بیمتال چیست و چگونه کار میکند؟

بیمتال (Bimetal) به عنوان یک محافظ با کنترل دما از خطرات و خطاهای احتمالی در مدارهای الکتریکی جلوگیری می کند. با توجه به نقش کلیدی این نوع تجهیزات آذر نیرو قصد دارد شما را در این مطلب با بیمتال بیشتر آشنا بکند، برای اطلاعات بیشتر با ما تا انتهای این مطلب همراه باشید.

بیمتال چیست؟

بیمتال یک قطعه الکتریکی پرکاربرد است که برای محافظت از موتورها در برابر اضافه بار استفاده می شود. بیمتال اغلب با نام های دیگری مانند رله حرارتی، رله اضافه بار یا رله اضافه بار حرارتی شناخته می شود. استفاده از بیمتال ها بسته به تفاوت در ضرایب انبساط طولی دو فلز متفاوت است. و مقدار خمیدگی آنها نیز متناسب با تغییرات دما متغیر است. بیمتال وسیله ای است که برای محافظت از موتورهای الکتریکی در تابلوهای برق صنعتی استفاده می شود. داخل بیمتال سه تیغه است که هر کدام با دو فلز جوش داده شده است، و دور تیغه ها چند مدارسیم پیچیده شده است.

اضافه بار چیست؟

هر دستگاهی  یک توان مشخصی دارد، اگر توان مصرفی مصرف کننده از توان نامی بیشتر باشد، به اصطلاح اضافه بار رخ داده است. در شرایط اضافه بار، مصرف کننده بیش از جریان نامی از شبکه دریافت می کند و گرمای بیش از حد تجهیزات اولین واکنش به اضافه بار است. اگر اضافه بار به موقع تشخیص داده نشود، آسیب جدی در انتظار مصرف کننده است. بنابراین برای تشخیص این چالش و جلوگیری از آسیب اضافه بار از دستگاهی به نام رله اضافه بار استفاده می شود. رله های اضافه بار وسایلی هستند که با ارسال فرمان قطع کننده مدار از آسیب های ناشی از اضافه بار محافظت می کنند. رله های اضافه بار را می توان بر اساس مکانیسم قطع به سه دسته طبقه بندی کرد. رله اضافه بار، رله اضافه بار مغناطیسی و رله اضافه بار الکتریکی از انواع رله اضافه بار هستند.

اصول کار بیمتال چیست؟

یک بیمتال، یک ورق یا نوار از دو یا چند ماده کامپوزیتی است. که ضرایب مختلف انبساط حرارتی خطی را با پرچ کردن، لحیم کاری یا جوشکاری به یکدیگر متصل می کنند. اصل عملکرد یک بیمتال به دو ویژگی اساسی فلز بستگی دارد. این فلز دارای خاصیت انبساط حرارتی است، به عنوان مثال، فلز با تغییر دما منبسط یا منقبض می شود. ضریب دمایی همه فلزات یکسان نیست. همچنین انبساط یا انقباض فلزات در یک دما متفاوت است.

اجزای بی متال رله حرارتی به شرح موارد زیر است:

• تیغه‌های اتصال به کنتاکتور
• ترمینال‌های متصل به کابل موتور
• ترمینال مشترک مدار فرمان
• پیچ تنظیم جریان
• ترمینال‌های باز و بستهٔ مدار فرمان
• پیچ تغییر وضعیت
• دکمه برگشت وضعیت

طرز کار بی متال چگونه است؟

در یک رله حرارتی، سه تیغه تعبیه شده است که سیم حامل جریان در چندین حلقه در اطراف آنها پیچیده شده است. در اثر افزایش جریان، هادی ها داغ می شوند، گرما به سمت بیمتال حرکت می کند و باعث خم شدن تیغه می شود. حرکت هر بی متال یک اهرم را فشار می دهد، و با حرکت دادن اهرم، یک میکروسوئیچ که دارای کنتاکت تعویض باز و بسته است، تغییر وضعیت می دهد و مدار فرمان را قطع می کند. برای افزایش سرعت بی متال و جلوگیری از جرقه زدن و سوختن در محل اتصال از آهنرباها در بالا و پایین تیغه بی متال استفاده می شود که نیروی مغناطیسی آن به بسته شدن سریع اتصال کمک می‌کند.

