مجله تخصصی خودرو اخبار خودرو , قیمت خودرو , خرید و فروش خودرو , قیمت ماشین , قیمت اتومبیل
رله حرارتی ( بی متال ) چیست و چه کاربردی دارد ؟
برای حفاظت از موتورهای الکتریکی در مقابل اضافه بار از رله های حرارتی ( بی متال ) استفاده می شود . اساس کار این رله ها بر پایه اختلاف ضریب انبساط طولی دو فلز به کار رفته است .
بر اثر عبور جریان از بی متال ، دو فلز گرم می شوند و طول آنها افزایش می یابد. از آن جایی که ضریب انبساط طولی یکی از فلزات بیشتر از دیگری است . دو فلز با هم به سمت فلزی که ضریب انبساط طولی کمتری دارد خم می شود . در نتیجه مسیر عبور جریان کنتاکت ها باز و مدار قطع می شود .
طرز کار بی متال
در رله های حرارتی ، سه تیغه تعبیه شده که سیم حا مل جریان چند حلقه به دور آن پیچیده می شود . در اثرعبور جریان اضافه بار ، هادی ها گرم ، حرارات به بی متال منتقل می شود و با عث خم شدن تیغه می شود . حرکت هر یک از بی متال ها به اهرمی فشار می آورد و با جا به جا شدن اهرم ، یک میکرو سوئچ که دارای کنتاکت تبدیل باز و بسته است تغییر وضعیت می دهد و مدار فرمان را قطع می کند . برای افزایش سرعت عملکرد بی متال و جلوگیری از جرقه و سوختگی محل اتصال ، از آهن ربا در بالا و پایین تیغهٔ دوفلزی استفاده می شود که نیروی مغناطیسی آن به بسته شدن سریع اتصال کمک می کند .
رله های اضافه بار ( بی متال ) تنظیم پذیر هستند و می توان آن ها را به گونه ای تنظیم کرد که جریان هایی بین 1.05 تا 10 برابر جریان نامی موتورها را قطع کنند . رلهٔ بی متال سه فاز معمولاً دارای سه پل قدرت و دو کنتاکت فرمان است ( یک کنتاکت باز برای اتصال به سیستم هشداردهنده و یک کنتاکت بسته برای قراردادن در مسیر تغذیهٔ کنتاکتور ) . کنتاکت معمولاً بستهٔ بی متال با شماره های 96 – 95 و کنتاکت معمولاً باز آن با شماره های 98 – 97 مشخص می شود .
برخی از رله های بی متال دارای دو حالت دستی و خودکار هستند که در حالت دستی اگر رله عمل کند باید آن را به صورت دستی و با فشردن دکمهٔ RESET به حالت اول بازگرداند ، اما در حالت خودکار برگشتن به حالت اول پس از گذشت مدتی معین به صورت خودکار انجام می شود .
در صورت استفاده از یک بی متال سه فاز برای یک مصرف کننده تکفاز ، باید قطع کننده یکی از فازها را با قطع کننده فاز دیگر سری نموده و از کنتاکت باقی مانده باید برای اتصال نول به مصرف کننده استفاده نمود .
قسمت های مختلف یک رلهٔ حرارتی عبارتند از :
1- تیغه های اتصال به کنتاکتور
2- ترمینال های اتصال به کابل موتور
3- ترمینال مشترک مدار فرمان
4- پیچ تنظیم جریان
5- ترمینال های باز و بستهٔ مدار فرمان
6- پیچ تغییر وضعیت
7- دکمه برگشت وضعیت
تست بی متال
1- حالت سرد COLD : در این روش دو برابر جریان نامی بی متال تزریق می گردد و زمان عملکرد رله بی متال یادداشت می شود .
2- حالت گرم HOT : چون این تست پس از تست حالت سرد و پس از عمل کردن رله صورت می گیرد ، تست گرم نامیده می شود . در این روش جریانی معادل شش برابر جریان نامی تزریق شده و زمان عملکرد رله بی متال یادداشت می گردد .
3- حالت دو فاز : در این روش در مدار بالا یکی از فازها را قطع کرده و مدار را با دو فاز می بندند . و زمان عملکرد رله را یادداشت می کنند .
نوعی رلهٔ دقیق حرارتی اضافه جریان (RVAA)
در اثر عبور جریان الکتریکی از بی متال هر دو فلز گرم شده و طول آن ها زیاد می شود اما از آنجایی که ضریب انبساط دو فلز متفاوت است ، بی متال به سمت فلزی که ضریب انبساط پایین تری دارد خم می شود . این جابجایی به وسیلهٔ اهرم یا به صورت مستقیم کنتاکت ها را قطع یا وصل می کند . از این ویژگی در فیوز ها و رله های بی متال استفاده می شود .
