Zoeken
Kenniscentrum
Hoe stel je een thermisch overbelastingsrelais in en pas je het aan voor de beveiliging van industriële motoren?
Leer hoe u een thermisch overbelastingsrelais instelt: FLA-instellingen, DOL versus ster-driehoek, uitschakelklassen, resetmodi, temperatuurcompensatie en contactorbekabeling.
July 12, 2026
Een thermisch overbelastingsrelais is een essentieel beveiligingsonderdeel in industriële motorbesturingssystemen. Het beschermt motoren tegen schade door langdurige overstroom door overmatige hitte te detecteren en het motorcircuit te onderbreken voordat ernstige schade aan de wikkelingen optreedt.
Het is echter essentieel om de juiste instelling voor het overbelastingsrelais te kiezen en aan te passen. Als de instelling te laag is, kan de motor frequent ongewenste uitschakelingen vertonen die de productie onderbreken. Als de instelling te hoog is, kan de motor blijven werken onder te hoge stroomomstandigheden, wat leidt tot aantasting van de isolatie en uiteindelijk tot motorstoring.
Een correcte afstelling van het thermische overbelastingsrelais vereist meer dan alleen het instellen van de stroomsterkte. Ingenieurs moeten rekening houden met de nominale stroomsterkte van de motor, de startmethode, de uitschakelklasse, de resetmodus en de installatieomgeving.
Deze handleiding legt uit hoe u een thermisch overbelastingsrelais correct instelt en hoe het samenwerkt met een contactor om betrouwbare motorbeveiliging te bieden in industriële toepassingen.
Hoe werkt een thermisch overbelastingsrelais?
Een thermisch overbelastingsrelais wordt doorgaans samen met een contactor geïnstalleerd om een compleet motorstartsysteem te vormen. In tegenstelling tot een stroomonderbreker onderbreekt een thermisch overbelastingsrelais het hoofdcircuit niet direct. In plaats daarvan bewaakt het de stroom die door de voedingsdraden van de motor loopt. Wanneer de motor gedurende langere tijd een te hoge stroom trekt, genereren de verwarmingselementen in het relais warmte, waardoor het interne bimetaalmechanisme in werking treedt.
Bij overbelasting verandert het relais de toestand van zijn hulpcontacten. Het normaal gesloten (NC) contact, meestal aangeduid met klemmen 95-96, opent en onderbreekt de stroomtoevoer naar de contactorspoel. De contactor ontkoppelt vervolgens zijn hoofdcontacten, waardoor de stroomtoevoer naar de motor wordt onderbroken. Het normaal open (NO) contact, meestal aangeduid met klemmen 97-98, kan worden gebruikt voor alarmindicatie of het verzenden van een foutsignaal naar een PLC of bewakingssysteem.
Een thermisch overbelastingsrelais is specifiek ontworpen voor de overbelastingsbeveiliging van motoren, niet voor kortsluitingsbeveiliging. Kortsluitingen veroorzaken extreem hoge stroomsterktes die sneller reagerende beveiligingsapparaten vereisen, zoals miniatuurstroomonderbrekers (MCB's), miniatuurstroomonderbrekers (MCCB's) of zekeringen.
Een typische motorbeveiliging met een contactor en overbelastingsrelais ziet er als volgt uit:
Stroomcircuit
Besturingsschakeling
Deze combinatie biedt zowel motorschakelregeling als thermische beveiliging.
Hoe stel je een thermisch overbelastingsrelais correct in?
De belangrijkste stap bij het afstellen van een overbelastingsrelais is het selecteren van de juiste stroominstelling op basis van de gegevens op het typeplaatje van de motor.
Voordat technici het relais afstellen, moeten ze de specificaties van de motor controleren, waaronder:
- Nominale stroomsterkte (Volledige belastingsstroom / FLA)
- Nominale spanning
- Frequentie
- Bedrijfsfactor
- Motorvermogensclassificatie
Bij een standaard Direct-On-Line (DOL) motorstarter wordt de instelling van het overbelastingsrelais normaal gesproken afgesteld op een waarde die dicht bij de nominale vollaststroom van de motor ligt. Als een driefasenmotor bijvoorbeeld een nominale stroom van 12 A heeft, moet het overbelastingsrelais over het algemeen rond deze waarde worden afgesteld, volgens de aanbeveling van de motorfabrikant.
