Relé de control de fase: principi de funcionament, tipus, marques + com ajustar i connectar
El resultat de la situació tècnica, quan els bobinats de l'estator del motor consumeixen més corrent que els valors paramètrics establerts, és un excés de calor. Aquest factor provoca una disminució de la qualitat de l'aïllament del motor. L'equip falla.
El temps de resposta dels relés de sobrecàrrega tèrmica sol ser insuficient per proporcionar una protecció eficaç contra l'excés de calor generat per un corrent elevat. En aquests casos, només el relé de control de fase es veu com un dispositiu de protecció eficaç.
El contingut de l'article:
Informació general sobre el dispositiu
La funcionalitat dels dispositius elèctrics d'aquest tipus és molt més àmplia que la protecció contra el sobreescalfament i el curtcircuit.
A la pràctica, s'han observat les propietats efectives dels relés de selecció de fase amb sobrecàrrega, que en última instància proporcionen una protecció integral.
Gràcies als dispositius de seguiment de fases, s'aconsegueixen els següents beneficis:
- augmentar la vida útil del motor;
- reducció de costoses reparacions o substitució del motor;
- reducció del temps d'inactivitat a causa de defectes del motor;
- reduint el risc de descàrrega elèctrica.
A més, el dispositiu proporciona una protecció fiable contra incendis i curtcircuits dels bobinatges del motor.
Disseny típic de relés de protecció
Hi ha dos tipus principals de dispositius de protecció dissenyats per utilitzar-los en sistemes trifàsics: relés de detecció de corrent i relés de detecció de tensió.
Avantatges de l'ús de dispositius
El costat avantatjós dels relés de protecció actuals en relació a relé de control de tensió evident. Aquest tipus de dispositiu funciona independentment de la influència de la CEM (força electromotriu), que invariablement acompanya una fallada de fase quan el motor està sobrecarregat.
A més, els dispositius que funcionen segons el principi de mesura de corrent són capaços de detectar un comportament motor anormal. La monitorització és possible tant al costat de la línia del circuit de derivació com al costat de la càrrega on està instal·lat el relé.
Els dispositius de control de processos basats en el principi de mesura de tensió es limiten a detectar condicions de funcionament anormals només al costat de la línia on està connectat el dispositiu.
Tanmateix, els dispositius sensibles a la tensió també tenen un avantatge important. Rau en la capacitat dels dispositius d'aquest tipus per detectar una condició anormal que no depèn de l'estat del motor.
Per exemple, un tipus de relé que és sensible als canvis de corrent només detecta condicions de fase anormals directament durant el funcionament del motor. Però el dispositiu de mesura de tensió proporciona protecció immediatament abans d'engegar el motor.
També entre els avantatges dels dispositius de mesura de tensió es troben la instal·lació senzilla i el preu més baix.
Aquest tipus de dispositius de protecció:
- no requereix transformadors de corrent addicionals;
- s'aplica independentment de la càrrega del sistema.
I perquè funcioni només cal connectar el voltatge.
Detecció de fallades de fase
Una fallada de fase és molt possible a causa de la fallada d'un fusible en una de les parts del sistema de distribució d'energia. Una fallada mecànica de l'equip de commutació o una ruptura en una de les línies elèctriques també provoca una fallada de fase.
Un motor trifàsic que funciona en una fase extreu el corrent requerit de les dues línies restants. Un intent d'engegar-lo en mode monofàsic provocarà el bloqueig del rotor i el motor no arrencarà.
El temps de resposta per unitat de sobrecàrrega tèrmica pot ser massa llarg per proporcionar una protecció eficaç contra la calor excessiva. Si la protecció contra aquest no està establerta relé tèrmic, llavors quan es produeix una fallada a causa d'un sobreescalfament en els bobinats del motor.
Protegir un motor trifàsic d'un factor de fallada de fase és difícil a causa del fet que un motor trifàsic subcarregat que funciona en una de cada tres fases genera una tensió anomenada regenerada (EMF posterior).
Es forma dins del bobinatge trencat i és gairebé igual al valor de la tensió d'entrada perduda. Per tant, els relés de mesura de tensió que només controlen la seva magnitud en aquestes situacions no proporcionen una protecció completa contra fallades de fase.
Es pot obtenir un grau de protecció més alt mitjançant l'ús d'un dispositiu que pugui detectar el canvi d'angle de fase que normalment acompanya una fallada de fase. En condicions normals, la tensió trifàsica és de 120 graus en fase entre si. Una fallada provocarà un canvi d'angle dels 120 graus normals.
Detecció de la inversió de fase
Es pot produir una inversió de fase:
- El manteniment es realitza en equips de motor.
- S'han fet canvis en el sistema de distribució elèctrica.
- Quan es restableix l'alimentació, la seqüència de fases és diferent de la que era abans de l'interrupció de l'alimentació.
La detecció de la inversió de fase és important si un motor que funciona a la inversa podria danyar el mecanisme accionat o, pitjor, causar danys físics al personal operatiu.
Les normes per al funcionament de les xarxes elèctriques exigeixen l'ús de protecció contra possibles inversions de fase en tots els equips, inclosos els vehicles de transport de personal (escales mecàniques, ascensors, etc.).
Detecció de desequilibri de tensió
El desequilibri sol produir-se quan les tensions de línia d'entrada subministrades per la companyia de serveis públics es troben a diferents nivells. Es pot produir un desequilibri quan les càrregues monofàsiques d'il·luminació, endolls elèctrics, motors monofàsics i altres equips es connecten en fases separades i no es distribueixen de manera equilibrada.
En qualsevol d'aquests casos, es produeix un desequilibri de corrent al sistema, que redueix l'eficiència i escurça la vida útil del motor.
