الف رله اضافه بار حرارتی یک دستگاه حفاظت از موتور است که در صورت بالا ماندن جریان موتور برای مدت طولانی، مدار را قطع میکند. این دستگاه برای حفاظت از موتور در برابر گرمای ناشی از اضافه بار, طراحی شده است، نه در برابر خطاهای اتصال کوتاه.
در یک جمله: رله اضافه بار حرارتی زمانی مدار فرمان کنتاکتور را قطع میکند که جریان موتور برای مدتی طولانیتر از حد مجاز باقی بماند و خطر گرم شدن بیش از حد ایجاد شود..
در یک راهانداز موتور معمولی، کنتاکتور وظیفه روشن و خاموش کردن موتور را بر عهده دارد، در حالی که رله اضافه بار حرارتی جریان موتور را پایش کرده و در صورت بروز اضافه بار، مدار فرمان را قطع میکند. این کار از ادامه کارکرد موتور تحت تنش حرارتی مخرب جلوگیری میکند.
نکته کلیدی ساده است: رله اضافه بار حرارتی در برابر جریان اضافه بار پایدار محافظت میکند؛ برای حفاظت در برابر اتصال کوتاه همچنان به فیوز، MCB، MCCB یا MPCB نیاز است..
نکات کلیدی
- رله اضافه بار حرارتی، الکتروموتورها را در برابر گرمای بیش از حد ناشی از اضافه بار، قفل شدن روتور، زمان راهاندازی طولانی یا جریان بیش از حد ناشی از قطع فاز محافظت میکند.
- این رله معمولاً همراه با کنتاکتور کار میکند. رله اضافه بار، مدار بوبین کنتاکتور را از طریق یک کنتاکت بسته (NC) قطع میکند.
- این رله جایگزین حفاظت در برابر اتصال کوتاه نیست. شما همچنان به یک فیوز، کلید مینیاتوری یا کلید محافظ موتور (MPCB) مناسب در بالادست مدار نیاز دارید.
- انتخاب رله به جریان نامی موتور، کلاس تریپ، حالت ریست، حساسیت به قطع فاز، آرایش کنتاکتها و سازگاری با کنتاکتور بستگی دارد.
- کنتاکتهای خروجی رایج در رلههای اضافه بار شامل یک کنتاکت بسته (NC) برای قطع کنتاکتور و یک کنتاکت باز (NO) برای آلارم یا سیگنالدهی است.
نگاهی اجمالی به رله اضافه بار حرارتی
| مورد | معنی عملی |
|---|---|
| عملکرد اصلی | محافظت از موتور در برابر گرمای ناشی از اضافه بار مداوم |
| نوع حفاظت | حفاظت حرارتی با تأخیر زمانی |
| نصب معمول | بین کنتاکتور و موتور، یا به صورت یکپارچه با مجموعه راهانداز موتور |
| تنظیم اصلی | تنظیم جریان مطابق با جریان بار کامل موتور |
| کنتاکت تریپ مشترک | کنتاکت NC که در صورت بروز اضافه بار، مدار بوبین کنتاکتور را قطع میکند |
| حالتهای بازنشانی (Reset) | بازنشانی دستی یا خودکار، بسته به نوع کاربرد |
| طراحی نشده برای | قطع جریان اتصال کوتاه به صورت خودکار |
| چارچوب استاندارد رایج | راهاندازهای موتور و کنتاکتورها معمولاً تحت استاندارد IEC 60947-4-1 یا استانداردهای مرتبط بازار مدیریت میشوند |
رله اضافه بار حرارتی چگونه کار میکند
یک رله اضافه بار حرارتی از گرمای ایجاد شده توسط جریان موتور برای شبیهسازی گرمایش موتور استفاده میکند. هنگامی که جریان برای مدت کافی بالاتر از مقدار تنظیمشده باقی بماند، رله عمل کرده و مدار را قطع میکند.
منطق عملکرد از رفتار حرارتی موتور پیروی میکند:
- اضافه بارهای کوچک نباید بلافاصله باعث قطع مدار شوند؛;
- اضافه بارهای مداوم باید پس از یک تأخیر زمانی باعث قطع مدار شوند؛;
- اضافه بارهای شدید باید سریعتر باعث قطع مدار شوند؛;
- جریان راهاندازی عادی باید در صورتی که در محدوده کلاس تریپ و پروفیل راهاندازی موتور انتخابشده باشد، تحمل شود.
