Relais thermique : construction, circuit, fonctionnement et ses applications

UN relais est un interrupteur à commande électrique utilisé pour ouvrir et fermer les circuits ou pour établir ou rompre des connexions électriques en obtenant simplement des signaux électriques de sources externes. Ceux-ci sont nécessaires chaque fois que l'isolation électrique est obligatoire dans les circuits de contrôle, sinon lorsque plusieurs circuits doivent être contrôlés avec un seul signal. Ils sont différents types de relais disponibles sur le marché qui sont utilisés en fonction de l'application. Ainsi, le relais thermique est l'un des types de relais, utilisé pour fournir une sécurité complète contre les tensions monophasées, déséquilibrées et les surcharges. Les relais thermiques sont la solution parfaite pour fournir une protection aux moteurs qui fournit le déclenchement le plus précis pour le moteur électrique en monophasé et en surcharge. Cet article donne un aperçu d'un relais thermique – travailler avec des applications.

Qu'est-ce qu'un Relais Thermique ?

La définition du relais thermique est ; le relais qui est utilisé pour fournir une protection électromécanique aux moteurs électriques contre les surcharges et également tirer un courant d'entrée extrême est connu sous le nom de relais thermique. Ces relais offrent une énorme protection contre les dommages électriques stables lors d'anomalies électriques telles que les surtensions et les pannes de phase. Le symbole du relais thermique est illustré ci-dessous.

Construction de Relais Thermique

La construction du relais thermique est assez simple. Ce relais est construit avec des pièces importantes telles que des bandes bimétalliques, des bobines de chauffage et le CT ( transformateur de courant ).

Le transformateur de courant (CT) de ce relais fournit simplement le flux de courant aux bobines de chauffage. Ainsi, l'énergie thermique de la bobine chauffante chauffera les bandes bimétalliques où ces bandes sont fabriquées à l'aide de différents matériaux comme l'acier et l'alliage de nickel. Ces matériaux ont une résistivité maximale de l'acier et ils sont également exempts de vieillissement thermique.

Dans le relais ci-dessus, un bras de foie isolé est simplement connecté à la bobine de déclenchement à travers les bandes bimétalliques et le ressort. La tension du ressort est modifiée à l'aide de la plaque de modèle de secteur.
Une fois que le système est en état de fonctionnement normal, le ressort reste droit. Ainsi, lorsqu'un défaut se produit sur le système, le ressort bimétallique sera chauffé et plié. La tension du ressort se relâchera pour déclencher les contacts du relais. Ainsi, le contact de relais alimente la matrice du circuit de déclenchement à laquelle les contacts du disjoncteur se ferment. Le système reste donc sécurisé.

Principe de fonctionnement du relais thermique

Le principe de fonctionnement du relais thermique est que chaque fois qu'un bande bi-métal dans le relais thermique est chauffé par une bobine de chauffage, puis il se plie et établit des contacts normalement ouverts (NO).

Une fois que le moteur fonctionne normalement, l'élément thermique du relais thermique ne produira pas suffisamment de chaleur pour faire fonctionner la fonction de protection et son contact normalement fermé (NC) restera fermé. Une fois que le moteur est surchargé, l'élément thermique du relais produira suffisamment de chaleur pour que la fonction de protection s'exécute et son contact normalement fermé (NF) sera rompu pour faire perdre de la puissance au moteur électrique dans tout le circuit de commande pour protéger le moteur électrique. Une fois le dépannage effectué, ce relais doit être réinitialisé avant le redémarrage du moteur électrique.

Généralement, le relais thermique a deux formes de réinitialisation automatique et manuelle. La conversion de ces deux formes de réinitialisation est simplement complétée en changeant simplement la vis de réinitialisation. Une fois le relais thermique conçu, le fabricant le règle généralement sur la condition de réinitialisation automatique. Lors de l'utilisation, le fait que le relais soit réglé sur l'état de réinitialisation automatique ou de réinitialisation manuelle dépend principalement de l'état particulier du circuit de commande.

Types de relais thermique

Les relais thermiques sont disponibles en trois types thermiques bimétalliques, à semi-conducteurs et de contrôle de température.

