0

نقش بیمتال در تابلو برق چیست و در مدار فرمان چه کاربردهایی دارد

نویسنده: پشتیبان 10 آبان 1400
نقش بیمتال در تابلو برق چیست و در مدار فرمان چه کاربردهایی دارد

حضور بیمتال از چند جهت در تابلو های فرمان الزامی است. نقش کلیدی آن پیشگیری از ایجاد آسیب یا خطرات احتمالی به منظور محافظت از مدار می باشد، چرا که از ایجاد اضافه بار پیشگیری می کند

در واقع با مدیریت جریان‌های وارده به موتورهای الکتریکی، به عنوان یک رله محافظتی ایفای نقش میکند.

 

بیمتال چیست ؟

 

بیمتال در واقع ابزاری الکترونیکی می باشد که به شکل سری در مدار تعبیه می گردد و با پیشگیری از آسیب موتور در مواجه با بارهای اضافی ایفای نقش می کند. این ابزار در کلیه تابلو های برق استفاده می شود که با اسامی دیگری مثل رله حرارتی، رله اضافه بار و همچنین رله اضافه بار حرارتی نامیده می شود.

چگونگی عملکرد این ابزار بر اساس اختلاف ضریب منبسط شدن طولی می باشد که بین دو فلز رخ می دهد و بدین صورت انجام می پذیرد که در حین هدایت جریان اضافه بار، دو فلز به علت جریان عبوری، گرم شده و طول آنها افزایش می یابد، در این حین فلزها به جهت فلزی که ضریب انبساط طولی پایین تری دارند انحنا می یابند، تغییر وضعیت بی متال ها سبب ایجاد فشار بر روی یک اهرم می شود و در نهایت انحنا ایجاد شده که همراه با تغییر وضعیت اهرم هاست، سبب باز و بسته شدن کنتاکت یک میکرو سوئیچ خواهد شد و تمامی این پروسه ها در آخر سبب قطع و وصل شدن جریان در مدار خواهند شد.

نکات استفاده بیمتال :

دو فلز لحاظ شده در مدار ها اغلب مس و فولاد هستند و گاهی ممکن است از برنج و فولاد نیز استفاده شود که اغلب به شکل جوشکاری، لحیم و یا پرچ به یکدیگر اتصال می یابد که در نهایت ابزار مورد بحث در این مقاله یعنی بی متال از متصل شدن این دو فلز ایجاد خواهد شد. 

لازم به ذکر است که حتما فلز های استفاده شده باید غیر همجنس با ضریب انبساطی غیر یکسان باشند.

نحوه جایگیری این دو فلز بدین حالت می باشد که فلز واجد ضریب انبساط با سرعت بیشتر در بخش بیرونی انحناء جایگیری می شود و به عبارتی در حین دریافت دما این دو فلز بر روی یکدیگر قرار گرفته به طوری که از بیرون به شکل یک تکه واحد مشاهده می گردند.

چگونگی استفاده بیمتال در مدار :

حضور این قطعه حیاتی از چند جهت در تابلو های فرمان الزامی است. 

_ اولین نقش کلیدی آن پیشگیری از ایجاد آسیب یا خطرات احتمالی به منظور محافظت از مدار می باشد، چرا که از ایجاد اضافه بار پیشگیری می کند. در واقع این طور می‌توان گفت که با مدیریت جریان‌های وارده به موتورهای الکتریکی، به عنوان یک رله محافظتی ایفای نقش میکند.

_ روتین فعالیتی این قطعه بدین شکل است که در حین هدایت جریان اضافه بار، کم کم دما بالا رفته و فلزهای استفاده شده تدریجا به جهت فلز با ضریب انبساط پایین‌تر خم می شوند و پس از قطع جریان و کاهش دما فلزها دوباره به حالت ابتدایی و مرجع خود باز می گردند.

