Принцип работы и функционал температурных реле с датчиком температуры

Реле температуры воздуха

ООО «Полтраф СНГ», официальный представитель швейцарского предприятия Trafag AG в России и СНГ, поставляет реле температуры воздуха (термостаты) и датчики швейцарского производства.

Термостаты — самая многочисленная группа устройств, выпускаемых Trafag AG. Репутация капиллярных термостатов Trafag AG не уступает легендарным швейцарским часам по качеству и долговечности. Опыт эксплуатации данных реле температуры в России исчисляется более чем 35 годами. В каталоге компании — десятки реле температуры для промышленных систем, в том числе взрывоопасных зон и бытового оборудования.

Типы схем работы термоэлемента

Тепловое реле действует по двум схемам:

• коммутирующие контакты обратно замыкаются принудительно;
• схема возвращается в исходное состояние самостоятельно.

Первый вариант относится к защитным тепловым реле (электромагнитные пускатели, автоматические выключатели и др.). Второй применяется в системах регулирования температурой объектов (холодильник, утюг, теплый пол и др.).

Биметаллическая пластина при прогибе действует на группу контактов, которыми размыкается электрическая цепь. Из-за низкой скорости срабатывания устройство не гасит электрическую дугу с должным эффектом. На современных реле применяются устройства, увеличивающие скорость разрыва цепи.

Устройство и работа электротеплового реле.

Электротепловое реле работает в комплекте с магнитным пускателем. Своими медными штыревыми контактами реле подключается к выходным силовым контактам пускателя. Электродвигатель, соответственно, подключают к выходным контактам электротеплового реле.

Внутри теплового реле находятся три биметаллические пластины, каждая из которых сварена из двух металлов, имеющих различный коэффициент теплового расширения. Пластины через общее «коромысло» взаимодействуют с механизмом подвижной системы, которая связана с дополнительными контактами, участвующими в схеме защиты электродвигателя:

1. Нормально-замкнутый NC (95 – 96) используют в схемах управления пускателем; 2. Нормально-разомкнутый NO (97 – 98) применяют в схемах сигнализации.

Принцип действия теплового реле основан на деформации биметаллической пластины при ее нагреве проходящим током.

Под действием протекающего тока биметаллическая пластина нагревается и прогибается в сторону металла, имеющего меньший коэффициент теплового расширения. Чем больший ток будет протекать через пластину, тем сильнее она будет греться и прогибаться, тем быстрее сработает защита и отключит нагрузку.

Допустим, что электродвигатель подключен через тепловое реле и работает в нормальном режиме. В первый момент времени работы электродвигателя через пластины течет номинальный ток нагрузки и они нагреваются до рабочей температуры, которая не вызывает их изгиб.

По какой-то причине ток нагрузки электродвигателя стал увеличиваться и через пластины потек ток выше номинального. Пластины начнут сильнее греться и прогибаться, что приведет в движение подвижную систему и она, воздействуя на дополнительные контакты реле (95 – 96), обесточит магнитный пускатель. По мере остывания пластины вернутся в исходное положение и контакты реле (95 – 96) замкнутся. Магнитный пускатель опять будет готов к запуску электродвигателя.

В зависимости от величины протекающего тока в реле предусмотрена уставка срабатывания по току, влияющая на силу изгиба пластины и регулирующаяся поворотным регулятором, расположенным на панели управления реле.

Помимо поворотного регулятора на панели управления расположена кнопка «TEST», предназначенная для имитации срабатывания защиты реле и проверки его работоспособности до включения в схему.

«Индикатор» информирует о текущем состоянии реле.

Кнопкой «STOP» обесточивается магнитный пускатель, но как в случае с кнопкой «TEST», контакты (97 – 98) не замыкаются, а остаются в разомкнутом состоянии. И когда Вы будете задействовать эти контакты в схеме сигнализации, то учитывайте этот момент.

Электротепловое реле может работать в ручном или автоматическом режиме (по умолчанию стоит автоматический режим).

Для перевода в ручной режим необходимо повернуть поворотную кнопку «RESET» против часовой стрелки, при этом кнопка слегка приподнимается.

Предположим, что сработало реле и своими контактами обесточило пускатель. При работе в автоматическом режиме после остывания биметаллических пластин контакты (95 — 96) и (97 — 98) автоматически перейдут в исходное положение, тогда как в ручном режиме перевод контактов в исходное положение осуществляется нажатием кнопки «RESET».

