آشنایی با رله حرارتی یا بی متال

شاید این سوال در ذهن شما هم ایجاد شده باشد که رله حرارتی چیست و چه کاربردی دارد. برای توضیح باید گفت از آنجا که موتورهای الکتریکی از حساس ترین تجهیزات محسوب می شوند و لازم است به خوبی از آنها مراقبت شود در نتیجه راهکارهای خاصی وجود دارد که با استفاده از آنها می توان عمر این موتورها را افزایش داد.یکی از بهترین راهکارها استفاده از رله حرارتی است. رله حرارتی نوعی محافظ است که از اثر حرارت جریان، به منظور قطع مدار استفاده می کند. زمانی که از بی متال به منظور حفاظت از اضافه بار در موتور استفاده می شود اغلب اوقات برای ایجاد استارت الکترومغناطیسی با کنتاکتور ac کار می کند و پس از آن در مدار کنترل و محافظت از موتور سه فاز نا همزمان استفاده می شود. در ادامه بیشتر با رله حرارتی آشنا می شوید.

بی متال یا رله حرارتی 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 .

انواع رله های حرارتی

این وسیله پرکاربرد در انواع متنوعی وجود دارد که هر کدام از مدل های آن می توانند ویژگی ها و کارکردهای مخصوص به خود را داشته باشد.به عنوان مثال تعدادی از رله ها می توانند به دو صورت خودکار و دستی کار کنند. در این صورت اگر بخواهید از مدل دستی آن استفاده کنید لازم است که ابتدا کارها را به صورت دستی انجام دهید. همچنین اگر قصد دارید تا آن را به حالت اولیه خود بازگردانید از دکمه RESET در این زمینه استفاده می کنید.همچنین در صورتی که بخواهید از نوع خود کار این رله ها استفاده کنید بدون انجام هیچ کار خاصی و تنها پس از گذشت چند دقیقه شاهد این موضوع خواهید بود که حالت مدار به صورت کاملاً خودکار و اتوماتیک به وضعیت اولیه خود بر می گردد، به بیان دیگر RESET می شود.

طرز کار رله حرارتی یا 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

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 یا رله حرارتی

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 .

رله حرارتی اضافه جریان چیست؟

یکی از انواع مدل های رله حرارتی، رله اضافه جریان می باشد که ما آن را با نام RVAA نیز می شناسیم. هنگامی که در این رله ها نیز جریان الکتریکی هدایت می شود و عبور می کند، فلزهای به کار رفته داغ و یا گرم می شود و همین مورد موجب می شود تا طول هریک از آنها بیشتر شود.ضریب انبساط هر کدام از این فلزها با دیگری متفاوت می باشد و از این رو ضریب انبساط فلزی که کمتر و پایین تر است شاهد خم شدن بی متال به سمت خود خواهد بود. لازم است بدانید یکی از مواردی که در این رله ها می تواند مورد استفاده قرار بگیرد، آهنربا است.

آهن ربا می تواند باعث عملکرد ویژه ای در داخل ساختمان رله شود. بدین صورت که با به کار گرفتن آهنربا می توانید شاهد بیشتر شدن سرعت رله حرارتی باشید. همچنین علاوه بر این مزیت می توانید از خطراتی مانند پیدا شدن جرقه و یا سوختگی محل اتصال جلوگیری کنید. به همین دلیل فراموش نکنید از آهنربا در دو قسمت بالایی و پایینی تیغه دو فلزی استفاده کنید و در نهایت نیروی مغناطیسی که در این رله ها استفاده می شوند باعث می شود تا اتصال سریعتر از زمان ممکن خود بسته شود.

سیستم دستیار هوشمند سرعت خودرو چیست و چگونه کار می کند؟