Bij de uiteindelijke afstelling moet ook rekening worden gehouden met de werkelijke bedrijfsomstandigheden, waaronder de omgevingstemperatuur, de mechanische belasting en de servicefactor van de motor. De overbelastingsinstelling moet altijd binnen het thermische vermogen van de motor blijven.
Instelling van het thermische overbelastingsrelais voor verschillende motorstartmethoden
De juiste instelling van het overbelastingsrelais hangt niet alleen af van de motorstroom, maar ook van de startmethode die in het motorbesturingssysteem wordt gebruikt.
Direct-On-Line (DOL) starter
Bij een DOL-starter is de motor rechtstreeks op de voeding aangesloten via de contactor en het overbelastingsrelais. Het relais meet dezelfde stroom die door de motorwikkelingen loopt. Bij deze configuratie wordt het overbelastingsrelais normaal gesproken ingesteld op ongeveer 100% van het nominale FLA-vermogen van de motor.
Directe inschakeling (DOL) is de meest gangbare methode voor kleine en middelgrote industriële motoren vanwege de eenvoudige bedrading en betrouwbare werking.
Star-Delta (Wye-Delta) starter
Bij een ster-driehoekschakeling wordt de aanloopstroom verlaagd doordat de motorwikkelingen eerst in een sterconfiguratie worden aangesloten voordat er wordt overgeschakeld naar een driehoekschakeling. Bij ster-driehoeksystemen is de instelling van het overbelastingsrelais afhankelijk van de locatie van het relais.
Wanneer het relais in een deltaschakeling is geïnstalleerd, meet het de fasestroom van de motor in plaats van de lijnstroom. Omdat de fasestroom ongeveer gelijk is aan: lijnstroom ÷ √3, ligt de overbelastingsinstelling normaal gesproken rond: 58% van de nominale stroom van de motor.
Sommige ster-driehoekschakelaars installeren het overbelastingsrelais echter aan de netzijde, waardoor de instelberekening anders is. Daarom moet de bedrading altijd worden gecontroleerd voordat het overbelastingsrelais wordt afgesteld.
Een onjuiste berekening bij ster-driehoekschakelingen kan leiden tot onnodige uitschakelingen of onvoldoende motorbeveiliging.
VFD-gestuurde motoren
Frequentieomvormers (VFD's) bieden snelheidsregeling en energiebesparing, maar veranderen ook het thermische gedrag van motoren. Bij lagere snelheden kan de ingebouwde koelventilator van de motor minder luchtstroom leveren, waardoor het risico op oververhitting toeneemt, zelfs als de stroom binnen het nominale bereik blijft.
Bij frequentieomvormers wordt de motorbeveiliging vaak geregeld via het interne elektronische thermische model van de frequentieomvormer. Afhankelijk van de toepassing, het motortype en de installatie-eisen kan aanvullende overbelastingsbeveiliging nodig zijn.
Bedrading van thermisch overbelastingsrelais met contactor
Een thermisch overbelastingsrelais wordt normaal gesproken samen met een contactor gebruikt, omdat het relais zelf de motorvoeding niet rechtstreeks schakelt. De contactor regelt de hoofdvoeding van de motor, terwijl het overbelastingsrelais de motorstroom bewaakt en bescherming biedt bij abnormale bedrijfsomstandigheden.
Een typische bedradingsopstelling voor een driefasige motorstarter is hieronder weergegeven:
Hoofdvoedingscircuit
Besturingsschakeling
Wanneer de motor gedurende langere tijd overbelast raakt, opent het overbelastingsrelais het hulpcontact 95-96. Hierdoor wordt het circuit van de contactorspoel onderbroken, waardoor de contactor de stroomtoevoer naar de motor afsluit. Voor industriële motorbesturingspanelen is het belangrijk om een goed afgestemde combinatie van contactor en thermisch overbelastingsrelais te kiezen om een betrouwbare werking en een lange levensduur te garanderen.
