ממסרים תרמיים - מכשיר, עקרון הפעולה, מאפיינים טכניים

ממסרים תרמיים הם מכשירים חשמליים שנועדו להגן על מנועים חשמליים מפני זרם יתר. הסוגים הנפוצים ביותר של ממסרים תרמיים הם TRP, TRN, RTL ו-RTT.

עקרון הפעולה של ממסרים תרמיים

עמידות ציוד החשמל תלויה במידה רבה בעומסי היתר שהוא נתון אליהם במהלך הפעולה. עבור כל אובייקט, ניתן למצוא את התלות של משך הזרם הנוכחי בגודלו, כאשר אמין ולטווח ארוך תפעול הציוד... תלות זו מוצגת באיור (עקומה 1).

בזרם נומינלי, משך הזרימה המותר שלו הוא אינסוף. זרם זרם גבוה מהנומינלי מוביל לעלייה נוספת בטמפרטורה ולהזדקנות נוספת של הבידוד. לכן, ככל שעומס יתר גדול יותר, כך הזמן המותר קצר יותר. עקומה 1 באיור נקבעת על סמך אורך החיים הנדרש של הציוד. ככל שהחיים שלו קצרים יותר, כך מותרים עומסי יתר גדולים יותר.

מאפייני זרם הזמן של הממסר התרמי והאובייקט המוגן

עם הגנת אובייקט אידיאלית, התלות ב-tav (I) עבור הממסר התרמי צריכה לרדת מעט מתחת לעקומת האובייקט.

להגנת עומס יתר, ממסרים תרמיים עם צלחת דו מתכתית.

הצלחת הדו-מתכתית של התרמו-ממסר מורכבת משתי לוחות, שאחת מהן בעלת מקדם התפשטות טמפרטורה גבוה יותר, והשנייה בעלת מקדם קטן יותר. במקום ההדבקה זה לזה, הלוחות מקובעים בקשיחות או על ידי גלגול חם או על ידי ריתוך. אם צלחת כזו קבועה נייחת ומחוממת, אז הצלחת תתכופף לחומר פחות. תופעה זו משמשת בממסרים תרמיים.

חומרים מסוג אינוור (ערך קטן) וחומרי פלדה לא מגנטיים או כרום ניקל (ערך גדול) נמצאים בשימוש נרחב בממסרים תרמיים.

ניתן לחמם את האלמנט הדו-מתכתי של הממסר התרמי על ידי החום שנוצר בצלחת על ידי זרם העומס. לעתים קרובות מאוד, הבימטאל מחומם על ידי דוד מיוחד שדרכו זורם זרם העומס. המאפיינים הטובים ביותר מתקבלים בחימום משולב, כאשר הצלחת מתחממת הן בשל החום הנוצר מהזרם העובר דרך הבי-מתכת והן בשל החום שנוצר ע"י דוד מיוחד, גם ע"י זרם העומס המיועל.

כיפוף, הצלחת הדו-מתכתית עם הקצה החופשי שלה פועלת על מערכת המגע של הממסר התרמי.

התקן ממסר תרמי: a - אלמנט רגיש, b - מגע מגשר, 1 - מגעים, 2 - קפיץ, 3 - לוח דו-מתכתי, 4 - כפתור, 5 - גשר

מאפייני זמן נוכחי של הממסר התרמי

המאפיין העיקרי של הממסר התרמי הוא התלות של זמן התגובה בזרם העומס (מאפיין זמן נוכחי).במקרה הכללי, לפני שהעומס מתחיל, זרם Io זורם דרך הממסר, שמחמם את הצלחת לטמפרטורה qo.

בעת בדיקת מאפייני הזמן הנוכחי של ממסרים תרמיים, יש לקחת בחשבון מאיזה מצב (קר או מחומם יתר על המידה) מופעל הממסר.

בעת בדיקת ממסרים תרמיים, יש לקחת בחשבון כי גופי החימום של ממסרים תרמיים אינם יציבים תרמית בזרמי קצר.

בחירת ממסר תרמי

הזרם הנקוב של הממסר התרמי נבחר על סמך העומס המדורג של המנוע. זרם הממסר התרמי שנבחר הוא (1.2 - 1.3) מזרם המנוע המדורג (זרם עומס), כלומר, הממסר התרמי מופעל בעומס יתר של 20 - 30% למשך 20 דקות.

קבוע החימום של המנוע החשמלי תלוי במשך עומס יתר הנוכחי. במקרה של עומס יתר לטווח קצר, רק פיתול המנוע משתתף בחימום וקבוע חימום של 5 - 10 דקות. במקרה של עומס יתר ממושך, כל המסה של המנוע החשמלי משתתפת בחימום, והחימום קבוע למשך 40-60 דקות. לכן, השימוש בממסרים תרמיים מומלץ רק כאשר זמן ההפעלה הוא יותר מ-30 דקות.

השפעת טמפרטורת הסביבה על פעולת הממסר התרמי

החימום של הלוח הדו-מתכתי של הממסר התרמי תלוי בטמפרטורת הסביבה, ולכן, ככל שטמפרטורת הסביבה עולה, זרם ההפעלה של הממסר יורד.

