اصول عملکرد رله حرارتی بی متال

اصول عملکرد رله حرارتی بی متال:
همان طور که می دانیم مواد مختلف ضریب انبساط حرارتی متفاوتی دارند.

بنابراین اگر دو فلز مختلف به هم پیوسته گرم شوند، فلزی که ضریب انبساط حرارتی بیشتری در مقایسه با فلز دیگر دارد، منبسط تر می شود و این باعث خم شدن نوار دو فلزی خواهد شد. از این پدیده در رله اضافه بار حرارتی استفاده می شود.

از شکل بالا می توان دریافت که فلز دارای ضریب انبساط حرارتی بیشتر، هنگام گرم شدن بیشتر منبسط می شود. می خواهیم از این ویژگی در محافظت از یک موتور استفاده کنیم.

رله حرارتی بی متال شامل یک المنت هیتر کوچک است که به صورت سری با موتور و یک نوار دو فلزی سیم کشی شده که می تواند به عنوان اهرم تریپ استفاده شود. نوار دو فلزی (بی متال) از دو فلز غیر مشابه و به هم پیوند خورده تشکیل شده است.

این دو فلز خصوصیات انبساط حرارتی متفاوتی دارند، بنابراین نوار دو فلزی هنگام گرم شدن با سرعت معینی خم می شود. در شرایط عادی کار، گرمای تولید شده توسط المنت هیتر برای خم شدن نوار دو فلزی کافی نیست.

با افزایش جریان، گرما نیز افزایش می یابد. نوار دو فلزی هرچه داغ تر شود، بیشتر خم می شود. در شرایط اضافه بار، گرمای تولید شده از هیتر باعث خم شدن نوار دو فلزی می شود تا موتور را متوقف کند.

در برخی از رله های اضافه بار با قابلیت بازنشانی، هنگامی که نوار دو فلزی خنک شده و تغییر شکل داده، مدار به طور خودکار موتور را مجدداً راه اندازی می کند.

اگر علت اضافه بار همچنان وجود داشته باشد، رله دوباره قطع می شود و در فواصل زمانی مشخص مجدداً بازنشانی می شود. در انتخاب رله حرارتی بی متال باید دقت شود، زیرا تکرار این چرخه به موتور آسیب می رساند.

لازم به ذکر است که نوار دو فلزی رله حرارتی بی متال بلافاصله گرم نمی شود تا خم شود، بلکه برای گرم شدن و خم شدن زمان محدودی لازم است و بنابراین در جایی که جریان بیش از حد برای مدت زمان کوتاه مجاز است، رله حرارتی بی متال ترجیح داده می شود.

اگر اضافه بار یا اضافه جریان قبل از زمان از پیش تعیین شده به مقدار نرمال برسد، رله کار تجهیزات محافظت شده را متوقف نمی کند.

در موارد خاص، موتور ممکن است در مکانی با دمای ثابت محیط نصب شود. با این حال، رله کنترل موتور و اضافه بار ممکن است در مکانی با دمای محیط متغیر قرار داده شود.

در چنین شرایطی، نقطه تریپ رله حرارتی بی متال، علاوه بر جریان، با دمای هوای اطراف تغییر می کند، که می تواند منجر به عملکرد زودرس و مخل رله شود.

برای غلبه بر این مشکل، رله های حرارتی بی متال جبران کننده محیط طراحی شده اند. در این نوع رله ها، یک نوار دو فلزی جبران کننده به همراه یک نوار دو فلزی اصلی استفاده می شود.

همان طور که در شکل زیر نشان داده شده است، با تغییر دمای محیط، هر دو نوار دو فلزی به طور مساوی خم می شوند و رله اضافه بار موتور را قطع نمی کند. با این حال، جریان موتور و المنت هیتر فقط روی نوار اولیه دو فلزی تأثیر می گذارند.

در صورت بروز اضافه بار، نوار دو فلزی اصلی موجب تریپ می شود.