet ein Bimetallstreifen. Ein Bimetallstreifen besteht aus zwei Metallen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Wenn Strom den Streifen erwärmt, biegt er sich. Erreicht die Biegung den Auslösemechanismus, öffnet das Überlastrelais den Auslösekontakt.
In einem Motorstarter ist dieser Auslösekontakt in den Spulenstromkreis des Schützes verdrahtet. Wenn der Kontakt öffnet, fällt das Schütz ab und trennt den Motor von der Stromversorgung.
Dieser mechanische thermische Speicher ist nützlich, da Motorschäden mit der Wärme über die Zeit zusammenhängen und nicht nur mit einem einzelnen Stromwert.
Schmelzlot-Überlastrelais
Einige Überlastrelais verwenden ein Schmelzlot, auch als eutektischer Legierungsmechanismus bezeichnet. Bei dieser Bauweise erwärmt ein Überlaststrom ein Element, bis eine kalibrierte Legierung schmilzt oder ihren Zustand ändert, wodurch der Auslösemechanismus betätigt wird.
Der Zweck bleibt derselbe: Umwandlung eines anhaltenden Überstroms in eine verzögerte Auslösung, die die Motorerwärmung widerspiegelt. Die eutektische Legierung dient als kalibriertes thermisches Element, sodass das Relais erst auslöst, nachdem der Überlastzustand ausreichend Wärme erzeugt hat.
Kontakte des thermischen Überlastrelais: NC, NO und Funktion des Überlastkontakts
Die meisten thermischen Überlastrelais verfügen über mindestens einen Auslösekontakt. Bei vielen Geräten nach IEC-Norm ist die übliche Konvention:
| Kontakt | Übliche Anschlusskennzeichnung | Funktion |
|---|---|---|
| Öffner-Auslösekontakt | 95-96 | Öffnet bei Auslösung des Überlastrelais und unterbricht den Stromkreis der Schützspule |
| Schließerkontakt (Signal) | 97-98 | Schließt bei Auslösung des Relais, verwendet für Alarm, SPS-Eingang oder Störungsmeldung |
Die genauen Kennzeichnungen und Kontaktbelastbarkeiten müssen im Datenblatt des Geräts überprüft werden, aber die Steuerungslogik ist in der Regel gleich: Der Öffner-Überlastkontakt stoppt den Motorstarter und der Schließerkontakt meldet den Überlastzustand.
Grundlegende Kontakt- und thermische Überlastrelais-Leiterlogik
L+ ──[ STOP NC ]──[ OL 95-96 NC ]──[ START NO ]──( KM Schützspule )── N
In einem Standard-Stromlaufplan ist der Öffner-Überlastkontakt in Reihe mit der Schützspule geschaltet. Wenn das Überlastrelais auslöst, öffnet der 95-96 Kontakt, die Schützspule wird stromlos, die Hauptkontakte öffnen und der Motor stoppt. Der 97-98 Schließerkontakt kann, falls verwendet, eine Alarmlampe oder einen SPS-Eingang ansteuern.
Für die vollständige Auswahl der Motorsteuerung siehe VIOX-Leitfaden zur Auswahl von Schützen, Überlastrelais und Leistungsschaltern für Motorstromkreise.
Was schützt ein thermisches Überlastrelais?
Ein thermisches Überlastrelais schützt den Motor hauptsächlich vor Überhitzung durch übermäßigen Stromfluss über einen längeren Zeitraum.
| Bedingung | Kann ein thermisches Überlastrelais helfen? | Notes |
|---|---|---|
| Mechanische Überlastung des Motors | Ja | Häufiger Anwendungsfall |
| Lange Anlaufzeit | Ja, wenn die Auslöseklasse korrekt gewählt ist | Eine falsche Auslöseklasse kann zu Fehlauslösungen führen |
| Blockierter Läufer | Oftmals ja, innerhalb der Relaiskapazität | Kurzschlussschutz weiterhin erforderlich |
| Phasenausfall / Einphasenbetrieb | Einige Modelle bieten Empfindlichkeit | Gehen Sie nicht davon aus, dass jedes Modell Phasenausfall gleich handhabt |
| Kurzschluss | Nein, nicht eigenständig | Erfordert Sicherung, LS-Schalter, Leistungsschalter oder Motorschutzschalter |
| Erdschluss | Nein, nicht eigenständig | Erfordert geeigneten Fehlerstrom- oder Erdschlussschutz |
| Motorwicklungstemperatur | Indirekt | Integrierte Temperatursensoren bieten einen direkteren Wicklungsschutz |
Umgebungskompensation: Warum die Schaltschranktemperatur wichtig ist
Die Schaltschranktemperatur kann das Verhalten von thermischen Überlastrelais beeinflussen. In einem heißen Gehäuse kann sich das Bimetallelement bereits näher an seiner Auslöseposition befinden, noch bevor der Motorstrom ansteigt. Dies kann im Sommer, in der Nähe von Heizungen oder in dicht bestückten Schaltschränken zu Fehlauslösungen führen.
