Thermal Relay : Konstruksyon, Circuit, Paggawa at Mga Aplikasyon Nito

A relay ay isang electrically operated switch na ginagamit upang buksan at isara ang mga circuit o upang gumawa o masira ang mga koneksyon sa kuryente sa pamamagitan lamang ng pagkuha ng mga electrical signal mula sa mga panlabas na pinagmumulan. Ang mga ito ay kinakailangan kapag ang electrical isolation ay ipinag-uutos sa mga control circuit, kung hindi man kapag ang iba't ibang mga circuit ay kailangang kontrolin gamit ang isang signal. Mayroong iba't ibang mga uri ng mga relay magagamit sa merkado na ginagamit depende sa aplikasyon. Kaya, ang thermal relay ay isa sa mga uri ng relay, na ginagamit upang magbigay ng kumpletong kaligtasan laban sa solong phasing, hindi balanseng boltahe at labis na karga. Ang mga thermal relay ay ang perpektong solusyon para sa pagbibigay ng proteksyon sa mga motor na nagbibigay ng pinakatumpak na tripping para sa electric motor sa panahon ng single phasing at overload. Tinatalakay ng artikulong ito ang isang pangkalahatang-ideya ng a thermal relay – nagtatrabaho sa mga aplikasyon.

Ano ang Thermal Relay?

Ang kahulugan ng thermal relay ay; ang relay na ginagamit upang magbigay ng electromechanical na proteksyon sa mga de-koryenteng motor mula sa labis na karga at pagguhit din ng matinding input current ay kilala bilang thermal relay. Ang mga relay na ito ay nagbibigay ng malaking proteksyon mula sa mga stable na pinsala sa kuryente sa mga electrical anomalya tulad ng mga overvoltage at phase failure. Ang simbolo ng thermal relay ay ipinapakita sa ibaba.

Konstruksyon ng Thermal Relay

Ang pagtatayo ng thermal relay ay medyo simple. Ang relay na ito ay ginawa gamit ang mahahalagang bahagi tulad ng bimetallic strips, heating coils at CT ( kasalukuyang transpormer ).

Ang kasalukuyang transpormer (CT) sa relay na ito ay nagbibigay lamang ng daloy ng kasalukuyang sa heater coils. Kaya't ang thermal energy ng heater coil ay magpapainit sa bimetallic strips kung saan ang mga strip na ito ay ginawa gamit ang iba't ibang materyales tulad ng steel at alloy of nickel. Ang mga materyales na ito ay may pinakamataas na resistivity ng bakal at sila ay libre din sa pagtanda ng thermal.

Sa relay sa itaas, ang isang insulated liver arm ay konektado lang sa trip coil sa pamamagitan ng bimetallic strips at spring. Ang strain ng spring ay binago sa tulong ng sector-model plate.
Kapag ang system ay nasa normal na kondisyon ng pagpapatakbo, ang spring ay mananatiling tuwid. Kaya kapag naganap ang anumang pagkakamali sa system, ang bimetallic spring ay iinit at baluktot. Ang pilay ng tagsibol ay ilalabas upang i-trip ang mga contact ng relay. Kaya ang relay contact ay magpapasigla sa trip circuit die kung saan malapit ang circuit breaker contact. Samakatuwid, ang sistema ay nananatiling ligtas.

Prinsipyo ng Paggawa ng Thermal Relay

Ang thermal relay working principle ay kapag a bimetallic strip sa thermal relay ay pinainit sa pamamagitan ng isang heating coil pagkatapos ito ay yumuko at gumagawa ng normal na bukas (NO) na mga contact.

Sa sandaling gumana nang normal ang motor, hindi maglalabas ng sapat na init ang thermal element ng thermal relay para gumana ang function ng proteksyon at ang normally closed (NC) contact nito ay mananatiling saradong kondisyon. Kapag na-overload na ang motor, maglalabas ng sapat na init ang thermal element sa relay para gumanap ang protection function at masisira ang normally closed (NC) contact nito para mawalan ng power ang electric motor sa buong control circuit para bantayan ang de-koryenteng motor. Kapag tapos na ang pag-troubleshoot, dapat na i-reset ang relay na ito bago i-restart ang electric motor.

