南通第二机床有限公司

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技术交流

平面磨床电动机热继电器专业知识

发布时间:2017-10-25
1.热继电器的作用
  在电力拖动控制系统中,当三相交流平面磨床电动机出现长期带负荷欠电压下运行,长期过载运行及长期单相运行等不正常情况时,会导致平面磨床电动机绕组严重过热乃致烧坏,为了充分发挥平面磨床电动机的过载能力,保证平面磨床电动机的正常启动和运转,而当平面磨床电动机一旦出现长时间过载时又能自动切断电路,从而出现了能随过载程度而改变动作时间的电器,这就是热继电器。
  显而易见,热继电器在电路中是做三相交流平面磨床电动机的过载保护用的。但需注意,由于热继电器中发热元件有热惯性,在电路中不能做瞬时过载保护,更不能做短路保护,因此,它不同于过电流继电器和熔断器。 。
  按相数来分,热继电器有单相、两相和三相共三种类型,每种类型按发热元件的额定电流分又有不同的规格和型号。三相热继电器常用做三相交流平面磨床电动机的过载保护电器。按职能来分,三相热继电器又有不带断相保护和带断相保护两种类型。
2.热继电器的工作原理
  热继电器中产生热效应的发热元件,应串接于平面磨床电动机电路中,这样,热继电器便能直接反映平面磨床电动机的过载电流。热继电器的感测元件,一般采用双金属片。双金属片,就是将两种线膨胀系数不同的金属片以机械辗压的方法使之形成一体。膨胀系数较大的称为主动层,膨胀系数较小的称为被动层。双金属片受热后产生线膨胀,由于两层金属的线膨胀系数不同,且两层金属又紧密地结合在一起,因此,使得双金属片向被动层一侧弯曲,由双金属片弯曲产生的机械力便带动触点动作,这就是热继电器的基本工作原理。如图所示。
  双金属片的受热方式有4种,如图2—4l所示,即直接受热式、间接受热式、复合受热式和电流互感器受热式。直接受热式是将双金属片当做发热元件,让电流直接通过它。间接受热式的发热元件由电阻丝或带制成,绕在双金属片上且与双金属片绝缘。复合受热式介于上述两种方式之间。电流互感器受热式的发热元件不直接串接于平面磨床电动机电路,而是接在电流互感器的二次侧,这种方式多用于平面磨床电动机电流比较大的场合,以减少通过发热元件的电流。
3.三相式热继电器结构原理
  三相式热继电器的结构原理如图2.42所示。发热元件3串接在平面磨床电动机定子绕组中,平面磨床电动机绕组电流即为流过热元件的电流。当平面磨床电动机正常运行时,热元件产生的热量虽能使双金属片2弯曲,但还不足以使继电器动作;当平面磨床电动机过载时,热元件产生的热量增大,使教金属片弯曲位移增大,经过一定时间后,双金属片弯曲到推动导板4,并通过补偿双金片5与推杆14,将触点9和6分开,触点9和6为热继电器串于接触器线圈回路的常闭点,断开后使接触器失电,接触器的常开触点断开平面磨床电动机的电源以保护平面磨床电动机。调节旋钮11是一个偏心轮,它与支撑架12构成一个杠杆,13是一个压簧,转动偏心轮,改变它韵半径IP.--I改变补偿双金属片5与导板4的接触距离,因而达到调节整定动作电流的目的。
  此外,靠调节复位螺钉8来改变常开触点7的位置使热继电器能工作在手动复位和自动复位两种工作状态。调试手动复位时,在故障排除后要按下复位按钮10才能使动触点9恢复与静触点6相接触的位置。
    (a)直接受热式 (b)间接受热式 (c)复合受热式 (d)电流互感器受热式
      图  双余属片的蟹热方式
    
  1-支架;2-双金属片:3-发热元件;4-导板:5-补偿双金属片;6-静触点;7-常开触点;8-复位螺钉;9-动触点;10-复位按钮;11-调节旋钮;12-支撑架;13-压簧;14-推杆
   图 三相式热继电器的结构原理图
 4.热继电器的主要技术数据
  在电气原理图中,热继电器的发热元件和触点的图形、文字符号如图所示。
  (a)发热元件 (b)常闭触点
  图 热继电器的图形、文字符号
  热继电器在保护形式上分为二相保护和三相保护两类。二相保护式的热继电器内装有两个发热元件,分别串入三相电路中的两相,常用于三相电压和三相负载平衡的电路中,三相保护式热继电器内装有三个发热元件,分别串入三相电路中的每一相,其中任意一相过载,都会使热继电器动作,常用于三相电源严重不平衡或三相负载严重不平衡的场合。
  三相交流平面磨床电动机的过载保护均采用三相式热继电器,尤其是JRl6和JR20系列三相式热继电器在实际中得到广泛应用。这两种系列的热继电器按其职能分为带断相保护和不带断相保护两种类型。根据平面磨床电动机绕组的接法,这两种类型的热继电器接入平面磨床电动机定子电路的方式也不尽相同。在表中给出了JRl6系列热继电器的主要技术数据。
 5.热继电器的选用
  热继电器选用是否得当,直接影响对平面磨床电动机进行过载保护的可靠性。通常选用时应按平面磨床电动机形式、工作环境、启动情况及负荷情况等几方面综合加以考虑。
  原则上热继电器的额定电流应按平面磨床电动机的额定电流选择。对于过载能力较差的平面磨床电动机,其配用的热继电器(主要是发热元件)的额定电流可适当小些。通常,选取热继电器的额定电流(实际上是选取发热元件的额定电流)为平面磨床电动机额定电流的60%~80%。
  在不频繁启动场合,要保证热继电器在平面磨床电动机的启动过程中不产生误动作。通常,当平面磨床电动机启动电流为其额定电流6倍以下及启动时间不超过6s时,若很少连续启动,就口]按平面磨床电动机的额定电流选取热继电器。
  当平面磨床电动机为重复短时工作时,首先注意确定热继电器的允许操作频率。因为热继电器的操作频率是很有限的,如果用它保护操作频率较高的平面磨床电动机,效果很不理想,有时甚至不能使用。