Relè di controllo di fase: principio di funzionamento, tipi, contrassegni + come regolare e collegare

Il risultato della situazione tecnica, quando gli avvolgimenti dello statore del motore consumano corrente più dei valori parametrici impostati, è un eccesso di calore. Questo fattore provoca una diminuzione della qualità dell'isolamento del motore. L'attrezzatura si guasta.

Il tempo di risposta dei relè di sovraccarico termico è solitamente insufficiente per fornire una protezione efficace contro il calore eccessivo generato da correnti elevate. In questi casi solo il relè di controllo fase è considerato un efficace dispositivo di protezione.

Informazioni generali sul dispositivo

La funzionalità dei dispositivi elettrici di questo tipo è molto più ampia della semplice protezione contro il surriscaldamento e il cortocircuito.

In pratica, sono state notate le proprietà efficaci dei relè di selezione di fase sovraccaricati, che alla fine forniscono una protezione completa.

Una delle tante opzioni per soluzioni progettuali nella produzione di relè di fase. Tuttavia, nonostante la varietà dei contenitori e delle configurazioni dei circuiti, la funzionalità dei dispositivi è la stessa

Grazie ai dispositivi di inseguimento di fase si ottengono i seguenti vantaggi:

• aumento della vita utile del motore;
• riduzione delle costose riparazioni o sostituzioni del motore;
• riduzione dei tempi di fermo macchina dovuti a difetti del motore;
• riducendo il rischio di scosse elettriche.

Inoltre, il dispositivo fornisce una protezione affidabile contro incendi e cortocircuiti degli avvolgimenti del motore.

Design tipico dei relè di protezione

Esistono due tipi principali di dispositivi di protezione progettati per l'uso in sistemi trifase: relè di rilevamento della corrente e relè di rilevamento della tensione.

Vantaggi dell'utilizzo dei dispositivi

Il lato vantaggioso dei relè di protezione corrente in relazione a relè di controllo tensione ovvio. Questo tipo di dispositivo funziona indipendentemente dall'influenza dell'EMF (forza elettromotrice), che invariabilmente accompagna una mancanza di fase quando il motore è sovraccarico.

Inoltre, i dispositivi che funzionano secondo il principio della misurazione della corrente sono in grado di rilevare comportamenti anomali del motore. Il monitoraggio è possibile sia sul lato linea del circuito derivato che sul lato carico dove è installato il relè.

Ecco come appare uno dei modelli di relè di controllo della tensione. Tali dispositivi possono essere utilizzati non solo per esigenze industriali, ma anche per le abitazioni private

I dispositivi di monitoraggio del processo basati sul principio della misurazione della tensione si limitano a rilevare condizioni di funzionamento anomale solo sul lato della linea a cui è collegato il dispositivo.

Tuttavia, i dispositivi sensibili alla tensione presentano anche un vantaggio importante. Risiede nella capacità di dispositivi di questo tipo di rilevare una condizione anomala che non dipende dallo stato del motore.

Ad esempio, un tipo di relè sensibile alle variazioni di corrente rileva condizioni di fase anomale solo direttamente durante il funzionamento del motore. Ma il dispositivo di misurazione della tensione fornisce protezione immediatamente prima dell'avvio del motore.

Tra i vantaggi dei misuratori di tensione figurano anche la semplicità di installazione e il prezzo più basso.

Questo tipo di dispositivi di protezione:

• non necessita di trasformatori di corrente aggiuntivi;
• si applica indipendentemente dal carico del sistema.

E perché funzioni basta collegare la tensione.

Rilevamento della mancanza di fase

Un guasto di fase è del tutto possibile a causa del guasto di un fusibile in una delle parti del sistema di distribuzione dell'energia. Anche un guasto meccanico delle apparecchiature di commutazione o un'interruzione di una delle linee elettriche provoca una mancanza di fase.

Protezione motore organizzata tramite relè di comando. Questo metodo consente di far funzionare i motori in modo più efficiente, senza timore del loro rapido guasto.

Un motore trifase che funziona su una fase assorbe la corrente necessaria dalle restanti due linee. Un tentativo di avviamento in modalità monofase porterà al blocco del rotore e al motore non si avvierà.

Il tempo di risposta per unità di sovraccarico termico potrebbe essere troppo lungo per fornire una protezione efficace contro il calore eccessivo. Se la protezione contro di esso non è impostata Relè termico, quindi quando si verifica un guasto dovuto al surriscaldamento degli avvolgimenti del motore.

Proteggere un motore trifase da un fattore di mancanza di fase è difficile a causa del fatto che un motore trifase sottocarico che funziona su una fase su tre genera una tensione chiamata rigenerata (back EMF).