Umgebungskompensierte thermische Überlastrelais verwenden ein kompensierendes Bimetallelement, um den Einfluss der Umgebungstemperatur zu verringern. Das Schutzelement reagiert weiterhin auf die durch den Motorstrom erzeugte Wärme, aber der Kompensationsmechanismus trägt dazu bei, den Auslösepunkt bei schwankenden Schaltschranktemperaturen stabiler zu halten.
Dies bedeutet nicht, dass die Umgebungstemperatur ignoriert werden kann. Schaltschrankbauer sollten weiterhin Belüftung, Temperaturanstieg im Gehäuse, Wärmeentwicklung der Schütze, Kabeldimensionierung und die Übereinstimmung des Kompensationsbereichs des Überlastrelais mit den Installationsbedingungen prüfen.
Vorteile und Grenzen von thermischen Überlastrelais
| Vorteil | Warum es hilfreich ist |
|---|---|
| Einfacher Motorüberlastschutz | Einfache Anwendung in standardmäßigen schützgesteuerten Motorstartern |
| Zeitverzögertes Auslöseverhalten | Toleriert normale Motoranlaufströme besser als ein unverzögert auslösendes Gerät |
| Einstellbarer Stromwert | Kann innerhalb des Relaisbereichs an den Motornennstrom angepasst werden |
| Öffner- (NC) und Schließer-Hilfskontakte (NO) | Unterstützt Schütz-Auslösekontrolle und Alarmsignalisierung |
| Kosteneffizient für viele Standardmotoren | Geeignet für viele Pumpen, Lüfter, Kompressoren und Maschinenmotoren |
| Einschränkung | Warum es wichtig ist |
|---|---|
| Bietet von sich aus keinen Kurzschlussschutz | Muss mit einer Sicherung, einem Leistungsschalter oder einem Motorschutzschalter (MPCB) koordiniert werden |
| Eingeschränkte Diagnosemöglichkeiten | Mechanische thermische Relais liefern in der Regel weniger Fehlerinformationen als elektronische Relais |
| Die Auswahl hängt von der Auslöseklasse ab | Eine falsche Auslöseklasse kann zu Fehlauslösungen oder unzureichendem Schutz führen |
| Der Phasenausfallschutz variiert je nach Modell | Gehen Sie nicht davon aus, dass alle thermischen Überlastrelais Phasenausfälle gleichermaßen erkennen |
| Die Umgebungstemperatur kann das Verhalten beeinflussen | Prüfen Sie, ob das Relais über eine Umgebungskompensation für Schaltschrankbedingungen verfügt |
Thermisches Überlastrelais vs. Kurzschlussschutz
Ein thermisches Überlastrelais und eine Kurzschlussschutzeinrichtung lösen unterschiedliche Probleme.
| Gerät | Hauptschutz | Typisches Ansprechverhalten | Was es schützt |
|---|---|---|---|
| Thermisches Überlastrelais | Anhaltender Überlaststrom | Verzögerte thermische Auslösung | Motor vor Überhitzung |
| Fuse | Kurzschluss und hoher Fehlerstrom | Sehr schnell, abhängig vom Sicherungstyp | Leiter und Betriebsmittel gegen hohe Fehlerströme |
| MCB / MCCB | Überlast und Kurzschluss, abhängig vom Typ | Thermische und magnetische/elektronische Auslösung | Stromkreisleiter und Betriebsmittel |
| MPCB | Motorschutz gegen Überlast und Kurzschluss je nach Ausführung | Motorenspezifischer Schutz | Motorabzweigstromkreis |
Verwenden Sie kein thermisches Überlastrelais als alleinige Schutzeinrichtung in einem Motorstromkreis. Es ist normalerweise Teil eines koordinierten Motorstarters mit vorgeschaltetem Kurzschlussschutz.
Für eine umfassendere Fehlerterminologie siehe Überlast vs. Überstrom vs. Kurzschluss.
