Relé térmico: construção, circuito, funcionamento e suas aplicações

UMA retransmissão é um interruptor operado eletricamente que é usado para abrir e fechar os circuitos ou para fazer ou quebrar conexões elétricas simplesmente obtendo sinais elétricos de fontes externas. Estes são necessários sempre que o isolamento elétrico é obrigatório em circuitos de controle, caso contrário, quando vários circuitos precisam ser controlados com um único sinal. Existem diferentes tipos de relés disponíveis no mercado que são utilizados dependendo da aplicação. Portanto, o relé térmico é um dos tipos de relé, usado para fornecer segurança completa contra fases monofásicas, tensões desequilibradas e sobrecargas. Os relés térmicos são a solução perfeita para fornecer proteção aos motores, proporcionando o disparo mais preciso do motor elétrico durante a fase monofásica e sobrecarga. Este artigo apresenta uma visão geral de um relé térmico – trabalhar com aplicativos.

O que é um relé térmico?

A definição de relé térmico é; o relé que é usado para fornecer proteção eletromecânica aos motores elétricos contra sobrecarga e também para extrair corrente de entrada extrema é conhecido como relé térmico. Esses relés fornecem grande proteção contra danos elétricos estáveis ​​em anomalias elétricas, como sobretensões e falhas de fase. O símbolo do relé térmico é mostrado abaixo.

Construção do relé térmico

A construção do relé térmico é bastante simples. Este relé é construído com peças importantes como tiras bimetálicas, bobinas de aquecimento e o CT ( transformador de corrente ).

O transformador de corrente (TC) neste relé simplesmente fornece o fluxo de corrente para as bobinas do aquecedor. Portanto, a energia térmica da bobina do aquecedor aquecerá as tiras bimetálicas onde essas tiras são feitas usando diferentes materiais, como aço e liga de níquel. Esses materiais têm resistividade máxima do aço e também são livres de envelhecimento térmico.

No relé acima, um braço isolado do fígado é simplesmente conectado à bobina de disparo através das tiras bimetálicas e da mola. A tensão da mola é alterada com a ajuda da placa do modelo de setor.
Uma vez que o sistema esteja em condições normais de operação, a mola permanecerá reta. Assim, quando ocorrer alguma falha no sistema, a mola bimetálica será aquecida e dobrada. A tensão da mola será liberada para desarmar os contatos do relé. Assim, o contato do relé energizará a matriz do circuito de desarme ao qual os contatos do disjuntor se fecham. Portanto, o sistema permanece seguro.

Princípio de funcionamento do relé térmico

O princípio de funcionamento do relé térmico é que sempre que um tira bimetálica no relé térmico é aquecido através de uma bobina de aquecimento, em seguida, ele se dobra e faz contatos normalmente abertos (NO).

Uma vez que o motor funcione normalmente, o elemento térmico do relé térmico não produzirá calor suficiente para fazer a função de proteção operar e seu contato normalmente fechado (NC) manterá a condição fechada. Uma vez que o motor está sobrecarregado, o elemento térmico no relé produzirá calor suficiente para fazer a função de proteção funcionar e seu contato normalmente fechado (NC) será interrompido para fazer o motor elétrico perder energia em todo o circuito de controle para proteger o motor elétrico. Uma vez que a solução de problemas é feita, este relé deve ser reiniciado antes que o motor elétrico seja reiniciado.

Geralmente, o relé térmico possui duas formas de reset automático e manual. A conversão desses dois formulários de redefinição é concluída simplesmente alterando o parafuso de redefinição. Uma vez que o relé térmico é projetado, o fabricante geralmente o configura para a condição de reset automático. Durante o uso, se o relé está definido para a condição de estado de reset automático ou de reset manual depende principalmente da condição particular do circuito de controle.

Tipos de relé térmico

Os relés térmicos estão disponíveis em três tipos: térmico bimetálico, estado sólido e controle de temperatura.