בטמפרטורה שונה מאוד מהנומינלי, יש צורך לבצע ויסות נוסף (חלק) של הממסר התרמי, או לבחור גוף חימום, תוך התחשבות בטמפרטורת הסביבה האמיתית.

על מנת שלטמפרטורת הסביבה תהיה פחות השפעה על זרם הטריפה של הממסר התרמי, יש צורך לבחור את טמפרטורת הטריפה גבוהה ככל האפשר.

לתפקוד נכון של ההגנה התרמית, מומלץ למקם את הממסר באותו החדר שבו נמצא האובייקט המוגן. אין למקם את הממסר ליד מקורות חום מרוכזים - תנורי חימום, מערכות חימום וכו'. כעת מיוצרים ממסרים מפוצי טמפרטורה (סדרת TPH).

עיצוב ממסר תרמי

הסטייה של הצלחת הדו-מתכתית איטית. אם המגע הנייד מחובר ישירות לצלחת, אז המהירות הנמוכה של תנועתו לא תוכל לכבות את הקשת המתרחשת כאשר המעגל כבוי. לכן, הצלחת פועלת על המגע באמצעות מכשיר האצה. המושלם ביותר הוא מגע ה"קופץ".

במצב כבוי, הקפיץ 1 יוצר מומנט ביחס לנקודה 0, שסוגר את המגעים 2. הלוח הדו-מתכתי 3 מתכופף ימינה בחימום, מיקום הקפיץ משתנה. זה יוצר רגע שפותח 2 אנשי קשר בו זמנית, ומספק כיבוי קשת אמין. מגעים ומתנעים מודרניים מצוידים בממסרים תרמיים TRP (חד-פאזי) ו-TRN (דו-פאזי).

ממסרים תרמיים TRP

ממסרי זרם תרמי חד קוטבי מסדרת TRP עם זרמים נומינליים של אלמנטים תרמיים מ-1 עד 600 A מיועדים בעיקר להגנה מפני עומסי יתר בלתי קבילים של מנועים חשמליים אסינכרוניים תלת פאזיים הפועלים מרשת עם מתח נומינלי של עד 500 וולט בשעה תדר של 50 ו-60 הרץ. ממסרים תרמיים TRP עבור זרמים של עד 150 A משמשים ברשתות DC עם מתח נומינלי של עד 440 V.

מכשיר ממסר תרמי מסוג TRP

לצלחת הדו-מתכתית של ה-TRP thermorelay יש מערכת חימום משולבת. הצלחת מחוממת הן על ידי המחמם והן על ידי מעבר זרם דרך הצלחת עצמה. כאשר הוא מוסט, קצה הצלחת הדו-מתכתית פועל על גשר מגע המגשר.

הממסר התרמי TRP מאפשר התאמה חלקה של זרם ההפעלה בתוך (± 25% מזרם ההגדרה הנומינלי). התאמה זו נעשית בעזרת כפתור המשנה את העיוות הראשוני של הצלחת. הגדרה זו יכולה להפחית באופן דרמטי את מספר אפשרויות המחמם הנדרשות.

החזרת ממסר ה-TRP למצבו ההתחלתי לאחר הפעולה מתבצעת על ידי הכפתור. אפשר גם לבצע התאוששות עצמית לאחר התקררות הבימטאל.

טמפרטורת התגובה הגבוהה (מעל 200 מעלות צלזיוס) מפחיתה את התלות של פעולת הממסר בטמפרטורת הסביבה.

ההגדרה של הממסר התרמי TRP משתנה ב-5% כאשר טמפרטורת הסביבה משתנה ל-KUS.

ההתנגדות הגבוהה לפגיעה ולרעידות של הממסר התרמו TRP מאפשרת להשתמש בו בתנאים הקשים ביותר.

ממסרים תרמיים RTL

הממסר התרמי RTL נועד להגן על מנועים חשמליים מפני עומסי זרם של משך זמן בלתי מקובל. הם גם מספקים הגנה מפני אסימטריה של זרמים בשלבים ומפני כישלון של אחד השלבים. ממסרים תרמיים חשמליים RTL עם טווח זרם של 0.1 עד 86 A.

ניתן להתקין ממסרים תרמיים של RTL הן ישירות על סטרטרים של PML והן בנפרד מסטרטרים (במקרה האחרון, עליהם להיות מצוידים בבלוקים מסוף KRL). פותחו ויוצרו ממסרי RTL ובלוקים מסוף KRL בעלי דרגת הגנה IP20 וניתנים להתקנה על פס אוטובוס סטנדרטי.הזרם הנקוב של המגעים הוא 10 A.

ממסר תרמי PTT

ממסרי דלק RTT נועדו להגן על מנועי אינדוקציה תלת פאזיים של כלוב סנאי מעומסי יתר של משך זמן בלתי מתקבל על הדעת, כולל אלו הנובעים מאובדן אחד מהשלבים, כמו גם מאסימטריית פאזה.

ממסרי PTT מיועדים לשימוש כרכיבים במעגלי בקרה של כונן חשמלי וכן להתקנה ב סטרטרים מגנטיים סדרת PMA לזרם חילופין 660V בתדר של 50 או 60 הרץ, למטרות זרם ישר 440V.