Một rơ le quá tải nhiệt là thiết bị bảo vệ động cơ sẽ ngắt khi dòng điện động cơ duy trì ở mức quá cao trong thời gian dài. Thiết bị này được thiết kế để bảo vệ động cơ khỏi tình trạng quá nhiệt do quá tải, không phải để bảo vệ khỏi các sự cố ngắn mạch.
Tóm tắt trong một câu: rơ-le nhiệt sẽ ngắt mạch điều khiển của khởi động từ khi dòng điện động cơ duy trì trên giá trị cài đặt đủ lâu để gây ra nguy cơ quá nhiệt.
Trong một bộ khởi động động cơ điển hình, khởi động từ (contactor) thực hiện đóng cắt động cơ, trong khi rơ-le nhiệt giám sát dòng điện động cơ và ngắt mạch điều khiển nếu động cơ bị quá tải. Điều này ngăn không cho động cơ tiếp tục vận hành dưới áp lực nhiệt gây hư hỏng.
Điểm mấu chốt rất đơn giản: rơ-le nhiệt bảo vệ chống lại dòng quá tải kéo dài; cầu chì, MCB, MCCB hoặc MPCB vẫn là cần thiết để bảo vệ chống ngắn mạch.
Những điểm chính
- Rơ-le nhiệt bảo vệ động cơ khỏi tình trạng quá nhiệt do quá tải, kẹt rotor, thời gian khởi động kéo dài hoặc quá dòng do mất pha.
- Thiết bị này thường hoạt động kết hợp với khởi động từ (contactor). Rơ-le nhiệt sẽ ngắt mạch cuộn dây của khởi động từ thông qua tiếp điểm thường đóng của rơ-le.
- Thiết bị này không thay thế cho chức năng bảo vệ ngắn mạch. Bạn vẫn cần sử dụng cầu chì, aptomat hoặc aptomat bảo vệ động cơ phù hợp ở phía nguồn cấp.
- Việc lựa chọn phụ thuộc vào dòng điện định mức của động cơ, cấp bảo vệ (trip class), chế độ reset, độ nhạy mất pha, cấu hình tiếp điểm và khả năng tương thích với khởi động từ.
- Các tiếp điểm đầu ra phổ biến của rơ-le nhiệt bao gồm một tiếp điểm thường đóng dùng để ngắt khởi động từ và một tiếp điểm phụ thường mở dùng cho mục đích báo động hoặc tín hiệu.
Tổng quan về Rơ-le nhiệt
| Mục | 实际含义 |
|---|---|
| Chức năng chính | Bảo vệ động cơ chống lại tình trạng quá nhiệt do quá tải kéo dài |
| Loại bảo vệ | Bảo vệ nhiệt có trễ thời gian |
| Lắp đặt điển hình | Giữa khởi động từ và động cơ, hoặc được tích hợp trong bộ khởi động động cơ |
| Cài đặt chính | Cài đặt dòng điện phù hợp với dòng điện đầy tải của động cơ |
| Tiếp điểm tác động chung | Tiếp điểm thường đóng (NC) ngắt mạch cuộn dây khởi động từ khi xảy ra quá tải |
| Các chế độ đặt lại (reset) | Đặt lại bằng tay hoặc tự động, tùy thuộc vào ứng dụng |
| Không được thiết kế cho | Clearing short-circuit current by itself |
| Bối cảnh tiêu chuẩn chung | Motor starters and contactors are commonly handled under IEC 60947-4-1 or related market standards |
How a Thermal Overload Relay Works
A thermal overload relay uses heat created by motor current to simulate motor heating. When the current remains above the set value long enough, the relay trips.
The operating logic follows the motor’s thermal behavior:
- small overloads should not trip instantly;
- sustained overloads should trip after a delay;
- severe overloads should trip faster;
- Dòng điện khởi động bình thường cần được chấp nhận nếu nó nằm trong cấp bảo vệ (trip class) và đặc tính khởi động của động cơ đã chọn.
Đây là lý do tại sao rơ-le nhiệt không phải là thiết bị tác động tức thời. Nó có đặc tính thời gian nghịch đảo: dòng quá tải càng cao thì thời gian tác động càng nhanh.
Tại sao rơ-le nhiệt tác động chậm
Rơ-le nhiệt tác động chậm vì hư hỏng động cơ thường gây ra bởi nhiệt tích tụ theo thời gian, chứ không phải do một xung dòng điện tức thời. Động cơ có thể tiêu thụ dòng điện cao trong quá trình khởi động, nhưng điều đó không nhất thiết có nghĩa là nó đang bị quá tải.