Thermique bimétallique

Un relais thermique bimétallique utilise un bilame pour ouvrir mécaniquement les contacts. Cette bande comprend deux pièces métalliques jointes qui augmentent à des rythmes différents une fois qu'elles sont exposées à la chaleur. Une fois qu'ils sont chauffés, le bilame se pliera. Dans ce relais, le bilame est relié au contact par un ressort. Une fois que la chaleur excessive fait plier la bande à cause de la surintensité et que le ressort est tiré, les contacts du relais sont séparés et le circuit est interrompu. Une fois que la bande est refroidie, elle reprend sa forme réelle.

Relais statique

Les relais à semi-conducteurs n'ont pas de pièces mécaniques ou mobiles. Ce relais calcule simplement les informations du Thermique relais de surcharge et la température normale du moteur en surveillant simplement ses courants de démarrage et de fonctionnement. Ces relais sont plus rapides que les relais électromécaniques et incluent également des temps de déclenchement et des points de consigne réglables car ils ne sont pas capables de générer une étincelle, ils sont donc utilisés dans des environnements instables.

Relais de contrôle de température

Ces types de relais sont utilisés pour détecter la température du moteur directement à l'aide d'une sonde de dispositif thermique à résistance et d'une thermistance fixées dans l'enroulement du moteur. Une fois la température nominale de la sonde RTD atteinte, sa résistance augmente rapidement. Après cela, cette augmentation est détectée par un circuit de seuil, qui ouvre les contacts du relais.

Relais d'alliage de fusion

Un relais thermique en alliage de fusion comprend une bobine chauffante, un alliage eutectique et un mécanisme pour couper le circuit. En utilisant cette bobine de chauffage, ce relais mesurera la température du moteur en surveillant simplement le courant consommé.

Schéma de circuit de relais thermique et fonctionnement

Un circuit de relais thermique pour la protection contre les surcharges est illustré ci-dessous, qui est utilisé pour éviter que la panne ne se produise dans le moteur. Ce circuit de protection contre les surcharges comprend un fusible, un contacteur, un relais thermique, un bouton de démarrage et un bouton d'arrêt.

Lorsque le relais thermique est utilisé pour protéger le moteur contre les surcharges, l'élément thermique du relais est simplement connecté en série à l'enroulement du stator du moteur. Le contact normalement fermé du relais thermique est connecté simplement en série avec le circuit de commande du contacteur AC

Si la moteur électrique est surchargé, alors le flux de courant dans l'enroulement sera augmenté et le flux de courant dans l'élément thermique du relais sera également augmenté, et la température de la feuille bimétallique augmente plus haut et le niveau de flexion augmente. Après cela, il pousse le contact NC pour se déconnecter et déconnecte le circuit de la bobine du contacteur AC, de sorte que ce contacteur déconnecte l'alimentation du moteur électrique, Ainsi, le moteur électrique sera protégé par l'arrêt.

Ainsi, la bobine du contacteur de courant alternatif est coupée puis le contact principal est ouvert pour arrêter le moteur électrique M. Enfin, la panne de surcharge de la combustion de l'enroulement du moteur sera éliminée efficacement. Une fois la panne de surcharge supprimée, le bouton de réinitialisation du relais thermique sera enfoncé et le bouton de démarrage ST afin que le moteur recommence à fonctionner.

Comment sélectionner un relais thermique ?

La fonction du relais thermique est de protéger le moteur électrique contre les surcharges. Pour s'assurer que le moteur électrique peut atteindre une protection contre les surcharges suffisante et nécessaire, il est nécessaire de connaître complètement les performances du moteur et de l'affecter à un relais thermique approprié pour obtenir les réglages requis. En général, les conditions associées du moteur sont le courant de démarrage, l'environnement de travail, le système de travail, la nature de la charge, la capacité de surcharge admissible, etc.

La bonne sélection de ce relais est très liée au fonctionnement du moteur. Une fois que le relais thermique est utilisé pour protéger le moteur à long terme, il est sélectionné en fonction du courant nominal du moteur. Par exemple, la valeur de réglage du relais thermique peut être équivalente à 0,95-1,05 fois le courant nominal du moteur, sinon la valeur médiane du courant de réglage du relais est équivalente au courant nominal du moteur et après cela s'ajuste.

Une fois que ce relais est utilisé pour protéger un moteur qui fonctionne fréquemment pendant un certain temps, ce relais a simplement une certaine plage de flexibilité. S'il y a plusieurs opérations pour chaque heure, alors un relais thermique avec un transformateur de courant à saturation de vitesse doit être préféré.