برای افزایش سرعت عملکرد بی متال و جلوگیری از جرقه و سوختگی محل اتصال ، از آهن ربا در بالا و پایین تیغهٔ دوفلزی استفاده می شود که نیروی مغناطیسی آن به بسته شدن سریع اتصال کمک می کند .
رله های حرارتی ( بی متال ) تنظیم پذیر هستند و می توان آن ها را به گونه ای تنظیم کرد که جریان هایی بین 1.05 تا 10 برابر جریان نامی موتورها را قطع کنند . ( روش تنظیم رلهٔ حرارتی بدین گونه است که باید پیچ تنظیم آن را برابر جریان نامی الکتروموتور تنظیم نمود . )
رلهٔ بی متال سه فاز معمولاً دارای سه پل قدرت و دو کنتاکت فرمان است ( یک کنتاکت باز برای اتصال به سیستم هشدار دهنده و یک کنتاکت بسته برای قرار دادن در مسیر تغذیهٔ کنتاکتور ) . کنتاکت معمولاً بستهٔ بی‌متال با شماره های 96 – 95 و کنتاکت معمولاً باز آن با شماره های 98 – 97 مشخص می شود .
برخی از رله های بی متال دارای دو حالت دستی و خودکار هستند که در حالت دستی اگر رله عمل کند باید آن را به صورت دستی و با فشردن دکمهٔ RESET به حالت اول بازگرداند ، اما در حالت خودکار برگشتن به حالت اول پس از گذشت مدتی معین به صورت خودکار انجام می شود .
قسمت های مختلف یک رلهٔ حرارتی عبارتند از :
1- تیغه های اتصال به کنتاکتور
2- ترمینال های اتصال به کابل موتور
3- ترمینال مشترک مدار فرمان
4- پیچ تنظیم جریان
5- ترمینال های باز و بستهٔ مدار فرمان
6- پیچ تغییر وضعیت
7- دکمه برگشت وضعیت
هنگام استفاده از یک بی متال سه فاز در مدار تک فاز ، دو تیغهٔ بی‌متال را با هم سری می کنیم و سیم فاز را از آن عبور می دهیم و تیغهٔ سوم برای سیم نول استفاده می شود .
بی متال چیست ؟
بی متال حرارتی یکی از خانواده های بسیار پرکاربرد در زمینه فلزات روکش دار ( روکشی از فلزی دیگر ) هستند . اما بی متال حرارتی چیست ؟ برای حفاظت از موتورهای الکتریکی در مقابل اضافه بار از رله های حرارتی ( بی متال ) استفاده می شود . اساس کار این رله ها بر پایه اختلاف ضریب انبساط طولی دو فلز به کار رفته است .
بر اثر عبور جریان از بی متال ، فلز گرم می شوند و طول آنها افزایش می یابد . از آن جایی که ضریب انبساط طولی یکی از فلزات بیشتر از دیگری است . دو فلز با هم به سمت فلزی که ضریب انبساط طولی کمتری دارد خم می شوند . در نتیجه مسیر عبور جریان کنتاکت ها باز و مدار قطع می شود .
در فرم اولیه خود ، بی متال حرارتی متشکل از دو فلز با ضرایب مختلف انبساط حرارتی (CTE) هستند که به هم متصل شده اند . تفاوتی که ضریب انبساط حرارتی فلزات موجب می شود این است که ویژگی منحصر به فرد انعطاف و خمیدگی را درنتیجه قرار گرفتن در معرض تغییر دما ، به بی متال حرارتی می دهد . مقدار خمیدگی در بی متال های حرارتی متناسب با تغییرات دما می باشد . این ویژگی تکرار پذیر و قابل پیش بینی هست . این خواص منحصر به فرد است که بی متال حرارتی را در هر کاربرد مرتبط با تشخیص و تابعی از دما قابل استفاده می کند .
بخش های قابل فرم دهی فلز به شکل سیم پیچ یا حرکت سریع آن ، می تواند در ساختن و قطع مدارات الکتریکی ، نشان دادن یا جبران تغییرات دمایی ، شیرآلات باز یا بسته و انجام بسیاری از کارهای تکرار پذیر استفاده شود . به دلیل قابلیت اطمینان آن ، بی متال حرارتی به عنوان یک راه حل اقتصادی برای سنجش دما ئ کاربرد های کنترل در طیف وسیعی از صنایع مانند خودرو ، برق ، تهویه مطبوع یا لوازم خانگی به کار گرفته می شود .
در منزل ، محل کار ، هواپیما ، قایق یا اتومبیل تقریباً همیشه در مجاورت یک دستگاه بی متال حرارتی قرار دارید . بیش از یکصد بی متال حرارتی منحصر به فرد تولید شده است که می تواند برای برآورده کردن نیاز های خاص مورد استفاده قرار گیرد . تولید این فلزات و قطعات با عملکرد بالا و درک کاربردهای بی شمار آن ها و پارامتر های پردازشی برای عملکرد آن ها ، کمک به سزایی در صنایع گوناگون بوده است .
