Hogyan segítenek a relék az túltöltési védelemben az ipari irányítási rendszerekben?

A relék elektromos kapcsolók, amelyek széles körben használatosak az ipari irányítási rendszerekben áramkörök megnyitására és bezárására. Túlterhelési védelem szempontjából a relék érzékelik az áram, hőmérséklet vagy más paraméterek változását, és gyorsan megszakítják a tápellátást, vagy aktiválják a védelmi mechanizmusokat, hogy elkerüljék a berendezések túlterhelés miatti károsodását. Az alábbiakban felsoroljuk a relék legfőbb módjait, amellyel túlterhelési védelmet biztosítanak az ipari irányítási rendszerekben:

1. Hőmérsékleti relé

A hőmérsékleti relé egyike a leggyakrabban használt eszközöknak a túlterhelési védelemben, különösen az elektromos motoroknál. A működése az általános áram által generált hő alapján történik, ami aktiválja a védelmi mechanizmust.

Működési elv:

• A hőmérsékleti relé tartalmaz egy kétkéményes sávot, amelyet két olyan fémmel készítettek, amelyeknek eltérő hőtágulási együtthatója van.

• Amikor a motor áramátúl lépi a beállított értéket, az áram, amely a hőmérsékleti relén keresztül halad, felmelegíti a kétkéményes sávot, ami deformálódik és nyitva hagyja a kapcsolókat, így lekapcsolja a motor tápellátását.

• A hőmérsékleti relé válaszideje fordítottan arányos a túlterhelés súlyosságával: minél súlyosabb a túlterhelés, annál gyorsabban deformálódik a kétkéményes sáv, és annál gyorsabban nyílik a kapcsolók.

Jellemzők:

• Motor hőlétes jellemzőinek szimulálása: A hőmérsékleti relét úgy tervezték, hogy a motor tekercseinek hőlétes jellemzőit utánozza, pontosan tükrözve a motor valós működési állapotát.

• Hosszú távú túlterhelési védelemre alkalmas: Nagyon érzékeny a hosszú ideig tartó, enyhe túlterhelésekre, ezért ideális a motorok túlhősítésének megelőzésére hosszú távú túlterhelések esetén.

• Automatikus visszaállítás: Miután a túlterhelési állapot megszűnik, a hőmérsékleti relé hűl le, és a kapcsolók automatikusan visszaállnak, visszaállítva a tápellátást.

Alkalmazások:

Széles körben használatos a motorok indításában és üzemeltetésében, különösen gyakori indítások, leállítások vagy változó terhelések esetén.

2. Elektronikus túlterhelési relé

Az elektronikus túlterhelési relé egy modern eszköz a túlterhelési védelemre az ipari irányítási rendszerekben. Elektronikus áramkörök segítségével figyeli a paramétereket, mint például az áram, a hőmérséklet, és a beállított küszöbértékek alapján biztosít védelmet.

Működési elv:

• Az elektronikus túlterhelési relé áramerősségi transzformátort vagy áramerősségi érzékelőt használ a motor áramának folyamatos monitorozásához.

• Amikor az észlelt áram meghaladja a beállított túlterhelési küszöbértéket, a relé jelet küld a motor tápellátásának lekapcsolására vagy más védelmi intézkedésekre.

• Az elektronikus relék további paramétereket is figyelhetnek, mint például a motor hőmérsékletét, a teljesítményfaktort, a fázisegyenlőtlenséget, és ezzel összefüggően szolgáltatják a komplex védelmet.

Jellemzők:

• Magas pontosság és gyors válaszidő: Az elektronikus relék magasabb pontosságot és gyorsabb válaszidőt kínálnak, lehetővé téve a túlterhelések gyors észlelését és fellépést.

• Programozható beállítások: A felhasználók beállíthatják a túlterhelési védelmi küszöbértékeket, késleltetési időket és visszaállítási módszereket a konkrét motortípus és terhelési feltételek szerint.

• Többféle védelmi funkció: Mellett a túlterhelési védelmen, az elektronikus relék védelmet nyújtanak a fáziseszűnés, fázisegyenlőtlenség és zárt rotor állapot ellen is.

• Kommunikációs interfészek: Sok elektronikus relé Kommunikációs interfészekkel (pl. Modbus, Profibus) rendelkezik a PLC-k vagy más irányítási rendszerek integrációjához, lehetővé téve a távoli monitorozást és kezelést.