به همین دلیل است که رله اضافهبار حرارتی یک تجهیز لحظهای نیست. این رله دارای رفتار زمان معکوس است: هرچه جریان اضافهبار بیشتر باشد، تریپ سریعتر رخ میدهد.
چرا رلههای اضافهبار حرارتی با تأخیر عمل میکنند
رله اضافهبار حرارتی به این دلیل با تأخیر عمل میکند که آسیب به موتور معمولاً ناشی از گرمای انباشتهشده در طول زمان است, ، نه ناشی از یک جهش لحظهای جریان. موتور ممکن است در هنگام راهاندازی جریان بالایی بکشد، اما این لزوماً به معنای اضافهبار بودن آن نیست.
بنابراین، رله از یک منحنی تأخیر زمانی استفاده میکند. این رله اجازه عبور جریان راهاندازی عادی را برای مدت محدودی میدهد، اما اگر جریان به اندازهای طولانی بالاتر از مقدار تنظیمشده باقی بماند که باعث داغ شدن بیش از حد موتور شود، تریپ میدهد. به همین دلیل است که کلاس تریپ، زمان راهاندازی و نوع بار موتور در انتخاب رله بسیار اهمیت دارند.
اصل عملکرد رله اضافهبار حرارتی بیمتال
رایجترین طراحی رله اضافهبار حرارتی از یک نوار بیمتال (دو فلزی). یک نوار بیمتال از دو فلز با نرخ انبساط حرارتی متفاوت ساخته شده است. هنگامی که جریان، نوار را گرم میکند، خم میشود. اگر میزان خمیدگی به مکانیزم تریپ برسد، رله اضافهبار کنتاکت تریپ را باز میکند.
در یک راهانداز موتور، آن کنتاکت تریپ در مدار بوبین کنتاکتور سیمکشی میشود. هنگامی که کنتاکت باز میشود، کنتاکتور قطع شده و موتور را از منبع تغذیه جدا میکند.
این حافظه حرارتی مکانیکی مفید است زیرا آسیب موتور نه تنها به یک مقدار جریان خاص، بلکه به گرما در طول زمان بستگی دارد.
رله اضافهبار حرارتی آلیاژ ذوبشونده
برخی از رلههای اضافهبار از یک آلیاژ ذوبشونده استفاده میکنند, که به آن مکانیزم آلیاژ یوتکتیک نیز گفته میشود. در این طراحی، جریان اضافه بار یک المنت را گرم میکند تا زمانی که آلیاژ کالیبرهشده ذوب شود یا تغییر حالت دهد و به مکانیزم تریپ اجازه عملکرد بدهد.
هدف همچنان یکسان است: تبدیل جریان اضافه بار مداوم به یک تریپ تأخیری که نشاندهنده گرمای موتور باشد. آلیاژ یوتکتیک یک المنت حرارتی کالیبرهشده فراهم میکند، بنابراین رله تنها زمانی تریپ میدهد که شرایط اضافه بار گرمای کافی تولید کرده باشد.
کنتاکتهای رله اضافه بار حرارتی: عملکرد کنتاکتهای NC، NO و کنتاکت اضافه بار
اکثر رلههای اضافه بار حرارتی حداقل یک کنتاکت تریپ ارائه میدهند. در بسیاری از تجهیزات با استاندارد IEC، قرارداد رایج به شرح زیر است:
| تماس با ما | علامتگذاری ترمینالهای رایج | عملکرد |
|---|---|---|
| کنتاکت تریپ در حالت عادی بسته (NC) | 95-96 | هنگام تریپ رله اضافه بار باز میشود و مدار بوبین کنتاکتور را قطع میکند |
| کنتاکت سیگنال در حالت عادی باز (Normally Open) | 97-98 | هنگام تریپ رله بسته میشود و برای آلارم، ورودی PLC یا نمایش خطا استفاده میشود |
علائم دقیق و مشخصات فنی کنتاکتها باید در دیتاشیت دستگاه بررسی شود، اما منطق کنترلی معمولاً یکسان است: کنتاکت NC رله اضافه بار، استارتر موتور را متوقف میکند و کنتاکت NO وضعیت اضافه بار را گزارش میدهد.
منطق نردبانی (Ladder Logic) پایه کنتاکتور و رله حرارتی اضافه بار
L+ ──[ STOP NC ]──[ OL 95-96 NC ]──[ START NO ]──( بوبین کنتاکتور KM )── N
در یک دیاگرام نردبانی استاندارد، کنتاکت NC اضافه بار به صورت سری با بوبین کنتاکتور قرار میگیرد. هنگامی که رله اضافه بار تریپ میکند، کنتاکت 95-96 باز شده، برق بوبین کنتاکتور قطع میشود، کنتاکتهای اصلی باز شده و موتور متوقف میگردد. کنتاکت NO 97-98، در صورت استفاده، میتواند یک چراغ آلارم یا ورودی PLC را فعال کند.