Handmatige reset versus automatische reset van het thermische overbelastingsrelais
De meeste moderne thermische overbelastingsrelais bieden zowel handmatige als automatische resetopties. De juiste keuze hangt af van de toepassingseisen en veiligheidsoverwegingen.
Handmatige resetmodus
In de handmatige resetmodus blijft het overbelastingsrelais geactiveerd totdat een operator handmatig op de resetknop drukt. Deze modus heeft de voorkeur bij industriële machines waar een onverwachte automatische herstart een veiligheidsrisico kan vormen. Bij toepassingen zoals transportbanden, verwerkingsapparatuur, mengers en werktuigmachines moeten operators doorgaans de oorzaak van de overbelasting vaststellen voordat ze de motor opnieuw starten. Handmatige reset verbetert de bedrijfsveiligheid omdat het voorkomt dat een motor automatisch opnieuw start na een storing.
Automatische resetmodus
In de automatische resetmodus keert het overbelastingsrelais automatisch terug naar de normale bedrijfspositie nadat de interne thermische elementen zijn afgekoeld. Deze modus kan geschikt zijn voor onbewaakte apparatuur waarbij automatisch herstarten geen gevaar oplevert, zoals pompen op afstand, HVAC-ventilatoren of bepaalde compressorsystemen. De automatische resetmodus moet echter zorgvuldig worden gekozen, omdat herhaaldelijk herstarten bij een niet-opgeloste overbelasting extra belasting voor de motor kan veroorzaken.
Inzicht in de uitschakelklassen van thermische overbelastingsrelais
Verschillende motoren hebben verschillende aanloopkarakteristieken. Sommige motoren accelereren snel, terwijl andere een langere aanlooptijd nodig hebben vanwege hun hoge mechanische inertie. Thermische overbelastingsrelais worden geclassificeerd op basis van hun uitschakelkarakteristieken. Volgens IEC 60947-4-1 definieert de uitschakelklasse de maximale bedrijfstijd wanneer het relais wordt getest met 7.2 keer de ingestelde stroom.
De meest voorkomende reisklassen zijn:
| Reisklasse | Typische reistijd | Gemeenschappelijke toepassingen |
|---|---|---|
| klasse 10 | Ongeveer 10 seconden | Pompen, ventilatoren, algemene motoren |
| klasse 20 | Ongeveer 20 seconden | Transportbanden, zware lasten |
| klasse 30 | Ongeveer 30 seconden | Centrifuges, grote ventilatoren |
Het kiezen van de juiste uitschakelklasse is belangrijk. Een overbelastingsrelais van klasse 10 dat wordt gebruikt op een machine met een hoge inertie kan uitschakelen tijdens het normaal opstarten van de motor, terwijl een ongeschikte, te hoge uitschakelklasse de effectiviteit van de motorbeveiliging kan verminderen. Bij de juiste keuze moet rekening worden gehouden met de opstarttijd van de motor, de mechanische belastingseigenschappen en de aanbevelingen van de fabrikant.
Het belang van omgevingstemperatuurcompensatie
Thermische overbelastingsrelais werken op basis van de warmte die door stroom wordt gegenereerd, wat betekent dat de omgevingstemperatuur hun prestaties kan beïnvloeden. In een omgeving met hoge temperaturen, zoals een schakelkast in de buurt van warmteproducerende apparatuur of buiten in direct zonlicht, kan het overbelastingsrelais sneller zijn bedrijfstemperatuur bereiken. In een koude omgeving kan het relais trager reageren.
Om de nauwkeurigheid te verbeteren, maken hoogwaardige thermische overbelastingsrelais gebruik van temperatuurcompensatietechnologie. Dit helpt om stabiele beveiligingseigenschappen te behouden bij veranderingen in de omgevingstemperatuur. Bij de selectie van een overbelastingsrelais voor industriële toepassingen moeten technici rekening houden met de omgeving van de schakelkast, het bedrijfstemperatuurbereik en de installatieomstandigheden.