Alkalmazások:

Alkalmazható a magas szintű védelemre szükségessé tevő alkalmazásokban, mint például az automatizált gyártási sorok, nagy ipari berendezések és pumparendszerek.

3. Vezetékes átmenetek és relék kombinációja a túlterhelési védelemre

A vezetékes átmenetek egyszerű túlterhelési védelmi eszközök, amelyek gyorsan oldódanak, ha az áram meghaladja a beállított értéket, és lekapcsolják az áramkört. Habár a vezetékes átmenetek gyors rövidzárlat-védelmet biztosítanak, nem tudják megkülönböztetni a normális indítási áramokat és a túlterhelési áramokat, ezért gyakran kombinálják őket relékkel a komplex védelem érdekében.

Működési elv:

• A vezetékes átmenetek védelmet nyújtanak a rövidzárlatok és pillanatnyi nagy áramok ellen, míg a relék a hosszú távú túlterheléseket figyelik.

• Rövidzárlat esetén a vezetékes átmenet azonnal oldódik és lekapcsolja a tápellátást; túlterhelés esetén a relé a beállított küszöbérték és késleltetési idő alapján kapcsolja ki a tápellátást.

• Ez a kombináció hatékony védelmet nyújt mind a rövidzárlatok, mind a túlterhelések ellen.

Jellemzők:

• Kétszeres védelem: A vezetékes átmenetek gyors rövidzárlat-védelmet, míg a relék hosszú távú túlterhelési védelmet biztosítanak, egy kétszeres védelmi mechanizmust formálva.

• Költséghatékony: A vezetékes átmenetek egyszerűek és olcsók, ezért alkalmasak kisebb eszközökre vagy költséghatáros alkalmazásokra.

Alkalmazások:

Alkalmazható kis- és közepes méretű motorokon, háztartási eszközökön, világítási rendszereken és más alacsony teljesítményű alkalmazásokban.

4. Koordinált védelem kapcsolókkal és relékkel

A kapcsoló egy nagy teljesítményű elektromos kapcsoló, amelyet a motorok indításának és leállításának ellenőrzésére használnak. A kapcsolókat gyakran relékkal kombinálják, hogy teljes túlterhelési védelmi rendszert alakítsanak ki.

Működési elv:

• A kapcsoló a motor fő áramkörét ellenőrzi, míg a relék a túlterhelési állapotokat figyelik.

• Amikor a relé túlterhelést észlel, jelet küld a kapcsoló csoportjának deenergizálására, ami lekapcsolja a motor tápellátását.

• A kapcsolók és relék koordinált működése biztosítja, hogy a tápellátást gyorsan lekapcsolják túlterhelés esetén, így megvédi a motort és a többi berendezést.

Jellemzők:

• Nagy áramkezelő képesség: A kapcsolók nagy áramokat kezelhetnek, ezért alkalmasak nagy teljesítményű motorokra.

• Távoli ellenőrzés: A kapcsolókat távolról is ellenőrizhetik PLC-k vagy más irányítási rendszerek révén, amelyek automatizált műveleteket tesznek lehetővé.

• Biztonságos és megbízható: A kapcsolók és relék kombinációja megbízható túlterhelési védelmet nyújt, biztosítva a berendezések biztonságos működését.

Alkalmazások:

Alkalmazható nagy ipari berendezések, automatizált gyártási sorok, liftrendszerek és más nagy teljesítményű alkalmazások esetén.

Összefoglalás

A relék számos módon segítenek a túlterhelési védelemben az ipari irányítási rendszerekben, beleértve a következőket:

• Hőmérsékleti relé: A motor hőlétes jellemzőinek szimulálásával hosszú távú túlterhelési védelmet nyújtanak, különösen a motor indításában és üzemeltetésében.

• Elektronikus túlterhelési relé: Elektronikus áramkörök segítségével figyeli az áram, hőmérséklet és más paramétereket, és magas pontosságú, gyors válaszú túlterhelési védelmet nyújt, több további védelmi funkcióval.

• Vezetékes átmenetek és relék kombinációja: A vezetékes átmenetek gyors rövidzárlat-védelmet, míg a relék hosszú távú túlterhelési védelmet biztosítanak, egy kétszeres védelmi mechanizmust formálva.

• Kapcsolók és relék koordinált működése: A kapcsolók nagy áramokat kezelnek, míg a relék a túlterheléseket figyelik, biztosítva a gyors tápellátás-lekapcsolást túlterhelés esetén.