A proteção do equipamento elétrico contra carga excessiva fornece um relé de temperatura. Sem ele, os condutores superaquecem, o que leva à falha prematura do isolamento.
Princípio de funcionamento
A função de um relé térmico é desligar o circuito elétrico quando a corrente que passa por ele excede a corrente nominal. O dispositivo é composto por um aquecedor térmico, por onde passa uma corrente elétrica, e uma placa bimetálica, que se deforma ao ser aquecida e abre os contatos do circuito. Quanto maior a corrente, mais rápida a operação.
Após a abertura do circuito, o termopar esfria e volta ao seu estado original.
Tipos de esquemas de operação do termopar
O relé térmico opera de duas maneiras:
- contatos de comutação são fechados à força;
- o circuito retorna ao seu estado original por conta própria.
A primeira opção refere-se aos relés térmicos de proteção (arrancadores eletromagnéticos, disjuntores, etc.). A segunda é usada emsistemas de controle de temperatura para objetos (geladeira, ferro, aquecimento de piso, etc.).
Quando defletida, a placa bimetálica atua em um grupo de contatos que abrem o circuito elétrico. Devido à baixa velocidade de resposta, o dispositivo não extingue o arco elétrico com o efeito desejado. Os relés modernos usam dispositivos que aumentam a velocidade de interrupção do circuito.
Tipos de relés térmicos
Os relés térmicos são selecionados de acordo com a carga nominal dos motores, superando-a em 20-30%. Com essa sobrecarga, a operação ocorre após 20 minutos. A placa bimetálica se dobra lentamente. Neste sentido, atua nos contatos através de dispositivos de aceleração (contato s altitante). Existem os seguintes tipos de relés térmicos.
- RTP - protege motores trifásicos com correntes em termopares de até 600 A e em redes CC de até 150 A. A placa bimetálica aquece a partir do aquecedor e da corrente que passa por ele. A corrente de disparo é ajustada manualmente pela deformação inicial da placa. O retorno ao estado original é feito pelo botão, mas há modificações com auto-retorno.
- RTL - para proteger motores assíncronos trifásicos de sobrecargas prolongadas, com assimetria de fase, bloqueio de rotor ou durante partidas pesadas. Nessas condições, funcionam acionamentos elétricos de mecanismos de elevação, bombas, ventiladores, máquinas-ferramentas, etc. Os relés são embutidos nas partidas e também feitos como dispositivos separados.
- PTT - estão incluídos nos kits de proteção para motores assíncronos trifásicos contra sobrecargas contínuas, desequilíbrio de fases, etc.em partidas magnéticas em circuitos AC e DC.
Ajuste e afinação
Em relés eletrotérmicos, os ajustes de operação devem ser ajustados periodicamente. Primeiro, eles são auditados e a temperatura definida na sala é fornecida. Durante um exame externo, é verificado o estado dos contatos, placas bimetálicas, fixadores e mecanismo.
O ajuste de um termostato térmico com regulagem é feito no sentido de aumentar ou diminuir, onde cada divisão da escala corresponde a uma alteração de 10° С. Se o relé for compensado por temperatura, nenhum ajuste é necessário.
A configuração é feita para operar em um aumento de seis vezes em Inom. Com uma pequena inércia, os dispositivos operam na faixa de 0,5-4 s, e com uma grande - de 4 a 25 s. Então a verificação é feita aumentando a corrente para 1, 2 de Inom. O relé deve desligar os contatos após 20 minutos.
Termostatos simples
Um interruptor de temperatura pode ser criado com base em circuitos eletrônicos que são usados para manter um determinado regime de temperatura para um computador, sala de estar, incubadora, etc. Para isso, pode ser usado um termostato, cujo circuito contém um sensor que consiste em um meio braço de medição e referência com termistor R2 e resistores R1, R3, R4 .
Quando a temperatura muda, o valor da resistência R2 muda. O sinal de incompatibilidade vem da ponte para a entrada do chip LM393. Funciona no modo comparador, onde do sinal analógico na entrada 3 ocorre uma transição abrupta do estado desligado para o estado de trabalho. O sinal da saída do microcircuito é amplificado pelo transistor Q1, após o qual o ventilador inicia. Ele resfria o termistor, após o que o comparador desliga o ventilador. Desta forma, a temperatura é controlada por resfriamento a ar.
Sensor para termostato de aquecimento de piso
O sistema de aquecimento por piso radiante é controlado de forma semelhante.
Tensão alternada de 230 V é fornecida à entrada do dispositivo, então é convertida em uma fonte de alimentação sem transformador para uma constante de 15 V. O limite de comutação é definido pelo divisor R4, R5 , R9. Quando o piso está frio, a resistência do termistor R9 é de 10 kΩ. Um sinal acima de 2,5 V é fornecido ao diodo zener TL431 ao longo da cadeia VD3, R6, HL2, U1. Isso é indicado pelo diodo HL2. Triac VS1 liga e a tensão é aplicada ao aquecimento do piso. Quando sua temperatura atinge o valor definido, a resistência do termistor R9 (sensor) diminui tanto que o valor do sinal na entrada de controle do diodo zener fica menor que 2,5 V. TL431 fecha, seguido por um opto-triac com triac. Como resultado, a seção do aquecedor é desligada. Quando o piso começa a esfriar, o processo é repetido.
As temperaturas mínima e máxima são definidas pelos resistores R4 e R5. O limite de comutação é ajustado após a instalação do sensor R9. Ele está localizado no meio entre as bobinas do aquecedor. A potência de saída controlada pelo relé de temperatura depende do valor da resistência R7.
Os condutores abertos do sensor são fechados com um tubo termorretrátil e este, junto com o cabo, é coberto com uma braçadeira ou uma camada de cola. As conclusões devem ser colocadas em uma luva de latão e preenchidas com resina epóxi. De cima, o piso é de azulejos.
Como conectar um relé térmico a aquecedores pode ser visto no diagrama, que é mostrado no corpo de muitos modelos. Também pode ser encontrado na descrição do dispositivo.
O termostato do aquecedor industrial pode ser selecionado entre os seguintes tipos:
- eletromecânica - com ajuste manual do interruptor;
- digital - o controle é realizado por botões táteis ou táteis, e o display mostra as informações necessárias (temperatura atual e configurações);
- programável - com configuração do programa de operação do aquecedor por um determinado período, bem como controle remoto via computador.
Conclusão
Existem muitos esquemas conhecidos de como um relé de temperatura é conectado aos dispositivos. Anteriormente, eles tinham que ser recolhidos à mão. Agora no mercado você pode escolher um termostato, cujo circuito é perfeitamente adequado ao aquecedor (caldeira elétrica, piso radiante, etc.). É importante garantir a funcionalidade, confiabilidade e segurança necessárias na operação.
