Выбор магнитных пускателей

Магнитный пускатель – это электрический аппарат, предназначенный для пуска, остановки, реверсирования и защиты асинхронных электродвигателей. Его практически единственное отличие от контакторов – наличие защиты от токовых перегрузок (тепловые реле). Выбор магнитных пускателей осуществляется исходя из следующих условий:

- Uном ≥ Uном.сети;

- Iном ≥ Iпрод.расч;

- Iпред ≥ Iпуск.дв;

- Выбор теплового реле.

В указанных выше соотношениях представлены следующие обозначения: Uном – номинальное напряжение, на которое рассчитан магнитный пускатель; Uном.сети – номинальное напряжение сети; Iном –номинальный ток магнитного пускателя; Iпрод.расч – расчетный ток продолжительного режима (в нашем случае это номинальный ток двигателя Iном.дв); Iпред – предельный включаемый и отключаемый ток.

Технические данные некоторых серий магнитных пускателей приведены в табл. 2.10.

Таблица 2.10

Технические данные магнитных пускателей

Параметр	ПМЕ-000	ПМЕ-10	ПМЕ-200	ПАЕ-300	ПАЕ-400	ПАЕ-500	ПАЕ-600
Номинальный ток, А, при 380/500 В	3/1,5	10/6	25/14	40/21	63/35	110/61	146/80
Предельный включаемый и отключаемый ток, А, при 380 В и cosφ = 0,4
Пусковая мощность, потребляемая обмоткой, В×А
Номинальная мощность обмотки, В×А	3,6

Магнитные пускатели серии ПМЕ – это пускатели с прямоходовой магнитной системой и управлением на переменном токе. Напряжение от 36 до 500 В. Используются для управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором. Выпускаются в открытом, защищенном и пылебрызгонепроницаемом исполнениях, с тепловыми реле и без них, бывают реверсивными и нереверсивными.

Магнитные пускатели серии ПАЕ – это пускатели с управлением на переменном токе. Применяются преимущественно в станкостроении.

Выпускаются в открытом, защищенном исполнении, бывают реверсивными, нереверсивными, с тепловой защитой и без нее.

Выбор тепловых реле

Тепловые реле служат для защиты электроустановок от токовых перегрузок недопустимой продолжительности. Такая защита имеет огромное значение, т.к. тепловые перегрузки вызывают, в первую очередь, ускоренные старение и разрушение изоляции двигателя, что может привести к коротким замыканиям, т.е. к серьезной аварии и преждевременному выходу электрооборудования из строя.

Основой конструкции теплового реле является биметаллический элемент, который при нагреве изгибается, воздействуя на механизм переключения контактов.

Реле срабатывает, если ток перегрузки равен току уставки реле или больше него. Следует отметить, что тепловой процесс инерционен по своей природе, поэтому срабатывание реле происходит с некоторой выдержкой времени, которая тем меньше, чем больше величина перегрузок; при очень больших перегрузках реле срабатывает почти мгновенно. Однако, вследствие инерционности теплового процесса, реле не может обеспечить защиту от режима КЗ, и должно быть само защищено от него. Если этого не сделать, то реле будет нагреваться без отдачи тепла в окружающую среду и выйдет из строя до того, как успеет воздействовать на контактную систему.

При выборе тепловых реле следует ориентироваться на следующие номинальные данные:

· номинальное напряжение реле Uном.р – наибольшее из номинальных напряжений сетей, в которых допускается применение данного типа реле;

· номинальный ток реле Iном.р – наибольший ток, длительное протекание которого не вызывает срабатывания реле;

· номинальный ток нагревателя Iном.нагр – номинальный ток, при длительном протекании которого через реле с данным нагревателем оно не срабатывает;

· номинальный ток уставки реле Iном.уст – наибольший длительный ток, на который должно быть настроено реле, не вызывающий его срабатывание.

Iном.уст.мин = (0,75 ÷ 0,85) Iном.нагр.

Iном.уст.макс = (1,15 ÷ 1,25) Iном.нагр.

Тепловое реле может надежно защищать электродвигатель только в том случае, если законы нагревания и охлаждения теплового элемента реле и защищаемого двигателя подобны. А это возможно лишь в длительном режиме работы при спокойном характере нагрузки. Кроме того, при выборе тепловых реле дополнительную трудность представляет влияние на работу реле температуры окружающей среды, которую необходимо учитывать.