Do đó, rơ-le sử dụng đường cong trễ thời gian. Nó cho phép dòng điện khởi động bình thường trong một khoảng thời gian giới hạn, nhưng sẽ tác động nếu dòng điện duy trì trên mức cài đặt đủ lâu để làm quá nhiệt động cơ. Đây là lý do tại sao cấp bảo vệ, thời gian khởi động và loại tải của động cơ lại quan trọng đến vậy trong việc lựa chọn thiết bị.
Nguyên lý hoạt động của rơ-le nhiệt lưỡng kim
Thiết kế rơ-le nhiệt phổ biến nhất sử dụng một thanh lưỡng kim. Thanh lưỡng kim được làm từ hai kim loại có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau. Khi dòng điện làm nóng thanh này, nó sẽ bị uốn cong. Nếu độ cong đạt đến cơ cấu tác động, rơ-le nhiệt sẽ mở tiếp điểm ngắt.
Trong bộ khởi động động cơ, tiếp điểm ngắt đó được đấu nối vào mạch cuộn dây contactor. Khi tiếp điểm mở ra, contactor sẽ nhả và ngắt động cơ khỏi nguồn điện.
Bộ nhớ nhiệt cơ học này rất hữu ích vì hư hỏng động cơ liên quan đến nhiệt độ theo thời gian, chứ không chỉ riêng một giá trị dòng điện nhất định.
Rơ-le nhiệt kiểu hợp kim nóng chảy
Một số rơ-le nhiệt sử dụng một hợp kim nóng chảy, còn được gọi là cơ cấu hợp kim eutectic. Trong thiết kế này, dòng quá tải làm nóng một phần tử cho đến khi hợp kim đã được hiệu chuẩn bị nóng chảy hoặc thay đổi trạng thái, cho phép cơ cấu ngắt hoạt động.
Mục đích vẫn như cũ: chuyển đổi dòng quá tải duy trì thành một trạng thái ngắt trễ phản ánh sự gia nhiệt của động cơ. Hợp kim eutectic cung cấp một phần tử nhiệt đã được hiệu chuẩn, vì vậy rơ-le chỉ ngắt sau khi tình trạng quá tải đã tạo ra đủ nhiệt.
Tiếp điểm Rơ-le Nhiệt: Chức năng của tiếp điểm NC, NO và tiếp điểm quá tải
Hầu hết các rơ-le nhiệt đều cung cấp ít nhất một tiếp điểm ngắt. Trong nhiều thiết bị theo tiêu chuẩn IEC, quy ước chung là:
| Liên hệ | Ký hiệu cực chung | Chức năng |
|---|---|---|
| Tiếp điểm ngắt thường đóng | 95-96 | Mở ra khi rơ-le nhiệt tác động, ngắt mạch cuộn dây công tắc tơ |
| Tiếp điểm tín hiệu thường mở | 97-98 | Đóng khi rơ-le tác động, được sử dụng cho cảnh báo, đầu vào PLC hoặc chỉ báo lỗi |
Các ký hiệu chính xác và định mức tiếp điểm phải được kiểm tra trên bảng dữ liệu của thiết bị, nhưng logic điều khiển thường giống nhau: tiếp điểm quá tải NC dừng bộ khởi động động cơ, và tiếp điểm NO báo cáo tình trạng quá tải.
Logic bậc thang cơ bản của Contactor và Rơ-le nhiệt
L+ ──[ DỪNG NC ]──[ OL 95-96 NC ]──[ KHỞI ĐỘNG NO ]──( Cuộn dây contactor KM )── N
Trong sơ đồ bậc thang tiêu chuẩn, tiếp điểm quá tải NC được đặt nối tiếp với cuộn dây contactor. Khi rơ-le quá tải tác động, tiếp điểm 95-96 mở ra, cuộn dây contactor mất điện, các tiếp điểm chính mở ra và động cơ dừng lại. Tiếp điểm NO 97-98, nếu được sử dụng, có thể báo hiệu cho đèn cảnh báo hoặc đầu vào PLC.
Để lựa chọn thiết bị điều khiển động cơ hoàn chỉnh, hãy xem hướng dẫn của VIOX về việc lựa chọn contactor, rơ-le quá tải và aptomat cho nguồn động cơ.