IEC 60947-4-1 Koordination Typ 1 vs. Typ 2
Wenn ein thermisches Überlastrelais zusammen mit einem Schütz und einem Kurzschlussschutzgerät verwendet wird, müssen Ingenieure zudem Folgendes berücksichtigen: Starterkoordination. Im Kontext der IEC 60947-4-1 beschreiben die Koordinationsarten Typ 1 und Typ 2 den zulässigen Zustand des Starters nach einer Kurzschlussprüfung.
| Koordinationsart | Praktische Bedeutung | Warum es wichtig ist |
|---|---|---|
| Typ-1-Koordination | Der Starter darf keine Gefahr darstellen, jedoch können Komponenten nach dem Fehler eine Reparatur oder einen Austausch erfordern. | Niedrigere Kosten, aber Ausfallzeiten und Austausch sind zu erwarten. |
| Typ-2-Koordination | Der Starter muss nach dem Fehler für den weiteren Betrieb geeignet bleiben, wobei unter definierten Bedingungen ein begrenztes Verschweißen der Kontakte zulässig ist. | Höhere Verfügbarkeit und besser geeignet für kritische Maschinen. |
Dies ist kein Bemessungswert, den das Überlastrelais allein bereitstellt. Er hängt von der geprüften Kombination aus Schütz, Überlastrelais und vorgeschaltetem Kurzschlussschutzgerät ab. Für OEM-Schaltschränke und Industriemaschinen reicht die Angabe des Strombereichs des Überlastrelais nicht aus; die vollständige Motorstarterkombination muss überprüft werden.
Auslöseklasse des thermischen Überlastrelais: Klasse 10, Klasse 20 und Klasse 30
Die Auslöseklasse beschreibt, wie schnell das Überlastrelais unter definierten Überlast-Testbedingungen auslöst. Gängige Klassen sind Klasse 10, Klasse 20 und Klasse 30.
| Auslöseklasse | Typische Verwendung | Auswahlhinweis |
|---|---|---|
| Klasse 10 | Standardmotoren mit normaler Anlaufzeit | Zu niedrig für Schweranlauf-Lasten kann zu Fehlauslösungen führen |
| Klasse 20 | Motoren mit längerer Hochlaufzeit | Muss den Motor dennoch vor übermäßiger Erwärmung schützen |
| Klasse 30 | Schweranlaufanwendungen mit langem Hochlauf | Erfordert eine sorgfältige Abstimmung von Motor und Starter |
Wählen Sie keine höhere Auslöseklasse, nur um Fehlauslösungen zu vermeiden. Wenn der Motor während des Anlaufs auslöst, prüfen Sie Anlaufstrom, Hochlaufzeit, Motorlast, Versorgungsspannung, mechanische Last sowie die korrekte Auswahl von Starter und Überlastrelais.
Auswahl eines thermischen Überlastrelais
| Auswahlfaktor | Was zu prüfen ist | Warum es wichtig ist |
|---|---|---|
| Motor-Vollaststrom | Den Einstellbereich des Relais auf den Motornennstrom abstimmen | Das Relais muss auf den tatsächlichen Motor-Vollaststrom (FLA) einstellbar sein |
| Schützkombinierbarkeit | Mechanische und elektrische Passgenauigkeit zum Schütz | Viele Überlastrelais werden direkt unter den passenden Schützen montiert |
| Auslöseklasse | Klasse 10, 20, 30 oder herstellerspezifische Klasse | Muss auf das Anlaufprofil des Motors abgestimmt sein |
| Phasenausfallempfindlichkeit | Ob das Relais eine unsymmetrische Erwärmung oder einen Phasenausfall erkennt | Wichtig für den Schutz von Drehstrommotoren |
| Rückstellmodus | Manuell oder automatisch | Manuelle Rückstellung ist für viele Maschinen sicherer |
| Hilfskontakte | NC-Hilfskontakt und NO-Alarmsignalkontakt | Erforderlich für Schützsteuerung und Signalisierung |
| Umgebungskompensation | Ob Temperaturänderungen das Auslöseverhalten beeinflussen | Nützlich in Schaltschränken und warmen Umgebungen |
| Koordination mit Kurzschlussschutzeinrichtung | Sicherung, Leitungsschutzschalter (MCB), Kompaktleistungsschalter (MCCB) oder Motorschutzschalter (MPCB) | Verhindert unsichere Abschaltkonfigurationen bei Fehlern |
Für Motorstarter-Architekturen deckt VIOX ebenfalls ab LS-Schalter + Schütz + Überlastrelais vs. Motorschutzschalter + Schütz.