Térmica bimetálica

Um relé térmico bimetálico usa uma tira bimetálica para abrir os contatos mecanicamente. Esta tira inclui duas peças de metal unidas que aumentam a taxas diferentes uma vez que são expostas ao calor. Uma vez que eles são aquecidos, a tira bimetálica irá dobrar. Neste relé, a tira bimetálica é conectada ao contato por uma mola. Uma vez que o excesso de calor faz com que a tira se dobre pela sobrecorrente e a mola seja puxada, os contatos no relé são separados e o circuito é quebrado. Uma vez que a tira é resfriada, ela volta à sua forma real.

Relé de estado sólido

Os relés de estado sólido não possuem partes mecânicas ou móveis. Este relé simplesmente calcula as informações do relé de sobrecarga e a temperatura normal do motor simplesmente monitorando suas correntes de início e funcionamento. Esses relés são mais rápidos em comparação com os relés eletromecânicos e também incluem tempos de disparo e pontos de ajuste ajustáveis ​​porque não são capazes de gerar uma faísca, por isso são usados ​​em ambientes instáveis.

Relés de controle de temperatura

Esses tipos de relés são usados ​​para detectar a temperatura do motor diretamente usando uma sonda de dispositivo térmico de resistência e termistor fixado no enrolamento do motor. Uma vez atingida a temperatura nominal da sonda RTD, sua resistência aumenta rapidamente. Em seguida, este aumento é detectado através de um circuito de limiar, que abre os contatos do relé.

Relé de liga de fusão

Um relé térmico de liga de fusão inclui uma bobina de aquecimento, uma liga eutética e um mecanismo para interromper o circuito. Ao usar esta bobina de aquecimento, este relé medirá a temperatura do motor simplesmente monitorando a corrente consumida.

Diagrama e funcionamento do circuito do relé térmico

Um circuito de relé térmico para proteção contra sobrecarga é mostrado abaixo, o qual é usado para evitar a ocorrência de falhas no motor. Este circuito de proteção contra sobrecarga é composto por um fusível, contator, relé térmico, botão de partida e botão de parada.

Quando o relé térmico é usado para proteger o motor contra sobrecarga, o elemento térmico do relé é simplesmente conectado em série ao enrolamento do estator do motor. O contato normalmente fechado do relé térmico é conectado simplesmente em série com o circuito de controle do contator CA

Se o motor elétrico está sobrecarregado, então o fluxo de corrente dentro do enrolamento será aumentado e o fluxo de corrente dentro do elemento térmico do relé também será aumentado, e a temperatura da chapa bimetálica aumentará mais e o nível de flexão aumentará. Em seguida, ele empurra o contato NF para desconectar e desconectar o circuito da bobina do contator CA, para que este contator desconecte a alimentação do motor elétrico, assim, o motor elétrico ficará protegido pela parada.

Assim, a bobina do contator de alimentação CA é desligada e o contato principal é desligado para parar o motor elétrico M. Finalmente, a quebra de sobrecarga da queima do enrolamento do motor será eliminada de forma eficaz. Assim que a falha de sobrecarga for removida, o botão Reset do relé térmico será pressionado e o botão de partida ST para que o motor volte a funcionar.

Como selecionar um relé térmico?

A função do relé térmico é proteger o motor elétrico de sobrecarga. Para garantir que o motor elétrico possa obter proteção contra sobrecarga suficiente e necessária, é necessário conhecer completamente o desempenho do motor e alocá-lo com um relé térmico apropriado para atingir as configurações necessárias. Em geral, as condições relacionadas do motor são a corrente de partida, ambiente de trabalho, sistema de trabalho, natureza da carga, capacidade de sobrecarga permitida, etc.

A seleção adequada deste relé está muito relacionada ao funcionamento do motor. Uma vez que o relé térmico é utilizado para proteger o motor por longo prazo, ele é selecionado com base na corrente nominal do motor. Por exemplo, o valor de configuração do relé térmico pode ser equivalente a 0,95-1,05 vezes a corrente nominal do motor, caso contrário, o valor médio da corrente definida do relé é equivalente à corrente nominal do motor e depois disso se ajusta.

Uma vez que este relé é utilizado para proteger um motor que é operado frequentemente por um curto período de tempo, então este relé tem simplesmente uma certa flexibilidade. Se houver várias operações para cada hora, deve-se preferir um relé térmico com um transformador de corrente com saturação de velocidade.

