थर्मल रिले: निर्माण, सर्किट, कार्य और इसके अनुप्रयोग

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ए रिले एक विद्युत चालित स्विच है जिसका उपयोग केवल बाहरी स्रोतों से विद्युत संकेत प्राप्त करके सर्किट को खोलने और बंद करने या विद्युत कनेक्शन बनाने या तोड़ने के लिए किया जाता है। जब भी नियंत्रण सर्किट में विद्युत अलगाव अनिवार्य होता है, तो इनकी आवश्यकता होती है, अन्यथा जब विभिन्न सर्किटों को एक ही सिग्नल से नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है। वह अलग अलग है रिले के प्रकार बाजार में उपलब्ध हैं जिनका उपयोग आवेदन के आधार पर किया जाता है। तो, थर्मल रिले रिले के प्रकारों में से एक है, जिसका उपयोग सिंगल फेजिंग, असंतुलित वोल्टेज और ओवरलोड के खिलाफ पूर्ण सुरक्षा प्रदान करने के लिए किया जाता है। थर्मल रिले मोटर्स को सुरक्षा प्रदान करने के लिए सही समाधान हैं जो सिंगल फेजिंग और ओवरलोड के दौरान इलेक्ट्रिक मोटर के लिए सबसे सटीक ट्रिपिंग प्रदान करता है। यह लेख a . के एक सिंहावलोकन पर चर्चा करता है थर्मल रिले - अनुप्रयोगों के साथ काम करना।


थर्मल रिले क्या है?

थर्मल रिले परिभाषा है; वह रिले जिसका उपयोग विद्युत मोटरों को ओवरलोडिंग से विद्युत यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करने के लिए किया जाता है और अत्यधिक इनपुट करंट को भी आकर्षित करता है, थर्मल रिले के रूप में जाना जाता है। ये रिले ओवरवॉल्टेज और फेज फेल्योर जैसी विद्युत विसंगतियों के दौरान स्थिर विद्युत क्षति से भारी सुरक्षा प्रदान करते हैं। थर्मल रिले प्रतीक नीचे दिखाया गया है।



  चिन्ह, प्रतीक
चिन्ह, प्रतीक

थर्मल रिले का निर्माण

थर्मल रिले निर्माण काफी सरल है। इस रिले का निर्माण बाईमेटेलिक स्ट्रिप्स, हीटिंग कॉइल्स और सीटी (सीटी) जैसे महत्वपूर्ण भागों के साथ किया गया है। करेंट ट्रांसफॉर्मर )

इस रिले में करंट ट्रांसफॉर्मर (CT) केवल हीटर कॉइल को करंट के प्रवाह की आपूर्ति करता है। तो हीटर कॉइल की तापीय ऊर्जा बाईमेटेलिक स्ट्रिप्स को गर्म कर देगी जहां ये स्ट्रिप्स स्टील और निकल के मिश्र धातु जैसे विभिन्न सामग्रियों का उपयोग करके बनाई जाती हैं। इन सामग्रियों में अधिकतम स्टील प्रतिरोधकता होती है और ये थर्मल की उम्र बढ़ने से भी मुक्त होते हैं।



  थर्मल रिले निर्माण
थर्मल रिले निर्माण

उपरोक्त रिले में, एक इंसुलेटेड लीवर आर्म बस बायमेटेलिक स्ट्रिप्स और स्प्रिंग के माध्यम से ट्रिप कॉइल से जुड़ा होता है। स्प्रिंग के स्ट्रेन को सेक्टर-मॉडल प्लेट की मदद से बदला जाता है।
एक बार जब सिस्टम सामान्य परिचालन स्थिति में होता है, तो स्प्रिंग सीधा रहेगा। तो जब सिस्टम में कोई गलती होती है, तो द्विधात्विक वसंत गर्म हो जाएगा और झुक जाएगा। रिले के संपर्कों की यात्रा करने के लिए वसंत का तनाव जारी होगा। तो रिले संपर्क ट्रिप सर्किट डाई को सक्रिय करेगा जिससे सर्किट ब्रेकर संपर्क बंद हो जाएगा। इसलिए, सिस्टम सुरक्षित रहता है।