_ نقش کلیدی دیگر بی متال در مدار این است که چنانچه اضافه بار بیش از استاندارد مشاهده شود، با دستور به کلید بالا یا کنداکتور سبب متوقف شدن جریان خواهد شد. به عبارت دیگر فعالیت این قطعه مانند فیوز می باشد، البته آپشن های بیشتری را شامل می شود.

_ از بی متال در مدارهای فرمان سه فاز بهره برده می‌شود و زمانی که یکی از فازها معیوب شود و یا بنا به هر دلیلی قادر به فعالیت روتین نباشد، جریان دو فاز دیگر را نیز متوقف می نماید تا آسیبی به مدار وارد نشود.

_ به علاوه به علت ساختار درونی( فلزی بودن)، هنگامی که اضافه بار کم (ده درصد)، در طولانی مدت( بیش از دو ساعت) بر روی مدار واقع شده باشد، به منظور پیشگیری از آسیب مدار را قطع میکند.

اجزای سازنده رله حرارتی یا بیمتال :

  • لبه های متصل شده به کنتاکتور
  • پیچ تنظیم کننده جریان
  • پیچ تغییر دهنده وضعیت
  • پایانه های متصل به سیم موتور
  • پایانه‌های باز و بسته مدار فرمان
  • دکمه برگشت و تغییروضعیت
  • پایانه مشترک مدار فرمان

سایر کاربردها  :

همانطور که گفته شد یکی از کاربردهای این قطعه شناسایی اضافه بار در مدار است. این نقش می‌تواند به شکل گسترده در صنعت و در اغلب وسایل مورد استفاده قرار گیرد که به برخی از آنها اشاره می کنیم :

  • انواع ساعت
  • کرنومتر ها
  • به منظور حفاظت از الکتروموتورها
  • شناسایی خطای دو فاز
  • انواع ترموستات
  • به جهت مدیریت دمای کنترلی در بعضی ازوسیله ها مثلپلویز، لباسشویی، سرخ کن، گریل ها و …
  • در صنایع مربوط به پتروشیمی و نفت و گاز
  • در دستگاه های تهویه هوا
  • به جهت خاموش و روشن کردن فن اتومبیل
  • مدیریت و محافظت از مدارهای الکتریکی هواپیما
  • دستگاه های صوتی و تصویری
  • انواع دماسنج ها

تفاوت بیمتال با کلید حرارتی :

کلید های حرارتی که نام دیگر آن ها کلید محافظ موتور نیز می باشد از نمونه قطعاتی هستند که سبب قطع بار های آسیب زننده در موتور می شوند و به منظور خاموش و روشن کردن الکتروموتورهای سه فاز در صنعت مورد مصرف واقع می گردند. 

از لحاظ عملکردی این دو بسیار به یکدیگر شبیه هستند و نقش آنها پیشگیری از ایجاد خطاها و آسیب در مقابل جریانات بیش از استاندارد است. اما تمایز هایی نیز بین این دو وجود دارد به طور مثال :

_ در صورت مشاهده اضافه بار بیمتال می تواند فقط مدار فرمان را استاپ نماید، اما سوییچ حرارتی سبب استاپ سه فاز مدار قدرت شده پس سبب استاپ شدن موتور نیز خواهد شد.

_ به علاوه بی متال تنها قادر است از جریان حرارتی حفاظت نماید، اما نمونه دیگر علاوه بر جریان حرارتی سبب مدیریت و حفاظت از جریان مغناطیسی نیز می شود.

مکانیسم عمل بیمتال در جریان های بالا و پایین :

در جریان های بالا :

هنگامی که این ابزار در بازه های جریانی بالا مصرف می گردد، در این وضعیت می بایست حتما از ترانس ct  به منظور سنجش جریان استفاده کرد که جریان اصلی به همراه هادی از درون این ترانس رد شده است، به واسطه این ترانس جریان تولید شده از پیرامون هادی به سیم پیچ دوم هدایت می گردد و به این شیوه بخش فرمان بی متال امنیت جریان مصرف کننده را تضمین می کند. یعنی به عبارتی چنانچه جریان از بازه تعیین شده فراتر رود بخش فرمان وارد عمل شده و سبب قطعی مدار فرمان می گردد و با این کار کل مدار نیز قطع خواهد گشت.

