1.熱繼電器的作用
在電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中,當(dāng)三相交流
平面磨床電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)長(zhǎng)期帶負(fù)荷欠電壓下運(yùn)行,長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行及長(zhǎng)期單相運(yùn)行等不正常情況時(shí),會(huì)導(dǎo)致平面磨床電動(dòng)機(jī)繞組嚴(yán)重過(guò)熱乃致燒壞,為了充分發(fā)揮平面磨床電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力,保證平面磨床電動(dòng)機(jī)的正常啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn),而當(dāng)平面磨床電動(dòng)機(jī)一旦出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載時(shí)又能自動(dòng)切斷電路,從而出現(xiàn)了能隨過(guò)載程度而改變動(dòng)作時(shí)間的電器,這就是熱繼電器。
顯而易見(jiàn),熱繼電器在電路中是做三相交流平面磨床電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)用的。但需注意,由于熱繼電器中發(fā)熱元件有熱慣性,在電路中不能做瞬時(shí)過(guò)載保護(hù),更不能做短路保護(hù),因此,它不同于過(guò)電流繼電器和熔斷器。 。
按相數(shù)來(lái)分,熱繼電器有單相、兩相和三相共三種類(lèi)型,每種類(lèi)型按發(fā)熱元件的額定電流分又有不同的規(guī)格和型號(hào)。三相熱繼電器常用做三相交流平面磨床電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)電器。按職能來(lái)分,三相熱繼電器又有不帶斷相保護(hù)和帶斷相保護(hù)兩種類(lèi)型。
2.熱繼電器的工作原理
熱繼電器中產(chǎn)生熱效應(yīng)的發(fā)熱元件,應(yīng)串接于平面磨床電動(dòng)機(jī)電路中,這樣,熱繼電器便能直接反映平面磨床電動(dòng)機(jī)的過(guò)載電流。熱繼電器的感測(cè)元件,一般采用雙金屬片。雙金屬片,就是將兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬片以機(jī)械輾壓的方法使之形成一體。膨脹系數(shù)較大的稱為主動(dòng)層,膨脹系數(shù)較小的稱為被動(dòng)層。雙金屬片受熱后產(chǎn)生線膨脹,由于兩層金屬的線膨脹系數(shù)不同,且兩層金屬又緊密地結(jié)合在一起,因此,使得雙金屬片向被動(dòng)層一側(cè)彎曲,由雙金屬片彎曲產(chǎn)生的機(jī)械力便帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作,這就是熱繼電器的基本工作原理。如圖所示。
雙金屬片的受熱方式有4種,如圖2—4l所示,即直接受熱式、間接受熱式、復(fù)合受熱式和電流互感器受熱式。直接受熱式是將雙金屬片當(dāng)做發(fā)熱元件,讓電流直接通過(guò)它。間接受熱式的發(fā)熱元件由電阻絲或帶制成,繞在雙金屬片上且與雙金屬片絕緣。復(fù)合受熱式介于上述兩種方式之間。電流互感器受熱式的發(fā)熱元件不直接串接于平面磨床電動(dòng)機(jī)電路,而是接在電流互感器的二次側(cè),這種方式多用于平面磨床電動(dòng)機(jī)電流比較大的場(chǎng)合,以減少通過(guò)發(fā)熱元件的電流。
3.三相式熱繼電器結(jié)構(gòu)原理
三相式熱繼電器的結(jié)構(gòu)原理如圖2.42所示。發(fā)熱元件3串接在平面磨床電動(dòng)機(jī)定子繞組中,
平面磨床電動(dòng)機(jī)繞組電流即為流過(guò)熱元件的電流。當(dāng)平面磨床電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí),熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片2彎曲,但還不足以使繼電器動(dòng)作;當(dāng)平面磨床電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí),熱元件產(chǎn)生的熱量增大,使教金屬片彎曲位移增大,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,雙金屬片彎曲到推動(dòng)導(dǎo)板4,并通過(guò)補(bǔ)償雙金片5與推桿14,將觸點(diǎn)9和6分開(kāi),觸點(diǎn)9和6為熱繼電器串于接觸器線圈回路的常閉點(diǎn),斷開(kāi)后使接觸器失電,接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)平面磨床電動(dòng)機(jī)的電源以保護(hù)平面磨床電動(dòng)機(jī)。調(diào)節(jié)旋鈕11是一個(gè)偏心輪,它與支撐架12構(gòu)成一個(gè)杠桿,13是一個(gè)壓簧,轉(zhuǎn)動(dòng)偏心輪,改變它韻半徑IP.--I改變補(bǔ)償雙金屬片5與導(dǎo)板4的接觸距離,因而達(dá)到調(diào)節(jié)整定動(dòng)作電流的目的。