थर्मल रिले का कार्य सिद्धांत

थर्मल रिले कार्य सिद्धांत यह है कि जब भी a द्विधातु पट्टी थर्मल रिले में एक हीटिंग कॉइल के माध्यम से गरम किया जाता है, फिर यह झुकता है और सामान्य रूप से खुला (NO) संपर्क बनाता है।

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एक बार जब मोटर सामान्य रूप से काम करती है, तो थर्मल रिले का थर्मल तत्व सुरक्षा कार्य को संचालित करने के लिए पर्याप्त गर्मी उत्पन्न नहीं करेगा और इसका सामान्य रूप से बंद (एनसी) संपर्क बंद स्थिति में रहेगा। एक बार जब मोटर अतिभारित हो जाती है, तो रिले में थर्मल तत्व सुरक्षा कार्य करने के लिए पर्याप्त गर्मी पैदा करेगा और विद्युत मोटर की सुरक्षा के लिए विद्युत मोटर को नियंत्रण सर्किट में बिजली खोने के लिए सामान्य रूप से बंद (एनसी) संपर्क तोड़ दिया जाएगा। एक बार समस्या निवारण हो जाने के बाद, इलेक्ट्रिक मोटर के पुनरारंभ होने से पहले इस रिले को रीसेट करना होगा।

आम तौर पर, थर्मल रिले में दो रीसेट फॉर्म स्वचालित और मैन्युअल रीसेट होते हैं। ये दो रीसेट फॉर्म रूपांतरण केवल रीसेट स्क्रू को बदलकर पूरा किया जाता है। एक बार थर्मल रिले डिज़ाइन हो जाने के बाद, आमतौर पर निर्माता इसे स्वचालित रीसेट स्थिति में सेट करता है। उपयोग करते समय, रिले स्वचालित रीसेट पर सेट है या मैन्युअल रीसेट स्थिति की स्थिति मुख्य रूप से नियंत्रण सर्किट की विशेष स्थिति पर निर्भर करती है।

थर्मल रिले के प्रकार

थर्मल रिले तीन प्रकार के बाईमेटेलिक थर्मल, सॉलिड स्टेट और तापमान नियंत्रण में उपलब्ध हैं।

बाईमेटेलिक थर्मल

यांत्रिक रूप से संपर्कों को खोलने के लिए एक द्विधात्वीय थर्मल रिले एक द्विधातु पट्टी का उपयोग करता है। इस पट्टी में धातु से जुड़े दो टुकड़े शामिल हैं जो गर्मी के संपर्क में आने पर अलग-अलग दरों पर बढ़ते हैं। एक बार जब वे गर्म हो जाते हैं तो बाईमेटेलिक पट्टी झुक जाएगी। इस रिले में, द्विधातु पट्टी एक स्प्रिंग द्वारा संपर्क से जुड़ी होती है। एक बार अतिरिक्त गर्मी के कारण पट्टी ओवरकरंट से झुक जाती है और स्प्रिंग खींच लिया जाता है, फिर रिले में संपर्क अलग हो जाते हैं और सर्किट टूट जाता है। एक बार जब पट्टी ठंडी हो जाती है तो वापस अपने वास्तविक आकार में आ जाती है।

  बाईमेटेलिक थर्मल रिले
बाईमेटेलिक थर्मल रिले

सॉलिड स्टेट रिले

सॉलिड-स्टेट रिले में कोई यांत्रिक या गतिमान भाग नहीं होते हैं। यह रिले केवल थर्मल की जानकारी की गणना करता है अधिभार रिले और सामान्य मोटर तापमान केवल इसकी शुरुआत और चलने वाली धाराओं की निगरानी करके। ये रिले इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले की तुलना में तेज़ होते हैं और इसमें ट्रिप टाइम और एडजस्टेबल सेट पॉइंट भी शामिल होते हैं क्योंकि ये स्पार्क पैदा करने में सक्षम नहीं होते हैं, इसलिए अस्थिर वातावरण में उपयोग किया जाता है।