برای انتخاب کامل تجهیزات کنترل موتور، به راهنمای VIOX در مورد انتخاب کنتاکتورها، رلههای اضافه بار و کلیدهای اتوماتیک برای توان موتور مراجعه کنید.
رله اضافه بار حرارتی از چه چیزی محافظت میکند؟
رله اضافه بار حرارتی عمدتاً از موتور در برابر گرمای بیش از حد ناشی از جریان اضافی در طول زمان محافظت میکند.
| وضعیت | آیا رله اضافه بار حرارتی میتواند کمک کند؟ | یادداشت |
|---|---|---|
| اضافه بار مکانیکی موتور | بله | مورد استفاده رایج |
| زمان راهاندازی طولانی | بله، اگر کلاس تریپ به درستی انتخاب شده باشد | کلاس تریپ نادرست ممکن است باعث قطع ناخواسته (مزاحم) شود |
| روتور قفلشده | اغلب بله، در محدوده توانایی رله | حفاظت در برابر اتصال کوتاه همچنان مورد نیاز است |
| قطع فاز / تکفاز شدن | برخی مدلها دارای حساسیت هستند | فرض نکنید که همه مدلها به طور یکسان با قطع فاز برخورد میکنند |
| اتصال کوتاه | خیر، به تنهایی خیر | نیازمند فیوز، MCB، MCCB یا MPCB است |
| خطای اتصال زمین | خیر، به تنهایی خیر | نیازمند حفاظت مناسب در برابر جریان نشتی یا خطای زمین است |
| دمای سیمپیچ موتور | به طور غیرمستقیم | حسگرهای حرارتی داخلی، حفاظت مستقیمتری از سیمپیچها فراهم میکنند |
جبرانسازی دمای محیط: چرا دمای تابلو برق اهمیت دارد
دمای تابلو برق میتواند بر عملکرد رلههای اضافهبار حرارتی تأثیر بگذارد. در یک محفظه گرم، ممکن است المان بیمتال پیش از افزایش جریان موتور، به موقعیت قطع نزدیکتر شده باشد. این امر میتواند منجر به قطع ناخواسته در تابستان، نزدیکی به منابع حرارتی یا داخل تابلوهای با تراکم بالا شود.
رلههای اضافهبار حرارتی با قابلیت جبرانسازی دمای محیط، از یک المان بیمتال جبرانکننده برای کاهش تأثیر دمای هوای اطراف استفاده میکنند. المان حفاظتی همچنان به گرمای ناشی از جریان موتور واکنش نشان میدهد، اما مکانیزم جبرانسازی به ثابت ماندن نقطه قطع با تغییر دمای تابلو کمک میکند.
این بدان معنا نیست که دمای محیط قابل نادیده گرفتن است. سازندگان تابلو همچنان باید تهویه، افزایش دمای محفظه، گرمای کنتاکتور، سایز کابلها و مطابقت محدوده جبرانسازی دمای رله با شرایط نصب را بررسی کنند.
مزایا و محدودیتهای رلههای اضافهبار حرارتی
| مزیت | چرا این موضوع مفید است |
|---|---|
| حفاظت ساده در برابر اضافه بار موتور | قابلیت بهکارگیری آسان در راهاندازهای موتور مبتنی بر کنتاکتور استاندارد |
| رفتار دارای تأخیر زمانی | تحمل بهتر جریان راهاندازی عادی موتور نسبت به تجهیزات دارای قطع لحظهای |
| تنظیم جریان قابل تغییر | قابلیت تطبیق با جریان نامی درجشده روی پلاک موتور در محدوده رله |
| کنتاکتهای کمکی NC و NO | پشتیبانی از کنترل قطع کنتاکتور و سیگنالدهی هشدار |
| مقرونبهصرفه برای بسیاری از موتورهای استاندارد | مناسب برای بسیاری از پمپها، فنها، کمپرسورها و موتورهای ماشینآلات |
| محدودیت | چرا مهم است؟ |
|---|---|
| فاقد حفاظت در برابر اتصال کوتاه به تنهایی | باید با فیوز، کلید اتوماتیک یا MPCB هماهنگ شود |
| عیبیابی محدود | رلههای حرارتی مکانیکی معمولاً اطلاعات خطای کمتری نسبت به رلههای الکترونیکی ارائه میدهند |
| انتخاب به کلاس تریپ بستگی دارد | کلاس تریپ اشتباه میتواند باعث تریپهای ناخواسته یا حفاظت ناکافی شود |
| حفاظت در برابر قطع فاز در مدلهای مختلف متفاوت است | فرض نکنید که تمام رلههای اضافه بار حرارتی، قطع فاز را به یک شکل تشخیص میدهند |
| دمای محیط میتواند بر عملکرد تأثیر بگذارد | بررسی کنید که آیا رله دارای جبرانساز دمای محیط برای شرایط داخل تابلو برق است یا خیر |
رله اضافه بار حرارتی در مقابل حفاظت در برابر اتصال کوتاه
رله اضافه بار حرارتی و تجهیز حفاظتی اتصال کوتاه، مشکلات متفاوتی را حل میکنند.
