Temperaturrelais: Schaltkreis, Funktionsprinzip, Zweck

Der Schutz elektrischer Geräte vor übermäßiger Belastung erfolgt durch ein Temperaturrelais. Ohne sie überhitzen die Leiter, was zu einem vorzeitigen Ausfall der Isolierung führt.

Funktionsprinzip

Die Funktion des thermischen Relais besteht darin, den Stromkreis zu trennen, wenn der durchströmende Strom den Nennstrom übersteigt. Die Vorrichtung besteht aus einem thermischen Vorwärmer, durch den Strom fließt, und eine Platte aus Bimetall, die sich beim Erwärmen verformt und die Kontakte der Schaltung öffnet. Je höher der Strom, desto schneller tritt der Auslöser auf.

Nach dem Öffnen der Schaltung kühlt das Thermoelement ab und kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück.

Arten von Thermoelement-Betriebsschemata

Das thermische Relais arbeitet nach zwei Schemata:

• Die Schaltkontakte sind zwangsweise geschlossen;
• Die Schaltung kehrt unabhängig zum ursprünglichen Zustand zurück.

Die erste Option bezieht sich auf Schutz-Thermo- Relais (elektromagnetische Starter, Leistungsschalter, etc.). Die zweite wird in den Systemen der Temperaturregelung von Objekten (Kühlschrank, Eisen, Warmboden usw.) verwendet.

Bimetallische Platte in der Ablenkung wirkt auf eine Gruppe von Kontakten, die die elektrische Schaltung öffnet. Aufgrund der geringen Ansprechrate löscht das Gerät den Lichtbogen nicht mit dem richtigen Effekt. Bei modernen Relais werden Geräte eingesetzt, die die Diskontinuitätsrate erhöhen.

Arten von thermischen Relais

Thermische Relais werden auf der Basis der Nennlast der Motoren mit einem Überschuss von 20-30% ausgewählt. Bei dieser Überlastung erfolgt die Auslösung nach 20 Minuten. Bimetallische Platte beugt sich langsam. In diesem Zusammenhang wirkt er auf die Kontakte durch die Beschleunigungsvorrichtungen (Sprungkontakt). Es gibt folgende Arten von thermischen Relais.

1. RTP – Schutz von Drehstrommotoren mit Strömen auf Thermoelementen bis 600 A und in Gleichstromnetzen bis 150 A. Die Bimetallplatte wird vom Heizgerät erwärmt und der Strom durchdringt. Der Aufnahmestrom wird manuell eingestellt, indem zuerst die Platte verformt wird. Der Reset erfolgt durch die Schaltfläche, aber es gibt Änderungen mit Selbst-Rückkehr.
2. RTL – zum Schutz von dreiphasigen Asynchronmotoren vor längeren Überlastungen mit Phasenasymmetrie, Rotorverkeilung oder schwerer Inbetriebnahme. Unter solchen Bedingungen werden elektrische Antriebe von Lastaufnahmemechanismen, Pumpen, Ventilatoren, Werkzeugmaschinen usw. eingesetzt. Relais sind in Startern eingebaut und machen auch separate Geräte.
3. PTT – sind in den Schutzsets von dreiphasigen Asynchronmotoren gegen kontinuierliche Überlastungen, Phasenasymmetrie etc. enthalten. Sie können in Wechselrichter- und Gleichstromkreise integriert werden.

Einstellung und Einstellung

Im elektrothermischen Relais sollten die Sollwerte periodisch eingestellt werden. Zuerst werden sie geprüft und die gewünschte Raumtemperatur gewährleistet. Bei externer Inspektion wird der Zustand der Kontakte, Bimetallplatten, Befestigungselemente und der Mechanismus überprüft.

Die Einstellung für einen thermischen Thermostat mit Einstellung erfolgt nach oben oder unten, wobei jede Skalenteilung einer Korrektur von 10 ° C entspricht. Wenn das Relais eine Temperaturkompensation hat, ist keine Einstellung erforderlich.

Die Anpassung erfolgt bei einem sechsfachen Anstieg des I _nom. Mit einer geringen Trägheit betreiben die Geräte im Intervall 0,5-4 s und mit einem großen – von 4 bis 25 s. Dann wird die Kontrolle mit einem Stromanstieg von bis zu 1,2 von I _{nom durchgeführt.} Das Relais sollte nach 20 Minuten die Kontakte ausschalten.

