بیمتال یا رله حرارتی
پیش از اینکه به تعریف بیمتال بپردازیم باید بدانید زمانیکه مصرف کننده، جریان بسیار زیاد غیر عادی از شبکه دریافت نماید با گرمای بسیاری منتهی از جریان مواجه خواهد شد. نهایتا خسارت های مکانیکی دستگاه اجتناب ناپذیر خواهد بود. بنابر آنچه ذکر شد به منظور تعیین به موقع اضافه بار به مکانیزمی نیازمند هستیم که در زمان مساعد، مدار را قطع کنند . در صنعت این مکانیزم به عنوان رله اضافه بار شناخته می شود. یکی از حائز اهمیت ترین مدل های رله های اضافه بار، رله حرارتی یا بیمتال است. در این مقاله بیشتر به تعریف بیمتال و کارکرد و مزایا و معایبش خواهیم پرداخت.
مطلب مرتبط:
تعریف اضافه بار
هر سیستمی یک توان مشخص دارد. اگر توان نامی کمتر از توان مصرفی در مصرف کننده (دستگاه) باشد، به اصطلاح اضافه بار ایجاد شده است. در صورتیکه اضافه بار ایجاد شود مصرف کننده جریانی بیشتر از جریان نامی را از شبکه دریافت خواهد کرد و گرم شدن بیش از حد سیستم اولین عکس العمل به اضافه بار خواهد بود. حال اگر اضافه بار در زمان مناسب شناسایی نگردد مصرف کننده متحمل آسیب‌های جدی می‌گردد. در نتیجه به منظور شناسایی این بحران و ممانعت از خسارت‌های اضافه بار از سیستمی به نام رله اضافه بار بهره می برند.
اقسام رله های اضافه بار
رله های اضافه بار سیستم های هستند که با صدور دستور انقطاع، از مدار در مقابل خسارت های منتج از اضافه بار محافظت می کنند. رله های بار را می توان بر پایه روش انقطاع به سه دسته تقسیم کرد.
- رله اضافه بار حرارتی یا رله حرارتی یا بیمتال
- رله اضافه بار مغناطیسی
- رله اضافه بار الکتریکی
تقسیم بندی های رله های اضافه بار هستند. در این مقاله پیرامون رله های حرارتی یا بیمتال بیشتر خواهیم آموخت.
درباره رله حرارتی یا بیمتال چه می دانیم؟
رله اضافه بار سیستمی است که با رفتارنگاری جریان، از مدار در مقابل خسارت‌های متأثر از اضافه بار محافظت می‌کند. بدین معنی که چنانچه مدار جریانی بیشتر از حد مجاز داشته باشد با فرستادن فرمان کنترلی، سبب قطع مدار می‌گردد. بیمتال‌ها دستور اضافه بارهای گذرا و بدون خسران (نظیر استارت موتور) را بدون بوجود آمدن هرج و مرج و خسارت در مدار صادر می کنند. لیک چنانچه بار به قدری فرونی یابد که منجر خسارت به مدار گردد، اتصال آن را منقطع می‌کنند. این سیستم پس از ستردن اضافه بار قابلیت تنظیم مجدد را دارا است.
با گزینش مدل متناسب بیمتال با کارکرد درخور جهت الکتروموتور ها، قادر خواهیم بود از موتور در مقابل خسارت هایی نظیر اختلال عملکرد بیرینگ، اختلال عملکرد روتور، اختلال عملکرد سیم پیچ استاتور و اختلال عملکرد کوپلینگ شفت حفاظت به عمل آورد.
مطلب مرتبط :
مهمترین علت ایجاد انقطاع در بیمتال
حائز اهمیت ترین قسمت بیمتال، از یک نوار فلزی تشکیل شده از دو یا چند ماده با ضریب انبساط دمایی متباین است، که بوسیله پرچ، لحیم کاری یا جوش به یکدیگر اتصال یافته‌اند. ضریب انبساط، مهمترین خصوصیت هر ماده به حساب می‌آید. دو فلز متمایز و گوناگون، همواره درای ضریب انبساط دمایی متفاوت ازیکدیگر هستند.
در رشته بیمتال، دو فلز متمایز و گوناگون به سبب مغایرت در ضریب انبساط دمایی زمان گرم شدن، دارای انحنا می‌گردند. بنابراین، تفاضل و تفاوت در نوع متریال این فلزات و برآیند افتراق در ضریب انبساط آن ها، مهمترین سبب انقطاع در بیمتال به شمار می‌آید.
راندمان و کارکرد بیمتال
در زیرساخت‌های صنعتی ضرورت دارد که موتور به شکل خودکار منفصل یا متصل گردد و کلید کنترل شونده درخور با مدل بار در نظر گرفته شود. به جهت انفصال خودکار موتورها در شرایطی که فزونی میزان دمای بدنۀ موتور منتج از افزایش بار، بیمتال و یا رله های دمایی مغناطیسی در مدار به کار گذاشته شود.