| دستگاه | حفاظت اصلی | پاسخ معمول | آنچه محافظت میکند |
|---|---|---|---|
| رله اضافه بار حرارتی | جریان اضافه بار پایدار | تریپ حرارتی با تأخیر | محافظت از موتور در برابر گرمای بیش از حد |
| فیوز | اتصال کوتاه و جریان خطای بالا | بسیار سریع بسته به نوع فیوز | محافظت از هادیها و تجهیزات در برابر جریان خطای بالا |
| MCB / MCCB | اضافه بار و اتصال کوتاه بسته به نوع دستگاه | تریپ حرارتی و مغناطیسی/الکترونیکی | هادیهای مدار و تجهیزات |
| MPCB | حفاظت موتور در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه بسته به نوع طراحی | حفاظت اختصاصی موتور | مدار انشعاب موتور |
از رله اضافه بار حرارتی به عنوان تنها وسیله حفاظتی در مدار موتور استفاده نکنید. این رله معمولاً بخشی از یک استارتر موتور هماهنگشده با حفاظت اتصال کوتاه در بالادست است.
برای اصطلاحات گستردهتر خطا، مراجعه کنید به اضافه بار در مقابل جریان بیش از حد در مقابل اتصال کوتاه.
هماهنگی نوع ۱ در مقابل نوع ۲ طبق استاندارد IEC 60947-4-1
هنگامی که یک رله اضافهبار حرارتی به همراه کنتاکتور و تجهیز حفاظتی اتصال کوتاه استفاده میشود، مهندسان باید موارد زیر را نیز در نظر بگیرند: هماهنگی راهانداز. در چارچوب استاندارد IEC 60947-4-1، هماهنگی نوع ۱ و نوع ۲ توصیف میکنند که راهانداز پس از تست اتصال کوتاه در چه وضعیتی مجاز است قرار داشته باشد.
| نوع هماهنگی | معنی عملی | چرا مهم است؟ |
|---|---|---|
| هماهنگی نوع 1 | راهانداز نباید خطری ایجاد کند، اما ممکن است قطعات پس از خطا نیاز به تعمیر یا تعویض داشته باشند. | هزینه کمتر، اما احتمال توقف کار و نیاز به تعویض قطعات وجود دارد. |
| هماهنگی نوع 2 | راهانداز باید پس از خطا برای استفاده مجدد مناسب باقی بماند، در حالی که جوش خوردن محدود کنتاکتها تحت شرایط تعریفشده مجاز است. | قابلیت اطمینان بالاتر و مناسبتر برای ماشینآلات حساس. |
این رتبهبندی تنها توسط رله اضافهبار ارائه نمیشود، بلکه به ترکیب تستشده کنتاکتور، رله اضافهبار و تجهیز حفاظتی اتصالکوتاه بالادست بستگی دارد. برای تابلوهای OEM و ماشینآلات صنعتی، پرسیدن محدوده جریان رله اضافهبار کافی نیست؛ بلکه باید کل ترکیب راهانداز موتور بررسی شود.