Si forma all'interno dell'avvolgimento rotto ed è quasi uguale al valore della tensione di ingresso persa. Pertanto, i relè di misurazione della tensione che monitorano solo la sua grandezza in tali situazioni non forniscono una protezione completa contro la mancanza di fase.

Schema di collegamento di un dispositivo di monitoraggio di fase e tensione al circuito di controllo di un motore trifase. Questa è un'opzione di circuito classica utilizzata nella pratica ovunque.

Un grado di protezione più elevato può essere ottenuto utilizzando un dispositivo in grado di rilevare lo spostamento dell'angolo di fase che tipicamente accompagna una mancanza di fase. In condizioni normali, la tensione trifase è in fase tra loro di 120 gradi. Un guasto comporterà uno spostamento dell'angolo rispetto ai normali 120 gradi.

Rilevamento dell'inversione di fase

L'inversione di fase può verificarsi:

1. La manutenzione viene eseguita sulle apparecchiature motorie.
2. Sono state apportate modifiche al sistema di distribuzione dell'energia elettrica.
3. Quando viene ripristinata l'alimentazione, la sequenza delle fasi è diversa da quella precedente all'interruzione di corrente.

Il rilevamento dell'inversione di fase è importante se un motore che funziona al contrario potrebbe danneggiare il meccanismo azionato o, peggio, causare danni fisici al personale operativo.

Tra le altre cose, l'uso di relè di protezione garantisce la sicurezza del personale che lavora: 1 – fase interrotta; 2 – tensione di gradino

Le norme per il funzionamento delle reti elettriche richiedono l'uso di protezioni contro possibili inversioni di fase su tutte le apparecchiature, compresi i veicoli per il trasporto del personale (scale mobili, ascensori, ecc.).

Rilevamento dello squilibrio di tensione

Solitamente lo squilibrio si verifica quando le tensioni di linea in ingresso fornite dalla società di servizi pubblici sono a livelli diversi. Lo squilibrio può verificarsi quando i carichi monofase di illuminazione, prese elettriche, motori monofase e altre apparecchiature sono collegati su fasi separate e non sono distribuiti in modo equilibrato.

In ognuno di questi casi, si verifica uno squilibrio di corrente nel sistema, che riduce l'efficienza e accorcia la vita del motore.

Una tensione sbilanciata o insufficiente applicata ad un motore trifase provoca uno squilibrio di corrente negli avvolgimenti dello statore pari a multipli dello squilibrio di tensione fase-fase. Questo momento, a sua volta, è accompagnato da un aumento del riscaldamento, che è la ragione principale della rapida distruzione dell'isolamento del motore.

Un avvolgimento dello statore del motore bruciato è, si potrebbe dire, un evento comune in cui il controllo del relè non è stato introdotto nel circuito di controllo

Sulla base di tutti i fattori tecnici e tecnologici descritti, diventa evidente l'importanza dell'utilizzo di questo tipo di relè, non solo per il funzionamento dei motori elettrici, ma anche per generatori, trasformatori e altre apparecchiature elettriche.

Come collegare il dispositivo di controllo?

I modelli di relè che monitorano le fasi, nonostante l'ampia gamma di prodotti disponibili, hanno un alloggiamento unificato.

Elementi strutturali del prodotto

Le morsettiere per il collegamento dei conduttori elettrici si trovano solitamente nella parte anteriore dell'alloggiamento, il che è comodo per i lavori di installazione.

Il dispositivo stesso è realizzato per l'installazione su guida DIN o semplicemente su una superficie piana. L'interfaccia della morsettiera è solitamente un morsetto affidabile standard progettato per il fissaggio di conduttori in rame (alluminio) con una sezione trasversale fino a 2,5 mm².

Il pannello frontale del dispositivo contiene una manopola/controlli di controllo, nonché un'indicazione di controllo della luce. Quest'ultimo segnala la presenza/assenza della tensione di alimentazione, nonché lo stato dell'attuatore.

Tra gli elementi di impostazione del potenziometro possono esserci un indicatore di allarme, un indicatore di carico collegato, un potenziometro di selezione della modalità, regolazione del livello di asimmetria, un regolatore di caduta di tensione, un potenziometro di regolazione del ritardo temporale

Il collegamento della tensione trifase viene effettuato ai terminali operativi del dispositivo, indicati dai corrispondenti simboli tecnici (L1, L2, L3). Di solito non è prevista l'installazione di un conduttore neutro su tali dispositivi, ma questo punto è determinato specificamente dal design del relè: il tipo di modello.

