ממסרים תרמיים אלקטרוניים להגנה מפני עומס יתר של המנוע
לשם מה מיועדים ממסרים תרמיים?
ממסרים תרמיים משמשים להגנה על מנועים חשמליים מעומס יתר. מכיוון שהתחממות יתר היא תוצאה של זרם יתר, ממסר כזה מגן על המנוע מפני זרם יתר ככזה ומפני התחממות יתר. כלומר, השימוש בממסר תרמי מומלץ במצבים בהם הזרמים ברשת האספקה ובהתאם בעומס המסופק מסיבה כלשהי יכולים לחרוג מהדירוג המותר עד פי 1.11 — 7, ואז הגדרת הממסר תעבור למנוע את הרס הציוד.
אם הציוד אחראי לעבודה מדויקת ואחראית, יש להגן עליו מפני התחממות יתר, אחרת ייווצר נזק. למעשה, הממסר התרמי ישווה את הערך האפקטיבי של הזרם הזורם עם ההגדרה ויגן על הציוד אם חריגה מההגדרה - לאחר פרק זמן מוגדר בהחלט מעגל העומס ייפתח, הציוד יישמר.
מעגלי החשמל עוברים על ידי מגע ואז הממסר התרמי שולט רק על האספקה למגעים ולא נדרשת יציבות זרם גבוהה מהממסר עצמו. הממסר בצורה של יחידת עזר מאוחדת מחובר למגע, ומגע הכוח עצמו מחליף את העומס.
לממסרים יש בדרך כלל מגעים פתוחים וסגורים בדרך כלל, הראשון אחראי על הפעלת מנורת האות (לדוגמה) והאחרון על הפעלת המגע.
כאשר טמפרטורת הציוד החשמלי נמצאת בגבולות המותרים שנקבעו, הממסר התרמי שומר על המעגל סגור, וברגע שמתרחש עודף, הוא נכבה לאחר פרק זמן מסוים, וככל שהיחס בין זרם עומס יתר ל- הנומינלי, ככל שהממסר מופעל מהר יותר, מכיוון שככל שהזרם גבוה יותר, החוט מתחמם מהר יותר, ואסור להתחמם יתר על המידה של כל חלק מהציוד המוגן.
פרמטרים של ממסר תרמי
בערכי עומס גבוהים (מספר פעמים), האופייניים לקצר חשמלי, הפתיחה מתבצעת על ידי מפסק עם שחרור אלקטרומגנטי או נתיך. באופן כללי, הגורמים לעומס יתר יכולים להיות שונים, למשל, התנעה קשה רגילה של מנוע חשמלי או פעולות הדלקה כיבוי תכופות. אז הטריגר יהיה שקרי.
כדי לא לכלול אזעקות שווא, ההגדרה מוגדרת ללא עתודות, ההבדל הוא רק במחלקות הממסרים עצמם מ-5 עד 40, המציין את זמן התגובה: מחלקה 5 - 3 שניות עם עומס יתר פי עשרה, מחלקה 10 - 6 שניות עם עומס יתר פי עשרה וכו', נקבע בטמפרטורת סביבה של 20 מעלות צלזיוס, עם פעולה תלת פאזית סימטרית, לעומס יתר במצב קר. ההגדרה מציגה את זרם עומס היתר והכיתה מציגה את זמן הנסיעה המרבי בשניות.
מאפיין חשוב של הממסר התרמי הוא ערכי הגבול של עומסי יתר מרובים ארוכי טווח - כשעה. זהו המצב שבו מובטח שהממסר יפעל או לא יפעל. אז, אם הסף מוגדר כ-1.14 ± 0.06, אז ב-1.2 הממסר מובטח לעבוד, וב-1.06 הוא בהחלט לא יעבוד.
פרמטר זה חשוב ביותר, הוא קובע את הדיוק והאמינות של ההגנה וכן מסייע במניעת אזעקות שווא.הממסרים האיכותיים ביותר מקבלים פיצוי טמפרטורה על מנת להבטיח פעולה קבועה בכל טמפרטורות הסביבה.
בהתאם למאפיינים של הציוד המוגן, זמן התגובה של הממסר התרמי נבחר גם, תוך התחשבות במהירות עומס היתר המותרת. כפולות גדולות - עד פי 10 - דורשות גישה יסודית יותר. לדוגמה, מחלקה 10 נחשבת אוניברסלית ומתאימה למנועים חשמליים המתנעים בקלות.
