مفاهیم و نحوه کارکرد و کاربردهای کنتاکتور و بی متال در برق صنعتی
کاربرد بی‌متال در تابلو برق
بی متال یک قطعه برقی پرکاربرد می‌باشد که برای حفاظت از موتورها در برابر اضافه بار استفاده می‌شود. بی‌متال رله حرارتی، رله اضافه بار و یا رله اضافه بار حرارتی نیز نامیده می‌شود. کارکرد بی‌متال بر اساس اختلاف ضریب انبساط طولی دو فلز به کار رفته در آنها متفاوت می‌باشد و مقدار خمیدگی بی‌متال متناسب با تغییرات دما متغیر است.
انواع بی‌متال
از بی‌متال برای محافظت از مدارها در برابر جریان اضافی با کمک کلید مدار مینیاتوری استفاده می‌شود. در این، با سیم پیچی گرم می‌شود، که خم می‌شود و پیوندی را ایجاد می‌کند که یک تماس فنری را باز می‌کند. به همین دلیل مدار قطع می‌شود و همچنین از جریان اضافی محافظت می‌شود. برخی از رله‌های بی‌متال دارای دو حالت دستی و خودکار می‌باشند که در حالت دستی اگر رله عمل کند باید آن را به صورت دستی و با فشردن دکمه RESET به حالت اول بازگرداند، اما در حالت خودکار برگشتن به حالت اول پس از گذشت مدتی معین به صورت خودکار انجام می‌گیرد.
بی متال به صورت کلی به سه نوع تقسیم می‌شود:
- بی متال دستی
- بی‌متال اتوماتیک
- بی‌متال دستی و اتوماتیک
ساخت بی‌متال
برای ساخت بی‌متال دو فلز را در حالتی که گرم هستند با استفاده از غلتک به یکدیگر پرس می‌کنند به طوری که حاصل کار به صورت یک‌تکه دیده می‌شود.
نقش بی‌متال در تابلو برق چیست؟
از اهمیت زیادی بر خوردار می‌باشد ، نقش بی‌متال در تابلو برق و در دستگاه‌های الکتریکی این است که در مقابل خطرات احتمالی محافظت می‌کند .یکی از راه‌های حفاظت از موتورهای الکتریکی ،استفاده از رله حرارتی (بی متال) است رله حرارتی از موتور در مقابل اضافه بار محفاظت می‌نماید. بی‌متال یا همان رله حرارتی قطعه‌ای می‌باشد که از دو فلز ناهمجنس ، به خصوص فلزهایی که ضریب انبساط متفاوتی دارند و همچنین از یک سطح به صورت کامل به هم جوش خورده‌اند تشکیل شده است. کاربرد بی‌متال در تابلو برق یا رله اضافه باری که جهت کنترل جریان موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود و در واقع یک نوع رله حفاظتی است.
اجزای تشکیل دهنده بی‌متال و طرز کار آن
در اثر عبور جریان الکتریکی از بی‌متال هر دو فلز گرم می‌شوند و طول آنها افزایش پیدا می‌کند اما از آنجایی که ضریب انبساط دو فلز متفاوت می‌باشد، بی‌متال به سمت فلزی که ضریب انبساط کمتری دارد خم می‌شود. این جابجایی به وسیلهٔ اهرم یا به صورت مستقیم کنتاکت‌ها را قطع یا وصل می‌نماید. این ویژگی در فیوزها و رله‌های بی‌متال مورد استفاده قرار می‌گیرد. جهت افزایش سرعت عملکرد بی‌متال و جلوگیری از سوختگی و جرقه محل اتصال، آهن‌ربا در بالا و پایین تیغهٔ دوفلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد که نیروی مغناطیسی آن به سریع تر بسته شدن اتصال کمک می‌کند.
انبساط حرارتی در بی‌متال
انبساط حرارتی خاصیت اکثر مواد است. با افزایش دما، ابعاد بیشتر مواد افزایش می‌یابد و بالعکس. این ویژگی در بی‌متال نیز استفاده می‌شود. بی متال از دو فلز مختلف ساخته شده است که محکم به هم متصل شده اند. این فلزات باید دارای ضرایب انبساط حرارتی متفاوتی باشند. هنگامی که بی‌متال به شکل نوار باشد، با تغییر دما خم می‌شود. در دمای معینی که در آن دو فلز به هم متصل شده اند، طول آنها یکسان است و بی‌متال مستقیم است. با افزایش دما، ابعاد دو فلز با مقدار متفاوتی افزایش می‌یابد و در نتیجه خم می‌شود. هنگامی که دما به دمای اولیه کاهش می‌یابد، بی‌متال دوباره صاف می‌شود. اگر بی‌متال خنک شود، طول هر دو نوار فلزی با مقدار متفاوتی کاهش می‌یابد و بی‌متال نسبت به زمانی که گرم می‌شود به سمت مخالف خم می‌شود.
