इलेक्ट्रिक मोटर्स, चुंबकीय स्टार्टर्स और अन्य उपकरणों को लोड से बचाने के लिए जो विशेष थर्मल सुरक्षा उपकरणों का उपयोग करके ओवरहीटिंग का कारण बनते हैं। थर्मल प्रोटेक्शन मॉडल का सही चुनाव करने के लिए, आपको इसके संचालन के सिद्धांत, डिवाइस के साथ-साथ मुख्य चयन मानदंड को जानना होगा।
विषय
उपकरण और संचालन का सिद्धांत
थर्मल रिले (TR) को इलेक्ट्रिक मोटर्स को ओवरहीटिंग और समय से पहले खराब होने से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। लंबी अवधि की शुरुआत के दौरान, इलेक्ट्रिक मोटर वर्तमान अधिभार के अधीन है, क्योंकि। स्टार्ट-अप के दौरान, सात गुना करंट की खपत होती है, जिससे वाइंडिंग गर्म हो जाती है। रेटेड करंट (इन) - ऑपरेशन के दौरान मोटर द्वारा खपत की जाने वाली करंट। इसके अलावा, टीआर बिजली के उपकरणों के जीवन को बढ़ाता है।
थर्मल रिले, जिसके उपकरण में सबसे सरल तत्व होते हैं:
- थर्मोसेंसिटिव तत्व।
- स्व-वापसी के साथ संपर्क करें।
- संपर्क।
- वसन्त।
- प्लेट के रूप में द्विधातु चालक।
- बटन।
- वर्तमान नियामक सेट करें।
तापमान संवेदनशील तत्व एक तापमान संवेदक है जिसका उपयोग उष्मा को द्विधातु प्लेट या अन्य थर्मल संरक्षण तत्व में स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। सेल्फ-रिटर्न के साथ संपर्क, गर्म होने पर, ओवरहीटिंग से बचने के लिए विद्युत उपभोक्ता के बिजली आपूर्ति सर्किट को तुरंत खोलने की अनुमति देता है।
प्लेट में दो प्रकार की धातु (द्विधातु) होती है, जिनमें से एक में उच्च तापीय विस्तार गुणांक (Kp) होता है। उन्हें उच्च तापमान पर वेल्डिंग या रोलिंग द्वारा एक साथ बांधा जाता है। गर्म होने पर, थर्मल प्रोटेक्शन प्लेट कम Kp वाली सामग्री की ओर झुक जाती है, और ठंडा होने के बाद, प्लेट अपनी मूल स्थिति में आ जाती है। मूल रूप से, प्लेटें इनवार (निचले Kp) और गैर-चुंबकीय या क्रोमियम-निकल स्टील (उच्च Kp) से बनी होती हैं।
बटन TR को चालू करता है, उपभोक्ता के लिए I का इष्टतम मान निर्धारित करने के लिए वर्तमान नियामक की स्थापना आवश्यक है, और इसकी अधिकता से TR का संचालन होगा।
TR का संचालन सिद्धांत जूल-लेन्ज़ कानून पर आधारित है। करंट आवेशित कणों की निर्देशित गति है जो कंडक्टर के क्रिस्टल जाली के परमाणुओं से टकराते हैं (यह मान प्रतिरोध है और इसे R द्वारा दर्शाया गया है)। यह अंतःक्रिया विद्युत ऊर्जा से प्राप्त तापीय ऊर्जा की उपस्थिति का कारण बनती है। कंडक्टर के तापमान पर प्रवाह की अवधि की निर्भरता जूल-लेन्ज़ कानून द्वारा निर्धारित की जाती है।
इस कानून का सूत्रीकरण इस प्रकार है: जब मैं कंडक्टर से गुजरता हूं, तो कंडक्टर के क्रिस्टल जाली के परमाणुओं के साथ बातचीत करते समय करंट द्वारा उत्पन्न ऊष्मा Q की मात्रा, I के वर्ग के सीधे आनुपातिक होती है, मान कंडक्टर का R और कंडक्टर पर करंट लगने का समय।गणितीय रूप से, इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है: क्यू = ए * आई * आई * आर * टी, जहां ए रूपांतरण कारक है, मैं वांछित कंडक्टर के माध्यम से बहने वाला वर्तमान है, आर प्रतिरोध मूल्य है और टी प्रवाह समय है मैं।
