برای اطمینان از کارکرد طولانی مدت و ایمن و همچنین اتلاف زمان ناشی از خرابی، هر موتور باید از تمام خطاهای احتمالی محافظت شود. تقریباً تمام صنایع برای کنترل فرآیندها و تولید خود به موتور الکتریکی متکی هستند. از این رو لازم است موتور را ایمن کنیم.
آسیب پذیرترین قسمت موتور عایق سیم پیچ آن است. عایق های سیم پیچی در معرض خطر آسیب بالای دماهای بسیار بالا هستند. رله اضافه بار یکی از این وسایل است که موتور را در برابر آسیب های ناشی از اضافه بار و جریان بیش از حد محافظت می کند. با کنتاکتورها استفاده می شود و در مراکز کنترل موتور و استارت موتورها یافت می شود.
بی متال (Bimetal) یا رله اضافه بار که به آن کلید رله نیز گفته می شود، وسیله ای است که مدار را در صورت اضافه بار الکتریکی، حرارتی یا برق باز می کند. هنگامی که با یک کنتاکتور نصب می شوند، یک استارت موتور ایجاد می کنند. رله‌های اضافه بار معمولاً بسته هستند، به این معنی که تنها در صورتی باز می‌شوند که بار اضافی را تجربه کنند. آنها برای محافظت از موتورها در برابر آسیب در تعدادی از کاربردها در بخش های صنعتی و تجاری و سایر موارد استفاده می شوند. آنها در تعدادی رتبه بندی فعلی موجود هستند که در برخی از مدل ها قابل تنظیم هستند.
انواع متداول بی متال
بی متال ها معمولاً در هنگام افزایش ناگهانی برق خطرناک و فاجعه‌بار استفاده می‌شوند. اگر یک فرد یا دستگاه بیش از حد توان خروجی مصرف کند، ممکن است باعث اختلال در عملکرد شود. رله های اضافه بار حرارتی می توانند دستگاه های شما را نجات دهند و اطمینان حاصل کنند که سیستم ها خراب نمی شوند. در اینجا انواع مختلف بی متال وجود دارد :
رله حرارتی دو فلزی
رله های حرارتی دو فلزی رله های الکترونیکی هستند که در ساخت خود از دو فلز غیرمشابه استفاده می کنند. این دو فلز معمولاً از نیکل و آهن یا فولاد ساخته می شوند اما بسته به کاربرد می توان از مواد دیگری نیز استفاده کرد.
رله های حرارتی دو فلزی مزایای زیادی نسبت به سایر انواع رله حرارتی دارند. یک مزیت این است که رله های حرارتی دو فلزی می‌توانند دماهای بالاتری را نسبت به رله‌های حرارتی تحمل کنند، که آنها را برای انتقال توان بالا یا منابع حرارتی با دمای بالا ایده‌آل می‌کند. مزیت دیگر رله های حرارتی دو فلزی این است که نسبت به رله های حرارتی استاندارد به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند زیرا از دوام بیشتری نسبت به انواع معمولی برخوردار هستند. این امر پیگیری رله دو فلزی خود را آسان‌تر می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که به دلیل سوء استفاده یا استفاده نادرست کاربر، آسیب نمی‌بیند یا زود فرسوده نمی‌شود.
رله های حالت جامد
رله های حالت جامد دستگاه های حالت جامد هستند که از مواد نیمه هادی به عنوان کلید استفاده می کنند. تریستور رایج ترین رله حالت جامد، یک دستگاه سه ترمینال بدون مقاومت داخلی و قطعات متحرک است. انواع دیگر رله های حالت جامد، تریاک ها هستند که دارای سه ترمینال اما فقط یک سیم پیچ هستند و SCR یا یکسو کننده های کنترل شده با سیلیکون که دارای سه پایانه با دو سیم پیچ نیز می باشد. آنها در برنامه هایی استفاده می شوند که سرعت و قابلیت اطمینان ضروری است.
