همراه ما باشید در گروه صنعتی برق جو با آموزش رایگان برق صنعتی و مقاله بی متال  (رله حرارتی).

بی متال چیست؟

یکی از وسایل حفاظتی مورد استفاده در موتورهای الکتریکی بی متال یا رله حرارتی می باشد و جزء دسته رله های حفاظتی می باشد. بی متال از موتورهای الکتریکی القایی در مقابل اضافه بار و افزایش جریان حفاظت می کند.

ساختمان و اصول کار بی متال

ساختمان داخلی بی متال از دو فلز غیر همجنس با ضریب انبساط طولی متفاوت که روی هم نورد شده و به صورت یکپارچه درآمده تشکیل شده است.

اصول کار این رله ها بر اساس اختلاف ضریب انبساط طولی دو فلز غیر همجنس است.
با عبور جریان از این دو فلز، آنها گرم شده و با افزایش طول، 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 بی متال ها ، سه تیغه تعبیه شده که سیم حامل جریان چند حلقه به دور آن پیچیده می شود.

البته در آمپر های پایین امکان عبور جریان بصورت مستقیم از فلز بی متال وجود دارد و نیاز به پیچیدن سیم بدور تیغه فلزی بی متال نیست

در اثر عبور جریان بیش از میزان تنظیمی ، حرارت به فلز بی متال منتقل می شود و با عث خم شدن تیغه می شود. خم شدن هر یک از این تیغه ها به اهرم فشا ر می آورد و با جا بجا  شدن اهرم، میکرو سوئچ فرمان که دارای کنتاکت باز و بسته است تغییر وضعیت می دهد و مدار فرمان را قطع می کند.

• تیغه‌های اتصال به کنتاکتور

• ترمینال‌های اتصال به کابل موتور

• ترمینال مشترک مدار فرمان

• پیچ تنظیم جریان

• ترمینال‌های باز و بسته? مدار فرمان

• پیچ تغییر وضعیت

• دگمه برگشت وضعیت

طرز انتخاب بی متال 

رله‌های حرارتی را برای مقادیر ثابت نمی‌سازند، بلکه رله‌های حرارتی را در محدوده جریان‌های مختلف ساخته می‌شوند

با این توضیح در انتخاب رله حرارتی، رنج ماکزیمم آن را بر اساس جریان نامی الکترو‌موتور انتخاب می‌شود.

 

تنظیم بی متال

با توجه به اینکه رله‌های حرارتی تنظیم‌پذیر هستند و می‌توان جریان آن‌ها را تنظیم نمود، رنج آن را بر اساس جریان عبوری از الکتروموتور تنظیم می‌کنند.

یک رله حرارتی مناسب باید مطابق استاندارد، دارای شرایط زیر باشد

• در بار نامی نباید مدار را قطع کند.

• با عبور جریان به میزان 5% بیشتر از جریان تنظیم شده روی رله حرارتی و مدت زمان بیش از 2 ساعت بی‌متال باید قطع نماید.

بطور مثال با تنظیم جریان عبوری 10 آمپر، اگر از رله حرارتی جریانی معادل 10/5 آمپر بیش از دو ساعت عبور کند بی‌متال عمل کرده و مدار را قطع می‌کند.

• با 20% جریان عبوری بیشتر از جریان تنظیم شده، باید در زمان کمتر از 2 ساعت بی‌متال مدار را قطع کند.

• با افزایش جریان عبوری به 1/5 برابر جریان تنظیم شده باید در مدت زمان کمتر از 2 دقیقه مدار را قطع کند.

• اگر جریان عبوری به 6 برابر جریان تنظیم شده افزایش یابد، باید برای راه اندازی معمولی، در زمان بیشتر از 2 ثانیه و در راه اندازهای سخت، در زمان بیشتر از 5 ثانیه مدار را قطع کند.

با توجه به ساخت رله حرارتی در شرکت های مختلف دقت های آن نیز متفاوت بوده لذا جهت انتخاب و تنظیم صحیح، باید از منحنی مشخصه که توسط شرکت سازنده ارائه می گردد استفاده نمود.

در شکل زیر منحنی مشخصه رله حرارتی در دو حالت سرد و گرم ارائه شده است.

مطابق منحنی مشخصه بالا اگر جریان 4 برابر جریان تنظیم شده گردد در حالت سرد مدار بین 6 تا 20 ثانیه و در حالت گرم بین 0/6 تا 6 قطع خواهد شد.