जब गुणांक ए = 1, गणना परिणाम जूल में मापा जाता है, और बशर्ते कि ए = 0.24, परिणाम कैलोरी में मापा जाता है।
द्विधातु सामग्री को दो तरह से गर्म किया जाता है। पहले मामले में, मैं बाईमेटल से होकर गुजरता हूं, और दूसरे में, वाइंडिंग से। घुमावदार इन्सुलेशन थर्मल ऊर्जा के प्रवाह को धीमा कर देता है। तापमान संवेदन तत्व के संपर्क में आने की तुलना में थर्मल स्विच I के उच्च मूल्यों पर अधिक गर्म होता है। संपर्क सक्रियण संकेत में देरी हो रही है। दोनों सिद्धांतों का उपयोग आधुनिक टीआर मॉडल में किया जाता है।
लोड कनेक्ट होने पर थर्मल प्रोटेक्शन डिवाइस की बाईमेटल प्लेट को गर्म किया जाता है। संयुक्त हीटिंग आपको इष्टतम विशेषताओं वाला उपकरण प्राप्त करने की अनुमति देता है। प्लेट से गुजरते समय I द्वारा उत्पन्न गर्मी और लोड होने पर एक विशेष हीटर द्वारा प्लेट को गर्म किया जाता है। हीटिंग के दौरान, द्विधात्वीय पट्टी विकृत हो जाती है और स्व-वापसी के संपर्क पर कार्य करती है।
मुख्य विशेषताएं
प्रत्येक टीआर में व्यक्तिगत तकनीकी विशेषताएं (TX) होती हैं। इलेक्ट्रिक मोटर या बिजली के अन्य उपभोक्ता को संचालित करते समय रिले को लोड की विशेषताओं और उपयोग की शर्तों के अनुसार चुना जाना चाहिए:
- इन का मान।
- I एक्चुएशन की एडजस्टमेंट रेंज।
- वोल्टेज।
- टीआर ऑपरेशन का अतिरिक्त प्रबंधन।
- शक्ति।
- संचालन सीमा।
- चरण असंतुलन के प्रति संवेदनशीलता।
- ट्रिप क्लास।
रेटेड वर्तमान मान I का मान है जिसके लिए TR डिज़ाइन किया गया है।यह उपभोक्ता के In के मूल्य के अनुसार चुना जाता है जिससे यह सीधे जुड़ा होता है। इसके अलावा, आपको इन के मार्जिन के साथ चयन करने और निम्न सूत्र द्वारा निर्देशित होने की आवश्यकता है: Inr \u003d 1.5 * Ind, जहां Inr - TR में, जो रेटेड मोटर करंट (Ind) से 1.5 गुना अधिक होना चाहिए।
I ऑपरेशन समायोजन सीमा थर्मल सुरक्षा उपकरण के महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है। इस पैरामीटर का पदनाम इन वैल्यू का समायोजन रेंज है। वोल्टेज - बिजली वोल्टेज का मूल्य जिसके लिए रिले संपर्क डिज़ाइन किए गए हैं; यदि अनुमेय मूल्य पार हो गया है, तो डिवाइस विफल हो जाएगा।
कुछ प्रकार के रिले डिवाइस और उपभोक्ता के संचालन को नियंत्रित करने के लिए अलग-अलग संपर्कों से लैस हैं। पावर टीआर के मुख्य मापदंडों में से एक है, जो जुड़े उपभोक्ता या उपभोक्ता समूह की आउटपुट पावर को निर्धारित करता है।
ट्रिप लिमिट या ट्रिप थ्रेशोल्ड एक ऐसा कारक है जो रेटेड करंट पर निर्भर करता है। मूल रूप से, इसका मान 1.1 से 1.5 के बीच होता है।