Una tensió desequilibrada o insuficient aplicada a un motor trifàsic provoca un desequilibri de corrent en els bobinatges de l'estator igual a múltiples del desequilibri de tensió entre fases. Aquest moment, al seu torn, s'acompanya d'un augment de la calefacció, que és la raó principal de la ràpida destrucció de l'aïllament del motor.
A partir de tots els factors tècnics i tecnològics descrits, es fa evident la importància d'utilitzar aquest tipus de relés, no només per al funcionament de motors elèctrics, sinó també per a generadors, transformadors i altres equips elèctrics.
Com connectar el dispositiu de control?
Els dissenys de relés que controlen fases, malgrat l'ampli ventall de productes disponibles, tenen una carcassa unificada.
Elements estructurals del producte
Els blocs de terminals per connectar els conductors elèctrics solen estar situats a la part frontal de la carcassa, cosa que és convenient per a les tasques d'instal·lació.
El propi dispositiu està fet per a la instal·lació en un carril DIN o simplement sobre una superfície plana. La interfície del bloc de terminals sol ser una pinça estàndard fiable dissenyada per subjectar conductors de coure (alumini) amb una secció transversal de fins a 2,5 mm.2.
El panell frontal del dispositiu conté un botó/controls de control, així com una indicació de control de llum. Aquest últim mostra la presència/absència de tensió d'alimentació, així com l'estat de l'actuador.
La connexió de tensió trifàsica es realitza als terminals de funcionament del dispositiu, indicats pels símbols tècnics corresponents (L1, L2, L3). Normalment no es proporciona la instal·lació d'un conductor neutre en aquests dispositius, però aquest punt està determinat específicament pel disseny del relé: el tipus de model.
Per connectar-se als circuits de control, s'utilitza un segon grup d'interfícies, que normalment consta d'almenys 6 terminals operatius. Un parell del grup de contactes de relé canvia el circuit de bobina de l'arrencada magnètica i, a través del segon, el circuit de control de l'equip elèctric.
Tot és bastant senzill. Tanmateix, cada model de relé individual pot tenir les seves pròpies característiques de connexió. Per tant, quan utilitzeu el dispositiu a la pràctica, sempre us heu de guiar per la documentació adjunta.
Passos de configuració de l'aparell
De nou, depenent del disseny, el disseny del producte es pot equipar amb diferents opcions de configuració i ajust de circuits. Hi ha models senzills que estan dissenyats per connectar un o dos potenciòmetres al tauler de control. I hi ha dispositius amb elements de personalització avançats.
Entre aquests elements de sintonització avançats, sovint es troben microinterruptors de bloc, situats directament a la placa de circuit imprès sota el cos del dispositiu o en un nínxol d'obertura especial.Instal·lant cadascun d'ells en una posició o una altra, es crea la configuració necessària.
La configuració normalment es redueix a establir els valors nominals de protecció girant potenciòmetres o col·locant microinterruptors. Per exemple, per controlar l'estat dels contactes, el nivell de sensibilitat de la diferència de tensió (ΔU) normalment s'estableix en 0,5 V.
Si és necessari controlar les línies d'alimentació de càrrega, el regulador de sensibilitat a la diferència de tensió (ΔU) s'ajusta a una posició límit on el punt de transició del senyal d'operació al senyal d'emergència està marcat amb una petita tolerància cap al valor nominal.
Com a regla general, tots els matisos de la configuració dels dispositius es descriuen clarament a la documentació adjunta.
Marcatge del dispositiu de control de fase
Els dispositius clàssics es marquen simplement. S'aplica una seqüència simbòlic-numèrica al panell frontal o lateral de la caixa, o la designació s'anota al passaport.
Així, un dispositiu de fabricació russa per a la connexió sense cable neutre està marcat:
EL-13M-15 AC400V
on: EL-13M-15 és el nom de la sèrie, AC400V és la tensió de CA admissible.
Les mostres de productes importats tenen marques lleugerament diferents.
Per exemple, el relé de la sèrie PAHA està marcat amb la següent abreviatura:
PAHA B400 A A 3 C
La descodificació és una cosa així:
- PAHA és el nom de la sèrie.
- B400: tensió estàndard 400 V o connectada des d'un transformador.
- A – Ajust mitjançant potenciòmetres i microinterruptors.
- A (E) - tipus de carcassa per muntar en un carril DIN o en un connector especial.
- 3 – mida de la caixa 35 mm.
- C - final del marcatge del codi.
En alguns models, es pot afegir un valor més abans del punt 2. Per exemple, "400-1" o "400-2", i la seqüència de la resta no canvia.
Així és com es marquen els dispositius de control de fase equipats amb una interfície d'alimentació addicional per a una font externa. En el primer cas, la tensió d'alimentació és de 10-100 V, en el segon és de 100-1000 V.
Us familiaritzarà amb el principi de funcionament, les característiques de disseny i la finalitat de l'interruptor de càrrega següent article, que recomanem molt llegir.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
El vídeo està dedicat a la descripció i revisió d'un sol producte de l'empresa EKF. Tanmateix, gairebé tots els dispositius de control de fase fabricats funcionen amb el mateix principi:
Amb tota la varietat de dispositius del mercat, és difícil determinar cap estàndard d'etiquetatge. Si els fabricants estrangers etiqueten segons un cànon, els nacionals, segons un altre. No obstant això, sempre és possible fer referència a dades de referència si es requereix una descodificació precisa de les característiques.
T'agradaria compartir la teva pròpia experiència en la selecció i instal·lació de relés de tensió dissenyats per al monitoratge de fases? Teniu informació útil que serà útil per als visitants del lloc? Si us plau, escriviu comentaris al bloc següent, publiqueu fotografies sobre el tema i feu preguntes.