بیمتال به منظور محافظت و نگهداری از موتور الکتریکی در برابر اضافه بار مورد بهره وری واقع می گردد و به کلید کنترل شونده پیوست می‌گردد. کارکرد بیمتال زیمنس بدین شکل است که چناچه جریانی فزون از میزان جریان در نظر گرفته شده روی بی متال از آن بگذرد، واکنش نشان داده و در محل عبور جریان انفصال ایجاد می کند. در حقیقت رله به المان دمایی تجهیز گردیده است و در زمان‌هایی که گردش بار اسمی پایدار می‌گردد میزان المان تقریباً پذیرفتنی است (بصورت متداول و مرسوم ۴۰ درجه سانتی گراد).
فزونی میزان گرما متضمن سپری گشتن مدت زمان و منتقل شدن گرما به المان مهم و حیاتی به میزان حرارت است. بدین سبب رله بیمتال برای اتصال کوتاه کارایی نخواهد داشت زیرا تعویق کمابیش فراوانی دارد و رله حرارتی مغناطیسی جایگزین آن می‌گردد.
قطعات عمده بیمتال
پایانه
سه پایانه داخل شونده در بیمتال با اسم های L1، L2 و L3 تعیین گردیده است و به بلاواسطه به خروجی کلید کنترل شونده وصل می‌گردد. سه پایانه T1، T2 و T3 پایانه های های خروجی به حساب می‌آیند. برای نمونه به منظور محافظت و نگهداری از موتور، مدخل آن به پایانه‌های خروجی بیمتال وصل می‌گردد.
کلید ساماندهی دوباره
این کلید که به منظور ساماندهی دوباره رله و برطرف کردن اشکالات مورد بهره‌وری واقع می‌گردد. در دو وضعیت کلید گزینش دستی یا ساماندهی دوباره اتوماتیک قابل دسترسی است. زمانی بیمتال وارد عمل می شود که اتصالات آن دچار دگرگونی حالت شوند به منظور برگرداندن اتصال های بیمتال به شکل طبیعی می بایست از کلید ساماندهی دوباره (RESET) استفاده کرد.
زمانی که وضعیت ساماندهی دوباره اتوماتیک گزینش می گردد. سرانجام ساماندهی رله به شکل اتوماتیک در دسترس خواهد بود. بدین معنی که چناچه تصمیم داشته باشیم بعد از هر بار کارکرد، اتصلات بیمتال به شکل اتوماتیک به شکل آغازین خود تغییر حالت بدهند، می بایست کلید ساماندهی دوباره را بر روی وضعیت A(Automatic) بگذاریم. به جزء این باشد بعد از هر بار کارکرد، می بایست بیمتال را به شکل دستی مجدداً راه اندازی شود.
رشته فلزی
از رشته‌های فلزی با دو متریال و دو ضریب انبساط متمایز و گوناگون در این سیستم مورد بهره برداری واقع می‌گردد.
هادی گذر جریان
یک هادی که عمدتاً در کنار رشته واقع می‌شود. با اخذ سیلان حرارتی و حرارت خود را به رشته فلزی انتقال می‌دهد. این هادی در بعضی از بیتمال‌ها به صورت سیم پیچی پیرامون یک متریال غیر هادی است.
ساختار مکانیکی انفصال
با بسط رشته فلزی، به صورت متداول یک تیغه متأثر از مکانیکی بسط رشته می گردد و با منتقل کردن خود پیوند اتصالات را منفصل می کند.
موارد استفاده بیمتال
بیمتال‌ها محافظت اضافه بار در نظر گرفته شده برای موتور های تکفاز و سه فاز نظیر پمپ ها، کمپرسور ها، میکسر ها، نوار نقاله، آسانسور و… را مهیا می کند.
حتما بخوانید:
عوامل مداخله‌گر گزینش بیمتال
زمان گزینش یک بیمتال، عوامل مداخل‌گری مظیر گستره سیلان، ولتاژ اسمی، درجه انفصال، ولتاژ نامی نارسانا، استانده‌های جهانی، درجه حرارت فضای پیرامون، کارکرد دستی یا اتوماتیک تأثیرگذار هستند.
شروط ویژه کار بیمتال
ساماندهی سیلان
بیتمال با بهره برداری از یک پتانسیومتر دورانی با سیلان اسمی موتور ساماندهی می‌گردد. معیار پتانسیومتر چرخشی بر اساس آمپر کالیبره می‌گردد.
ساماندهی دوباره دستی و اتوماتیک
زمانی که ساماندهی دوباره دستی مورد گزینش قرار گرفت، با لمس و فشار کلید راه‌اندازی مجدد قادر خواهد بود به صورت مستقیم بر روی سیستم ساماندهی دوباره انجام دهد. زمانی که ساماندهی دوباره اتوماتیک گزینش می شود رله به صورت اتوماتیک راه اندازی می گردد. ساماندهی محدد هنگامی که زمان راه اندازی به انجام نرسیده است، امکان پذیر نخواهد بود.
