امروزه وسایل برقی و الکتریکی به دنیای نوین ما گره خورده‌اند، به صورتی که نمی‌توان تاثیر لوازم الکتریکی را در راحتی و رفاه انسان‌ها نادیده گرفت. تمامی موتورها نیاز به حفاظت دارند در غیر این صورت دچار خرابی یا مشکلات متعددی خواهند شد. بی متال‌ها یا رله‌های حرارتی از جمله وسایلی هستند که از آنها برای حفاظت موتورها استفاده می‌شود.
اگر موتورها به صورت غیر عادی کارکنند و در طول استفاده از آنها این کارکرد غیر عادی تشخیص داده نشود، دچار عیب‌های متعددی خواهد شد و همین عیوب می‌تواند خرابی موتور را به بار بیاورد. حال به منظور جلوگیری از بروز عیوب الکتریکی و یا خسارات مکانیکی به موتور و توقف خط تولید آن، باید با وسیله‌ای خاص از موتور مربوطه حفاظت شود. بی متال‌ها رله های حفاظتی اضافه بار می‌توانند در حفاظت از موتور نقش بسزایی را ایفا کنند. در این مطلب نیز قصد داریم تا به بررسی موضوع بی متال چیست و چگونه نصب می شود؟ بپردازیم.
بی متال چه کاربردی دارد؟
همان گونه که در بخش مقدمه این مقاله اشاره داشته‌ایم، به منظور محافظت از موتورهای الکتریکی در برابر اضافه بار وارده، از بی متال یا رله‌های حرارتی بهره می‌برند. به صورت کلی بی متال ها بر اساس اختلاف ضریب انبساط طولی دو فلز (که در ساخت بی متال مورد استفاده قرار میگیرد) می‌باشد. این قطه برقی پر کاربرد، می‌تواند خطراتی اضافه بار موتور را تهدید می‌کند خنثی کرده و همچنین از افزایش جریان مدار در موتور‌الکتریکی و یا جعبه تقسیم جلوگیری به عمل آورد و به راحتی از موتور و در کل از وسیله برقی مربوطه محافظت نماید.
دو فلزی که در ساخت بی متال مورد استفاده قرار گرفته‌اند، بر اثر عبور جریان الکتریکی گرم خواهند شد و طول آنها بر اساس پدیده انبساط افزایش می‌یابد. از آن جا که ضریب انبساط طولی یکی از فلزات بیشتر از دیگری می‌باشد، دو فلز با یک دیگر، به سمت فلزی که ضریب انبساط طولی کمتری دارد خم خواهند شد. با این پدیده، مسیر مسیر عبور جریان کنتاکت‌ها باز شده و مدار مربوطه قطع می‌گردد.
برای آنکه بتوانید طرز کار بی متال در موتورها را بهتر درک کنید، یک آسانسور در نظر بگیرید که می‌تواند تا وزن 350 کیلوگرم بار را جابه‌جا نماید. اما در حالت‌های به خصوصی به جای 350 کیلوگرم 500 کیلوگرم بار بر روی آن سوار شده و موتور آن برای جا به جایی روشن خواهد شد. آنگاه در این بخش بی متال نقش خود را ایفا می‌کند و برای جلوگیری از خرابی موتور آسانسور و سایر قطعات آن، مدار را قطع خواهد کرد زیرا این فشار بیش از ظرفیت می‌تواند به موتور و آسانسور آسیب جدی وارد نماید.
از جمله نام‌های دیگر بی متال رله اضافه بار و رله حرارتی نیز می‌باشد. این قطعه به صورت ابزاری به منظور کنترل کننده دما در مدارهای تجهیزات برقی مورد استفاده قرار گرفته و به صورت کلی به سه مدل زیر تقسیم بندی خواهد شد:
- بی متال دستی
- بی متال اتوماتیک
- بی متال دستی و اتوماتیک
نکات مهم درباره بی متال:
- بی متال وسیله خاصی است که جریان وارده را مانیتورینگ می‌کند.
- این قطعه از مدار در برابر آسیب‌های ناشی از اضافه بار محافظت به عمل می آورد.
- اگر در یک مدار خاص میزان جریان بیش از حد مجاز باشد، از طرف بی متال یک فرمان کنترلی به مدار مربوطه ارسال خواهد شد و این فرمان سبب قطع جریان در مدار می‌شود.
