بی متال
در هر سیستم الکتریکی صنعتی که از موتورهای سهفاز استفاده میکند، حفاظت از تجهیزات در برابر جریانهای بیش از حد مجاز (اضافه بار) امری حیاتی است. افزایش جریان، حتی اگر کمتر از جریان اتصال کوتاه باشد، باعث گرم شدن بیش از حد سیمپیچ موتور شده و به مرور زمان عایقبندی آن را تخریب میکند و منجر به خرابی پرهزینه میشود. اینجاست که رله حرارتی بیمتال نقش اساسی خود را ایفا میکند.
ساختار و اصل عملکرد قطعه بیمتال
بیمتال (Bimetal) اساس عملکرد رلههای حرارتی است. این قطعه از دو نوار فلزی با ضرایب انبساط حرارتی کاملاً متفاوت تشکیل شده است که به صورت محکم به هم جوش یا پرچ شدهاند.
اصل عملکرد:
هنگامی که جریان نامی موتور از رله عبور میکند، دو نوار فلزی با هم گرم میشوند. چون ضریب انبساط حرارتی دو فلز متفاوت است، یکی نسبت به دیگری بیشتر منبسط میشود. این تفاوت در انبساط باعث میشود که کل قطعه بیمتال خمیده شود. میزان خمش مستقیماً با مقدار جریان اضافه بار و مدت زمان اعمال آن متناسب است.
نقش بیمتال در رله حرارتی
در رله حرارتی، قطعه بیمتال وظیفه اصلی راهاندازی مکانیزم قطع مدار را بر عهده دارد:
- تحریک: با رسیدن جریان اضافه بار به حد مشخص، بیمتال خم میشود.
- فعالسازی اهرم: خمش بیمتال، یک اهرم مکانیکی را به حرکت در میآورد.
- قطع مدار فرمان: این اهرم به یک کنتاکت کمکی (معمولاً NC یا بسته) متصل است که مدار فرمان (کویل کنتاکتور) را قطع میکند.
- تأخیر زمانی (Time Delay): به دلیل نیاز موتور به تحمل جریان هجومی (Inrush Current) در لحظه راهاندازی، این رلهها دارای تأخیر زمانی هستند که توسط طراحی خود قطعه بیمتال تعیین میشود.
فراز صنعت همواره در توصیههای فنی خود بر اهمیت انتخاب رله حرارتی با منحنی عملکرد دقیق متناسب با منحنی بار موتور تأکید دارد.
انواع حفاظت و تنظیمات در رلههای بیمتال
رلههای حرارتی بر اساس مقدار جریان تنظیم شده (Set Current) عمل میکنند. این تنظیم به اپراتور اجازه میدهد تا جریان نامی موتور (FLA) را به دقت روی صفحه رله تنظیم کند.
- حفاظت در برابر اضافه بار مداوم: وظیفه اصلی رله، جلوگیری از آسیب حرارتی به سیمپیچها است.
- حفاظت سهفاز (سه قطبی): در این رلهها، جریان هر سه فاز از سه عنصر بیمتال مجزا عبور میکند و هرگونه عدم تعادل جریان را تشخیص میدهد.
تجهیزات حفاظتی که فراز صنعت تأمین میکند، این قابلیت تنظیم دقیق جریان را به همراه تأخیر زمانی قابل تنظیم برای مقابله با جریانهای راهاندازی ارائه میدهند.
مقایسه با حفاظت مغناطیسی (تفاوت با مدارات اتصال کوتاه)
باید توجه داشت که رله حرارتی (بیمتال) برای حفاظت در برابر اضافه بار طولانیمدت طراحی شده است. برای حفاظت در برابر اتصال کوتاه (Short Circuit) که جریانی بسیار بالا و لحظهای دارد، باید از فیوزها یا کلیدهای مغناطیسی (Circuit Breakers) استفاده شود. فراز صنعت توصیه میکند که همیشه از ترکیب حفاظت حرارتی (بیمتال) و حفاظت مغناطیسی (فیوز/کلید) برای امنیت کامل موتور استفاده شود.
اهمیت طراحی و کیفیت متریال در عملکرد بیمتال
کیفیت آلیاژ فلزات و دقت فرآیند پرچ یا جوشکاری در ساخت عنصر بیمتال، تعیینکننده طول عمر و دقت رله است. بیمتالهای بیکیفیت به مرور زمان دچار خزش (Creep) شده و کالیبراسیون اولیه خود را از دست میدهند.
فراز صنعت با تأکید بر انتخاب برندهای تولیدکننده معتبر، تضمین میکند که عناصر بیمتال مورد استفاده، کمترین تغییرات را در طول زمان تجربه کنند. این تعهد به کیفیت، بنیان اعتماد مشتریان به راهکارهای حفاظتی فراز صنعت است.
نقش فراز صنعت در ارائه راهکارهای حفاظتی کامل
در طراحی تابلوهای کنترل مدرن، علاوه بر سادگی نصب، یکپارچگی با سایر اجزا مهم است. رلههای حرارتی مدرن قابلیت کوپل شدن مستقیم روی کنتاکتورها را دارند. شرکت فراز صنعت در زمینه تأمین این مجموعههای کامل (کنتاکتور + رله حرارتی) فعالیت گستردهای دارد.
یکی از چالشهای رایج، انتخاب صحیح رله برای موتورهای با سرعت راهاندازی متفاوت است. کارشناسان فراز صنعت با بررسی مشخصات موتور، بهترین رله متناسب با منحنی عملکرد بیمتال آن را پیشنهاد میدهند. همچنین، در مواردی که نیاز به قطع و وصل مکرر باشد، فراز صنعت مدلهای دارای قابلیت سرویسدهی بالا را توصیه میکند.
برای تضمین عملکرد بهینه در محیطهای با نوسان دمای محیطی، فراز صنعت مدلهایی با قابلیت جبران دمایی (Temperature Compensation) را معرفی میکند تا دقت رله حفظ شود. این دقت در تجهیزاتی که توسط فراز صنعت عرضه میگردد، یک استاندارد محسوب میشود.
جمعبندی و نتیجهگیری
رله حرارتی بیمتال یک دستگاه محافظ ساده اما فوقالعاده مؤثر است که با استفاده از یک پدیده فیزیکی ساده (انبساط حرارتی دو فلز) از سرمایههای اصلی صنعتی محافظت میکند. انتخاب درست این قطعه، نیاز به درک عمیق از عملکرد بیمتال دارد. فراز صنعت بهعنوان یک مرجع در زمینه تجهیزات حفاظتی، همواره این دانش و محصولات با کیفیت را برای اطمینان بخشیدن به عملکرد سیستمهای شما فراهم میسازد. اطمینان از عملکرد صحیح حفاظت، مستقیماً به کیفیت و دقت عنصر بیمتال وابسته است که فراز صنعت به آن متعهد است.