حالت جامد مزایای زیادی نسبت به همتایان سنتی خود دارند. آنها برای کارکردن به انرژی کمتری نیاز دارند زیرا برای رسانایی به انرژی مکانیکی نیاز ندارند و می توان آنها را با دقت بیشتری نسبت به کلیدهای مکانیکی کنترل کرد. با این حال، استفاده از رله های حالت جامد به جای رله های مکانیکی دارای معایبی است :
- آنها گران تر از رله های مکانیکی هستند.
- به دلیل نداشتن قطعات متحرک از قابلیت اطمینان کمتری برخوردار هستند.
- آنها فقط می توانند به طور همزمان مقادیر کمی از جریان را کنترل کنند (بر خلاف رله های مکانیکی).
رله های کنترل دما
رله های کنترل دما برای کنترل دمای یک سیستم استفاده می شوند. این واحدهای رله می توانند دمای هر وسیله الکتریکی از جمله سیستم های تهویه مطبوع و گرمایش را کنترل کنند. یک رله کنترل دما دارای دو خروجی است که می تواند به دو مدار مجزا متصل شود. خروجی دوم مداری را که از خروجی اول برق دریافت می کند کنترل می کند.
مقدار توانی که یک رله کنترل دما به یک مدار ارسال می کند با درجه بندی آن و میزان جریانی که می تواند تحمل کند تعیین می شود. متداول ترین درجه بندی های یافت شده برای این دستگاه ها 5 آمپر، 10 آمپر، 20 آمپر و 30 آمپر است. درجه آمپر بالاتر به این معنی است که می تواند قدرت بیشتری را نسبت به درجه های آمپر پایین تر تحمل کند، اما همچنین به این معنی است که گرم کردن یا خنک کردن دستگاه بیشتر طول می کشد زیرا جریان بیشتری در آن واحد می گذرد.
نحوه عملکرد رله اضافه بار حرارتی
حال بیایید نگاهی به نحوه عملکرد رله اضافه بار حرارتی بیندازیم. این به شما کمک می کند تا درک کنید که هر قسمت چه نقشی ایفا می کند و قبل از اینکه زمین خوردن اتفاق بیفتد چه اتفاقی می افتد. عملیات رله اضافه بار حرارتی، بر اساس قطعاتی که در مورد آن صحبت کردیم، به شرح زیر است. همانطور که جریان از طریق سیم پیچ گرمایش دو فلزی عبور می کند، گرما تولید می کند. بسته به درجه بندی تنظیم شده، اضافه بار پایدار به نقطه ای می رسد که باعث انبساط و خم شدن نوار دو فلزی می شود. این به اهرم تریپ فشار می آورد و در حالی که کنتاکت های معمولی باز بسته می شوند، کنتاکت های معمولی بسته رله باز می شوند.
این عمل قطعه تجهیزات آسیب دیده را از منبع تغذیه قطع می کند. هنگامی که این اتفاق می افتد، یک نشانگر خاموشی فعال می شود تا نشان دهد که دستگاه قطع شده است. سپس می توانید رله خاموش شده را در صورت لزوم یا زمانی که عیب خاص برطرف شد، مجددا تنظیم کنید. توجه داشته باشید که استفاده از رله حرارتی در ترکیب با کنتاکتور معمول است.این به این دلیل است که نمی تواند به تنهایی برق را قطع کند. برای تسهیل این اتصال رله اضافه بار و کنتاکتور، رله معمولاً مجهز به مجموعه ای از پین ها است.
نتیجه گیری
اصل کار رله اضافه بار حرارتی که در این مقاله توضیح داده شده است به شما کمک می کند تا نه تنها نحوه کار این دستگاه ها را درک کنید، بلکه به دلیل اهمیت آنها در محافظت از موتورها و مدارهای الکتریکی در برابر اضافه بار نیز کمک می کند. به این ترتیب، می توانید اطمینان حاصل کنید که هر گونه افزایش جریان غیر منتظره به تجهیزات شما آسیب نمی رساند.