- بی متال‌ها یا همان رله‌های حرارتی، اجازه اضافه بارهای موقت که ضرری برای موتور ندارد (مانند راه اندازی موتور) را به مدار خواهد داد بدون آنکه اختلالی در کارکرد مدار مربوطه ایجاد شود.
- اگر میزان بار به حدی زیاد باشد که مدار و موتور وسیله آسیب ببیند، آنگاه اتصال جریان را قطع خواهد کرد.
- این تجهیز پس از حذف اضافه بار به صورت مجدد قابل تنظیم است.
- هنگامی که نوع مناسب بی متال برای موتور یک دستگاه انتخاب می‌شود، به نوعی که بی متال عملکرد مناسبی برای الکتروموتورها داشته باشد، می توان از موتور در برابر آسیب‌هایی مانند خطای بیرینگ، خطای میله روتور، خطای سیم پیچ استاتور و خطای کوپلینگ شفت محافظت کرد.
اجزای اصلی بی متال چیست
یک بی متال از قسمت‌ها و بخش‌های بسیار مختلفی طراحی و ساخته می‌شود و این بخش‌ها هر کدام وظیفه‌ای را برعهده دارند تا عملکرد این قطعه خاص در مدار را تکمیل نمایند. از جمله بخش‌های مختلف بی متال‌ها به شرح زیر می‌باشد:
ترمینال
یکی از بخش‌های مهم در بی متال‌ها ترمینال‌های آن هستند که به دو دسته ترمینال ورودی و ترمینال خروجی تقسیم بندی می‌شود.
- سه ترمینال ورودی در بی متال با نام های L1، L2 و L3 مشخص شده و به طور مستقیم به خروجی کنتاکتور متصل خواهند شد.
- سه ترمینال T1، T2 و T3 ترمینال‌های خروجی هستند.
نکته بسیار مهمی که باید بدانید، این است که به منظور محافظت از موتور، ترمینال‌های ورودی به ترمینال‌های خروجی بی متال متصل می‌گردد.
دکمه تنظیم مجدد
دکمه تنظیم مجدد در بی متال، برای رفع خطا در آن مورد استفاده قرار میگیرد. این دکمه می‌تواند به دو صورت زیر در این قطعه استفاده شود:
• دکمه تنظیم مجدد دستی
• دکمه تنظیم مجدد اتوماتیک یا خودکار
زمانی که، قطعه بی متال وارد عمل می‌شود، کنتاکت‌های به کار برده در آن تغییر وضعیت خواهند داد، به نوعی که برای بازگرداندن آنها به حالت اصلی یا حالت نرمال، باید دکمه ریست (RESET) یا تنظیم مجدد را بفشارید. از جمله نکات بسیار مهمی که در این خصوص باید بدانید، به شرح زیر است:
• هنگامی که حالت تنظیم مجدد اتوماتیک را انتخاب می‌کنید، آنگاه تنظیم رله به صورت خودکار قابل دستیابی خواهد بود.
• اگر قصد دارید تا پس از هر بار عملکرد، کنتاکت‌های بی متال به کار رفته در موتور دستگاه شما به صورت کاملا خودکار به حالت نرمال یا اولیه خود باز گردد، باید دکمه تنظیم مجدد را روی حالت A به معنای اتوماتیک قرار دهید. در غیر این صورت پس از هر بار عملکرد، لازم است بی متال را به صورت دستی ریست نمایید.
نوار فلزی
در بخش‌های قبل نیز اذعان داشتیم که در قطعه بی متال یا رله اضافه بار، دو نوار فلزی متفاوت به کار رفته است. این نوارهای فلزی به دلیل آنکه از دو جنس مختلف هستند، دارای ضریب انبساط های متفاوتی نیز می‌باشند. این نوار با انبساط خود از دریافت گرما، باعث قطع مدار شده و از موتور دستگاه شما محافظت خواهد کرد.