بی متال ها از نظر عملکرد بعد از قطع مدار به سه دسته تقسیم می شوند

• بی متال دستی (Hand)

• بی متال اتوماتیک (Auto)

• بی متال دستی و اتوماتیک

بی متال دستی

در بی متال های دستی، تیغه های بی متال بعد از قطع کردن مدار سرد شده و به حالت اولیه برمی گردد.

 ولی جهت تغییر وضعیت کنتاکت های قطع شده نیاز به ریست دستی توسط دکمه ریست (Reset)  روی رله حرارتی می باشد.

بی متال اتوماتیک

بی متال های اتوماتیک در هنگام ایجاد خطا (اضافه بار) در سیستم های الکتریکی مدار مربوطه را از طریق کنتاکت بسته قطع می نماید و پس از مدت زمان معینی که سرد شد، دوباره کنتاکت ها به حالت اول باز می گردد.

بی متال دستی و اتوماتیک 

امروزه برای جلوگیری از تنوع بیش از اندازه رله های حرارتی، کارخانه های سازنده بی متال های دستی و اتوماتیک ، را به صورت جداگانه نمی سازند. بلکه هر دو حالت رله حرارتی در یک مجموعه ساخته می شود. ولی برای تغییر حالت از یک کلید که روی رله حرارتی تعبیه شده است استفاده می گردد، که می توان بی متال را توسط این کلید روی حالت دستی (H) و یا روی اتوماتیک (A) قرار دارد.

علامت اختصاری و طرز قرارگرفتن بی متال در مدار 

در ادامه با قرار دادن رله حرارتی در یک مدار راه اندازی موتور الکتریکی آشنا شده و اصول استفاده ازآن را آموزش می بینیم.

رله حرارتی می تواند در سیستم های سه فاز یا تک فاز استفاده شود.

نحوه بستن بی متال در مدار سه فاز

در سیستم های سه فاز جریان برق بعد از عبور از پلاتین های کنتاکتور به پیچ های شماره 1 و 3 و 5 وارد شده و از پیچ های 2 و 4 و 6 به الکتروموتور وارد می شود.

 دو عدد کنتاکت های فرمان که کنتاکت های بسته با شماره 95-96و کنتاکت های باز با شماره 97-98مشخص می گردد. جهت فرمان به قسمت های مختلف مدار استفاده می گردد.

از این کنتاکت ها در مدار فرمان معمولا پس از فیوز مینیاتوری فرمان استفاده می شود.

از کنتاکت های بسته (95-96) برای قطع مدار فرمان و از کنتاکت های باز (97-98) برای آلازم دادن در هنگام بروز خطا استفاده می گردد.

 

 

نحوه بستن بی متال در مدار تکفاز

در صورت استفاده از یک رله حرارتی 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.

البته میتوان هر سه تیغه  را در مسیر قدرت با هم سری نمود ولی بهترین حالت استفاده فاز و نول بصورت همزمان در رله حرارتی است.

کنتاکت های فرمان بعضی از رله های حرارتی سه پیچ یعنی کنتاکت باز و بسته مشترک می باشد. که با توجه به نوع کنتاکت های مورد نیاز می توان رله حرارتی مناسب را انتخاب نمود.

اگر از حالت دوم (دو کنتاکت با پیچ مشترک) استفاده شود نمی توان در مدار فرمان به صورت جداگانه از کنتاکت های باز و بسته استفاده کرد.

پس از گذشت مدتی از عمر رله حرارتی و کارکرد آن نیاز به کنترل صحت عملکرد آن می باشد و این امر دغدغه اکثر تکنسین های برق صنعتی می باشد. در ادامه با آموزش تست رله حرارتی این نگرانی شما عزیزان رفع می گردد.

تست بی متال

• حالت سردCOLD :

  • در تست سرد جریانی به میزان دو برابر جریان نامی رله حرارتی، به مدار اعمال می گردد و زمان عملکرد رله حرارتی را یادداشت می کنیم.

• حالت گرمHOT :

  • در تست گرم جریانی به میزان شش برابر جریان نامی رله حرارتی، به مدار اعمال می گردد و زمان عملکرد رله حرارتی را یادداشت می کنیم.

• حالت دو فاز :

  • در این روش در مدار یکی از فازها را قطع کرده و مدار را با دو فاز می بندند. و زمان عملکرد رله را یادداشت می کنیم.

پس از انجام آزمایش های فوق، مقادیر به دست آمده را با نمودار بی متال مقایسه و بدین ترتیب از صحت عملکرد آن اطمینان حاصل می کنیم.<\/h5>