Manuelle Rückstellung vs. automatische Rückstellung
Thermische Überlastrelais können je nach Modell manuelle Rückstellung, automatische Rückstellung oder beides unterstützen.
| Rückstellmodus | Bedeutung | Optimale Verwendung |
|---|---|---|
| Manuelles Zurücksetzen | Eine Person muss das Relais nach einer Auslösung zurücksetzen | Sicherer für Maschinen, bei denen ein automatischer Neustart gefährlich sein könnte |
| Automatischer Reset | Relais setzt sich nach dem Abkühlen zurück | Nur dort verwenden, wo ein automatischer Neustart sicher und zulässig ist. |
Bei motorbetriebenen Maschinen kann ein automatischer Reset riskant sein. Wenn der Motor nach dem Abkühlen unerwartet wieder anläuft, können mechanische Gefahren oder Personenschäden entstehen. Befolgen Sie stets die Maschinensicherheitsanforderungen und die örtlichen Vorschriften.
Thermisches Überlastrelais vs. integrierter Motorschutzschalter
Einige Motoren verfügen über inhärenten Motorschutz wie Thermoschalter, Thermistoren oder eingebettete Temperatursensoren. Diese Geräte sind im Motor verbaut und reagieren direkter auf die Wicklungs- oder interne Motortemperatur.
| Schutzmethode | Einbauort | Optimale Erkennungsleistung | Typische Rolle |
|---|---|---|---|
| Thermisches Überlastrelais | Motorstarter oder Schaltschrank | Stromabhängige Motorerwärmung | Externer Überlastschutz und Schütz-Auslösekontrolle |
| Eingebauter thermischer Schutzschalter | Im Motor | Interne Wicklungs- oder Motortemperatur | Direkter Motortemperaturschutz |
| Motor-Thermistor / -Sensor | In die Motorwicklung eingebettet | Tatsächlicher Verlauf der Wicklungstemperatur | Verwendung mit einem Schutzrelais oder einem Antriebseingang |
Ein eingebauter Motorschutz ersetzt nicht die Notwendigkeit eines Abzweigstromkreisschutzes oder einer Koordination des Motorstarters. In vielen Systemen arbeiten interner Motorschutz und externer Überlastschutz zusammen.
Thermisches Überlastrelais vs. elektronisches Überlastrelais
Ein thermisches Überlastrelais ist einfach, robust und weit verbreitet. Ein elektronisches Überlastrelais verwendet Sensoren und Elektronik zur Stromüberwachung und bietet möglicherweise mehr einstellbare Schutzfunktionen.
| Feature | 热过载继电器 | Elektronisches Überlastrelais |
|---|---|---|
| Messprinzip | Thermisches Bimetall oder Schmelzlegierung | Stromerfassung und elektronische Logik |
| Einstellung | Üblicherweise einfache Stromeinstellung | Oft breitere und präzisere Einstellmöglichkeiten |
| Phasenausfallschutz | Hängt vom Modell ab | Oft robuster und konfigurierbarer |
| Diagnose | Begrenzt | Kann Alarme, Auslösespeicher, Kommunikation oder Anzeige beinhalten |
| Kosten | Normalerweise niedriger | Normalerweise höher |
| Am besten geeignet für | Standardanwendungen für Motorstarter | Hochwertigere Motoren, Prozessanlagen, diagnoseintensive Systeme |
Wenn der Motor kritisch, teuer, schwer zugänglich oder Teil einer Prozesslinie ist, kann ein elektronischer Überlastschutz die zusätzlichen Kosten rechtfertigen.
Thermisches Überlastrelais vs. thermisch-magnetischer Schutzschalter
Der Ausdruck thermisch-magnetisches Überlastrelais wird oft ungenau verwendet, kann aber irreführend sein.
Ein thermisches Überlastrelais ist ein Gerät zum Schutz von Motoren vor Überlastung. Ein thermisch-magnetischer Schutzschalter ist ein Leistungsschalter mit thermischen und magnetischen Auslöseelementen. Der Schutzschalter schützt den Stromkreis vor Überlast und Kurzschluss, während das Überlastrelais auf den thermischen Motorschutz und die Schützsteuerung ausgerichtet ist.