Sa pangkalahatan, ang thermal relay ay may dalawang reset form na awtomatiko at manu-manong pag-reset. Ang dalawang reset form na conversion na ito ay kinukumpleto lamang sa pamamagitan lamang ng pagpapalit ng reset screw. Kapag ang thermal relay ay idinisenyo, ang karaniwang tagagawa ay nagtatakda nito sa awtomatikong kondisyon ng pag-reset. Habang ginagamit, kung ang relay ay nakatakda sa awtomatikong pag-reset o manual na pag-reset ng kundisyon ng estado ay pangunahing nakasalalay sa partikular na kundisyon ng control circuit.

Mga Uri ng Thermal Relay

Available ang mga thermal relay sa tatlong uri ng bimetallic thermal, solid state, at temperature control.

Bimetallic Thermal

Gumagamit ang bimetallic thermal relay ng bimetallic strip para sa mekanikal na pagbubukas ng mga contact. Kasama sa strip na ito ang dalawang metal conjoined na piraso na tumataas sa iba't ibang mga rate kapag nalantad sila sa init. Sa sandaling sila ay pinainit, ang bimetallic strip ay yumuko. Sa relay na ito, ang bimetallic strip ay konektado sa contact ng isang spring. Kapag ang sobrang init ay nagiging sanhi ng pagyuko ng strip mula sa overcurrent at ang spring ay mahila, pagkatapos ay ang mga contact sa relay ay mahihiwalay at ang circuit ay nasira. Kapag lumamig na ang strip, babalik sa aktwal nitong hugis.

Solid State Relay

Ang mga solid-state relay ay walang mekanikal o gumagalaw na bahagi. Kinakalkula lamang ng relay na ito ang impormasyon ng Thermal overload relay at ang normal na temperatura ng motor sa pamamagitan lamang ng pagsubaybay sa simula at pagtakbo ng mga alon nito. Ang mga relay na ito ay mas mabilis kumpara sa mga electromechanical relay at kasama rin ang mga oras ng biyahe at mga adjustable na set point dahil hindi nila kayang gumawa ng spark, kaya ginagamit sa hindi matatag na kapaligiran.

Temperature Control Relay

Ang mga uri ng relay na ito ay ginagamit upang direktang matukoy ang temperatura ng motor gamit ang isang panlaban na thermal device probe at thermistor na naayos sa paikot-ikot ng motor. Kapag naabot na ang nominal na temperatura ng RTD probe, mabilis na tumataas ang resistensya nito. Pagkatapos nito, ang pagtaas na ito ay nakita sa pamamagitan ng isang threshold circuit, na nagbubukas sa mga contact ng relay.

Natutunaw na Alloy Relay

Ang natutunaw na alloy na thermal relay ay may kasamang heater coil, eutectic alloy, at mekanismo para masira ang circuit. Sa pamamagitan ng paggamit ng heater coil na ito, susukatin ng relay na ito ang temperatura ng motor sa pamamagitan lamang ng pagsubaybay sa kasalukuyang iginuhit.

Thermal Relay Circuit Diagram at Gumagana

Ang isang thermal relay circuit para sa overload na proteksyon ay ipinapakita sa ibaba na ginagamit upang maiwasan ang pagkabigo na nagaganap sa motor. Ang overload protection circuit na ito ay binubuo ng fuse, contactor, thermal relay, start button, at stop button.