Rơ-le nhiệt bảo vệ thiết bị gì?
Rơ-le nhiệt chủ yếu bảo vệ động cơ khỏi tình trạng quá nhiệt do dòng điện quá tải kéo dài.
| Tình trạng | Rơ-le nhiệt có thể hỗ trợ không? | Ghi chú |
|---|---|---|
| Động cơ bị quá tải về mặt cơ học | Yes | Trường hợp sử dụng phổ biến |
| Thời gian khởi động kéo dài | Có, nếu cấp bảo vệ (trip class) được chọn chính xác | Cấp bảo vệ không phù hợp có thể gây ra tình trạng nhảy rơ-le ngoài ý muốn |
| Rô-to bị kẹt | Thường là có, trong phạm vi khả năng của rơ-le | Vẫn yêu cầu bảo vệ ngắn mạch |
| Mất pha / chạy một pha | Một số kiểu máy có cung cấp độ nhạy | Đừng mặc định rằng mọi kiểu máy đều xử lý mất pha như nhau |
| Chập mạch | Không, không thể tự thực hiện | Yêu cầu cầu chì, MCB, MCCB hoặc MPCB |
| Lỗi tiếp đất | Không, không thể tự thực hiện | Yêu cầu bảo vệ dòng rò hoặc bảo vệ chạm đất phù hợp |
| Nhiệt độ cuộn dây động cơ | Gián tiếp | Các cảm biến nhiệt tích hợp cung cấp khả năng bảo vệ cuộn dây trực tiếp hơn |
Bù nhiệt độ môi trường: Tại sao nhiệt độ tủ điều khiển lại quan trọng
Nhiệt độ tủ điều khiển có thể ảnh hưởng đến hoạt động của rơ-le nhiệt. Trong một vỏ tủ nóng, phần tử lưỡng kim có thể đã ở gần vị trí tác động trước cả khi dòng điện động cơ tăng lên. Điều đó có thể gây ra hiện tượng nhảy rơ-le ngoài ý muốn vào mùa hè, gần các thiết bị tỏa nhiệt hoặc bên trong các tủ điện lắp đặt dày đặc.
Rơ-le nhiệt có bù nhiệt độ môi trường sử dụng một phần tử lưỡng kim bù để giảm ảnh hưởng của nhiệt độ không khí xung quanh. Phần tử bảo vệ vẫn phản ứng với nhiệt do dòng điện động cơ sinh ra, nhưng cơ chế bù giúp giữ cho điểm tác động ổn định hơn khi nhiệt độ tủ thay đổi.
Điều này không có nghĩa là có thể bỏ qua nhiệt độ môi trường. Các đơn vị lắp đặt tủ điện vẫn nên kiểm tra hệ thống thông gió, mức tăng nhiệt độ vỏ tủ, nhiệt lượng từ khởi động từ, tiết diện cáp và liệu dải bù nhiệt độ môi trường của rơ-le có phù hợp với điều kiện lắp đặt hay không.
Ưu điểm và hạn chế của rơ-le nhiệt
| Ưu điểm | Tại sao điều này lại hữu ích |
|---|---|
| Bảo vệ quá tải động cơ đơn giản | Dễ dàng ứng dụng trong các bộ khởi động động cơ dựa trên contactor tiêu chuẩn |
| Đặc tính trễ thời gian | Chịu đựng dòng khởi động động cơ bình thường tốt hơn thiết bị cắt tức thời |
| Cài đặt dòng điện có thể điều chỉnh | Có thể khớp với dòng điện trên nhãn động cơ trong phạm vi của rơ-le |
| Tiếp điểm phụ NC và NO | Hỗ trợ điều khiển cắt contactor và tín hiệu cảnh báo |
| Hiệu quả về chi phí cho nhiều loại động cơ tiêu chuẩn | Phù hợp cho nhiều loại máy bơm, quạt, máy nén và động cơ máy móc |
| Hạn chế | Tại sao nó quan trọng |
|---|---|
| Bản thân không có chức năng bảo vệ ngắn mạch | Phải được phối hợp với cầu chì, bộ ngắt mạch hoặc MPCB |
| Khả năng chẩn đoán hạn chế | Rơ-le nhiệt cơ thường cung cấp ít thông tin lỗi hơn so với rơ-le điện tử |
| Việc lựa chọn phụ thuộc vào cấp bảo vệ (trip class) | Cấp bảo vệ sai có thể gây ra tình trạng nhảy rơ-le ngoài ý muốn hoặc bảo vệ không đủ |
| Khả năng bảo vệ mất pha khác nhau tùy theo từng kiểu máy | Đừng cho rằng tất cả các rơ-le nhiệt đều phát hiện mất pha như nhau |
| Nhiệt độ môi trường có thể ảnh hưởng đến hoạt động | Kiểm tra xem rơ-le có tính năng bù nhiệt độ môi trường cho điều kiện trong tủ điện hay không |
Rơ-le nhiệt so với thiết bị bảo vệ ngắn mạch
Rơ-le nhiệt và thiết bị bảo vệ ngắn mạch giải quyết các vấn đề khác nhau.