در جریان های پایین :

هنگامی که این قطعه در مداری با جریان های پایین استفاده گردد دیگر نیازی به ترانس ct  نخواهیم داشت.

چنانچه از اینورتر یا سافت استارتر به جای کنتاکتور استفاده شود، آیا باز هم نیازی به حضور بیمتال وجود دارد ؟

ممکن است این سوال برای شما ایجاد شود که چنانچه در مدارهای فرمان به منظور راه اندازی الکتروموتور به جای قطعه کنتاکتور از دو قطعه ذکر شده دیگر استفاده گردد، آیا در این وضعیت نیز الزامی بر حضور بی متال است ؟

در جواب این سوال باید بگوییم که خیر، در این حالت نیازی به نصب بی متال نیست. دقت داشته باشید که اگر تنها از کنتاکتور استفاده کنید می بایست بیمتال را نیز در مدار تعبیه کنید. اما در صورتی که قطعات دیگری چون راه اندازهای نرم یا مبدل ها در مدارات فرمان جایگیری شده باشند دیگر نیازی به حضور بی متال نیست، چرا که این دو قطعه علاوه بر حفاظت الکتروموتور و مدار، نقش خود را در مدیریت فاز نیز به خوبی ایفا می کنند. چرا که تمامی فاکتورهای لازم به منظور حفاظت، در این دو قطعه لحاظ گشته است.

انواع بیمتال های استفاده شده در صنعت :

  • دستی :

پس از انجام فعالیت، استاپ نمودن مدار و سرد شدن، بیمتال به فرم ابتدایی خود برگشت می کند، اما کنتاکت های لحاظ شده در وضعیت فعلی باقی می مانند، پس به منظور اتصال مجدد می بایست دکمه ریست قرار داده شده را به شکل دستی بفشارید تا کنتاکت ها به وضعیت ابتدایی برگردند و بتوانیم مدار را برای اتصال دوباره آماده کنیم. این مدل عموما در سیستم هایی مورد مصرف قرار می گیرد که مدارهای فرمان به شکل اتومات یا غیر اتومات هستند.

  • اتوماتیک :

هنگامی که مدار در حالت غیر استاندارد یا اضافه بار قرار گیرد. بیمتال توسط "کنتاکت بسته " مدار را استاپ می‌کند و بعد از طی شدن مدت زمان مشخص و افت حرارت، کنتاکت به شکل خودکار به حالت ابتدایی بر می گردد. از این نمونه ها اغلب در سیستم هایی بهره برده می‌شود که مدار فرمان آنها به شکل دستی مدیریت می گردد.

  • اتوماتیک و دستی :

در سال های اخیر به منظور پیشگیری از تنوع بیش از حد این قطعات، کارخانه های تولید کننده، مدل های دستی و خودکار را به صورت تفکیک شده تولید نمی کنند، بلکه هر دو مدل را در یک پک می سازند و کافیست مصرف کننده برای تغییر فاز از کلید جای داده شده استفاده نماید و به راحتی می تواند عملکرد آن را از حالت خودکار به دستی و یا برعکس سوئیچ کند.

قیمت بیمتال یا رله حرارتی :

این ابزارها بر اساس کشور تولید کننده، نام برند، جریانات استفاده شده، آمپراژ لحاظ شده برای استفاده و همچنین متریال به کار رفته ممکن است رنج قیمتی متفاوتی از 200 هزار تومان تا 6 میلیون تومان را شامل شوند. لذا بهتر است به دلیل طیف گسترده این قطعات و همچنین نوسانات قیمتی به منظور اطلاع از قیمت ها با کارشناسان بخش فروش ما ارتباط برقرار کنید.