चरण असंतुलन (चरण विषमता) के प्रति संवेदनशीलता चरण के असंतुलन के साथ उस चरण के प्रतिशत अनुपात को दर्शाती है जिसके माध्यम से आवश्यक परिमाण की रेटेड धारा प्रवाहित होती है।
ट्रिप क्लास एक ऐसा पैरामीटर है जो सेटिंग करंट के गुणक के आधार पर टीआर के औसत ट्रिपिंग समय का प्रतिनिधित्व करता है।
मुख्य विशेषता जिसके द्वारा आपको टीआर चुनने की आवश्यकता है वह लोड करंट पर ऑपरेशन के समय की निर्भरता है।
वायरिंग का नक्शा
थर्मल रिले को सर्किट से जोड़ने के लिए आरेख डिवाइस के आधार पर काफी भिन्न हो सकते हैं।हालाँकि, TRs श्रृंखला में मोटर वाइंडिंग या चुंबकीय स्टार्टर कॉइल के साथ सामान्य रूप से खुले संपर्क से जुड़े होते हैं, जैसे इस तरह का कनेक्शन आपको डिवाइस को ओवरलोड से बचाने की अनुमति देता है। यदि वर्तमान खपत संकेतक पार हो गए हैं, तो टीआर डिवाइस को बिजली की आपूर्ति से डिस्कनेक्ट कर देता है।
अधिकांश सर्किट में, कनेक्ट करते समय स्थायी रूप से खुले संपर्क का उपयोग किया जाता है, जो नियंत्रण कक्ष पर स्टॉप बटन के साथ श्रृंखला में कनेक्ट होने पर काम करता है। मूल रूप से, यह संपर्क NC या H3 अक्षरों से चिह्नित होता है।
सुरक्षा अलार्म कनेक्ट करते समय सामान्य रूप से बंद संपर्क का उपयोग किया जा सकता है। इसके अलावा, अधिक जटिल सर्किट में, इस संपर्क का उपयोग माइक्रोप्रोसेसरों और माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके डिवाइस के आपातकालीन स्टॉप के सॉफ़्टवेयर नियंत्रण को लागू करने के लिए किया जाता है।
थर्मोस्टेट कनेक्ट करना आसान है। ऐसा करने के लिए, आपको निम्नलिखित सिद्धांत द्वारा निर्देशित होने की आवश्यकता है: टीआर को स्टार्टर के संपर्ककर्ताओं के बाद रखा जाता है, लेकिन इलेक्ट्रिक मोटर से पहले, और स्थायी रूप से बंद संपर्क को स्टॉप बटन के साथ सीरियल कनेक्शन द्वारा चालू किया जाता है।
थर्मल रिले के प्रकार
ऐसे कई प्रकार हैं जिनमें थर्मल रिले विभाजित हैं:
- द्विधातु - आरटीएल (केएसडी, एलआरएफ, एलआरडी, एलआर, आईईके और पीटीएलआर)।
- ठोस अवस्था।
- डिवाइस के तापमान शासन की निगरानी के लिए रिले। मुख्य पदनाम इस प्रकार हैं: आरटीके, एनआर, टीएफ, ईआरबी और डीयू।
- मिश्र धातु पिघलने रिले।
बाईमेटेलिक टीआर में एक आदिम डिज़ाइन होता है और ये सरल उपकरण होते हैं।
एक ठोस-राज्य प्रकार के थर्मल रिले के संचालन का सिद्धांत द्विधात्वीय प्रकार से काफी भिन्न होता है। सॉलिड-स्टेट रिले एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है, जिसे श्नाइडर भी कहा जाता है और बिना यांत्रिक संपर्कों के रेडियो तत्वों पर बनाया जाता है।
इनमें आरटीआर और आरटीआई आईईके शामिल हैं, जो इलेक्ट्रिक मोटर के औसत तापमान की गणना उसके शुरू होने और अंदर की निगरानी करके करते हैं। इन रिले की मुख्य विशेषता स्पार्क्स का विरोध करने की क्षमता है, अर्थात। उनका उपयोग विस्फोटक वातावरण में किया जा सकता है। इस प्रकार का रिले परिचालन समय में तेज और समायोजित करने में आसान होता है।