| Thiết bị | Bảo vệ chính | Phản hồi điển hình | Những gì nó bảo vệ |
|---|---|---|---|
| Rơ le bảo vệ quá tải nhiệt | Dòng quá tải duy trì | Ngắt nhiệt có độ trễ | Bảo vệ động cơ khỏi quá nhiệt |
| Cầu chì | Ngắn mạch và dòng sự cố cao | Rất nhanh tùy thuộc vào loại cầu chì | Dây dẫn và thiết bị chống lại dòng sự cố cao |
| MCB / MCCB | Quá tải và ngắn mạch tùy thuộc vào loại thiết bị | Ngắt nhiệt và từ tính/điện tử | Dây dẫn mạch điện và thiết bị |
| MPCB | Bảo vệ quá tải và ngắn mạch động cơ tùy theo thiết kế | Bảo vệ chuyên dụng cho động cơ | Mạch nhánh động cơ |
Không sử dụng rơ-le nhiệt làm thiết bị bảo vệ duy nhất trong mạch động cơ. Nó thường là một phần của bộ khởi động động cơ phối hợp với thiết bị bảo vệ ngắn mạch ở phía nguồn.
Để biết thuật ngữ lỗi rộng hơn, xem Quá tải so với Quá dòng so với Ngắn mạch.
Phối hợp loại 1 so với loại 2 theo tiêu chuẩn IEC 60947-4-1
Khi sử dụng rơ le nhiệt cùng với công tắc tơ và thiết bị bảo vệ ngắn mạch, các kỹ sư cũng cần xem xét phối hợp bộ khởi động. Trong bối cảnh tiêu chuẩn IEC 60947-4-1, phối hợp Loại 1 và Loại 2 mô tả trạng thái cho phép của bộ khởi động sau khi thử nghiệm ngắn mạch.
| Loại phối hợp | 实际含义 | Tại sao nó quan trọng |
|---|---|---|
| Phối hợp Loại 1 | Bộ khởi động không được gây nguy hiểm, nhưng các linh kiện có thể cần sửa chữa hoặc thay thế sau sự cố | Chi phí thấp hơn, nhưng có thể phải đối mặt với thời gian ngừng hoạt động và thay thế linh kiện |
| Phối hợp Loại 2 | Bộ khởi động phải duy trì khả năng tiếp tục vận hành sau sự cố, với việc cho phép dính tiếp điểm ở mức giới hạn trong các điều kiện xác định | Độ sẵn sàng cao hơn và tốt hơn cho các máy móc quan trọng |
Đây không phải là định mức mà rơ-le nhiệt cung cấp độc lập. Nó phụ thuộc vào sự kết hợp đã được kiểm nghiệm giữa khởi động từ, rơ-le nhiệt và thiết bị bảo vệ ngắn mạch phía trước. Đối với tủ điện OEM và máy móc công nghiệp, chỉ yêu cầu dải dòng điện của rơ-le nhiệt là chưa đủ; cần phải kiểm tra toàn bộ tổ hợp khởi động động cơ.
Cấp cắt của rơ-le nhiệt: Class 10, Class 20 và Class 30
Cấp cắt mô tả tốc độ cắt của rơ-le nhiệt trong các điều kiện thử nghiệm quá tải xác định. Các cấp phổ biến bao gồm Class 10, Class 20 và Class 30.
| Cấp độ cắt | Điển Hình Sử Dụng | Lưu ý khi lựa chọn |
|---|---|---|
| Cấp 10 | Động cơ tiêu chuẩn với thời gian khởi động bình thường | Quá thấp đối với các tải khởi động nặng có thể gây ra hiện tượng nhảy rơ-le ngoài ý muốn |
| Cấp 20 | Động cơ có thời gian tăng tốc dài hơn | Vẫn phải đảm bảo bảo vệ động cơ khỏi tình trạng quá nhiệt |
| Cấp 30 | Các ứng dụng khởi động nặng với thời gian tăng tốc dài | Yêu cầu sự phối hợp cẩn thận giữa động cơ và bộ khởi động |
Không chọn cấp bảo vệ (trip class) cao hơn chỉ để ngăn chặn tình trạng nhảy aptomat do nhiễu. Nếu động cơ bị nhảy trong quá trình khởi động, hãy kiểm tra dòng khởi động, thời gian tăng tốc, tải động cơ, điện áp nguồn, tải cơ khí và xem bộ khởi động cùng rơ-le nhiệt đã được chọn đúng hay chưa.
Cách chọn rơ-le nhiệt
| Yếu Tố Lựa Chọn | Cần kiểm tra gì | Tại sao nó quan trọng |
|---|---|---|
| Dòng điện đầy tải của động cơ | Chọn dải cài đặt của rơ-le phù hợp với dòng điện trên nhãn động cơ | Rơ-le phải có khả năng điều chỉnh theo dòng điện đầy tải (FLA) thực tế của động cơ |
| Khả năng tương thích với khởi động từ (contactor) | Sự phù hợp về cơ khí và điện với khởi động từ (contactor) | Nhiều rơ-le quá tải được lắp trực tiếp bên dưới các khởi động từ tương ứng |
| Cấp bảo vệ (Trip class) | Cấp 10, 20, 30 hoặc cấp độ theo quy định của nhà sản xuất | Phải phù hợp với đặc tính khởi động của động cơ |
| Độ nhạy mất pha | Liệu rơ-le có phát hiện tình trạng phát nhiệt không cân bằng hoặc mất pha hay không | Quan trọng đối với việc bảo vệ động cơ ba pha |
| Chế độ đặt lại (reset) | Thủ công hoặc tự động | Chế độ đặt lại thủ công an toàn hơn cho nhiều loại máy móc |
| Tiếp điểm phụ | Tiếp điểm phụ NC và tiếp điểm báo động NO | Cần thiết cho việc điều khiển khởi động từ và tín hiệu |
| Bù nhiệt độ môi trường | Liệu sự thay đổi nhiệt độ có ảnh hưởng đến đặc tính tác động hay không | Hữu ích trong tủ điều khiển và môi trường có nhiệt độ cao |
| Phối hợp với thiết bị bảo vệ ngắn mạch | Cầu chì, MCB, MCCB hoặc MPCB | Ngăn ngừa các phương án xử lý sự cố không an toàn |
Đối với kiến trúc khởi động động cơ, VIOX cũng bao gồm MCB + contactor + rơ-le nhiệt so với MPCB + contactor.
Reset thủ công so với Reset tự động
Rơ-le nhiệt có thể hỗ trợ reset thủ công, reset tự động hoặc cả hai tùy thuộc vào từng model.
| Chế độ Reset | Ý nghĩa | Ứng dụng tối ưu |
|---|---|---|
| Đặt lại thủ công | Người vận hành phải reset rơ-le sau khi nhảy (trip) | An toàn hơn cho các loại máy móc mà việc tự động khởi động lại có thể gây nguy hiểm |
| Đặt lại tự động | Rơ-le tự reset sau khi nguội đi | Chỉ sử dụng ở những nơi việc tự động khởi động lại là an toàn và được cho phép |
Đối với máy móc chạy bằng động cơ, việc tự động thiết lập lại có thể gây rủi ro. Nếu động cơ khởi động lại bất ngờ sau khi làm mát, nó có thể gây nguy hiểm về cơ khí hoặc cho nhân sự. Luôn tuân thủ các yêu cầu an toàn máy móc và quy định tại địa phương.
Rơ-le nhiệt quá tải so với thiết bị bảo vệ nhiệt động cơ tích hợp
Một số động cơ bao gồm bảo vệ động cơ tích hợp chẳng hạn như công tắc nhiệt, điện trở nhiệt hoặc cảm biến nhiệt độ nhúng. Các thiết bị này được tích hợp bên trong động cơ và phản ứng trực tiếp hơn với nhiệt độ cuộn dây hoặc nhiệt độ bên trong động cơ.
| Phương pháp bảo vệ | Vị trí lắp đặt | Thiết bị phát hiện tốt nhất cái gì | Vai trò điển hình |
|---|---|---|---|
| Rơ le bảo vệ quá tải nhiệt | Bộ khởi động động cơ hoặc tủ điều khiển | Hiện tượng phát nhiệt động cơ liên quan đến dòng điện | Bảo vệ quá tải bên ngoài và điều khiển ngắt contactor |
| Bộ bảo vệ nhiệt tích hợp | Bên trong động cơ | Nhiệt độ cuộn dây hoặc nhiệt độ động cơ bên trong | Bảo vệ nhiệt độ động cơ trực tiếp |
| Điện trở nhiệt / cảm biến động cơ | Được nhúng trong cuộn dây động cơ | Xu hướng nhiệt độ cuộn dây thực tế | Được sử dụng với rơ-le bảo vệ hoặc đầu vào biến tần |
Bảo vệ động cơ tích hợp sẵn không tự động thay thế nhu cầu bảo vệ mạch nhánh hoặc phối hợp quá tải cho bộ khởi động. Trong nhiều hệ thống, bảo vệ động cơ bên trong và bảo vệ quá tải bên ngoài hoạt động cùng nhau.
Rơ-le quá tải nhiệt so với Rơ-le quá tải điện tử
Rơ-le quá tải nhiệt có cấu tạo đơn giản, bền bỉ và được sử dụng rộng rãi. Rơ-le quá tải điện tử sử dụng các cảm biến và linh kiện điện tử để giám sát dòng điện và có thể cung cấp nhiều chức năng bảo vệ có thể điều chỉnh hơn.
| Năng | Quá Tải Nhiệt Tiếp | Rơ-le quá tải điện tử |
|---|---|---|
| Nguyên lý cảm biến | Lưỡng kim nhiệt hoặc hợp kim nóng chảy | Cảm biến dòng điện và logic điện tử |
| Điều chỉnh | Thường là cài đặt dòng điện đơn giản | Thường có các cài đặt rộng hơn và chính xác hơn |
| Bảo vệ mất pha | Tùy thuộc vào kiểu máy | Thường bền bỉ hơn và có khả năng cấu hình cao hơn |
| Chẩn Đoán | Giới hạn | Có thể bao gồm cảnh báo, bộ nhớ sự cố, truyền thông hoặc màn hình hiển thị |
| Chi phí | Thường thấp hơn | Thường cao hơn |
| Phù hợp nhất | Các ứng dụng khởi động động cơ tiêu chuẩn | Các động cơ có giá trị cao, thiết bị xử lý, các hệ thống đòi hỏi chẩn đoán chuyên sâu |
Nếu động cơ là thiết bị quan trọng, đắt tiền, khó tiếp cận hoặc là một phần của dây chuyền sản xuất, việc sử dụng thiết bị bảo vệ quá tải điện tử có thể xứng đáng với chi phí bổ sung.
Rơ-le nhiệt so với Áp-tô-mát từ nhiệt
Cụm từ rơ-le quá tải từ nhiệt thường được sử dụng một cách tùy tiện, nhưng nó có thể gây hiểu lầm.
Rơ-le nhiệt là thiết bị bảo vệ quá tải cho động cơ. Áp-tô-mát từ nhiệt là một thiết bị đóng cắt có các phần tử ngắt nhiệt và từ. Áp-tô-mát bảo vệ mạch điện chống quá tải và ngắn mạch, trong khi rơ-le nhiệt tập trung vào việc bảo vệ nhiệt cho động cơ và điều khiển công-tắc-tơ.
Trong nhiều mạch động cơ, cần có cả hai: một thiết bị bảo vệ ngắn mạch ở phía nguồn và một rơ-le nhiệt phù hợp với động cơ.
Ký hiệu và ghi chú sơ đồ đấu nối của Rơ-le nhiệt
Trong bản vẽ điện, rơ-le nhiệt thường được thể hiện là một phần tử bảo vệ quá tải kết hợp với bộ khởi động động cơ. Tiếp điểm tác động thường được thể hiện dưới dạng tiếp điểm phụ thường đóng trong mạch cuộn dây khởi động từ.
Khi đọc sơ đồ bộ khởi động động cơ, hãy tìm:
- đường dẫn nguồn của rơ-le nhiệt giữa khởi động từ và động cơ;
- tiếp điểm thường đóng (NC) của rơ-le nhiệt mắc nối tiếp với cuộn dây khởi động từ;
- tiếp điểm thường mở (NO) báo động nếu được kết nối với PLC hoặc đèn chỉ thị;
- chế độ đặt lại (reset) và chỉ thị tác động.
