3.2.2. Реле теплові

Реле теплові призначені для захисту від тривалих переван­тажень по струму. Головною складовою частиною таких реле є біметалева пластина 1 (рис. 3.9), яка складається з двох пластин, виготовлених зі струмопровідних матеріалів, що мають різні коефіцієнти температурного розширення а. Най­частіше для цього використовують інвар (менше значення а) та немагнітну або хромонікелеву сталь (більше значення а). У місці контактування пластини надійно скріплюються, наприклад, за допомогою електрозварювання. Якщо бімета­леву пластину закріпити з одного кінця і нагріти, то вона вигинається в сторону пластини з меншим а (на рис. 3.9 показано штриховими лініями). Ця властивість біметалевої пластини і використовується в роботі теплового реле.

Нагрівання біметалевої пластини може відбуватися по-різному. Струм навантаження може проходити безпосеред­ньо біметалевою пластиною (І₁ на рис. 3.9) і нагрівати її. Струм (І₂ на рис. 3.9) може проходити по спеціальному на­грівальному елементу 6, і від тепла, що ним виділяється, нагрівається і біметалева пластина. Але найкращі характе­ристики мають ті реле, у яких струм проходить як по біме­талевій пластині, так і по нагрівальному елементу.

Важіль 2 з допомогою пружини 3 надійно притиска­ється до біметалевої пластини 1. Важіль 2 може обертати­ся навколо осі закріплення. Таке надійне притискання необхідне тому, що біметалева пластина вигинається дуже повільно, і для забезпечення швидкого і надійного виходу з контактування біметалевої пластини 1 і важеля 2 у бі­металевій пластині має виникнути відповідне механічне навантаження. Лише в цьому разі відбувається розмикан­ня електричного кола зі струмом І₁ зі швидким згасан­ням електричної дуги.

Після того як біметалева пластина вийшла з контакту з важелем 2, останній під дією пружини 3 повертається навко­ло своєї осі і розмикає контакти 5, внаслідок чого розрива­ється електричне коло, захист якого необхідно забезпечити.

Для того щоб повернути теплове реле у вихідний робо­чий стан, необхідно після охолодження біметалевої пласти­ни натиснути на кнопку повернення 4.

На електричних схемах такі елементи теплових реле, як сприймаючий елемент (біметалева пластина) і контакти зо­бражуються графічними умовними позначеннями, як пока­зано в п. 40 та 48 додатку А.

Реле теплові дуже рідко використовуються в схемах елек­тропривода робочих машин як окремі електричні апарати. Найчастіше вони є складовою частиною таких комбінованих електричних апаратів, як автоматичні вимикачі та магнітні пускачі, що будуть розглянуті пізніше.

3.2.3. Реле струму

Реле струму - це електричні апарати захисту від недопус­тимих значень струмів в електричних колах. Суттєвою від­міною їх від розглянутих вище електричних апаратів захис­ту є те, що вони спрацьовують майже миттєво при досягнен­ні струмом деякого критичного значення - струму спрацю­вання реле.

Найчастіше такі реле виконують функцію реле максима­льного струму, але можуть виконувати і функцію реле міні­мального струму. Ці реле бувають як постійного, так і змін­ного струму.

Реле струму (змінного) серії ЭТ (рис. 3.10) складається з ярма 1, яке виготовляється шихтованим з електротехнічної сталі. Обмотка 2 складається з двох котушок, які можуть бути з'єднані між собою як послідовно, так і паралельно, але до того споживача або ділянки кола, які вони мають захищати від не­допустимих збільшень значень струму, обмотки підключають­ся послідовно. Якір 3 виготовляється Z-подібної форми з тон­кого листа електротехнічної сталі і має можливість обертатися навколо осі в зазорі між полюсами ярма. Зі зміною сили стру­му, що проходить через обмотку 2, змінюється і величина обер­тового моменту, який діє на якір 3. Якір обертається навколо осі, а разом з ним обертаються і рухомі контакти 6. При досяг­ненні струмом деякого критичного значення - струму спра­цювання реле, рухомі контакти замикаються з нерухомими контактами 7, і на виході реле з'являється сигнал U_вих .

Пружина 4 забезпечує рух якоря та рухомих контактів у зворотному напрямку при зменшенні або відсутності стру­му в обмотці.

Конструкція реле струму дозволяє регулювати значення струму спрацювання. Ступеневе регулювання досягається внаслідок послідовного або паралельного з'єднання обмо­ток 2. При паралельному з'єднанні струм удвічі більший, ніж при послідовному. Плавне регулювання досягається з допомогою важеля 5, завдяки обертанню якого змінюється величина початкового натягу пружини 4. Використовуючи ці два способи регулювання, можна плавно змінювати зна­чення струму спрацювання в діапазоні 1 4.

В електричних схемах електропривода робочих машин знайшли також використання реле струму нової серії РТ-40 (рис. 3.11). Складові частини та принцип дії реле цієї серії аналогічні до реле серії ЭТ. Але завдяки Г-подібній формі якоря 2, використанню більш досконалих матеріалів та нові­тніх технологій вони мають кращі характеристики, менші габарити і масу.

Умовні графічні позначення на електричних схемах основ­них елементів реле струму показані в п. 31, 32, 46 додатку А.