此外,靠調(diào)節(jié)復(fù)位螺釘8來(lái)改變常開(kāi)觸點(diǎn)7的位置使熱繼電器能工作在手動(dòng)復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位兩種工作狀態(tài)。調(diào)試手動(dòng)復(fù)位時(shí),在故障排除后要按下復(fù)位按鈕10才能使動(dòng)觸點(diǎn)9恢復(fù)與靜觸點(diǎn)6相接觸的位置。
(a)直接受熱式 (b)間接受熱式 (c)復(fù)合受熱式 (d)電流互感器受熱式
圖 雙余屬片的蟹熱方式
1-支架;2-雙金屬片:3-發(fā)熱元件;4-導(dǎo)板:5-補(bǔ)償雙金屬片;6-靜觸點(diǎn);7-常開(kāi)觸點(diǎn);8-復(fù)位螺釘;9-動(dòng)觸點(diǎn);10-復(fù)位按鈕;11-調(diào)節(jié)旋鈕;12-支撐架;13-壓簧;14-推桿
圖 三相式熱繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖
4.熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)
在電氣原理圖中,熱繼電器的發(fā)熱元件和觸點(diǎn)的圖形、文字符號(hào)如圖所示。
(a)發(fā)熱元件 (b)常閉觸點(diǎn)
圖 熱繼電器的圖形、文字符號(hào)
熱繼電器在保護(hù)形式上分為二相保護(hù)和三相保護(hù)兩類(lèi)。二相保護(hù)式的熱繼電器內(nèi)裝有兩個(gè)發(fā)熱元件,分別串入三相電路中的兩相,常用于三相電壓和三相負(fù)載平衡的電路中,三相保護(hù)式熱繼電器內(nèi)裝有三個(gè)發(fā)熱元件,分別串入三相電路中的每一相,其中任意一相過(guò)載,都會(huì)使熱繼電器動(dòng)作,常用于三相電源嚴(yán)重不平衡或三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡的場(chǎng)合。
三相交流平面磨床電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)均采用三相式熱繼電器,尤其是JRl6和JR20系列三相式熱繼電器在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。這兩種系列的熱繼電器按其職能分為帶斷相保護(hù)和不帶斷相保護(hù)兩種類(lèi)型。根據(jù)平面磨床電動(dòng)機(jī)繞組的接法,這兩種類(lèi)型的熱繼電器接入平面磨床電動(dòng)機(jī)定子電路的方式也不盡相同。在表中給出了JRl6系列熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)。
5.熱繼電器的選用
熱繼電器選用是否得當(dāng),直接影響對(duì)
平面磨床電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)的可靠性。通常選用時(shí)應(yīng)按平面磨床電動(dòng)機(jī)形式、工作環(huán)境、啟動(dòng)情況及負(fù)荷情況等幾方面綜合加以考慮。
原則上熱繼電器的額定電流應(yīng)按平面磨床電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇。對(duì)于過(guò)載能力較差的平面磨床電動(dòng)機(jī),其配用的熱繼電器(主要是發(fā)熱元件)的額定電流可適當(dāng)小些。通常,選取熱繼電器的額定電流(實(shí)際上是選取發(fā)熱元件的額定電流)為平面磨床電動(dòng)機(jī)額定電流的60%~80%。
在不頻繁啟動(dòng)場(chǎng)合,要保證熱繼電器在平面磨床電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程中不產(chǎn)生誤動(dòng)作。通常,當(dāng)平面磨床電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流為其額定電流6倍以下及啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò)6s時(shí),若很少連續(xù)啟動(dòng),就口]按平面磨床電動(dòng)機(jī)的額定電流選取熱繼電器。
當(dāng)平面磨床電動(dòng)機(jī)為重復(fù)短時(shí)工作時(shí),首先注意確定熱繼電器的允許操作頻率。因?yàn)闊崂^電器的操作頻率是很有限的,如果用它保護(hù)操作頻率較高的平面磨床電動(dòng)機(jī),效果很不理想,有時(shí)甚至不能使用。