In vielen Motorstromkreisen werden beide benötigt: ein vorgeschaltetes Kurzschlussschutzgerät und ein auf den Motor abgestimmtes Überlastrelais.
Symbol und Schaltplan für thermische Überlastrelais
In Schaltplänen wird ein thermisches Überlastrelais üblicherweise als Überlastschutzelement in Verbindung mit dem Motorstarter dargestellt. Der Auslösekontakt wird meist als Öffner-Hilfskontakt im Schützspulenstromkreis gezeigt.
Beim Lesen eines Motorstarter-Schaltplans ist auf Folgendes zu achten:
- den Leistungspfad des Überlastrelais zwischen Schütz und Motor;
- den Öffner-Überlastauslösekontakt in Reihe mit der Schützspule;
- den Schließer-Alarmkontakt, falls dieser an eine SPS oder eine Anzeige angeschlossen ist;
- Rückstellmodus und Auslöseanzeige.
Deshalb erscheint das Überlastrelais sowohl im Hauptstromkreis als auch im Steuerstromkreis: Es erfasst den Motorstrom im Leistungspfad und unterbricht den Steuerstromkreis bei einer Auslösung.
Fehlersuche: Warum ein thermisches Überlastrelais ständig auslöst
Wiederholte thermische Überlastauslösungen bedeuten in der Regel, dass der Motor überhitzt, der Starter falsch ausgelegt ist oder das Relais falsch eingestellt wurde. Erhöhen Sie nicht einfach die Stromeinstellung, um die Produktion am Laufen zu halten.
| Symptom | Wahrscheinliche Ursache | Was zu prüfen ist |
|---|---|---|
| Auslösungen während des Motoranlaufs | Auslöseklasse zu niedrig, Anlaufzeit zu lang, Unterspannung, hohe mechanische Last | Motorhochlaufzeit, Versorgungsspannung, Lastträgheit, Eignung Klasse 10 gegenüber Klasse 20/30 |
| Auslösung nach mehrminütigem Betrieb | Mechanische Überlast, Lagerproblem, blockierter Lüfter, Pumpenüberlast | Laststrom auf jeder Phase, mechanischer Widerstand, Kühlluftstrom |
| Auslösung hauptsächlich bei heißem Wetter | Schaltschrankerwärmung oder unzureichende Belüftung | Gehäusetemperatur, Abstände, Schützwärme, Umgebungskompensation |
| Löst bei einem Motor aus, bei einem anderen jedoch nicht | Falsche Stromeinstellung oder Relaisbereich | Motornennstrom (FLA), Relais-Skaleneinstellung, Stromwandlerverhältnis (falls verwendet) |
| Löst nach Phasenausfall oder Unsymmetrie aus | Versorgungsproblem oder Phasenausfallzustand | Phasenspannung, Phasenstromsymmetrie, Zustand der vorgeschalteten Sicherung/des Leistungsschalters |
| Löst aus, aber das Schütz fällt nicht ab | Öffner-Überlastkontakt nicht korrekt verdrahtet | 95-96 Kontakt in Reihe mit dem Spulenstromkreis, Verdrahtungskontinuität |
Hinweis aus der Praxis: Wenn ein Motor beim Anlauf auslöst, kann der Austausch eines Überlastrelais der Klasse 10 durch ein Relais der Klasse 20 Fehlauslösungen nur dann beheben, wenn Motor und Starter für die längere Anlaufzeit ausgelegt sind. Eine bessere Vorgehensweise ist die Messung des tatsächlichen Anlaufstroms, der Hochlaufzeit, der Phasenspannung, des Spannungsfalls im Kabel sowie der mechanischen Last, bevor die Auslöseklasse geändert wird.
Häufige Fehler bei Auswahl und Verdrahtung
Fehler 1: Das Überlastrelais als Kurzschlussschutz betrachten
Das Überlastrelais schützt vor anhaltender thermischer Überlastung. Es ist nicht dazu ausgelegt, hohe Kurzschlussströme eigenständig sicher abzuschalten.
Fehler 2: Den Stromwert zu hoch einstellen, um Fehlauslösungen zu vermeiden
Eine Erhöhung der Einstellung kann eine tatsächliche Überlastung verdecken und dazu führen, dass der Motor unzureichend geschützt ist. Überprüfen Sie zuerst die mechanische Last, die Spannung, die Anlaufzeit und die Auslöseklasse.
Fehler 3: Den auf dem Motortypenschild angegebenen Nennstrom ignorieren
Das Überlastrelais sollte gemäß dem Motortypenschild und den geltenden Auslegungsregeln eingestellt werden, nicht allein basierend auf der Motorleistung.