مدت زمان کاهش دما
پس از انفصال مدار به سبب اضافه بار، یک بازه زمانی مشخص مورد نیاز است که رشته‌های دو فلزی بیمتال کاهش دما پیدا کنند. رله اضافه بار تنها هنگامی قابلیت ساماندهی دوباره را خواهد داشت که کاهش دما داشته باشد.
کلیدتست
بیتمال آماده را می شود با کلید TEST تست کرد. کلید تست به منظور همگون سازی آف شدن رله مورد بهره برداری واقع می‌گردد.
کارکرد STOP
با فشردن کلید STOP، اتصالات عموماً باز و بسته می شوند و کلید کنترل شونده منفصل می‌گردد. در نتیجه سیلان بار منفصل خواهد شد. با آزاد کردن کلید STOP، بار به وسیله کلید کنترل شونده به مدار باز خواهد گشت.
اقسام مختلف بیمتال
بیمتال ها بر قاعده درجه انفصال امکان این را دارند که به درجه های متعدد تسهیم شوند. درجه انفصال بدین معنی است که در ۶۰۰٪ (۶ برابر) بیشترین سیلان چه زمانی مورد نیاز است که بیتمال منفصل گردد. بیتمال بر قاعده این توصیفات به درجات متعدد کیفیت درجه‌بندی می‌شوند. در نتیجه می‌توان چنین استنباط کرد:
مدت درجه‌بندی به دوره زمانی مورد نیاز برای رله در وضعیت اضافه بار که سبب انفصال می‌گردد گفته شود. شایع‌ترین درجات رتبه ۱۰، رتبه ۲۰ و رتبه ۳۰ هستند.
درجات وضعیت بر اساس NEMA
استانده NEMA MG-1 4 مدل خاصی از درجات را توصیف می کند. متداول ترین درجات در این استانده ۵، ۱۰، ۲۰ و ۳۰ هستند.
- درجه ۵ بیشتر برای بارهایی که به انفصال فوری احتیاج دارند، مورد بهره برداری واقع می‌شوند.
- درجه ۱۰ بیشتر برای حفاظت از موتورهای پمپ شناور با توانایی دمایی کم مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- کلاس ۲۰ بیشتر به منظور مصارف متداول بایسته است.
- کلاس ۳۰ بیشتر برای بارهایی با اینرسی زیاد احتیاج است که از خاموش شدن‌های نابایست ممانعت کند.
ﻫﺮ بیتمال ﺳﻪ ﻓﺎز از ﺳﻪ اتصال ﻗﺪرت به منظور گذر سیلان بنیادین کاربر ﻛﻪ پس از کلید کنترل شونده قرار داده می‌شود و از دو اتصال ﻓﺮﻣﺎن استفاده می‌کند. از دو اتصال ﻓﺮﻣﺎن یک اتصال مسدود اﺳﺖ و برای انفصال ﻣﺪار ﺗﻐﺬﻳﻪ ﺑﻮﺑﻴﻦ کلید کنترل شونده مورد استفاده قرار می‌گیرد و دو اتصال بعدی مفتوح اﺳﺖ ﻛﻪ بعد از انجام کار بیمتال، مسدود می شود و به منظور آگاهی ﻳﺎ اتصال ﻣﺪار ﻫای اﺿﻄﺮاری مورد استعمال قرار می‌گیرد.
مزیت‌های بیمتال
- از افزایش دمای بیش از اندازه موتور جلوگیری می کند.
- یک دستگاه مقرون به صرفه است.
- بیمتال دارنده کلید آزمایش داخلی است که به منظور شناسایی عیوب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- بعضی از بیمتال ها دارنده کلید گزینش درجه کیفیت هستند.
- دارنده گستره سیلان وسیع و با قابلیت ساماندهی.
- کارکرد راه اندازی مجدد دارد (دستی یا خودکار).
- امکان این وجود دارد که آن را به طور مستقیما بر روی یک کلید کنترل شونده راه اندازی کرد.
معایب بیمتال
- قابلیت حفاظت و نگهداری در مقابل وصل شدن های مختصر را دارا نیست.
- واکنش‌های کم و بیش آهسته ای دارد.
- در راه اندازی‌های ثقیل کارکرد مناسبی ندارد.
حتما بخوانید: کنتاکتور خلا چیست؟ کاربرد آن
نتیجه‌گیری
در این مقاله عملکرد سیستم بیمتال را مورد بازبینی و مطالعه قرار دادیم. این سیستم بر قاعده مغایرت نرخ بسط دو فلز، از مدار در مقابل افزایش سیلان حفاظت می‌کند. این سیستم در مدار استارت موتور کارکرد بسیاری دارد. شما میتوانید با مراجعه به سایت فروشگاهی ما، انواع بیمتال را خریداری کنید. همچنین جهت کسب اطلاعات بیشتر میتوانید فرم درخواست مشاوره را کامل کنید تا مشاوران ما در کمترین زمان ممکن با شما تماس بگیرند.