Đây là lý do tại sao rơ-le nhiệt xuất hiện ở cả mạch động lực và mạch điều khiển: nó cảm biến dòng điện động cơ trên đường dẫn nguồn và ngắt mạch điều khiển khi xảy ra sự cố.
Xử lý sự cố: Tại sao rơ-le nhiệt liên tục bị nhảy (tác động)
Việc nhảy rơ-le nhiệt lặp đi lặp lại thường có nghĩa là động cơ đang bị quá nhiệt, bộ khởi động không phù hợp hoặc rơ-le được cài đặt không chính xác. Đừng chỉ đơn thuần tăng cài đặt dòng điện để duy trì sản xuất.
| Triệu chứng | Có Khả Năng Gây Ra | Cần kiểm tra gì |
|---|---|---|
| Ngắt trong quá trình khởi động động cơ | Cấp bảo vệ (Trip class) quá thấp, thời gian khởi động quá dài, điện áp thấp, tải cơ khí nặng | Thời gian tăng tốc của động cơ, điện áp nguồn, quán tính tải, sự phù hợp giữa Class 10 và Class 20/30 |
| Nhảy rơ-le sau khi vận hành được vài phút | Quá tải cơ khí, vấn đề về vòng bi, quạt bị chặn, quá tải bơm | Dòng điện tải trên mỗi pha, lực cản cơ khí, luồng không khí làm mát |
| Nhảy rơ-le chủ yếu trong thời tiết nóng | Nhiệt độ tủ điện tăng cao hoặc thông gió kém | Nhiệt độ vỏ tủ, khoảng cách, nhiệt lượng từ khởi động từ, bù nhiệt môi trường |
| Nhảy aptomat ở một động cơ nhưng không nhảy ở động cơ khác | Cài đặt dòng điện hoặc dải rơ-le không chính xác | Dòng định mức (FLA) trên nhãn động cơ, cài đặt núm vặn rơ-le, tỷ số biến dòng (CT) nếu có sử dụng |
| Nhảy aptomat sau khi mất pha hoặc mất cân bằng pha | Sự cố nguồn cấp hoặc tình trạng mất pha | Điện áp pha, cân bằng dòng điện pha, tình trạng cầu chì/aptomat phía nguồn |
| Nhảy aptomat nhưng khởi động từ không nhả | Tiếp điểm quá tải NC được đấu dây không chính xác | Tiếp điểm 95-96 nối tiếp với mạch cuộn dây, kiểm tra tính liên tục của dây dẫn |
Ghi chú thực địa: khi động cơ bị ngắt trong quá trình khởi động, việc thay thế rơ-le quá tải Class 10 bằng Class 20 có thể giải quyết tình trạng ngắt ngoài ý muốn chỉ khi động cơ và bộ khởi động được định mức cho thời gian khởi động dài hơn. Cách kiểm tra tốt hơn là đo dòng điện khởi động thực tế, thời gian tăng tốc, điện áp pha, sụt áp cáp và tải cơ học trước khi thay đổi cấp độ ngắt.
Các sai lầm phổ biến trong lựa chọn và đấu nối
Sai lầm 1: Coi rơ-le quá tải là thiết bị bảo vệ ngắn mạch
Rơ-le quá tải bảo vệ chống lại tình trạng quá tải nhiệt kéo dài. Bản thân nó không thể ngắt an toàn dòng ngắn mạch cao.
Sai lầm 2: Cài đặt dòng điện quá cao để tránh ngắt ngoài ý muốn
Việc tăng cài đặt có thể che giấu tình trạng quá tải thực tế và khiến động cơ không được bảo vệ đầy đủ. Trước tiên hãy kiểm tra tải cơ học, điện áp, thời gian khởi động và cấp độ ngắt.
Sai lầm 3: Bỏ qua dòng điện trên nhãn động cơ
Rơ-le nhiệt nên được cài đặt dựa trên nhãn động cơ và các quy tắc thiết kế áp dụng, thay vì chỉ ước tính dựa trên công suất mã lực của động cơ.
Sai lầm 4: Sử dụng chế độ tự động reset trong các máy móc không an toàn
Việc tự động khởi động lại sau khi làm mát có thể gây nguy hiểm. Chế độ reset thủ công thường được ưu tiên trong các trường hợp chuyển động bất ngờ có thể tạo ra rủi ro.