کلاس تریپ رله اضافهبار حرارتی: کلاس 10، کلاس 20 و کلاس 30
کلاس تریپ بیانگر سرعت عملکرد رله اضافهبار در شرایط تست اضافهبار تعریفشده است. کلاسهای رایج شامل کلاس 10، کلاس 20 و کلاس 30 هستند.
| کلاس تریپ | کاربرد معمول | احتیاط در انتخاب |
|---|---|---|
| کلاس 10 | موتورهای استاندارد با زمان راهاندازی عادی | مقدار بسیار پایین برای بارهای با راهاندازی سنگین ممکن است باعث تریپهای ناخواسته شود |
| کلاس 20 | موتورهایی با زمان شتابگیری طولانیتر | همچنان باید از موتور در برابر گرمای بیش از حد محافظت کند |
| کلاس 30 | کاربردهای با راهاندازی سنگین و شتابگیری طولانی | نیازمند هماهنگی دقیق بین موتور و راهانداز است |
برای جلوگیری از تریپهای ناخواسته، کلاس تریپ بالاتر انتخاب نکنید. اگر موتور در حین راهاندازی تریپ میدهد، جریان راهاندازی، زمان شتابگیری، بار موتور، ولتاژ تغذیه، بار مکانیکی و صحت انتخاب راهانداز و رله اضافه بار را بررسی کنید.
نحوه انتخاب رله اضافه بار حرارتی
| انتخاب عامل | چه چیزی را بررسی کنید | چرا مهم است؟ |
|---|---|---|
| جریان بار کامل موتور | محدوده تنظیم رله را با جریان درجشده روی پلاک موتور مطابقت دهید | رله باید قابلیت تنظیم بر اساس جریان بار کامل (FLA) واقعی موتور را داشته باشد |
| سازگاری با کنتاکتور | انطباق مکانیکی و الکتریکی با کنتاکتور | بسیاری از رلههای اضافهبار مستقیماً در زیر کنتاکتورهای مربوطه نصب میشوند |
| کلاس تریپ (Trip class) | کلاس ۱۰، ۲۰، ۳۰ یا کلاسهای اختصاصی سازنده | باید با پروفیل راهاندازی موتور مطابقت داشته باشد |
| حساسیت به قطع فاز | اینکه آیا رله، گرمایش نامتعادل یا قطع فاز را تشخیص میدهد یا خیر | مهم برای حفاظت از موتورهای سهفاز |
| حالت بازنشانی (Reset) | دستی یا اتوماتیک | بازنشانی دستی برای بسیاری از ماشینآلات ایمنتر است |
| مخاطبین کمکی | کنتاکت تریپ NC و کنتاکت آلارم NO | مورد نیاز برای کنترل کنتاکتور و سیگنالدهی |
| جبرانسازی دمای محیط | اینکه آیا تغییرات دما بر عملکرد تریپ تأثیر میگذارد یا خیر | کاربردی در تابلوهای کنترل و محیطهای گرم |
| هماهنگی با تجهیزات حفاظت در برابر اتصال کوتاه | فیوز، کلید مینیاتوری (MCB)، کلید اتوماتیک (MCCB) یا کلید محافظ موتور (MPCB) | جلوگیری از چیدمانهای ناایمن برای رفع خطا |
برای معماری راهانداز موتور، VIOX همچنین پوشش میدهد کلید مینیاتوری (MCB) + کنتاکتور + رله اضافه بار در مقابل کلید محافظ موتور (MPCB) + کنتاکتور.
تنظیم مجدد دستی در مقابل تنظیم مجدد خودکار
رلههای اضافه بار حرارتی بسته به مدل ممکن است از تنظیم مجدد دستی، خودکار یا هر دو پشتیبانی کنند.
| حالت تنظیم مجدد | معنی | بهترین کاربرد |
|---|---|---|
| تنظیم مجدد دستی | پس از تریپ (عملکرد حفاظتی)، یک فرد باید رله را به صورت دستی تنظیم مجدد کند | ایمنتر برای ماشینآلاتی که راهاندازی مجدد خودکار در آنها میتواند خطرناک باشد |
| تنظیم مجدد خودکار | رله پس از خنک شدن به صورت خودکار تنظیم مجدد میشود | فقط در مواردی استفاده شود که راهاندازی مجدد خودکار ایمن و مجاز باشد |
برای ماشینآلات دارای موتور، بازنشانی خودکار میتواند خطرناک باشد. اگر موتور پس از خنک شدن بهطور غیرمنتظرهای دوباره روشن شود، ممکن است خطرات مکانیکی یا جانی ایجاد کند. همیشه الزامات ایمنی ماشینآلات و آییننامههای محلی را رعایت کنید.
