Выбор реле максимального тока

Токовые реле, или реле максимального тока, применяются для защиты двигателей от внезапных перегрузок при заклинивании приводимого механизма.

Выбор токового реле осуществляется по значению максимально допустимого тока двигателя (уставка по току срабатывания максимального реле должна быть больше максимально допустимого тока двигателя, но не должна значительно превышать это значение). Также при выборе необходимо учесть значения коммутируемого тока и напряжение цепи управления.

Реле серии РЭВ-570 применяются в качестве реле максимального тока в основном для защиты электродвигателей постоянного тока от токов короткого замыкания.

Технические данные максимальных реле серий РЭВ-570 и РТ40 приведены в табл. 1.10.

Таблица 1.10

Характеристики реле максимального тока

Тип реле	Номинальные токи втягивающих катушек, А (допускается регулировка 70–300%)	Номинальное напряжение контактов, В	Номинальный ток контактов, А	Потребляемая мощность, ВА
РЭВ571	1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 320; 400; 630; 1250			–
РТ40/0,2	0,05-0,2			0,2
РТ40/0,6	0,15-0,6	0,2
РТ40/2	0,5-2	0,2
РТ40/6	1,5-6	0,5
РТ40/10	2,5-10	0,5
РТ40/20	5-20	0,5
РТ40/50	12,5-50	0,8
РТ40/100	25,5-100	1,8
РТ40/200	50-200

Выбор реле минимального тока

В качестве минимального токового реле в цепях постоянного тока применяют реле контроля тока РЭВ-830.

Выбор производится по минимально допустимому току обмотки возбуждения двигателя. Втягивающие катушки реле изготавливаются на номинальные токи: 1,6; 2,5; 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 320; 400; 630 А. При этом реле могут быть отрегулированы на ток втягивания в пределах 30–80% от номинального тока катушки.

Выбор реле напряжения

Защита двигателя от снижения напряжения применяется для предотвращения перегрева двигателя при глубоких уменьшениях напряжения питающей сети.

При коротких замыканиях в сети происходит падение напряжения на двигателе, а ток в якорной цепи возрастет, что приводит к срабатыванию токовой защиты. При перерыве подачи напряжения более 0,5 с самозапуск двигателя станет невозможным благодаря срабатыванию реле напряжения.

В качестве нулевой защиты в двигателях постоянного тока применяются реле напряжения серий ЭРЭ-100, Р100Е, РЭ-500, РЭВ820 и современный отечественный аналог РЭ14.

Реле РЭ14 исполняются одностабильными и выпускаются с 2 контактами: 1 замыкающий и 1 размыкающий либо 2 замыкающих, или с 4 контактами: 2 замыкающих и 2 размыкающих либо 4 замыкающих. Втягивающие катушки исполняются на номинальные напряжения 24, 48, 110, 220 В. Реле РЭ14 допускают регулировку напряжения срабатывания в пределах 25–80% от номинального напряжения катушки. Коэффициент возврата реле не нормируется. Потребляемая мощность реле РЭ14 не более 30 Вт, а коммутируемое напряжение и ток 440 В и 16 А соответственно.

Выбор реле осуществляется по номинальному напряжению катушки, которое должно соответствовать номинальному напряжению питающей сети, и по напряжению и току коммутируемой цепи.

Рис. 1.4. Характеристики напряжения на РПВ и РПН

Так же необходимо выбрать реле противовключения (РПВ и РПН). Обычно сопротивление противовключения R_п равно половине общего сопротивления реостата R. Для такого случая верен график, приведенный на рис. 1.4.

Сопротивление противовключения должно вводится при отрицательных скоростях для ограничения тока якоря двигателя. Как видно из рис. 1.4, при отрицательных скоростях двигателя напряжение на реле будет менее половины номинального, а при положительных – более половины номинального напряжения. Следовательно, необходимо, чтобы при отрицательных скоростях присутствовало сопротивление R_п, а при положительных – отсутствовало. Такое возможно при срабатывании реле при напряжении, равном половине номинального, но для надежности работы напряжение втягивания реле выбирают из условия

. (1.1)

Выбор реле времени

Главной характеристикой реле времени является диапазон выдержки времени. Для схемы электропривода постоянного тока с запуском двигателя в две ступени время выдержки реле времени можно определить из основного уравнения движения:

, (1.2)

где М – момент двигателя, Н∙м;

М_с – статический момент, Н∙м;

J – момент инерции, Н∙м².

Для эффективного и безопасного пуска двигателя при номинальной нагрузке задаются следующими токами переключения пускового реостата:

– максимальный ток ;

– ток переключения .

Из курса электрического привода известно, что . Для схемы ДПТ параллельного возбуждения (см. рис. 1.2) при номинальном напряжении питающей сети произведение , таким образом, выполняется соотношение .

Задавшись токами I₁, I₂, находят соответствующие им моменты М₁ и М₂.

Решив основное уравнение движения относительно времени t, получим

, (1.3)

где – скорость идеального холостого хода;

– момент короткого замыкания.

Скорость идеального холостого хода можно найти по формуле

. (1.4)

Для момента короткого замыкания справедливо равенство

, (1.5)

где – полное сопротивление якорной цепи двигателя.

Величины ступеней пусковых сопротивлений находят по любому методу, известному из курса электропривода. Пусковая диаграмма двигателя приведена на рис. 1.5.

Рис. 1.5. Пусковая диаграмма двигателя

На практике приблизительно можно считать, что на первой ступени двигатель разгоняется в течение 0,5–3 с; время разгона на второй ступени в 3 раза меньше (для двухступенчатого пуска). Причем, чем больше маховые массы механизма и чем меньше передаточное число от двигателя к механизму, тем больше будет время разбега.

Кроме того, выбор реле времени осуществляется по номинальному напряжению катушки и по коммутируемому току и напряжению.

Для схемы управления электроприводом, представленной на рис. 1.2, можно применить реле времени различного типа, например, представленные в табл. 1.11.

Таблица 1.11

Параметры реле времени