Het KRIPAL UKH-serie thermische overbelastingsrelais is ontworpen met omgevingstemperatuurcompensatie om stabiele motorbeveiliging te bieden in industriële motorbesturingstoepassingen. Zie het UKH-22 thermische overbelastingsrelais voor instelbare stroominstellingen van 0.1 tot 22 A met 3P-, 1NO- en 1NC-contactconfiguratie.
Hoe u het juiste thermische overbelastingsrelais selecteert
Bij de keuze van het juiste thermische overbelastingsrelais moet rekening worden gehouden met verschillende belangrijke toepassingsfactoren:
- Nominale motorstroom — Het stroombereik van het overbelastingsrelais moet overeenkomen met de vollaststroom die op het typeplaatje van de motor staat vermeld.
- Startmethode — De instelmethode hangt af van het type motor dat gebruikmaakt van directe inschakeling (DOL), ster-driehoekschakeling, softstarter of frequentieomvormer (VFD).
- Vereiste reisklasse — Selecteer de juiste ritklasse op basis van de acceleratietijd van de motor en de mechanische belasting.
- Milieu omstandigheden — Houd rekening met de temperatuur in de kast, de installatielocatie en de noodzaak van temperatuurcompensatie.
- Reset-modus — Kies handmatige of automatische reset, afhankelijk van de operationele veiligheidseisen.
Voor industriële motorbeveiligingssystemen biedt de KRIPAL UKH-serie instelbare stroominstellingen, betrouwbare overbelastingsbeveiliging en stabiele werking voor een breed scala aan motorbesturingstoepassingen.
Veelgestelde Vragen / FAQ
V: Op welke stroomsterkte moet een thermisch overbelastingsrelais worden ingesteld?
Bij de meeste direct-on-line motorstarters moet het overbelastingsrelais normaal gesproken worden afgesteld op een waarde die dicht bij de nominale vollaststroom van de motor ligt, volgens de aanbevelingen van de fabrikant.
V: Kan een thermisch overbelastingsrelais beschermen tegen kortsluiting?
Nee. Een thermisch overbelastingsrelais beschermt tegen langdurige overbelasting. Kortsluitbeveiliging moet worden verzorgd door aparte apparaten zoals miniatuurstroomonderbrekers (MCB's), miniatuurstroomonderbrekers (MCCB's) of zekeringen.
V: Waarom schakelt een thermisch overbelastingsrelais uit tijdens het starten van een motor?
Veelvoorkomende oorzaken zijn onder andere een onjuiste keuze van de uitschakelklasse, een te hoge mechanische belasting, een onjuiste stroomafstelling of problemen met de motor of de aangedreven apparatuur.
V: Wat is het verschil tussen overbelastingsrelais van klasse 10 en klasse 20?
Klasse 10 overbelastingsrelais schakelen sneller uit en zijn geschikt voor standaardmotoren, terwijl klasse 20 relais langere aanlooptijden mogelijk maken voor motoren met zwaardere belastingen en een hogere inertie.
Conclusie
Het correct instellen en afstellen van een thermisch overbelastingsrelais is essentieel voor de bescherming van industriële motoren tegen oververhitting en voortijdige uitval. Een betrouwbaar motorbeveiligingssysteem vereist meer dan alleen het afstemmen van het stroombereik van het relais. Ingenieurs moeten rekening houden met de vollaststroom van de motor, de startmethode, de uitschakelklasse, de resetmodus en de omgevingsomstandigheden.
Een thermisch overbelastingsrelais werkt, mits correct geselecteerd en afgesteld, samen met een contactor om de motor effectief te beschermen, onverwachte stilstand te verminderen en de levensduur van de apparatuur te verlengen.
Voor industriële toepassingen die betrouwbare motorbeveiliging vereisen, bieden de thermische overbelastingsrelais uit de KRIPAL UKH-serie een praktische oplossing met instelbare parameters en betrouwbare prestaties. Neem contact op met KRIPAL voor technische ondersteuning en hulp bij de productselectie.
Verwante bronnen
Verken het kenniscentrum >
Zoekt u een bijpassend KRIPAL-product?
Geef de spanning, hoeveelheid en bestemming door. Een engineer zal u antwoorden met opties en levertijd.