आरटीसी को थर्मिस्टर या थर्मल प्रतिरोध (जांच) का उपयोग करके इलेक्ट्रिक मोटर या अन्य डिवाइस के तापमान शासन को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जब तापमान महत्वपूर्ण मोड तक बढ़ जाता है, तो इसका प्रतिरोध तेजी से बढ़ता है। ओम के नियम के अनुसार, जैसे-जैसे R बढ़ता है, धारा घटती जाती है और उपभोक्ता बंद हो जाता है, क्योंकि। इसका मूल्य उपभोक्ता के सामान्य संचालन के लिए पर्याप्त नहीं है। इस प्रकार के रिले का उपयोग रेफ्रिजरेटर और फ्रीजर में किया जाता है।
मिश्र धातु के थर्मल पिघलने वाले रिले का डिज़ाइन अन्य मॉडलों से काफी भिन्न होता है और इसमें निम्नलिखित तत्व होते हैं:
- हीटर वाइंडिंग।
- कम गलनांक (यूटेक्टिक) वाला मिश्र धातु।
- श्रृंखला तोड़ने का तंत्र।
यूटेक्टिक मिश्र धातु कम तापमान पर पिघलती है और संपर्क तोड़कर उपभोक्ता के पावर सर्किट की रक्षा करती है। यह रिले डिवाइस में बनाया गया है और इसका उपयोग वाशिंग मशीन और ऑटोमोटिव तकनीक में किया जाता है।
थर्मल रिले का चयन डिवाइस की तकनीकी विशेषताओं और परिचालन स्थितियों का विश्लेषण करके किया जाता है, जिसे ओवरहीटिंग से बचाया जाना चाहिए।
थर्मल रिले कैसे चुनें
जटिल गणनाओं के बिना, आप शक्ति के संदर्भ में मोटर के लिए इलेक्ट्रोथर्मल रिले की उपयुक्त रेटिंग चुन सकते हैं (थर्मल सुरक्षा उपकरणों की तकनीकी विशेषताओं की तालिका)।
टीआर की रेटेड धारा की गणना के लिए मूल सूत्र है:
इंट्र = 1.5 * इंडस्ट्रीज़।
उदाहरण के लिए, आपको 1.5 kW की शक्ति के साथ एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर के लिए TP में गणना करने की आवश्यकता है, जो 380 V के मान के साथ तीन-चरण AC नेटवर्क द्वारा संचालित है।
ऐसा करना काफी आसान है। रेटेड मोटर करंट के मूल्य की गणना करने के लिए, आपको शक्ति सूत्र का उपयोग करना चाहिए:
पी = मैं * यू।
इसलिए, इंडस्ट्रीज़ \u003d पी / यू \u003d 1500 / 380 3.95 ए। टीआर के रेटेड वर्तमान के मूल्य की गणना निम्नानुसार की जाती है: इंट्र \u003d 1.5 * 3.95 ≈ 6 ए।
गणना के आधार पर, RTL-1014-2 प्रकार के TR को 7 से 10 A तक की समायोज्य सेटिंग वर्तमान सीमा के साथ चुना जाता है।
यदि परिवेश का तापमान बहुत अधिक है, तो सेटपॉइंट को न्यूनतम मान पर सेट करें। कम परिवेश के तापमान पर, किसी को मोटर स्टेटर वाइंडिंग्स पर भार में वृद्धि को ध्यान में रखना चाहिए और यदि संभव हो तो इसे चालू न करें। यदि परिस्थितियों को प्रतिकूल परिस्थितियों में मोटर का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, तो कम सेटिंग करंट के साथ ट्यूनिंग शुरू करना आवश्यक है, और फिर इसे आवश्यक मूल्य तक बढ़ाएं।
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