کاربردهای بی‌متال
بی متال به عنوان دماسنج، ترموستات الکترومکانیکی (مثلاً در اتوها یا بخاری‌های مادون قرمز)، یا بخشی از قطع کننده مدار الکتریکی استفاده می‌شود.
تنظیم بی‌متال
رله‌های حرارتی (بی‌متال) تنظیم‌پذیر هستند و می‌توان آنها را به گونه‌ای تنظیم نمود که جریان‌هایی بین ۱٫۰۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی موتورها را قطع نمایند. روش تنظیم رله حرارتی به این صورت هست که باید پیچ تنظیم آن را برابر جریان نامی تنظیم کرد. منحنی هایی برای ضریب انبساط فلزات وجود دارد که می‌توان با کمک گرفتن ازآن‌ها از بی‌متال‌ها استفاده‌های دقیق و کاربردی داشت. برای مثال در اطراف این دو فلز به هم چسبیده ،یک رشته سیم حامل جریان الکتریکی پیچیده شده است که می‌توان آن را طوری تنظیم نمود که در اثر افزایش کم جریان ،دستگاه مربوطه بی‌دلیل و با سرعت قطع نشود. با استفاده از این منحنی‌ها همینطور می‌توان آن را طوری تنظیم کرد که زمان قطع زیاد شده و عبور جریان اضافی موجب وارد شدن صدمه به دستگاه نشود.
کاربرد بی‌متال در در مدار فرمان به عنوان رله حرارتی سه فاز
رله بی‌متال سه‌فاز معمولاً دارای سه پل قدرت و دو کنتاکت فرمان می‌باشد، یک کنتاکت باز برای اتصال به سیستم هشداردهنده و یک کنتاکت بسته برای قراردادن در مسیر تغذیهٔ کنتاکتور مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اجزای تشکیل دهنده بی‌متال (رله حرارتی)
- تیغه‌های اتصال به کنتاکتور
- ترمینال‌های اتصال به کابل موتور
- ترمینال مشترک مدار فرمان
- پیچ تنظیم جریان
- ترمینال‌های باز و بستهٔ مدار فرمان
- پیچ تغییر وضعیت
- دکمه برگشت وضعیت
ویژگی‌های بی‌متال
یک بی‌متال با ویژگی‌های منحصر به فرد و خاصی که دارد از موتورهای الکترونیکی محافظت می‌کند، این ویژگی‌ها شامل:
- یک بی‌متال به تجهیزات سنجش جریان موتور مجهز می‌باشد و متناسب با مقدار گرما و حرارت تولیدی یا قدرت میدان مغناطیسی ایجاد شده، عمل می‌نماید.
- بی‌متال‌ها با بهره‌مندی از ویژگی تأخیر زمانی به روشن شدن موتور در هنگام برقراری جریان عبوری کمک می‌نمایند و در صورتی که میزان جریان عبوری به بیش از ۱۰ برابر جریان نامی موتور برسد فورا مقدار قدرت و فرمان را قطع می‌نمایند.
- هر بی‌متال شامل دو بخش سنجش جریان و بخش کنتاکت می‌باشد. بخش سنجش بی‌متال مقدار جریان موتور را ارزیابی می‌کند و بخش کنتاکت در مدارهای کنترل نقش ایفا می‌نماید.
شما می‌توانید برای دریافت اطلاعات بیشتر دیگر محصولات: ، و مشاوره در رابطه با بی‌متال و کاربرد آن در تابلو برق و اطلاع از با کارشناسان مجموعه اشنایدر در ارتباط باشید.
سوالات متداول
عملکرد یک بی‌متال چگونه است؟
بی متال یکی از بی‌دردسرترین و بادوام‌ترین ترموستات ها را تشکیل می‌دهد. بی‌متال به سادگی دو نوار از فلزات مختلف است که به هم چسبیده و در یک انتها نگه داشته شده اند. هنگامی که حرارت داده می‌شود، دو نوار با سرعت های مختلف منبسط می‌شوند و در نتیجه یک اثر خمشی ایجاد می‌شود که برای اندازه گیری استفاده می‌شود.
بی متال در کجا استفاده می شود؟
بی متال از دو فلز مختلف با ضرایب ابساط حرارتی متفاوت تشکیل شده است. ترموستات دو فلز در دستگاه های مسکونی، مانند تهویه مطبوع، اجاق گازو دستگاه های صنعتی مانند بخاری، سسیم های گرم ، پالایشگاه و… نیز استفاده می شود.
به نقل از: بابا ادیسون