Einfache Temperaturregler

Das Temperaturrelais kann auf der Basis von elektronischen Schaltungen erstellt werden, die zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Temperaturmodus eines Rechners, eines Wohnzimmers, eines Inkubators usw. verwendet werden. Hierzu kann ein Thermoregulator verwendet werden, dessen Schaltkreis einen Sensor enthält, der aus einem Mess- und Haltearm mit einem Thermistor R2 und Widerstände R ₁ , R ₃ , R ₄ .

Wenn sich die Temperatur ändert, ändert sich der Widerstandswert R ₂ . Das Diskrepanzsignal kommt von der Brücke zum Eingang des LM393-Chips. Es arbeitet im Komparator-Modus, wo von einem analogen Signal am Eingang 3 es von einem ausgeschalteten Zustand in einen Arbeitszustand springt. Das Signal vom Ausgang des Chips wird durch den Transistor Q1 verstärkt, woraufhin der Lüfter startet. Es kühlt den Thermistor ab, worauf der Komparator den Lüfter ausschaltet. Auf diese Weise wird die Temperaturregelung durch Luftkühlung gesteuert.

Sensor für Bodenthermostat

Unter einem ähnlichen Prinzip wird das System des warmen Bodens kontrolliert.

Eine Wechselspannung von 230 V wird an den Eingang des Gerätes angelegt, dann wird es in der transformatorlosen Stromversorgung auf eine konstante 15 V umgewandelt. Die Schaltschwelle wird durch den Teiler R ₄ , R ₅ , R _{9 eingestellt} . Wenn der Boden kalt ist, beträgt der Widerstand des Thermistors R ₉ 10 kΩ. Die Zenerdiode TL431 empfängt ein Signal über 2,5 V entlang der VD ₃ , R ₆ , HL ₂ , U ₁ Kette. Dies wird durch die Diode HL2 angezeigt. Der Triac VS ₁ schaltet sich ein und die Spannung wird auf die Fußbodenheizung angewendet. Wenn seine Temperatur einen vorbestimmten Wert erreicht, nimmt der Widerstand des Thermistors R ₉ (Sensor) so stark ab, dass am Steuereingang der Zenerdiode der Signalwert kleiner als 2,5 V wird. TL431 ist geschlossen und dahinter ist ein Optokoppler mit einem Triac. Dadurch wird der Heizer ausgeschaltet. Sobald der Boden abkühlt, wiederholt sich der Vorgang.

Die minimalen und maximalen Temperaturen werden durch die Widerstände R ₄ und R _{5 eingestellt} . Die Schaltschwelle wird nach dem Einbau des R _9- Sensors eingestellt. Es befindet sich in der Mitte zwischen den Wendungen der Heizung. Die vom Temperaturrelais angesteuerte Ausgangsleistung ist abhängig vom Widerstand R ₇ .

Die offenen Klemmen des Sensors sind mit einem Schrumpfschlauch verschlossen und werden zusammen mit dem Kabel mit einem Estrich oder einer Leimschicht verschlossen. Schlussfolgerungen sollten in eine Messinghülse gelegt und mit Epoxidharz gefüllt werden. Die Oberseite des Bodens ist mit Fliesen bedeckt.

Wie man die Thermostate mit den Heizern verbindet, sieht man auf dem Diagramm, das auf dem Körper von vielen Modellen abgebildet ist. Es findet sich auch in der Beschreibung des Gerätes.

Das industrielle thermische Relais für die Heizung kann aus folgenden Typen ausgewählt werden:

• Elektromechanisch – mit manueller Einstellung des Schalters;
• Digital – die Steuerung erfolgt durch Berührungs- oder Tasttasten, und das Display zeigt die notwendigen Informationen (aktuelle Temperatur und Einstellungen) an;
• Programmierbar – mit der Einstellung des Heizprogramms für einen bestimmten Zeitraum, sowie ferngesteuert über einen Computer.

Schlussfolgerung

Viele Schaltungen sind bekannt, da ein Temperaturrelais an die Geräte angeschlossen ist. Früher mussten sie ihre eigenen Hände sammeln. Jetzt auf dem Markt können Sie einen Thermostat wählen, dessen Schaltung optimal einer Heizung (Elektrokessel, Warmboden etc.) ähnelt. Es ist wichtig, die notwendige Funktionalität, Zuverlässigkeit und Sicherheit im Betrieb zu gewährleisten.