اجزای رله حرارتی :
1- تیغه های اتصال به کنتاکتور
2- ترمینال های اتصال به کابل موتور
3- ترمینال مشترک مدار فرمان
4- پیچ تنظیم جریان
5- ترمینال های باز و بستهٔ مدار فرمان
6- پیچ تغییر وضعیت
7- دکمه برگشت وضعیت
انواع رله اضافه بار
رله اضافه بار وسیله ای است که از موتور الکتریکی در برابر اضافه بار و خرابی فاز محافظت می کند . اضافه بار به شرایطی گفته می شود که در آن ، موتور برای مدت نسبتاً طولانی جریان را بالاتر از مقدار نامی خود می کشد . این بزرگ ترین عیب در موتور است و می تواند منجر به افزایش دما در سیم پیچ آن شود . از این رو جلوگیری از ادامه آن و بازگشت سریع به حالت عادی مهم است .
رله های اضافه بار به سه نوع رله اضافه بار حرارتی ، رله اضافه بار مغناطیسی و رله اضافه بار الکترونیکی دسته بندی می شوند .
1- رله اضافه بار حرارتی
رله اضافه بار حرارتی یک وسیله حافظتی است و عمدتاً برای قطع برق در زمان عبور بیش از حد جریان از موتور استفاده می شو د. برای دستیابی به این هدف ، این رله ها در حالت عادی بسته (Normally Closed) یا (NC) هستند . هنگامی که جریان زیادی در مدار موتور برقرار می شود ، به دلیل افزایش دمای موتور ، رله باز می شود .
رله های اضافه بار در ساخت و همچنین کاربرد ، با مدارشکن ها ارتباط دارند . با این حال ، اگر اضافه بار حتی برای لحظه ای اتفاق بیفتد ، اکثر مدارشکن ها مدار را قطع می کنند . در واقع ، مدارشکن ها نیز با توجه به مشخصات گرم شدن موتور طراحی شده اند . رله های اضافه بار حرارتی به دو نوع رله حرارتی بی متال ( دو فلزی ) و ذوب لحیم تقسیم می شوند .
رله حرارتی بی متال در اصل بر اساس خصوصیات الکترو حرارتی در یک نوار دو فلزی کار می کند . به گونه ای در مدار موتور قرار می گیرد که جریان موتور از قطب های آن عبور کند . نوار دو فلزی تحت تأثیر مستقیم یا غیرمستقیم جریان گرم می شود و وقتی جریان از مقدار تنظیم شده بیشتر شود ، خم می شود .
رله حرارتی بی متال همیشه در ترکیب با کنتاکتور می کند . هنگامی که نوارهای دو فلزی گرم می شوند ، کنتاکت ( تریپ ) (Trip) یا قطع فعال می شود که به نوبه خود منبع تغذیه سیم پیچ کنتاکتور را قطع و آن را از برق خارج می کند . زمان قطع همیشه با جریان گذرنده از رله حرارتی بی متال رابطه عکس دارد . از این رو ، هرچه جریان بزرگ تر باشد ، باید سریع تر قطع شود . بنابراین ، از رله حرارتی بی متال به عنوان رله وابسته به جریان و معکوس با زمان یاد می شود .
2- رله اضافه بار مغناطیسی
رله اضافه بار مغناطیسی با تشخیص شدت میدان مغناطیسی که از جریان موتور ایجاد می شود ، کار می کند . این رله را می توان با یک هسته مغناطیسی متغیر درون سیم پیچی که جریان موتور از آن عبور می کند ، ساخت. آرایش شار درون سیم پیچ هسته را به سمت بالا می کشد . با بیشتر درگیر شدن هسته ، مجموعه ای از اتصالات رله را قطع می کنند .
3- رله اضافه بار الکترونیکی
رله های اضافه بار الکترونیکی نوار دو فلزی ندارند . در عوض ، از حسگر های دما یا ترانسفور ماتورهای جریان برای سنجش میزان جریان گذرنده از موتور استفاده می کنند . این رله ها مبتنی بر فناوری مبتنی بر ریزپردازنده هستند و در آن ها ، دما با استفاده از ترمیستور PTC سنجیده شده و از آن برای قطع مدار در صورت خطای اضافه بار استفاده می شود . برخی از رله های اضافه بار الکترونیکی دارای ترانسفورماتور جریان و سنسور های اثر هال هستند که مستقیماً جریان را اندازه می گیرند .
مزیت عمده رله الکترونیکی نسبت به رله حرارتی این است که نداشتن نوار دو فلزی منجر به اتلاف حرارت کمتری در داخل رله می شود . همچنین ، رله های الکترونیکی دقیق تر از رله های حرارتی هستند .
بیشتر بخوانید:
