Основной рабочий орган теплового реле — биметаллическая пластина, которая при нагреве изгибается и переводит контактную систему в отключенное состояние. Пластина состоит из двух прочно соединённых между собой разнородных металлов, которые обладают различными коэффициентами линейного расширения при нагреве.
Рис. 12.13. Тепловое реле (конструктивная схема):
1 — биметаллическая пластина; 2 — нагревательный элемент; 3 — упоры; 4 — пружина; 5 — выступ; 6 — колодка; 7, 8 — контакты.
На рисунке 12.13 показана конструктивная схема реле. Биметаллическая пластина 1 упирается в верхний конец пружины 4. Нижний конец пружины давит на выступ 5 пластмассовой колодки 6, которая может поворачиваться вокруг оси 0. На рисунке положение пластины 1 соответствует ее холодному состоянию. Подвижный контактный элемент 7 и неподвижный 8 замкнуты. При увеличении тока до значения, превосходящего допустимое, нагревательный элемент 2 сообщает биметаллической пластине 1 такое количество тепла, что она изгибается и занимает крайнее положение (как показано стрелкой), в это же положение переходит и верхний конец пружины 4.
Создаваемая пружиной сила давит на выступ 5 колодки 6, поворачивая ее против часовой стрелки. Контакты 7 и 8 размыкаются. Упоры 3 ограничивают движение пластины 1 и пружины 4.
Возврат реле в исходное положение самопроизвольное или при помощи кнопки самовозврата.
Наиболее совершенно реле типа РТТ на токи от 0,2 до 630А.
Рис. 12.14. Температурная защита электродвигателей:
а — температурные характеристики позисторов; б — принципиальная схема УВТЗ-1.
Реле представляет собой пластмассовый корпус, имеющий четыре ячейки. В трех ячейках размещаются термоэлементы с нагревателями и выводами, а в четвертой — исполнительный механизм, связанный с термоэлементами подвижными планками.
В основе выбора теплового реле лежит соответствие номинального тока его нагревательного элемента номинальному току двигателя.
Тепловые реле эффективно работают только в том случае, если проводится регулярная их настройка при изменении внешних температур и если нагревательные элементы строго соответствуют параметрам защищаемого электродвигателя.
Отсутствие в некоторых случаях технической возможности постоянно настраивать тепловую защиту, а также все возрастающее количество электроприводов в сельскохозяйственном производстве вынуждают использовать так называемую встроенную температурную защиту, чувствительный орган которой по своим тепловым параметрам является моделью обмоток защищаемого электродвигателя. Температурная защита состоит из температурных датчиков и управляющего устройства.
Температурными датчиками служат полупроводниковые терморезисторы-позисторы, встроенные в лобовую часть обмотки статора (по одному в каждую фазу).
Наибольшее практическое применение для датчиков встроенной температурной защиты находят позисторы CT14-1A (тСр —130°С) или CT14-15 (тср—105°С), изготовляемые в виде дисков диаметром 3 мм и толщиной 1,5 мм. На температурных характеристиках позисторов (рис. 12.14,а) виден почти скачкообразный характер изменения сопротивления в узких интервалах критических температур.
Позисторы размещают в обмотках двигателя — по одному в каждой фазе.
Блок питания (рис. 12.14,6) содержит мостовую выпрямительную схему на диодах VI... V4, стабилитрон 1/5, поддерживающий напряжение питания температурного реле на неизменном уровне, и цепочку R1, C1, R2.
В температурное реле входят транзисторы V8, V9 и резисторы R3... R6. Резисторы R3, R4, R6 совместно с позисторами Ra образуют делители напряжений, определяющие потенциалы баз транзисторов V8 и V9 и температуру срабатывания устройства защиты. Резистор R5 является общей нагрузкой для транзисторов V8 и 1/9. Резистор R7 определяет уровень входного сигнала тиристора V7.
С коллектора транзистора V9 сигнал подается на управляющий электрод тиристора, включенного в цепь катушки электромагнитного реле.
При нажатии кнопки S1 подается напряжение питания. Если температура обмотки электродвигателя ниже рабочей температуры термодатчиков, то их сопротивление будет немного меньше сопротивления срабатывания. В этом случае транзистор V8 будет закрыт, а транзистор V9 — открыт. Таким образом, ток будет протекать только через транзистор V9 и управляющий переход тиристора V7. Тиристор и реле включатся, и контакты реле замкнут цепь катушки пускателя. При повышении температуры обмотки статора сверх допустимого значение сопротивления термодатчиков резко возрастает и транзистор V9 запирается, a V8 открывается. Управляющий переход тиристора V7 при этом обесточивается. В момент, когда двухполупериодное выпрямленное напряжение проходит через нулевое значение, тиристор запирается, реле теряет питание и двигатель отключается.
При выходе из строя датчиков температуры или обрыве цепи их соединения с управляющим устройством последнее не позволяет включить электродвигатель в сеть.
Датчики температуры в асинхронный двигатель устанавливают в заводских условиях при его изготовлении или капитальном ремонте.
Конструктивно управляющее устройство смонтировано в пластмассовом корпусе и соединяется с датчиком изолированным проводом.
РЕЗИСТОРЫ
Резистор представляет собой элемент, обладающий определенным сопротивлением. Резистор рассчитан на пропускание через него данного максимального тока и предназначен для создания в нем определенного падения напряжения.
Резисторы применяют либо как самостоятельные аппараты, либо они входят в состав реостатов, являясь их элементом.
По назначению резисторы разделяются на пусковые, регулировочные, тормозные, разрядные, форсировочные, добавочные и др. Резисторы изготовляют из металлических сплавов высокого удельного сопротивления. Резисторы комплектуют в ящики.
Рамочные резисторы состоят из стальной пластины с надетыми на нее фарфоровыми полуцилиндрами, на которые наматывают проволоку или ленту.
Фехралевый элемент, представляющий собой железохромовый сплав, состоит из стального каркаса, на котором укреплено теплостойкое основание (фарфоровое). Фехралевая лента в виде спирали намотана на ребро на этом основании. Элементы из фехраля комплектуются в ящики, в каждом из которых размещают пять элементов, имеющих шесть или восемь отводов.
Чугунные элементы в ящике соединяют последовательно. Для присоединения внешних проводов от крайних элементов и между некоторыми средними элементами делают отводы в форме зажимных башмаков.