Fehler 4: Verwendung der automatischen Rückstellung bei unsicheren Maschinen
Ein automatischer Neustart nach dem Abkühlen kann gefährlich sein. Eine manuelle Rückstellung wird oft bevorzugt, wenn unerwartete Bewegungen eine Gefahr darstellen können.
Fehler 5: Vergessen des NC-Überlastkontakts
Wenn der NC-Auslösekontakt nicht in Reihe mit der Schützspule verdrahtet ist, kann das Überlastrelais zwar mechanisch auslösen, den Motorstarter jedoch nicht wie vorgesehen abschalten.
FAQ
Was ist ein thermisches Überlastrelais?
Ein thermisches Überlastrelais ist ein Motorschutzgerät, das auslöst, wenn der Motorstrom lange genug über dem eingestellten Wert bleibt, um ein Überhitzungsrisiko zu verursachen. Es wird in vielen Motorstartern zusammen mit einem Schütz verwendet.
Was bewirkt ein Überlastrelais?
Es überwacht den Motorstrom und öffnet einen Steuerkontakt, wenn der Motor überlastet ist. Dadurch wird die Schützspule stromlos geschaltet und der Motor gestoppt.
Schützt ein thermisches Überlastrelais vor Kurzschlüssen?
Nein. Ein thermisches Überlastrelais ist keine Kurzschlussschutzeinrichtung. Verwenden Sie eine geeignete Sicherung, einen Leistungsschalter oder einen Motorschutzschalter für den Kurzschlussschutz.
Was ist die Funktion eines Überlastkontakts?
Der Überlastkontakt ändert seinen Zustand, wenn das Überlastrelais auslöst. Der Öffnerkontakt wird typischerweise verwendet, um den Schützspulenstromkreis zu unterbrechen, während der Schließerkontakt für Alarmmeldungen oder zur Signalisierung an eine SPS genutzt werden kann.
Was ist ein thermisches Relais?
Ein thermisches Relais ist eine weitere gebräuchliche Bezeichnung für ein thermisches Überlastrelais. In der Motorsteuerung bezeichnet es üblicherweise ein Gerät, das basierend auf der durch Dauerstrom erzeugten Wärme auslöst.
Was ist ein thermischer Überlastschutz?
Der thermische Überlastschutz verhindert, dass Motoren oder Betriebsmittel zu lange unter übermäßigem Strom betrieben werden. Er ist zeitverzögert, da thermische Schäden von Stromstärke und Zeit abhängen.
Was ist ein Schmelzlot-Überlastrelais?
Es handelt sich um ein Überlastrelais, das einen kalibrierten Legierungsmechanismus verwendet, der bei Erwärmung durch Überlaststrom seinen Zustand ändert. Diese thermische Wirkung löst das Relais aus.
Was schützen thermische Überlastrelais in einem Motorstromkreis?
Sie schützen den Motor hauptsächlich vor Überhitzung durch anhaltenden Überlaststrom. Sie ersetzen keinen Kurzschluss-, Erdschluss- oder Fehlerstromschutz.
Sind integrierte Motorschutzvorrichtungen im Motor eingebaut?
Ja. Integrierte Motorschutzvorrichtungen sind im Motor eingebaut, wie zum Beispiel Temperatursensoren oder Schutzschalter. Ihr Rückstellverhalten hängt von der Bauart des Geräts ab; gehen Sie daher nicht davon aus, dass sich jeder Motor auf die gleiche Weise zurückstellt.
Zugehörige VIOX-Ressourcen
Fazit
Ein thermisches Überlastrelais ist ein zentrales Motorschutzgerät. Es überwacht den anhaltenden Überlaststrom, löst mit einem zeitverzögerten Verhalten aus, das die Motorerwärmung widerspiegelt, und unterbricht den Steuerstromkreis des Schützes, um den Motor zu stoppen.
Für eine korrekte Auswahl muss das Relais auf den Volllaststrom des Motors, die Auslöseklasse, die Schützbaugröße, den Rücksetzmodus, die Anforderungen an den Phasenausfallschutz, die Hilfskontakte und den vorgeschalteten Kurzschlussschutz abgestimmt sein. Das optimale Design eines Motorstarters betrachtet das thermische Überlastrelais als Teil eines koordinierten Schutzsystems und nicht als eigenständige Lösung für jeden Motorfehler.