  ठोस अवस्था प्रकार
ठोस अवस्था प्रकार

तापमान नियंत्रण रिले

इस प्रकार के रिले का उपयोग मोटर के वाइंडिंग में लगे प्रतिरोध थर्मल डिवाइस जांच और थर्मिस्टर का उपयोग करके सीधे मोटर के तापमान का पता लगाने के लिए किया जाता है। एक बार जब आरटीडी जांच का नाममात्र तापमान प्राप्त हो जाता है, तो इसका प्रतिरोध तेजी से बढ़ता है। उसके बाद, इस वृद्धि का पता थ्रेशोल्ड सर्किट के माध्यम से लगाया जाता है, जो रिले के संपर्कों को खोलता है।

  तापमान नियंत्रण रिले
तापमान नियंत्रण रिले

मिश्र धातु रिले पिघलने

एक पिघलने वाले मिश्र धातु थर्मल रिले में एक हीटर कॉइल, एक यूटेक्टिक मिश्र धातु और सर्किट को तोड़ने के लिए एक तंत्र शामिल होता है। इस हीटर कॉइल का उपयोग करके, यह रिले केवल खींची गई धारा की निगरानी करके मोटर के तापमान को मापेगा।

  मिश्र धातु पिघलने
मिश्र धातु पिघलने

थर्मल रिले सर्किट आरेख और कार्य

अधिभार संरक्षण के लिए एक थर्मल रिले सर्किट नीचे दिखाया गया है जिसका उपयोग मोटर में होने वाली विफलता से बचने के लिए किया जाता है। इस अधिभार संरक्षण सर्किट में फ्यूज, कॉन्टैक्टर, थर्मल रिले, स्टार्ट बटन और स्टॉप बटन शामिल हैं।

  थर्मल रिले सर्किट
थर्मल रिले सर्किट

जब मोटर को अधिभार से बचाने के लिए थर्मल रिले का उपयोग किया जाता है, तो रिले का थर्मल तत्व केवल श्रृंखला में मोटर के स्टेटर वाइंडिंग से जुड़ा होता है। थर्मल रिले का सामान्य रूप से बंद संपर्क एसी संपर्ककर्ता के नियंत्रण सर्किट के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है

अगर विद्युत मोटर ओवरलोड हो जाता है, तो वाइंडिंग के भीतर करंट का प्रवाह बढ़ जाएगा और रिले के थर्मल तत्व के भीतर करंट का प्रवाह भी बढ़ जाएगा, और बाईमेटेलिक शीट का तापमान अधिक बढ़ जाता है और झुकने का स्तर बढ़ जाता है। उसके बाद, यह एसी संपर्ककर्ता कॉइल सर्किट को डिस्कनेक्ट और डिस्कनेक्ट करने के लिए एनसी संपर्क को धक्का देता है, ताकि यह संपर्ककर्ता इलेक्ट्रिक मोटर की बिजली आपूर्ति को डिस्कनेक्ट कर दे, इस प्रकार, इलेक्ट्रिक मोटर को रोककर संरक्षित किया जाएगा।

इस प्रकार, एसी पावर कॉन्टैक्टर कॉइल को बंद कर दिया जाता है, फिर इलेक्ट्रिक मोटर एम को रोकने के लिए मुख्य संपर्क बंद हो जाता है। अंत में, मोटर वाइंडिंग बर्न का ओवरलोड ब्रेकडाउन प्रभावी रूप से समाप्त हो जाएगा। एक बार जब अधिभार विफलता हटा दी जाती है तो थर्मल रिले के रीसेट बटन को धक्का दिया जाएगा और शुरुआती बटन एसटी ताकि मोटर फिर से काम करना शुरू कर दे।

थर्मल रिले का चयन कैसे करें?