Para motores específicos que trabalham com fases direta e reversa frequentes ON e OFF, não é adequado utilizar esses relés como dispositivos de proteção contra sobrecarga. Como alternativa, são utilizados relés de temperatura ou termistores nos enrolamentos dos motores para protegê-los.

Este relé tem a capacidade de baixa sobrecarga, por isso é projetado principalmente para funcionar abaixo de 6 a 7 vezes mais do que a corrente de carga total.

Este relé não é utilizado em condições de curto-circuito. Quando a corrente de curto-circuito aumenta a temperatura da tira bimetálica, os contatos do relé serão fechados. Portanto, este relé é usado principalmente pelo relé de curto-circuito apenas com o fusível de limite de tempo.

Vantagens

As vantagens dos relés térmicos incluem o seguinte.

• Os relés térmicos têm maior precisão.
• Eles protegem os motores elétricos de superaquecimento eventualmente. Assim, eles podem ser usados ​​convenientemente em motores de 1 e 3 θ.
• Esses relés são instalados facilmente.
• Eles podem ser montados diretamente em empreiteiros e facilmente montados no painel de operação com adaptadores de trilho.
• Alguns modelos de relés são simplesmente equipados por meio de botões internos de seleção de classe de disparo.
• Esses relés estão disponíveis com funções de reset automático e manual para operações simples.
• Eles incluem um botão de teste interno usado para solução de problemas.
• Estes são muito ativos em uma faixa ampla e ajustável de corrente.
• Eles têm um mecanismo livre de desarme usado para operação ideal.
• Eles incluem recursos de compensação de temperatura usados ​​para um funcionamento preciso.
• Estes podem ser usados ​​prontamente em qualquer lugar.

Desvantagens

As desvantagens dos relés térmicos incluem o seguinte.

• Os relés térmicos não possuem proteção contra curto-circuito, embora ofereçam proteção elétrica.
• A operação da maioria dos dispositivos baseados em relé térmico é lenta.
• Estes não são projetados por funções de interrupção direta, mas precisam ser utilizados com outros dispositivos de proteção e comutação elétrica para desconectar um circuito ativo.
• Funcionam de forma ideal contra circuitos de baixa resistência.
• Quando eles são usados ​​em circuitos pesados, eles nem sempre funcionam bem.
• Estes não são capazes de suportar vibrações e choques elétricos.
• Esses relés não estão disponíveis com uma alta frequência de comutação, portanto, eles frequentemente precisam de tempo para esfriar quando disparam e superaquecem.

Formulários

As aplicações dos relés térmicos incluem o seguinte.

• O relé térmico é utilizado na proteção de sobrecarga do motor.
• Este é um dispositivo de proteção projetado principalmente para cortar a energia quando o motor elétrico utiliza corrente extra por um longo período de tempo.
• Esses relés são úteis para proteger dispositivos elétricos, motores e transformadores contra superaquecimento.
• Este relé é projetado principalmente para proteção de aplicações dependentes de corrente por condições normais de partida contra aumentos inadmissíveis de temperatura como resultado de falha de fase ou sobrecarga.
• São aparelhos elétricos de proteção usados ​​principalmente para proteção contra sobrecarga de circuitos e dispositivos elétricos.
• Isso é usado principalmente em motores CC de baixa potência e motores de indução de gaiola de esquilo baseados em baixa tensão.
• Esses relés são utilizados em circuitos de partida de motor para evitar que o motor use correntes extremas que são muito perigosas para o isolamento do motor.
• Esses relés evitam danos ao motor e também mantêm o equipamento funcionando por muito tempo.
• Este relé é usado em um motor DC com baixa potência nominal e motor de indução gaiola de esquilo com baixa tensão.

Assim, esta é uma visão geral de um sistema térmico relé - funcionando com aplicativos. Esses relés são dispositivos elétricos de proteção usados ​​principalmente para proteção contra sobrecarga de motores elétricos, equipamentos elétricos e circuitos elétricos. Aqui está uma pergunta para você, qual é a função de um relé?