Кроме защиты эл. двигателя от перегрузок по току, реле обеспечивает защиту и в случае обрыва питающей фазы. Например. При обрыве одной из фаз, электродвигатель, работая на оставшихся двух фазах, станет потреблять больше тока, отчего биметаллические пластины нагреются и реле сработает.

Однако электротепловое реле не способно защитить двигатель от токов короткого замыкания и само нуждается в защите от подобных токов. Поэтому при установке тепловых реле необходимо устанавливать в цепь питания электродвигателя автоматические выключатели, защищающие их от токов короткого замыкания.

При выборе реле обращают внимание на номинальный ток нагрузки электродвигателя, который будет защищать реле. В инструкции по эксплуатации, идущей в коробке, есть таблица, по которой выбирается тепловое реле для конкретной нагрузки:

Например.Реле РТИ-1302 имеет предел регулировки тока уставки от 0,16 до 0,25 Ампер. Значит, нагрузку для реле следует выбирать с номинальным током около 0,2 А или 200 mA.

Область применения

Термореле на 12 вольт часто входит в состав конструктивной схемы систем отопления. Пользователю необходимо контролировать температуру в котле и контурах с учетом климатических показателей помещения. Также устройство позволяет регулировать объем воды в системе. При наличии температурного реле удается своевременно выявить любые неисправности в работе котла.

В конструкции бытовых обогревателей также могут присутствовать термостаты, включаемые через розетку. Такие устройства просты в использовании и подключении, универсальны и высокоэффективны. Подобные термореле совместимы с электрическими чайниками, нагревательными приборами, светотехникой.

Термореле для теплого пола

Схема установки термореле для теплого пола

Существуют специальные контролеры, предназначенные для регулировки работы системы «теплый пол». Они подсоединяются к нескольким деталям – датчикам, нагревательным элементам и электросети. После включения термореле получает информацию о температурных показателях системы, после чего сравнивает их с заданными пользователем настройками.

При необходимости контролер включает или отключает нагревательные элементы, делая это циклично. Поэтому теплый пол без трудностей обеспечивает в помещении стабильную температуру воздуха.

Для инфракрасных обогревателей

Приборы получили большое распространение из-за способности передавать тепловую энергию на значительные площади. При установке термостата удастся повысить эффективность работы таких устройств. Используя программируемые накладное термореле, легко настроить функционирование инфракрасного обогревателя на длительный период времени.

Для сауны и бани

Рекомендуется использовать контролеры, способные работать при температуре от +50°С. С их помощью функционирование сауны или бани будет происходить автономно с учетом параметров, заданных пользователем.

Виды и отличия

Температурные датчики классифицируются по типу установки, принципу работы и по назначению или эксплуатационным условиям.

По типу установки существует два вида датчиков датчика:

• встраиваемые;
• выносные.

Модели во страиваемым датчиком температуры применяются для контроля температуры перекачиваемой жидкости или газа внутри трубопровода. Изделия с выносным датчиком состоят из приемного и управляющего устройства, первое из которых устанавливается в любом удобном месте в помещении, фиксирует данные о температуре в помещении и передает их на плату управления дистанционно.

Классификация по принципу работы:

• манометрические;
• цифровые.

Датчик температуры манометрический Датчики температуры манометрические оснащаются стрелочным механизмом фиксации уровня нагрева. Как правило, такими измерительными приборами комплектуются биметаллические модели. Цифровые датчики более современные, они комплектуются информативным дисплеем, на который помимо рабочей температуры выводится также информация по другим рабочим параметрам, к числу которых может относится давление, скорость циркуляции, фактическое или предположительное время нагрева до заданного уровня.

По эксплуатационным параметрам термореле делятся на:

• бытовые – негерметичные модели с нормальным типом защиты от воздействия влаги, попадания пыли и конденсата;
• герметичные – изделия с более совершенными характеристиками корпуса, которые могут использоваться для температурного контроля в условиях агрессивной эксплуатации (в помещениях с повышенной влажностью или загрязненностью);
• взрывозащищенные – специальные устройства, применяемые для комплектации циркуляционных систем на объектах с повышенными требованиями к безопасности, в процессе разработки которых может образоваться взрыво- или пожароопасная смесь.

Для комплектации бытового оборудования, в том числе насосного, чаще всего применяется датчик реле температуры Т 35, он же реле температуры ТАМ 103 (02 22). Реле температуры Т 35 предназначен для работы в контролируемой воздушной, водной и лояльной к стали среде. В оснащении бытовых и общественных зданий также используются модели ТАМ 127-01, ТАМ 124, датчики реле температуры ТАМ 133.

Реле температуры ДТКБ 46

В бытовых и промышленных автоматических системах циркуляции неагрессивной газообразной среды, широко применимы датчики марки ДТКБ. Они используются для комплектации отопительных и кондиционирующих систем, при оснащении овощехранилищ, теплиц, гаражей, инкубаторов, комнат длительного хранения продукции. Из 16 доступных сегодня модификаций датчиков производства этого бренда пользуются популярностью датчики реле температуры ДТКБ 46, 49, 53, 57.

В промышленной отрасли востребованы такие модели, как датчик реле температуры ТР 200 М, РТ/РТК 303, 363 3787 02,РТ 820 М, RT 12-16. Эти изделия обладают широким температурным диапазонам перекачиваемой среды и стойкостью к износу в условиях эксплуатации при интенсивном нагреве.

Взрывозащищенные модели представлены такими изделиями, как реле температуры Т 21 ВМ и Т 419 М 1О М 5, которые в своем сегменте наиболее востребованы. Среди преимуществ этих моделей – взрывонепроницаемая оболочка, предотвращающая передачу давления и энергии в перекачиваемую взрывоопасную среду.

Виды термореле защиты

Следует отметить, что на современном рынке электротехнических изделий представлены разные типы модулей тепловой защиты электрических силовых агрегатов. Каждый из этих типов устройств используется в конкретной ситуации и для определенного вида электрического оборудования. К основным разновидностям тепловых реле защиты можно отнести следующие конструкции.

1. РТЛ — электромеханический прибор, обеспечивающий качественную тепловую защиту трехфазных электродвигателей и других силовых установок от критических перегрузок по току потребления. Кроме этого, термореле этого вида защищает электроустановку при дисбалансе питающих фаз, затянутого во времени пуска устройства, а также при механических проблемах с ротором: заклинивания вала и так далее.  Монтируется прибор на контактах ПМЛ (пускатель магнитный) или как самостоятельный элемент с клемником КРЛ.
2. РТТ — трехфазное устройство, предназначенное для обеспечения защиты электрических двигателей с короткозамкнутым ротором от токовых перегрузок, перекосу между питающими фазами и при механических повреждениях ротора, а также от затянутого по времени пускового момента. Имеет два варианта установки: как самостоятельный прибор на панели или совмещенный с магнитными пускателями ПМЕ и ПМА.
3. РТИ — трехфазный вариант электротеплового расцепителя, защищающего электрический двигатель от тепловых повреждений обмоток при критическом превышении значений тока потребления, от длинного пускового момента, асимметрии питающих фаз и при механических повреждениях движущихся частей ротора. Устанавливается устройство на магнитных контакторах КМТ или КМИ.
4. ТРН — двухфазное устройство электротепловой защиты электрических двигателей, обеспечивающее контроль длительности пуска и тока в нормальном рабочем режиме. Возврат контактов в исходное состояние после аварийного срабатывания осуществляется только вручную. Работа данного расцепителя совершенно не зависит от температуры окружающего воздуха, что актуально для жаркого климата и горячих производств.
5. РТК — электротепловой расцепитель, при помощи которого можно контролировать один-единственный параметр — температуру металлического корпуса электрической установки. Контроль осуществляется с использованием специального щупа. При превышении критического значения температуры устройство отключает электроустановку от линии питания.
6. Твердотельное — тепловое реле, не имеющее в своей конструкции каких-либо подвижных элементов. Работа расцепителя не зависит от температурного режима в окружающей среде и других характеристик атмосферного воздуха, что актуально для взрывоопасных производств. Обеспечивает контроль над длительностью разгона электрических моторов, оптимальным током нагрузки, обрывом фазных проводов и заклиниванием ротора.
7. РТЭ — защитное термореле, по своей сути являющееся плавким предохранителем. Прибор изготовлен из металлического сплава с низкой температурой плавления, который плавится при критических значениях температуры и разрывает цепь, питающую электроустановку. Это электротехническое изделие монтируется непосредственно в корпус электросиловой установки на штатное место.

Из вышеприведенной информации видно, что в настоящее время существует несколько различных типов электротепловых реле. Все они используются для решения одной-единственной задачи — защиты электрических двигателей и других силовых электроустановок от токовых перегрузок с повышением температур рабочих частей агрегатов до критических значений.

Инструкция по созданию устройства

Схема для создания регулятора температуры своими руками

Чтобы изготовить своими руками термореле, нужно придерживаться следующей схемы:

1. Подготовительные работы. На плате размещают все необходимые элементы и производят пайку. Для этого запрещено использовать кислоту, способную привести к порче мелких деталей. Специалисты рекомендуют применять канифоль.
2. Протравка дорожек. Выполняют с учетом схемы устройства.
3. Проверка работоспособности контролера. Для выполнения данной операции применяют тестер.
4. Проверка работоспособности полупроводников. Измеряют полярность триодов, диодов и прочих элементов.

Принцип действия

Реле температуры функционирует по довольно простой схеме. Котлы, оборудованные данным конструктивным элементом, также оснащаются термодатчиком. Он собирает информацию относительно температуры теплоносителя, циркулирующего в системе. При этом комнатные датчики регистрируют климатические показатели в самом помещении. Собранная информация поступает на блок управления.

Принцип работы простейшего термореле заключается в том, что встроенный в устройство регулятор сверяет полученные данные с заданными пользователем настройками. В последующем он повышает мощность прибора или, наоборот, уменьшает ее.

Инструкция по созданию устройства

Схема для создания регулятора температуры своими руками

Чтобы изготовить своими руками термореле, нужно придерживаться следующей схемы:

1. Подготовительные работы. На плате размещают все необходимые элементы и производят пайку. Для этого запрещено использовать кислоту, способную привести к порче мелких деталей. Специалисты рекомендуют применять канифоль.
2. Протравка дорожек. Выполняют с учетом схемы устройства.
3. Проверка работоспособности контролера. Для выполнения данной операции применяют тестер.
4. Проверка работоспособности полупроводников. Измеряют полярность триодов, диодов и прочих элементов.

Что вы получаете, став партнёром ООО «Полтраф СНГ»

Компания «Полтраф СНГ» 7 лет представляет Trafag AG на российском рынке, главным приоритетом своей деятельности считает решение задачи партнёра. Обратившись к нам, вы получите именно то, что необходимо вашему производству. За прошедшее с момента открытия в 2006 году время нашими заказчиками стали более 5000 компаний малого, среднего и крупного бизнеса.

1. Индивидуальное обслуживание и решение нестандартных проблем.
2. Полную информационную и техническую поддержку:
   • бесплатные консультации по продукции (выезды на объект);
   • обучение персонала;
   • персональный специалист для сопровождения проекта;
3. Расширенную гарантию.
4. Прямые поставки швейцарского оборудования без накруток и посредников (у нас собственный отдел логистики).
5. Монтаж и качественный сервис.
6. Разумные цены и скидки.

Что такое терморегуляторы с датчиком температуры воздуха

Терморегулятор (он же термостат), имеющий датчик температуры воздуха в помещении, является специальным контроллером, который представляет собой важнейшую деталь управления обогревательного устройства. Основная задача устройства заключается в поддержке температуры теплоносителя на конкретном уровне для охлаждения или обогрева помещения. В большинстве случаев настройка нужной температуры производится вручную, после чего термостат в автоматическом режиме регулирует работу котла или конвектора.

Основные функции

Иногда терморегулятор является составной частью климатической техники, например, электрокотла, кондиционера. Он, прежде всего, необходим для повышения уровня комфорта. Благодаря регулятору температуры нет нужды в постоянном отключении и включении котла, измерении перепадов температуры в помещении – все описанные функции выполняются устройством автоматически. Кроме того, оно необходимо для:

• Обеспечения безопасности. Если котел по какой-то причине не отключился после автоматического сигнала регулятора или произошел перегрев, то термостат оповестит владельца об этом с помощью звукового сигнала.

• Экономии. Терморегулятор поможет сэкономить на системе обогрева или охлаждения за счет контроля температуры воздуха, благодаря которому уменьшится потребление газа или электроэнергии.

Принцип работы

Механический или электронный регулятор температуры воздуха с помощью термостата котла собирает информацию о текущих температурных показателях непосредственно в теплоносителе. Комнатные датчики при этом замеряют их внутри помещения. Затем вся собранная информация поступает в блок управления устройством или на автоматической регулятор для дальнейшего хранения и использования. После сверки полученных от датчиков показаний регулятор в соответствии с настройками либо уменьшает, либо увеличивает температуру котла. При необходимости он отключает систему обогрева.

Порядок настройки

Перед включением следует изучить руководство по эксплуатации.

Для управления настройками схема W1209 предусматривает три кнопки:

Все предусмотренные функции и возможности настраиваются путем нажатия на перечисленные кнопки.

Согласно инструкции к W1209, для изменения настроек необходимо войти в режим программирования. Для этого нажимают и удерживают в течение 5 секунд кнопку «Set». Когда на экране высветится номер пункта настройки, кнопку можно отпустить. Для перемещения по меню настроек используют кнопки «+» и «-».

Всего инструкция термостата W1209 предусматривает от 6 до 8 позиций, в зависимости от текущей прошивки встроенного микроконтроллера:

• Р0 – переключение контроля нагрева или охлаждения;
• Р1 – регулировка диапазона гистерезиса;
• Р2 – изменение максимального предела контроля температуры;
• Р3 – изменение минимального предела контроля температуры;
• Р4 – коррекция температурной погрешности измерений;
• Р5 – программирование времени задержки включения;
• Р6 – тревога (не используется в большинстве прошивок);
• Р7 – принудительное выключение при достижении верхнего порога регулирования;
• Р8 – сброс к заводским установкам (работает не на всех прошивках).

Основной принцип работы первого электромагнитного реле.

Когда электрическая цепь замыкалась или размыкалась, через обмотку подковообразного электромагнита проходил электрический ток, создавая вокруг сердечника электромагнитное поле. Якорь, который находился между полюсами подковы-сердечника, притягивался к магниту или отходил от него, а своим обратным концом размыкал или замыкал расположенные рядом электрические контакты. Контакты, в свою очередь, управляли следующей, такой же, похожей на предыдущую электрической цепью. Вторая цепь управляла третьей и так далее.

Таким образом, получалась единая цепь, осуществляющая передачу электрического сигнала, напоминающую эстафету(передать сигнал) и смену участков(отдельных цепей), как смену почтовых лошадей(relay,англ). Одним словом будет сказано, была собрана первая релейная проводная связь. Подобным образом, но используя беспроводную — радио связь, работают мобильные телефонные сети, телевидение, телеграф.

Вот краткая история появления современного электромагнитного выключателя — реле́, название которого связано с курьерской почтовой службой.

Из чего состоит современное электромагнитное реле.

Современное электромагнитное реле имеет основные три части: электромагнит, якорь, притягивающийся к сердечнику, и контактный переключатель, управляемый движением якоря.
Электромагнит представляет собой сердечник, во многих моделях — стержень, из магнитного — обычно стального материала с намотанным поверх катушкой из электрического провода. Пластина, притягивающаяся к электромагниту, называется якорем, который управляет через изолированный толкатель контактами, то есть размыкает или смыкает их.

Катушка реле может питаться токами малой величины, а срабатываемый якорь — управлять контактами с  бо́льшими в тысячи раз токами.

Какие электромагнитные реле бывают.

Электромагнитные реле делятся на две основные группы: с нормально замкнутыми контактами и с нормально разомкнутыми. В зависимости от тока управляющего сигнала, они делятся на реле постоянного и переменного тока. Далее разделяются по типу исполнения, по времени срабатывания, по нагрузке на контакты, по контролируемой величине, а также на специальные виды.

Как обозначаются электромагнитные реле на схеме.

Основу любого электромагнитного реле выполняет его обмотка — катушка электрического провода. Она изображается прямоугольником, с отводом от длинных сторон линий, указывающих на подключение к цепи, с обозначением: А1 и А2.

Символьное обозначение соответствует  букве (К).

• KA — токовое реле;
• KH — указательное реле;
• KK — электротепловое реле;
• KM — контактор или магнитный пускатель;
• KT — реле времени;
• KV — реле напряжения;
• KCC — реле команды включения;
• KCT — реле команды отключения;
• KL — промежуточное реле.

Изображение контактов напоминает рисунок выключателей. На концах контактов указываются геометрические символы, характеризующие их тип и функциональность. Символьное обозначение соответствует порядковому обозначению электромагнитного реле в схеме, а через точку номер группы контакта этого реле. К примеру: К1.2.

Область применения реле весьма обширна: холодильники, компьютеры, телевизоры, автомобили, утюги — перечислять можно долго и Вы в этом сами убедитесь, как только сможете находить их на схемах.

Название
«Электромагнитное реле на схеме»

Фрагмент содержимого
Современное электромагнитное реле имеет основные три части: электромагнит, якорь, притягивающийся к сердечнику, и контактный переключатель, управляемый движением якоря.
Электромагнит представляет собой сердечник, во многих моделях — стержень, из магнитного — обычно стального материала с намотанным поверх катушкой из электрического провода. Пластина, притягивающаяся к электромагниту, называется якорем, который управляет через изолированный толкатель контактами, то есть размыкает или смыкает их.
Катушка реле может питаться токами малой величины, а срабатываемый якорь — управлять контактами с  бо́льшими в тысячи раз токами.

Автор

Издатель

«Весёлый Карандашик»

Громкоговоритель в действии и на схемах

Электромашина в работе и на схеме

«Подписаться на рассылку новых записей»   860