Kapag ang thermal relay ay ginagamit upang protektahan ang motor mula sa labis na karga, ang thermal elemento ng relay ay konektado lamang sa serye sa stator winding ng motor. Ang karaniwang saradong contact ng thermal relay ay konektado lamang sa serye sa control circuit ng AC contactor

Kung ang de-kuryenteng motor ay overloaded, pagkatapos ay ang daloy ng kasalukuyang sa loob ng paikot-ikot ay tataas at ang daloy ng kasalukuyang sa loob ng thermal elemento ng relay ay tataas din, at ang temperatura ng bimetallic sheet ay tumataas nang mas mataas at ang baluktot na antas ay tumaas. Pagkatapos nito, itinutulak nito ang NC contact upang idiskonekta at idiskonekta ang AC contactor coil circuit, upang ang contactor na ito ay idiskonekta ang power supply ng electric motor, Kaya, ang electric motor ay mapoprotektahan sa pamamagitan ng paghinto.

Kaya, ang AC power contactor coil ay naka-off pagkatapos ang pangunahing contact ay naka-off upang ihinto ang electric motor M. Sa wakas, ang overload breakdown ng motor winding burn ay mabisang maaalis. Kapag naalis na ang overload failure, pipindutin ang Reset button ng thermal relay at ang starting button na ST para magsimulang gumana muli ang motor.

Paano Pumili ng Thermal Relay?

Ang pag-andar ng thermal relay ay upang bantayan ang de-koryenteng motor mula sa labis na karga. Upang matiyak na ang de-koryenteng motor ay makakamit ng parehong sapat at kinakailangang overload na proteksyon, kinakailangan na ganap na malaman ang pagganap ng motor at ilaan ito ng naaangkop na thermal relay upang makamit ang mga kinakailangang setting. Sa pangkalahatan, ang mga kaugnay na kondisyon ng motor ay ang panimulang kasalukuyang, kapaligiran sa pagtatrabaho, sistema ng pagtatrabaho, kalikasan ng pag-load, pinahihintulutang overload na kapasidad, atbp.

Ang tamang pagpili ng relay na ito ay lubos na nauugnay sa paggana ng motor. Kapag ang thermal relay ay ginamit upang bantayan ang motor sa loob ng mahabang panahon, pagkatapos ay pipiliin ito batay sa kasalukuyang rate ng motor. Halimbawa, ang halaga ng setting ng thermal relay ay maaaring katumbas ng 0.95-1.05 na beses sa kasalukuyang rate ng motor kung hindi man ang median na halaga ng nakatakdang kasalukuyang ng relay ay katumbas ng kasalukuyang rate ng motor at pagkatapos ay mag-adjust.

Kapag ang relay na ito ay ginamit upang bantayan ang isang motor na madalas na pinapatakbo sa loob ng kaunting oras, ang relay na ito ay mayroon lamang isang tiyak na hanay ng kakayahang umangkop. Kung mayroong ilang mga operasyon para sa bawat oras, pagkatapos ay ang isang thermal relay na may kasalukuyang transpormer na may bilis ng saturation ay dapat na ginustong.

Para sa mga partikular na motor na gumagana sa mga madalas na forward at reverse phase na ON & OFF, hindi angkop na gamitin ang mga relay na ito tulad ng mga overload na proteksyon na device. Bilang kahalili, ang mga temperature relay o thermistor ay ginagamit sa mga windings ng mga motor upang bantayan ang mga ito.

Ang relay na ito ay may kapasidad ng mababang overloading, kaya ito ay pangunahing idinisenyo upang gumana sa ilalim ng 6 - 7 beses na dagdag kaysa sa buong kasalukuyang pagkarga.

Ang relay na ito ay hindi ginagamit sa mga kondisyon ng short-circuit. Kapag pinahusay ng short circuit current ang temperatura ng bimetallic strip pagkatapos ay isasara ang mga contact ng relay. Kaya ang relay na ito ay pangunahing ginagamit ng short circuit relay na may time limit fuse lamang.

Mga kalamangan

Ang mga bentahe ng mga thermal relay ay kinabibilangan ng mga sumusunod.