להתחלות כבדות, כיתה 20, כיתה 30 או כיתה 40 מתאימה יותר. Class 5 - אם נדרש דיוק גבוה, למשל, אם העומס הוא בעל אינרציה נמוכה.ככלל, יצרני ממסרים תרמיים בתיעוד הנלווה מציינים את הציוד המתאים ביותר שעבורו המעמד של מאפיין מגן זה הוא הטוב ביותר כרגע.
זמן הפעלת הממסר בפועל חשוב כאן, הוא חייב להתאים לתלות הסטנדרטית. לממסרים התרמיים הטובים ביותר עם עומס יתר של פי 3 עד 7.2 יש סטיית זמן נסיעה מקסימלית מהתקן של לא יותר מ-20% למטה ולמעלה. עם עלייה בטמפרטורה, למשל עקב חימום מוקדם עם זרם נקוב, זמן הכיבוי קצר פי 2.5 עד פי 4 מהסטנדרט ב-20 מעלות צלזיוס.
חסרונות של ממסרים תרמיים פשוטים
ממסרים תרמיים תלת פאזיים הם מגוונים יותר, הם מפקחים על זרמים בכל שלושת השלבים ומתאימים למעגלים חד פאזיים, לזרם חילופין וישר.
אבל אם השלבים נטענים בצורה מאוד אסימטרית? אז הטמפרטורה באחד השלבים תעלה מהר יותר והציוד יתחמם יתר על המידה בצורה מסוכנת, מכיוון שהערך האפקטיבי של הזרם של שלושת השלבים לא יאפשר זיהוי סכנה. כתוצאה מכך, זמן היציאה והזרם הקריטי של הגדרת הממסר התרמי יהיו למעשה נמוכים מהמצב בפועל.
כדי לפתור את הבעיה מהר יותר, יש צורך בממסר תרמי מודרני יותר, עם הגנה משולבת מפני אסימטריית זרם פאזה. בממסרים כאלה, במקרה של חוסר איזון או במקרה של אובדן פאזה, זמן התגובה והזרם ישתנו בהתאם וההגנה תישאר אמינה.
ממסרים תרמיים נעשים בדרך כלל על בסיס מנתקים דו-מתכתיים. כאשר מחומם על ידי זרם, הצלחת מתכופפת ומפעילה את מנגנון הכיבוי, הממסר מופעל - הוא עובר למצב "כבוי".כאשר הצלחת מתקררת, המנגנון יחזור למצב "מופעל" המקורי שלו. הפשטות של העיצוב של ממסרים קונבנציונליים מרשימה עם העלות הנמוכה שלהם ובידוד רעשים טוב. אבל עבור ציוד דק יותר, יש צורך בממסרים תרמיים מדויקים יותר - אלקטרוניים.
ממסרים תרמיים אלקטרוניים
ממסרים תרמיים אלקטרוניים שאינם נדיפים, כגון סדרת סימנס 3RB20 ו-3RB21, מצוידים במערכות מדידה מובנות לזרמים עד 630 A. ממסרים אלו אינם תלויים בזרם ומסוגלים להגן על עומסים בכל מצב, גם עם כבדים. מתחיל, ועם שלבים פתוחים או לא מאוזנים.
במקרה של עומס זרם, עם הפסקה באחד השלבים או עם חוסר איזון, הזרם, למשל במנוע, עולה והופך גבוה מההגדרה. שנאי זרם משולב רושם את הזרם, והאלקטרוניקה מעבדת את הערך הנמדד כעת, ובמידה והוא חורג מהערך שנקבע, מועבר למפסק פעימת טריפה המנתקת את העומס על ידי פתיחת המגע החיצוני. הממסר עצמו מותקן על המגע. זמן הטריפה קשור אך ורק ליחס בין זרם הטריפה לזרם ההגדרה.
הממסר התרמי האלקטרוני של סימנס 3RB21 לא רק מסוגל להגן מפני התחממות יתר עקב אסימטריית פאזה, זרם יתר או אובדן פאזה, אלא גם בעל מערכת פנימית לזיהוי תקלות אדמה (למעט שילובי כוכב-דלתא). לדוגמה, תקלות הארקה לא שלמות עקב נזקי בידוד או רטיבות יתגלו מיד ומעגל העומס ייפתח.
כאשר הממסר מופעל, המחוון יידלק, ומסמן את מצב המעידה.איפוס אוטומטי או איפוס ידני אפשרי. איפוס אוטומטי מתרחש לאחר זמן מוגדר, ולאחר מכן הממסר יסגור שוב את המגע.