رله اضافه بار حرارتی در مقابل محافظ حرارتی داخلی موتور
برخی از موتورها شامل حفاظت ذاتی موتور هستند مانند سوئیچهای حرارتی، ترمیستورها یا حسگرهای دمای تعبیهشده. این تجهیزات درون موتور ساخته شدهاند و واکنش مستقیمتری نسبت به دمای سیمپیچ یا دمای داخلی موتور نشان میدهند.
| روش حفاظت | محل قرارگیری آن | آنچه به بهترین نحو تشخیص میدهد | نقش معمول |
|---|---|---|---|
| رله اضافه بار حرارتی | استارتر موتور یا تابلو کنترل | گرمایش موتور ناشی از جریان | حفاظت اضافه بار خارجی و کنترل قطع کنتاکتور |
| محافظ حرارتی داخلی | داخل موتور | دمای سیمپیچ داخلی یا دمای موتور | حفاظت مستقیم دمای موتور |
| ترمیستور / سنسور موتور | تعبیه شده در سیمپیچ موتور | روند دمای واقعی سیمپیچ | استفاده شده با رله حفاظتی یا ورودی درایو |
حفاظت داخلی موتور، نیاز به حفاظت مدار انشعاب یا هماهنگی اضافه بار استارتر را به طور خودکار از بین نمیبرد. در بسیاری از سیستمها، حفاظت داخلی موتور و حفاظت اضافه بار خارجی در کنار هم عمل میکنند.
رله اضافه بار حرارتی در مقابل رله اضافه بار الکترونیکی
رله اضافه بار حرارتی ساده، مستحکم و پرکاربرد است. رله اضافه بار الکترونیکی از حسگرها و قطعات الکترونیکی برای پایش جریان استفاده میکند و ممکن است عملکردهای حفاظتی قابل تنظیم بیشتری ارائه دهد.
| ویژگی | رله اضافه بار حرارتی | رله اضافه بار الکترونیکی |
|---|---|---|
| اصل حسگری (سنجش) | بی متال حرارتی یا آلیاژ ذوبشونده | حسگر جریان و منطق الکترونیکی |
| تنظیم | معمولاً تنظیم جریان ساده | اغلب دارای تنظیمات گستردهتر و دقیقتر |
| محافظت در برابر افت فاز | بستگی به مدل دارد | اغلب مستحکمتر و با قابلیت پیکربندی بیشتر |
| تشخیص | محدود | ممکن است شامل آلارم، حافظه خطا، ارتباطات یا نمایشگر باشد |
| هزینه | معمولاً کمتر | معمولا بالاتر |
| بهترین گزینه | کاربردهای استاندارد راهانداز موتور | موتورهای با ارزش بالا، تجهیزات فرآیندی، سیستمهای دارای عیبیابی پیشرفته |
اگر موتور حیاتی، گرانقیمت، دارای دسترسی دشوار یا بخشی از یک خط تولید باشد، استفاده از حفاظت اضافه بار الکترونیکی میتواند هزینه اضافی را توجیه کند.
رله اضافه بار حرارتی در مقابل کلید حرارتی-مغناطیسی
عبارت رله اضافه بار حرارتی-مغناطیسی اغلب به صورت غیردقیق استفاده میشود، اما میتواند گمراهکننده باشد.
رله اضافه بار حرارتی یک دستگاه حفاظت از اضافه بار موتور است. کلید حرارتی-مغناطیسی یک کلید اتوماتیک (بریکر) دارای المانهای تریپ حرارتی و مغناطیسی است. کلید، مدار را در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه محافظت میکند، در حالی که رله اضافه بار بر حفاظت حرارتی موتور و کنترل کنتاکتور متمرکز است.
در بسیاری از مدارهای موتوری، هر دو مورد نیاز است: یک دستگاه حفاظت از اتصال کوتاه در بالادست و یک رله اضافه بار که با موتور مطابقت داشته باشد.
نماد رله اضافه بار حرارتی و نکات نقشه سیمکشی
در نقشههای الکتریکی، رله اضافهبار حرارتی معمولاً به عنوان یک عنصر حفاظتی مرتبط با راهانداز موتور نمایش داده میشود. کنتاکت تریپ (عملکننده) معمولاً به صورت یک کنتاکت کمکی نرمال بسته (NC) در مدار بوبین کنتاکتور نشان داده میشود.
هنگام خواندن نقشه راهانداز موتور، موارد زیر را بررسی کنید:
- مسیر قدرت رله اضافهبار بین کنتاکتور و موتور؛;
- کنتاکت تریپ NC رله اضافهبار که به صورت سری با بوبین کنتاکتور قرار دارد؛;
- کنتاکت آلارم NO در صورتی که به PLC یا نشانگر متصل باشد؛;
- حالت تنظیم مجدد (Reset) و نشانگر تریپ.