• Ang mga thermal relay ay may higit na katumpakan.
• Pinoprotektahan nila ang mga de-koryenteng motor mula sa sobrang init sa kalaunan. Kaya't maaari silang magamit nang maginhawa sa 1 at 3 θ na mga motor.
• Ang mga relay na ito ay madaling na-install.
• Maaari silang i-mount nang direkta sa mga kontratista at kung hindi man ay madaling i-mount sa panel ng operasyon na may mga adaptor ng riles.
• Ang ilang mga modelo ng relay ay nilagyan lamang ng panloob na mga pindutan ng pagpili ng klase ng paglalakbay.
• Available ang mga relay na ito na may mga function ng awtomatiko at manu-manong pag-reset para sa mga simpleng operasyon.
• Kasama sa mga ito ang panloob na button ng pagsubok na ginagamit para sa pag-troubleshoot.
• Ang mga ito ay napaka-aktibo sa isang malawak at adjustable na hanay ng kasalukuyang.
• Mayroon silang mekanismong walang trip na ginagamit para sa pinakamainam na operasyon.
• Kasama sa mga ito ang mga feature sa kompensasyon ng temperatura na ginagamit para sa tumpak na paggana.
• Ang mga ito ay madaling gamitin kahit saan.

Mga disadvantages

Ang mga disadvantages ng mga thermal relay ay kinabibilangan ng mga sumusunod.

• Ang mga thermal relay ay hindi kasama ng short circuit protection bagama't nag-aalok sila ng electrical protection.
• Karamihan sa mga thermal relay-based na device ay mabagal.
• Ang mga ito ay hindi idinisenyo ng direktang pagsira ng mga function ngunit kailangan nilang gamitin kasama ng iba pang mga de-koryenteng proteksyon at switching device para sa pagtanggal ng isang live na circuit.
• Ang mga ito ay mahusay na gumagana laban sa mga low-resistance circuit.
• Kapag ang mga ito ay ginagamit sa mabibigat na tungkulin na mga circuit kung gayon hindi sila gumaganap nang maayos palagi.
• Ang mga ito ay hindi makatiis sa mga vibrations at electrical shocks.
• Ang mga relay na ito ay hindi available na may mataas na dalas ng paglipat, kaya madalas silang nangangailangan ng oras upang maging malamig kapag sila ay nabadtrip at nag-overheat.

Mga aplikasyon

Ang mga aplikasyon ng mga thermal relay ay kinabibilangan ng mga sumusunod.

• Ang thermal relay ay ginagamit sa overload na proteksyon ng motor.
• Ito ay isang proteksiyon na aparato na pangunahing idinisenyo upang putulin ang kuryente sa sandaling gumamit ang de-koryenteng motor ng dagdag na kasalukuyang sa loob ng mahabang panahon.
• Nakakatulong ang mga relay na ito sa pagprotekta sa mga de-koryenteng device, motor, at transformer mula sa sobrang init.
• Ang relay na ito ay pangunahing idinisenyo para sa mga kasalukuyang umaasa na proteksyon ng mga application sa pamamagitan ng normal na mga kondisyon ng pagsisimula laban sa hindi pinapahintulutang mataas na pagtaas ng temperatura bilang resulta ng phase o overload failure.
• Ito ay mga proteksiyon na electrical appliances na pangunahing ginagamit para sa overload na proteksyon ng mga electrical circuit at device.
• Ito ay pangunahing ginagamit sa mababang-output na rating ng DC motor at mababang boltahe na nakabatay sa squirrel cage induction motor.
• Ang mga relay na ito ay ginagamit sa mga motor starter circuit upang maiwasan ang paggamit ng motor ng matinding agos na lubhang mapanganib sa pagkakabukod ng motor.
• Iniiwasan ng mga relay na ito ang pinsala sa motor at pinapanatiling gumagana ang kagamitan sa napakatagal na panahon.
• Ang relay na ito ay ginagamit sa isang DC motor na may mababang output rating at squirrel cage induction motor na may mababang boltahe.

Kaya, ito ay isang pangkalahatang-ideya ng isang thermal relay – gumagana kasama ang mga aplikasyon. Ang mga relay na ito ay proteksiyon na mga de-koryenteng aparato na pangunahing ginagamit para sa overload na proteksyon ng mga de-koryenteng motor, kagamitang elektrikal at mga de-koryenteng circuit. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang function ng isang relay?