थर्मल रिले का कार्य इलेक्ट्रिक मोटर को ओवरलोड से बचाना है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि इलेक्ट्रिक मोटर पर्याप्त और आवश्यक अधिभार संरक्षण दोनों प्राप्त कर सकता है, मोटर के प्रदर्शन को पूरी तरह से जानना आवश्यक है और आवश्यक सेटिंग्स प्राप्त करने के लिए इसे उचित थर्मल रिले के साथ आवंटित करना आवश्यक है। सामान्य तौर पर, मोटर की संबंधित स्थितियां प्रारंभिक वर्तमान, कार्य वातावरण, कार्य प्रणाली, भार प्रकृति, अनुमेय अधिभार क्षमता आदि हैं।

इस रिले का उचित चयन मोटर के काम करने से बहुत संबंधित है। एक बार जब थर्मल रिले का उपयोग मोटर को लंबे समय तक सुरक्षित रखने के लिए किया जाता है, तो इसे मोटर के रेटेड करंट के आधार पर चुना जाता है। उदाहरण के लिए, थर्मल रिले का सेटिंग मान मोटर के रेटेड करंट के 0.95-1.05 गुना के बराबर हो सकता है अन्यथा रिले के सेट करंट का माध्य मान मोटर के रेटेड करंट के बराबर होता है और उसके बाद एडजस्ट हो जाता है।

एक बार जब इस रिले का उपयोग मोटर की सुरक्षा के लिए किया जाता है जो अक्सर थोड़े समय के लिए संचालित होता है, तो इस रिले में लचीलेपन की एक निश्चित सीमा होती है। यदि प्रत्येक घंटे के लिए कई ऑपरेशन हैं, तो गति संतृप्ति के साथ वर्तमान ट्रांसफार्मर के साथ एक थर्मल रिले को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।

बार-बार आगे और पीछे के चरणों को चालू और बंद करने के साथ काम करने वाले विशेष मोटर्स के लिए, इन रिले जैसे अधिभार संरक्षण उपकरणों का उपयोग करना उपयुक्त नहीं है। एक विकल्प के रूप में, तापमान रिले या थर्मिस्टर्स का उपयोग मोटरों की वाइंडिंग में उनकी सुरक्षा के लिए किया जाता है।

इस रिले में कम ओवरलोडिंग की क्षमता होती है, इसलिए इसे मुख्य रूप से फुल लोड करंट की तुलना में 6 - 7 गुना अधिक काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

इस रिले का उपयोग शॉर्ट-सर्किट स्थितियों में नहीं किया जाता है। जब शॉर्ट सर्किट करंट बाईमेटेलिक स्ट्रिप के तापमान को बढ़ाता है तो रिले कॉन्टैक्ट्स बंद हो जाएंगे। तो यह रिले मुख्य रूप से केवल समय सीमा फ्यूज के साथ शॉर्ट सर्किट रिले द्वारा उपयोग किया जाता है।

लाभ

थर्मल रिले के फायदों में निम्नलिखित शामिल हैं।

  • थर्मल रिले में अधिक सटीकता होती है।
  • वे विद्युत मोटरों को अंततः अति ताप करने से बचाते हैं। इसलिए इन्हें 1 और 3 मोटर्स में आसानी से इस्तेमाल किया जा सकता है।
  • ये रिले आसानी से स्थापित हो जाते हैं।
  • उन्हें सीधे ठेकेदारों पर लगाया जा सकता है और अन्यथा आसानी से रेल एडेप्टर के साथ ऑपरेशन पैनल पर लगाया जा सकता है।
  • कुछ रिले मॉडल केवल आंतरिक ट्रिप क्लास चयन बटनों से सुसज्जित हैं।
  • ये रिले सरल संचालन के लिए स्वचालित और मैन्युअल रीसेट फ़ंक्शन के साथ उपलब्ध हैं।
  • उनमें समस्या निवारण के लिए उपयोग किया जाने वाला एक आंतरिक परीक्षण बटन शामिल है।
  • ये करंट की एक विस्तृत और समायोज्य रेंज पर बहुत सक्रिय हैं।
  • उनके पास एक ट्रिप-फ्री तंत्र है जिसका उपयोग इष्टतम संचालन के लिए किया जाता है।
  • उनमें सटीक कामकाज के लिए उपयोग की जाने वाली तापमान क्षतिपूर्ति सुविधाएँ शामिल हैं।
  • इन्हें आसानी से कहीं भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