Sai lầm 5: Quên đấu nối tiếp điểm thường đóng (NC) của rơ-le nhiệt
Nếu tiếp điểm ngắt NC không được đấu nối tiếp với cuộn dây khởi động từ, rơ-le nhiệt có thể tác động cơ học nhưng không thể dừng bộ khởi động động cơ như dự kiến.
Câu hỏi thường gặp
Rơ-le nhiệt là gì?
Rơ-le nhiệt là thiết bị bảo vệ động cơ, tự động ngắt khi dòng điện động cơ duy trì ở mức cao hơn giá trị cài đặt đủ lâu để gây ra nguy cơ quá nhiệt. Thiết bị này được sử dụng cùng với khởi động từ trong nhiều bộ khởi động động cơ.
Rơ-le nhiệt có chức năng gì?
Nó giám sát dòng điện của động cơ và mở một tiếp điểm điều khiển khi động cơ bị quá tải. Việc này làm ngắt điện cuộn dây khởi động từ và dừng động cơ.
Rơ-le nhiệt có bảo vệ chống ngắn mạch không?
Không. Rơ-le nhiệt không phải là thiết bị bảo vệ ngắn mạch. Hãy sử dụng cầu chì, aptomat hoặc MPCB phù hợp để bảo vệ ngắn mạch.
Chức năng của tiếp điểm rơ-le nhiệt là gì?
Tiếp điểm rơ-le nhiệt thay đổi trạng thái khi rơ-le nhiệt tác động. Tiếp điểm thường đóng (NC) thường được sử dụng để ngắt mạch cuộn dây khởi động từ, trong khi tiếp điểm thường mở (NO) có thể được sử dụng cho mục đích báo động hoặc truyền tín hiệu cho PLC.
Rơ-le nhiệt là gì?
Rơ-le nhiệt là một tên gọi phổ biến khác của rơ-le quá tải nhiệt. Trong điều khiển động cơ, nó thường có nghĩa là một thiết bị tác động dựa trên nhiệt lượng sinh ra từ dòng điện duy trì.
Bảo vệ quá tải nhiệt là gì?
Bảo vệ quá tải nhiệt ngăn chặn động cơ hoặc thiết bị hoạt động quá lâu dưới dòng điện quá mức. Nó có độ trễ thời gian vì hư hỏng do nhiệt phụ thuộc vào cả dòng điện và thời gian.
Rơ-le nhiệt loại hợp kim nóng chảy là gì?
Đây là một loại rơ-le quá tải sử dụng cơ cấu hợp kim đã được hiệu chuẩn, cơ cấu này sẽ thay đổi trạng thái khi bị đốt nóng bởi dòng điện quá tải. Tác động nhiệt này làm nhảy rơ-le.
Rơ-le nhiệt bảo vệ những gì trong mạch động cơ?
Chúng chủ yếu bảo vệ động cơ khỏi tình trạng quá nhiệt do dòng quá tải kéo dài gây ra. Chúng không thay thế cho bảo vệ ngắn mạch, chạm đất hoặc bảo vệ dòng rò.
Các thiết bị bảo vệ động cơ tích hợp có được lắp sẵn bên trong động cơ không?
Có. Các thiết bị bảo vệ động cơ tích hợp được lắp sẵn bên trong động cơ, chẳng hạn như cảm biến nhiệt hoặc bộ bảo vệ nhiệt. Cơ chế tự thiết lập lại của chúng phụ thuộc vào thiết kế của thiết bị, vì vậy đừng mặc định rằng mọi động cơ đều có cách thiết lập lại giống nhau.
Tài nguyên VIOX liên quan
Kết luận
Rơ-le nhiệt là thiết bị bảo vệ động cơ cốt lõi. Nó giám sát dòng quá tải duy trì, tác động với đặc tính trễ thời gian phản ánh sự gia nhiệt của động cơ và ngắt mạch điều khiển khởi động từ để dừng động cơ.
Để lựa chọn chính xác, cần đối chiếu rơ-le với dòng điện định mức đầy tải của động cơ, cấp tác động, khung khởi động từ, chế độ reset, yêu cầu bảo vệ mất pha, tiếp điểm phụ và thiết bị bảo vệ ngắn mạch phía trước. Thiết kế khởi động động cơ tối ưu coi rơ-le nhiệt là một phần của hệ thống bảo vệ phối hợp, thay vì là giải pháp độc lập cho mọi sự cố động cơ.