Можно рекомендовать следующий порядок выбора тепловых реле (считаем, что работа ведется в длительном режиме, номинальная температура окружающего воздуха tокр.н., как правило, принимается равной 40°С):

1. Выбираем предварительно, что

Iном.р ≥ Iном.нагр≈ Iном.дв.

2. Приводим Iном.нагр к действительной температуре окружающей среды, т.е. к tокр.

, (2.1)

где δ –изменение Iном.нагр на каждые 10°С разницы величины tокр по сравнению с tокр.н. Берется из паспорта реле.

Принимаем δ в зависимости от серии реле, %:

· реле серии РТ – 6%;

· реле серии ТРП – 5%;

· реле серии ТРТ – 4%;

· реле серии ТРН – 2%.

3. Выбираем номинальное значение тока уставки Iном.уст:

Iном.уст. = Iном.дв, если t = tокр;

Iном.уст. = Iном.дв/α, если t ≠ tокр.

4. Окончательно выбираем номинальный ток нагревателя Iном.нагр:

.

Выбранные таким образом тепловые реле при тщательной нагрузке будут вполне надежно защищать двигатель от нежелательных длительных перегрузок свыше 15–20%.

В настоящее время промышленностью широко выпускаются реле серий РТЛ, ТРН, ТРП, ТРТ и некоторые другие.

Технические данные реле серии РТЛ представлены в табл. 2.11, серии ТРН – в табл. 2.12, серии ТРТ – в табл. 2.13, серии ТРП – в табл. 2.14.

Таблица 2.11

Основные технические данные тепловых реле серии РТЛ

Тип реле	Номинальный ток реле, А	Диапазон регулирования номинального тока несрабатывания, А	Максимальный ток продолжительного режима при tокр=40°С, А	Мощность, потребляемая одним полюсом реле, Вт
РТЛ-1001		0,1 – 0,17	0,17	2,15
РТЛ-1002		0,16 – 0,26	0,26	2,25
РТЛ-1003		0,24 – 0,4	0,4	2,05
РТЛ-1004		0,38 – 0,65	0,65	1,99
РТЛ-1005		0,61 – 1,0	1,0	2,0
РТЛ-1006		0,95 – 1,6	1,6	2,0
РТЛ-1007		1,5 – 2,6	2,6	1,8
РТЛ-1008		2,4 – 4,0	4,0	1,87
РТЛ-1010		3,8 – 6,0	6,0	1,84
РТЛ-1012		5,5 – 8,0	8,0	1,68
РТЛ-1014		7,0 – 10		1,75
РТЛ-1016		9,5 – 14		2,5
РТЛ-1021		13 – 19		3,0
РТЛ-1022		18 – 25		3,0
РТЛ-2053		23 – 32		2,43
РТЛ-2055		30 – 41		3,03
РТЛ-2057		38 – 52		3,3
РТЛ-2059		47 – 64		3,69
РТЛ-2061		54 – 74		4,38
РТЛ-2063		63 – 86		5,62

Таблица 2.12

Основные технические данные тепловых реле серии ТРН

Тип реле	Номинальный ток реле, А	Номинальный ток теплового элемента Iн при 25°С, А	Пределы регулирования номинального тока уставки	Максимальный ток продолжительного режима при tокр=40°С, А
ТРН-8А ТРН-10А	3,2	0,32; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6	(0,75–1,3)Iн	1,25Iн
ТРН-8 ТРН-10		0,5; 0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4,5; 6,3; 8; 10	(0,75–1,3)Iн	1,25Iн
ТРН-20 ТРН-25		5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25	(0,75–1,3)Iн	1,25Iн 1,05Iн
ТРН-32 ТРН-40		12,5; 16; 20; 25; 32; 40	(0,75–1,3)Iн	1,25Iн 1,05Iн

Таблица 2.13

Основные технические данные тепловых реле серии ТРТ

Тип реле	Номинальный ток реле, А	Номинальный ток теплового элемента Iн при 25°С, А	Пределы регулирования номинального тока уставки	Максимальный ток продолжительного режима при tокр=40°С, А
ТРТ-111	1,75	1,75	(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-112	2,5	2,5	(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-113	3,5	3,5	(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-114			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-115			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-121			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-122	11,5	11,5	(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-131	14,5	14,5	(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-132			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-133			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-134			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-135			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-136			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-137			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-138			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-139			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-141			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-142			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-151			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-152			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-153			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-154			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-155			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-156			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн
ТРТ-157			(0,85÷1,15)Iн	1,15Iн

Таблица 2.14

Основные технические данные тепловых реле серии ТРП