नुकसान

थर्मल रिले के नुकसान में निम्नलिखित शामिल हैं।

  • थर्मल रिले शॉर्ट सर्किट सुरक्षा के साथ नहीं आते हैं, हालांकि वे विद्युत सुरक्षा प्रदान करते हैं।
  • अधिकांश थर्मल रिले-आधारित उपकरणों का संचालन धीमा है।
  • ये डायरेक्ट ब्रेकिंग फंक्शन द्वारा डिज़ाइन नहीं किए गए हैं, लेकिन लाइव सर्किट को अलग करने के लिए इन्हें अन्य विद्युत सुरक्षा और स्विचिंग उपकरणों के साथ उपयोग करने की आवश्यकता है।
  • वे कम-प्रतिरोध सर्किट के खिलाफ बेहतर काम करते हैं।
  • जब इनका उपयोग हेवी-ड्यूटी सर्किट में किया जाता है तो वे हमेशा अच्छा प्रदर्शन नहीं करते हैं।
  • ये कंपन और बिजली के झटके झेलने में सक्षम नहीं हैं।
  • ये रिले उच्च स्विचिंग आवृत्ति के साथ उपलब्ध नहीं होते हैं, इसलिए जब वे ट्रिप हो जाते हैं और गर्म हो जाते हैं तो उन्हें अक्सर ठंडा होने के लिए समय की आवश्यकता होती है।

अनुप्रयोग

थर्मल रिले के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।

  • थर्मल रिले का उपयोग मोटर के अधिभार संरक्षण में किया जाता है।
  • यह एक सुरक्षात्मक उपकरण है जिसे मुख्य रूप से बिजली काटने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब इलेक्ट्रिक मोटर एक विस्तारित अवधि के लिए अतिरिक्त धारा का उपयोग करता है।
  • ये रिले बिजली के उपकरणों, मोटरों और ट्रांसफॉर्मर को ओवरहीटिंग से बचाने में मददगार होते हैं।
  • यह रिले मुख्य रूप से चरण या अधिभार विफलता के परिणामस्वरूप तापमान में अत्यधिक उच्च वृद्धि के खिलाफ सामान्य स्टार्ट-अप स्थितियों द्वारा वर्तमान-निर्भर अनुप्रयोगों की सुरक्षा के लिए डिज़ाइन किया गया है।
  • ये सुरक्षात्मक विद्युत उपकरण हैं जो मुख्य रूप से विद्युत सर्किट और उपकरणों के अधिभार संरक्षण के लिए उपयोग किए जाते हैं।
  • इसका उपयोग मुख्य रूप से कम-आउटपुट रेटिंग डीसी मोटर्स और कम वोल्टेज-आधारित गिलहरी केज इंडक्शन मोटर्स में किया जाता है।
  • इन रिले का उपयोग मोटर स्टार्टर सर्किट में किया जाता है ताकि मोटर को अत्यधिक धारा का उपयोग करने से रोका जा सके जो मोटर के इन्सुलेशन के लिए बहुत खतरनाक है।
  • ये रिले मोटर क्षति से बचते हैं और उपकरण को बहुत लंबे समय तक काम करते रहते हैं।
  • इस रिले का उपयोग डीसी मोटर में कम आउटपुट रेटिंग और कम वोल्टेज के साथ गिलहरी केज इंडक्शन मोटर में किया जाता है।

इस प्रकार, यह एक थर्मल का अवलोकन है रिले - काम कर रहा अनुप्रयोगों के साथ। ये रिले सुरक्षात्मक विद्युत उपकरण हैं जो मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक मोटर, विद्युत उपकरण और विद्युत सर्किट के अधिभार संरक्षण के लिए उपयोग किए जाते हैं। यहां आपके लिए एक प्रश्न है, रिले का कार्य क्या है?