به همین دلیل است که رله اضافهبار هم در مدار قدرت و هم در مدار فرمان ظاهر میشود: این رله جریان موتور را در مسیر قدرت حس کرده و هنگام تریپ، مدار فرمان را قطع میکند.
عیبیابی: چرا رله اضافهبار حرارتی مدام تریپ میدهد
تریپهای مکرر اضافه بار حرارتی معمولاً به معنای داغ شدن بیش از حد موتور، انتخاب نادرست استارتر یا تنظیم اشتباه رله است. برای ادامه تولید، صرفاً تنظیمات جریان را افزایش ندهید.
| علامت | علت احتمالی | چه چیزی را بررسی کنید |
|---|---|---|
| قطع در طول راه اندازی موتور | کلاس تریپ خیلی پایین، زمان راهاندازی طولانی، ولتاژ پایین، بار مکانیکی سنگین | زمان شتابگیری موتور، ولتاژ تغذیه، اینرسی بار، تناسب کلاس ۱۰ در مقابل کلاس ۲۰/۳۰ |
| تریپ پس از چند دقیقه کارکرد | اضافه بار مکانیکی، مشکل بلبرینگ، مسدود شدن فن، اضافه بار پمپ | جریان بار در هر فاز، مقاومت مکانیکی، جریان هوای خنککننده |
| تریپ عمدتاً در هوای گرم | افزایش دمای تابلو یا تهویه نامناسب | دمای محفظه، فاصلهگذاری، گرمای کنتاکتور، جبرانسازی دمای محیط |
| تریپ در یک موتور و عدم تریپ در موتور دیگر | تنظیم جریان یا محدوده رله اشتباه | جریان نامی (FLA) روی پلاک موتور، تنظیمات پیچ رله، نسبت ترانس جریان (CT) در صورت استفاده |
| تریپ پس از قطع فاز یا عدم تعادل فازها | مشکل در منبع تغذیه یا وضعیت قطع فاز | ولتاژ فاز، تعادل جریان فاز، وضعیت فیوز/کلید بالادست |
| تریپ رخ میدهد اما کنتاکتور قطع نمیشود | کنتاکت NC اضافه بار به درستی سیمکشی نشده است | کنتاکت 95-96 به صورت سری با مدار بوبین قرار دارد، تداوم سیمکشی بررسی شود |
یادداشت میدانی: هنگامی که موتور در حین راهاندازی تریپ میدهد، جایگزینی رله اضافه بار کلاس 10 با کلاس 20 ممکن است تنها در صورتی تریپهای مزاحم را حل کند که موتور و استارتر برای زمان راهاندازی طولانیتر طراحی شده باشند. بررسی بهتر این است که قبل از تغییر کلاس تریپ، جریان راهاندازی واقعی، زمان شتابگیری، ولتاژ فاز، افت ولتاژ کابل و بار مکانیکی اندازهگیری شود.
اشتباهات رایج در انتخاب و سیمکشی
اشتباه اول: در نظر گرفتن رله اضافه بار به عنوان حفاظت در برابر اتصال کوتاه
رله اضافه بار در برابر اضافه بار حرارتی پایدار محافظت میکند. این رله به تنهایی نمیتواند جریان اتصال کوتاه بالا را به طور ایمن قطع کند.
اشتباه دوم: تنظیم جریان بیش از حد بالا برای جلوگیری از تریپهای مزاحم
افزایش تنظیمات میتواند اضافه بار واقعی را پنهان کرده و موتور را بدون محافظت کافی رها کند. ابتدا بار مکانیکی، ولتاژ، زمان راهاندازی و کلاس تریپ را بررسی کنید.
اشتباه ۳: نادیده گرفتن جریان درجشده روی پلاک موتور
رله اضافهبار باید بر اساس پلاک موتور و قوانین طراحی مربوطه تنظیم شود، نه اینکه صرفاً بر اساس اسب بخار موتور حدس زده شود.
اشتباه ۴: استفاده از تنظیم مجدد خودکار در ماشینآلات ناایمن
راهاندازی مجدد خودکار پس از خنک شدن میتواند خطرناک باشد. در مواردی که حرکت غیرمنتظره میتواند ایجاد خطر کند، معمولاً تنظیم مجدد دستی ترجیح داده میشود.