رسانای عبور جریان
برای انکه دو نوار فلزی در بی متال، بتوانند جریان را جذب کنند و گرم شوند، از یک رسانای عبور جریان در ساخت آنها استفاده خواهد شد. این رسانا به صورت معمول در مجاورت نوارد فلزی قرار میگیرد و جریان را دریافت کرده و گرم خواهد شد. رسانا می‌تواند گرمای دریافت شده را به نوارهای فلزی با ضریب انبساط متفاوت انتقال دهند. این رسانا در بعضی از رله های اضافه بار حرارتی به شکل سیم پیچی حول یک ماده نارسانا خواهد بود.
مکانیزم مکانیکی قطع
در بی متال ها باید یک مکانیزم مکانیکی قطع جریان نیز به کار گرفته شود. زیرا با انبساط نوار فلزی، معمولا یک تیغه تحت تاثیر مکانیکی انبساط نوار قرار خواهد گرفت و پس از آن با انجام جابجایی اتصال کنتاکت‌ها را قطعه خواهد کرد.
مزیت‌های استفاده از بی‌متال
استفاده از بی متال در یک دستگاه مزیت‌های خاصی را به همراه دارد که در زیر به بررسی این مزیت‌ها پرداخته‌ایم:
• محافظت از گرم شدن بیش از اندازه موتور
• محافظت از آسیب‌های احتمالی در خصوص اضافه بار وارده
• دستگاهی مقرون به صرفه و مناسب
• برخورداری از دکمه تست داخلی به منظور عیب یابی
• برخورداری از محدوده جریان گسترده و قابل تنظیم
• برخورداری از عملکرد ریست به صورت دستی و یا اتوماتیک
• قابلیت نصب مستقیم بر روی کنتاکتور
معایب بی متال
علاوه بر مزیت‌های ذکر شده در فوق، بی متال‌ها معایب خاصی نیز دارند که در زیر به آنها اشاره می‌کنیم:
• عملکرد قطع مستقیم ندارد
• برای قطع مدار باید با سایر وسایل کلید زنی مانند کنتاکتور همراه گردند.
• توانایی محافظت در برابر اتصال کوتاه را نخواهند داشت
• کمی کند عمل می‌کنند.
• خنک شدن نوار فلزی بعد از عمل کردن ضروری است.
• در استارت‌های سنگین عملکرد مناسب و مطلوبی نخواهند داشت.
بی متال چگونه نصب می‌شود؟
ممکن است برای بسیاری از شما عزیزان این سوال به وجود بیاید که بی متال چگونه نصب می‌شود؟! برای پاسخ به این سوال باید اشاره داشت که روش نصب بی متال بسیار ساده می‌باشد. برای انجام این کار تنها باید شاخک‌های بی متال یا رله اضافه بار حرارتی را به خروجی کنتاکتور متصل کرده و سپس مدار فرمان آن را ببندید. به خاطر داشته باشید که این قطعه خاص از یک درجه تنظیم جریان برخوردار است که تنظیم آن باید برابر با جریان نامی موتور انجام شود. نکته بسیار مهمی که باید بدانید، این است که در صورت قرار داشتن بی متال در مدار به طور قطع باید از یک فیوز مینیاتوری نیز در مدار استفاده نمایید تا آن را در مقابل جریان مغناطیسی محافظت کند! به دلیل آنکه بی متال تنها محافظ جریان حرارتی می‌باشد و در برابر جریان مغناطیسی هیچ گونه محافظتی از موتور نخواهد کرد.
سخن پایانی:
در این مطلب سعی شد تا به سوال پر تکرار شما یعنی بی متال چیست و چگونه نصب می‌شود بپردازیم. شما عزیزان نیز برای کسب اطلاعات بیشتر درباره بی متال‌ها و عملکرد آنها به وب سایت ما مراجعه کرده و با کارشناسان و مشاوران در این خصوص مشورت نمایید.
سوالات متداول:
دکمه استوپ بر روی بی متل برای چیست؟
برای آزمایش قطع مدار فرمان تعبیه شده است تا کاربران از اتصال صحیح مدار فرمان اطمینان حاصل کنند
دکمه تست بر روی بی متال چه کاربردی دارد؟
برای تست و آزمایش صحیح کارکرد بی متال و سالم بودن یا خراب بودن آن مورد استفاده قرار میگیرد
شاخک‌های ورودی دقیقا به کجا متصل می گردد؟
ورودی سه فاز قدرت یا شاخک ها ورودی مستقیماً به زیر کنتاکتور وصل شده و خروجی بی متال به موتور وصل می شود.