بیمتال ها قابل تعویض هستند، و می توان آن را طوری تنظیم کرد که جریان را بین 1.05 تا 10 برابر جریان نامی موتور را کاهش دهد. رلهٔ بی‌متال سه‌فاز معمولاً دارای سه پل قدرت و دو کنتاکت فرمان است. رلهٔ بی‌متال سه‌فاز معمولاً دارای 3 پل قدرت و 2 کنتاکت فرمان است. برخی از رله های بیمتال دارای حالت دستی و اتوماتیک هستند در حالت دستی، زمانی که رله کار می کند، باید با فشار دادن دکمه RESET مجدداً تنظیم شود. اما در حالت خودکار پس از مدتی مشخص بازگشت به حالت اول به صورت خودکار انجام می شود.

کاربرد بیمتال چیست؟

موتورهای الکترونیکی اغلب بار اضافی را تحمل نمی کنند و به سرعت می سوزند. بنابراین برای حل این مشکل از بی متال به عنوان محافظ استفاده می شود که از دو فلز ناهمگن مانند آهن و مس با ضرایب انبساط متفاوت تشکیل شده است. نکته جالب، عملکرد بی متال ها یا رله های حرارتی است که در آن سه تیغه به هم متصل شده توسط چندین سیم از آسیب به موتور الکترونیکی جلوگیری می کند. بنابراین، این تیغه ها گرم می شوند و به دلیل جریان اضافه بار و تجمع گرما در خط اتوماسیون، دچار انبساط طولی می شوند. و با تغییر حالت (خمیدگی) از خاموش شدن موتور الکترونیکی محافظت می‌کنند. از بیمتال ها برای کنترل دمای اتو، قهوه ساز، کتری برقی، اجاق گاز، اجاق گاز، پنکه خودرو، مدارهای کمکی هواپیما و غیره استفاده می شود.

کلام آخر

بیمتال بر اساس خواص گرم و سرد شدن فلزات کار می‌کند. در واقع تفاوت در ضرایب انبساط طولی دو فلز به کار رفته در بی متال اساس عملکرد بی متال است. برای نصب بی متال کافی است تیغه های آن (ورودی برق سه فاز) را به خروجی کنتاکتور وصل کرده و خروجی آن را به موتور وصل کنید. این رله دارای تنظیم جریان است که باید برابر با جریان نامی موتور باشد. در صورت استفاده از بیمتال در مدار، برای حفاظت بیشتر باید از فیوز مینیاتوری استفاده شود. چون بیمتال فقط محافظ جریان حرارتی است.

 

سوالات متداول

بیمتال چیست؟

همان طور که گفته شد بیمتال یک قطعه الکتریکی پرکاربرد است که برای محافظت از موتورها در برابر اضافه بار استفاده می شود. بیمتال اغلب با نام های دیگری مانند رله حرارتی، رله اضافه بار یا رله اضافه بار حرارتی شناخته می شود

اصول کار بیمتال چیست؟

یک بیمتال، یک ورق یا نوار از دو یا چند ماده کامپوزیتی است. که ضرایب مختلف انبساط حرارتی خطی را با پرچ کردن، لحیم کاری یا جوشکاری به یکدیگر متصل می کنند. اصل عملکرد یک بیمتال به دو ویژگی اساسی فلز بستگی دارد.

کاربرد بیمتال چیست؟

از بیمتال ها برای کنترل دمای اتو، قهوه ساز، کتری برقی، اجاق گاز، اجاق گاز، پنکه خودرو، مدارهای کمکی هواپیما و غیره استفاده می شود.