اشتباه ۵: فراموش کردن کنتاکت بسته (NC) رله اضافهبار
اگر کنتاکت تریپ NC بهصورت سری با بوبین کنتاکتور سیمکشی نشود، ممکن است رله اضافهبار بهصورت مکانیکی عمل کند اما در متوقف کردن استارتر موتور طبق هدف طراحی، ناکام بماند.
سوالات متداول
رله اضافهبار حرارتی چیست؟
رله اضافهبار حرارتی یک دستگاه حفاظتی موتور است که وقتی جریان موتور برای مدتی طولانیتر از حد مجاز بالاتر از مقدار تنظیمشده باقی بماند و خطر گرمای بیش از حد ایجاد شود، مدار را قطع میکند. این رله در بسیاری از استارترهای موتور همراه با کنتاکتور استفاده میشود.
رله اضافه بار چه کاری انجام میدهد؟
این رله جریان موتور را پایش کرده و در صورت اضافه بار، یک کنتاکت فرمان را باز میکند. این عمل باعث قطع برق بوبین کنتاکتور و توقف موتور میشود.
آیا رله اضافه بار حرارتی در برابر اتصال کوتاه محافظت میکند؟
خیر. رله اضافه بار حرارتی یک وسیله حفاظتی در برابر اتصال کوتاه نیست. برای حفاظت در برابر اتصال کوتاه از فیوز، کلید اتوماتیک یا MPCB مناسب استفاده کنید.
عملکرد کنتاکت اضافه بار چیست؟
کنتاکت اضافه بار هنگام تریپ کردن رله، تغییر وضعیت میدهد. کنتاکت بسته (NC) معمولاً برای قطع مدار بوبین کنتاکتور استفاده میشود، در حالی که کنتاکت باز (NO) میتواند برای آلارم یا ارسال سیگنال به PLC به کار رود.
رله حرارتی چیست؟
رله حرارتی نام دیگر و رایج رله اضافه بار حرارتی است. در کنترل موتور، این اصطلاح معمولاً به دستگاهی اطلاق میشود که بر اساس گرمای تولید شده توسط جریان مداوم، عمل تریپ را انجام میدهد.
حفاظت اضافه بار حرارتی چیست؟
حفاظت اضافه بار حرارتی از کارکرد طولانیمدت موتورها یا تجهیزات تحت جریان بیش از حد جلوگیری میکند. این حفاظت دارای تأخیر زمانی است، زیرا آسیب ناشی از حرارت به میزان جریان و زمان بستگی دارد.
رله اضافه بار حرارتی آلیاژی (ذوبشونده) چیست؟
این یک رله اضافه بار است که از یک مکانیزم آلیاژی کالیبرهشده استفاده میکند که در اثر گرمای ناشی از جریان اضافه بار، تغییر وضعیت میدهد. این عملکرد حرارتی باعث تریپ (قطع) رله میشود.
رلههای اضافه بار حرارتی در مدار موتور از چه چیزی محافظت میکنند؟
آنها عمدتاً از موتور در برابر گرمای بیش از حد ناشی از جریان اضافه بار مداوم محافظت میکنند. این رلهها جایگزین حفاظت در برابر اتصال کوتاه، خطای زمین یا جریان نشتی نیستند.
آیا تجهیزات حفاظت ذاتی موتور درون خود موتور تعبیه شدهاند؟
بله. تجهیزات حفاظت ذاتی موتور مانند سنسورهای حرارتی یا محافظها، درون موتور تعبیه شدهاند. رفتار بازنشانی (Reset) آنها به طراحی دستگاه بستگی دارد، بنابراین فرض نکنید که همه موتورها به یک شکل بازنشانی میشوند.
منابع مرتبط VIOX
نتيجه گيری
رله اضافهبار حرارتی یک تجهیز اصلی برای حفاظت از موتور است. این رله جریان اضافهبار مداوم را پایش کرده و با عملکردی دارای تأخیر زمانی که بازتابدهنده گرمایش موتور است، عمل کرده و مدار فرمان کنتاکتور را برای متوقف کردن موتور قطع میکند.
برای انتخاب صحیح، رله باید با جریان نامی (Full-load) موتور، کلاس تریپ، فریم کنتاکتور، حالت بازنشانی (Reset)، الزامات مربوط به قطع فاز، کنتاکتهای کمکی و حفاظت در برابر اتصال کوتاه بالادست مطابقت داشته باشد. بهترین طراحی برای راهانداز موتور، رله اضافهبار حرارتی را به عنوان بخشی از یک سیستم حفاظتی هماهنگ در نظر میگیرد، نه به عنوان یک راهکار مستقل برای تمامی خطاهای موتور.
