اضافه بار چیست؟
هر دستگاهی دارای توان مشخصی است و اگر توان مصرفی یک مصرف‌کننده از این حد فراتر رود، به آن اضافه بار می‌گویند. در این وضعیت، مصرف‌کننده جریانی بیشتر از جریان نامی از شبکه دریافت کرده و دمای تجهیز افزایش می‌یابد. عدم تشخیص به موقع این وضعیت می‌تواند به آسیب‌های جدی منجر شود. برای پیشگیری از این مشکلات، از رله اضافه بار استفاده می‌شود.
رله اضافه بار چیست؟
رله اضافه بار، تجهیزی است که با نظارت بر جریان، از مدار در برابر آسیب‌های ناشی از اضافه بار محافظت می‌کند. اگر جریان مدار بیش از حد مجاز باشد، رله با ارسال فرمان کنترلی، مدار را قطع می‌کند. رله‌های اضافه بار حرارتی اجازه اضافه بارهای موقت را بدون اختلال در مدار می‌دهند و در صورت خطر، مدار را قطع می‌کنند. این رله‌ها پس از حذف اضافه بار، قابل تنظیم مجدد هستند.
انتخاب مناسب رله اضافه بار حرارتی برای الکتروموتورها می‌تواند از آن‌ها در برابر مشکلاتی مانند خطای بیرینگ، خطای میله روتور، خطای سیم پیچ استاتور و خطای کوپلینگ شفت محافظت کند.
برای اطلاع بیشتر در رابطه با اینکه بیمتال چیست تا انتهای این محتوا همراه باشید.
بیمتال چگونه قطع می‌شود؟
بخش اصلی بیمتال شامل نواری از دو یا چند فلز با ضریب انبساط حرارتی مختلف است که به وسیله پرچ، لحیم یا جوش به هم متصل می‌شوند. ضریب انبساط یکی از ویژگی‌های مهم هر ماده است و دو فلز مختلف در نوار بیمتال همیشه میزان انبساط حرارتی متفاوتی دارند.
هنگام گرم شدن، به دلیل تفاوت در ضریب انبساط حرارتی، نوار بیمتال خم می‌شود. این تفاوت در جنس فلزات و ضریب انبساط آن‌ها عامل اصلی قطع در بیمتال است.
وقتی جریان از یک رسانا عبور می‌کند، دما در آن افزایش می‌یابد و رسانای بیمتال گرم می‌شود. نوار فلزی در مجاورت رسانا گرما را جذب و منبسط می‌شود و از طریق یک مکانیزم مکانیکی، مدار باز شده و جریان قطع می‌شود.
اجزای بیمتال شامل چندین قسمت اصلی است:
ترمینال: بیمتال دارای سه ترمینال ورودی با نام‌های L1، L2 و L3 است که به خروجی کنتاکتور متصل می‌شوند و سه ترمینال دیگر با نام‌های T1، T2 و T3 برای خروجی طراحی شده‌اند. به عنوان مثال، برای حفاظت از موتور، خروجی بیمتال به ورودی موتور وصل می‌شود.
دکمه تنظیم مجدد: این دکمه برای بازنشانی رله و رفع خطا به کار می‌رود و می‌تواند به صورت دستی یا خودکار تنظیم شود. در حالت خودکار، کنتاکت‌ها پس از هر عملکرد به صورت خودکار به وضعیت اولیه بازمی‌گردند.
نوار فلزی: بیمتال از نوارهای فلزی با دو جنس متفاوت و ضریب انبساط مختلف استفاده می‌کند. این نوارها با جذب گرما منبسط شده و مدار را قطع می‌کنند تا حفاظت ایجاد شود.
رسانای عبور جریان: یک رسانا که معمولاً در کنار نوار فلزی قرار دارد، جریان را جذب کرده و گرما را به نوار فلزی منتقل می‌کند. این رسانا در برخی از رله‌های اضافه بار حرارتی به صورت سیم‌پیچی طراحی شده است.
مکانیزم مکانیکی قطع: با انبساط نوار فلزی، تیغه‌ای تحت تاثیر قرار می‌گیرد که با جابجایی خود، اتصال کنتاکت‌ها را قطع می‌کند.
کاربردهای بیمتال
کاربردهای بیمتال در حفاظت از موتورهای تکفاز و سه فاز مانند پمپ‌ها، کمپرسورها، میکسرها، نوار نقاله و آسانسورها بسیار مهم است. برای انتخاب بیمتال مناسب، پارامترهایی نظیر محدوده جریان، ولتاژ نامی و استانداردهای بین‌المللی باید در نظر گرفته شوند.
در تنظیم جریان، رله اضافه بار حرارتی با استفاده از پتانسیومتر چرخشی تنظیم می‌شود و پس از قطع مدار به دلیل اضافه بار، زمان مشخصی برای خنک شدن بیمتال نیاز است. تنظیم مجدد رله به صورت دستی یا خودکار انجام می‌شود و تا زمان خنک شدن کامل نمی‌توان آن را بازنشانی کرد.
دکمه تست برای بررسی عملکرد صحیح رله و شبیه‌سازی خاموش شدن آن استفاده می‌شود. با فشار دکمه STOP، کنتاکتور قطع شده و جریان بار متوقف می‌شود و با رهاسازی دکمه، بار به مدار بازمی‌گردد.
مزایا و معایب بیمتال
مزایای بیمتال شامل محافظت از موتور در برابر حرارت زیاد، هزینه کم و داشتن دکمه تست داخلی جهت عیب یابی است. برخی رله‌های اضافه بار حرارتی نیز دارای دکمه انتخاب کلاس تریپ هستند. بیمتال با داشتن محدوده جریان گسترده و عملکرد ریست (دستی یا اتوماتیک)، قابل نصب مستقیم بر روی کنتاکتور است. از معایب بیمتال می‌توان به عدم عملکرد قطع مستقیم و نیاز به وسایل کلید زنی مانند کنتاکتور، ناتوانی در محافظت از اتصال کوتاه، عملکرد نسبتا کند، نیاز به خنک شدن نوار فلزی پس از عمل و عملکرد ضعیف در استارت‌های سنگین اشاره کرد.
جمع بندی
در این مقاله با رله اضافه بار حرارتی یا بیمتال آشنا شدیم. این تجهیز با استفاده از تفاوت ضریب انبساط دو فلز، مدار را از اضافه جریان محافظت می‌کند و در مدارهای راه‌انداز موتور بسیار کاربرد دارد.
برای کسب مهارت در صنعت برق، آشنایی با تجهیزات اهمیت دارد. دوره "آموزش برق صنعتی ماهر" می‌تواند به شناسایی تجهیزات و کاربردهای آن کمک کند.
- ۰ ۰
- ۰ نظر