Pour les moteurs particuliers fonctionnant avec des phases marche avant et arrière fréquentes, il n'est pas approprié d'utiliser ces relais comme dispositifs de protection contre les surcharges. Comme alternative, des relais de température ou des thermistances sont utilisés dans les enroulements des moteurs pour les protéger.

Ce relais a la capacité de faible surcharge, il est donc principalement conçu pour fonctionner sous 6 à 7 fois plus que le courant à pleine charge.

Ce relais n'est pas utilisé dans des conditions de court-circuit. Lorsque le courant de court-circuit augmente la température du bilame, les contacts du relais seront fermés. Ainsi, ce relais est principalement utilisé par le relais de court-circuit avec le fusible de limitation de temps uniquement.

Avantages

Les avantages des relais thermiques sont les suivants.

• Les relais thermiques ont une plus grande précision.
• Ils protègent les moteurs électriques d'éventuelles surchauffes. Ils peuvent donc être utilisés facilement dans les moteurs 1 et 3 θ.
• Ces relais s'installent facilement.
• Ils peuvent être montés directement sur les entrepreneurs et autrement facilement montés sur le panneau de commande avec des adaptateurs de rail.
• Certains modèles de relais sont simplement équipés de boutons de sélection de classe de déclenchement internes.
• Ces relais sont disponibles avec des fonctions de réinitialisation automatique et manuelle pour des opérations simples.
• Ils comprennent un bouton de test interne utilisé pour le dépannage.
• Ceux-ci sont très actifs sur une plage de courant large et réglable.
• Ils ont un mécanisme sans déclenchement utilisé pour un fonctionnement optimal.
• Ils incluent des fonctionnalités de compensation de température utilisées pour un fonctionnement précis.
• Ceux-ci peuvent être utilisés facilement n'importe où.

Désavantages

Les inconvénients des relais thermiques sont les suivants.

• Les relais thermiques ne sont pas dotés d'une protection contre les courts-circuits, bien qu'ils offrent une protection électrique.
• Le fonctionnement de la plupart des dispositifs à relais thermique est lent.
• Ceux-ci ne sont pas conçus par des fonctions de coupure directe, mais ils doivent être utilisés avec d'autres dispositifs de protection et de commutation électriques pour déconnecter un circuit sous tension.
• Ils fonctionnent de manière optimale contre les circuits à faible résistance.
• Lorsqu'ils sont utilisés dans des circuits à usage intensif, ils ne fonctionnent pas toujours bien.
• Ceux-ci ne résistent pas aux vibrations et aux chocs électriques.
• Ces relais ne sont pas disponibles avec une fréquence de commutation élevée, ils ont donc souvent besoin de temps pour refroidir lorsqu'ils se sont déclenchés et ont surchauffé.

Applications

Les applications des relais thermiques sont les suivantes.

• Le relais thermique est utilisé dans la protection contre les surcharges du moteur.
• Il s'agit d'un dispositif de protection principalement conçu pour couper l'alimentation une fois que le moteur électrique utilise un courant supplémentaire pendant une période prolongée.
• Ces relais sont utiles pour protéger les appareils électriques, les moteurs et les transformateurs contre la surchauffe.
• Ce relais est principalement conçu pour la protection des applications dépendantes du courant par des conditions de démarrage normales contre des augmentations de température élevées inadmissibles à la suite d'une défaillance de phase ou de surcharge.
• Ce sont des appareils électriques de protection principalement utilisés pour la protection contre les surcharges des circuits et appareils électriques.
• Ceci est principalement utilisé dans les moteurs à courant continu à faible puissance et les moteurs à induction à cage d'écureuil à basse tension.
• Ces relais sont utilisés dans les circuits de démarrage de moteur pour éviter que le moteur n'utilise un courant extrême qui est très dangereux pour l'isolation du moteur.
• Ces relais évitent d'endommager le moteur et maintiennent également l'équipement en fonctionnement pendant très longtemps.
• Ce relais est utilisé dans un moteur à courant continu à faible puissance de sortie et un moteur à induction à cage d'écureuil à basse tension.

Il s'agit donc d'un aperçu d'une thermique relais - fonctionne avec des candidatures. Ces relais sont des dispositifs électriques de protection principalement utilisés pour la protection contre les surcharges des moteurs électriques, des équipements électriques et des circuits électriques. Voici une question pour vous, quelle est la fonction d'un relais ?