Per il collegamento ai circuiti di controllo viene utilizzato un secondo gruppo di interfacce, solitamente costituito da almeno 6 terminali operativi. Una coppia del gruppo di contatti relè commuta il circuito della bobina dell'avviatore magnetico e, attraverso il secondo, il circuito di controllo dell'apparecchiatura elettrica.

Tutto è abbastanza semplice. Tuttavia, ogni singolo modello di relè può avere le proprie caratteristiche di connessione. Pertanto, quando si utilizza il dispositivo nella pratica, è necessario farsi sempre guidare dalla documentazione di accompagnamento.

Passaggi di configurazione del dispositivo

Anche in questo caso, a seconda del design, il design del prodotto può essere dotato di diverse opzioni di configurazione e regolazione del circuito. Esistono modelli semplici progettati per collegare uno o due potenziometri al pannello di controllo. E ci sono dispositivi con elementi di personalizzazione avanzati.

Elementi di regolazione tramite microinterruttori: 1 – blocco di microinterruttori; 2, 3, 4 – opzioni per impostare le tensioni operative; 5, 6, 7, 8 – opzioni per impostare le funzioni di asimmetria/simmetria

Tra questi elementi di sintonizzazione avanzati si trovano spesso microinterruttori a blocchi, posizionati direttamente sul circuito stampato sotto il corpo del dispositivo o in un'apposita nicchia di apertura.Installando ciascuno di essi in una posizione o nell'altra, viene creata la configurazione richiesta.

L'impostazione di solito si riduce all'impostazione dei valori di protezione nominali ruotando i potenziometri o posizionando i microinterruttori. Ad esempio, per monitorare lo stato dei contatti, il livello di sensibilità alla differenza di tensione (ΔU) è ​​solitamente impostato su 0,5 V.

Se è necessario controllare le linee di alimentazione del carico, il regolatore di sensibilità alla differenza di tensione (ΔU) viene regolato in una posizione limite dove il punto di transizione dal segnale di funzionamento al segnale di emergenza è contrassegnato con una piccola tolleranza rispetto al valore nominale.

Di norma, tutte le sfumature della configurazione dei dispositivi sono chiaramente descritte nella documentazione di accompagnamento.

Marcatura del dispositivo di controllo di fase

I dispositivi classici sono contrassegnati semplicemente. Una sequenza simbolico-numerica viene applicata sul pannello anteriore o laterale della custodia, oppure la designazione è annotata sul passaporto.

Opzione di etichettatura per uno dei più diffusi dispositivi di produzione nazionale. La denominazione si trova sul pannello frontale, ma sono presenti anche varianti poste sui lati

Pertanto, un dispositivo di fabbricazione russa per la connessione senza filo neutro è contrassegnato:

EL-13M-15CA400V

dove: EL-13M-15 è il nome della serie, AC400V è la tensione CA consentita.

I campioni di prodotti importati presentano contrassegni leggermente diversi.

Ad esempio, il relè della serie PAHA è contrassegnato con la seguente abbreviazione:

PAHA B400 A A 3 C

La decodifica è qualcosa del genere:

1. PAHA è il nome della serie.
2. B400 – tensione standard 400 V o collegato da trasformatore.
3. A – regolazione tramite potenziometri e microinterruttori.
4. A (E) – tipo di custodia per il montaggio su guida DIN o in connettore speciale.
5. 3 – misura cassa 35 mm.
6. C – fine della marcatura del codice.

Su alcuni modelli è possibile aggiungere un ulteriore valore prima del punto 2. Ad esempio, "400-1" o "400-2" e la sequenza del resto non cambia.

Ecco come vengono contrassegnati i dispositivi di controllo di fase dotati di un'interfaccia di alimentazione aggiuntiva per una fonte esterna. Nel primo caso la tensione di alimentazione è 10-100 V, nel secondo è 100-1000 V.

Ti farà familiarizzare con il principio di funzionamento, le caratteristiche di progettazione e lo scopo dell'interruttore di carico prossimo articolo, che consigliamo vivamente di leggere.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Il video è dedicato alla descrizione e recensione di un singolo prodotto dell'azienda EKF. Tuttavia, quasi tutti i dispositivi di controllo di fase prodotti funzionano secondo lo stesso principio:

Con tutta la varietà di dispositivi presenti sul mercato, è difficile determinare uno standard di etichettatura. Se i produttori stranieri etichettano secondo un canone, quelli nazionali secondo un altro. Tuttavia è sempre possibile fare riferimento ai dati di riferimento qualora sia necessaria una decodificazione accurata delle caratteristiche.

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