معرفی بیمتال

بیمتال چیست؟

برای حفاظت از موتورهای الکتریکی در مقابل اضافه بار از رله های حرارتی (بی متال) استفاده می شود.

اساس کار این رله ها بر پایه اختلاف ضریب انبساط طولی دو فلز به کار رفته است.بر اثر عبور جریان از بی متال ،دو فلز گرم می شوند و طول آنها افزایش می یا بد. از آن جایی که ضریب انبساط طولی یکی از فلزات بیشتر از دیگری است. دو فلز با هم به سمت فلزی که ضریب انبساط طولی کمتری دارد خم می شود. در نتیجه مسیر عبور جریان کنتاکتها باز و مدار قطع می شود. 
 

طرز کار بی متال

در رله های حرارتی ، سه تیغه تعبیه شده که سیم حا مل جریان چند حلقه به دور آن پیچیده می شود. در اثر عبور جریان اضا فه بار، هادی ها گرم ، حرارات به بی متال منتقل می شود و با عث خم شدن تیغه می شود. حرکت هر یک از بی متالها به اهرم فشار می آورد و با جا به جا شدن اهرم، یک میکرو سوئچ که دارای کنتاکت تبدیل باز و بسته است تغییر وضعیت می دهد و مدار فرمان را قطع می کند. برای افزایش سرعت عملکرد بی‌متال و جلوگیری از جرقه و سوختگی محل اتصال، از آهن‌ربا در بالا و پایین تیغهٔ دوفلزی استفاده می‌شود که نیروی مغناطیسی آن به بسته شدن سریع اتصال کمک می‌کند.

رله‌های اضافه‌بار (بی‌متال) تنظیم‌پذیر هستند و می‌توان آن‌ها را به گونه‌ای تنظیم کرد که جریان‌هایی بین 05/1 تا ۱۰ برابر جریان نامی موتورها را قطع کنند. رلهٔ بی‌متال سه‌فاز معمولاً دارای سه پل قدرت و دو کنتاکت فرمان است (یک کنتاکت باز برای اتصال به سیستم هشداردهنده و یک کنتاکت بسته برای قراردادن در مسیر تغذیهٔ کنتاکتور). کنتاکت معمولاً بستهٔ بی‌متال با شماره‌های ۹۵-۹۶ و کنتاکت معمولاً باز آن با شماره‌های ۹۷-۹۸ مشخص می‌شود. کنتاکت 95 و96 در مسیر فرمان به بوبین کنتاکتور و بصورت سری قرار میگیرد تا در موقع اضافه جریان کنتاکتور را قطع نماید.کنتاکت 97 و 98 نیز برای نمایش عملکرد بی متال مثلا با روشن کردن یک لامپ سیگنال بکار می رود.

بی متال ها از نظر عملکرد بعد از قطع مدار به سه دسته تقسیم میشوند:

بی متال دستی Hand یا Manual

بی متال اتوماتیک (Auto)

بی متال دستی و اتوماتیک

بی متال دستی:

بی متال های دستی بعد از عملکرد و قطع کردن مدار سرد شده و به حالت اولیه برمی گردد، ولی کنتاکت هایی که تغییر وضعیت داده اند در همان حالت باقی می مانند که برای وصل مجدد باید دکمه ریست (Reset) روی بی متال به صورت دستی فشرده شده تا کنتاکت ها به حالت اولیه برگشته و مدار برای وصل مجدد آماده گردد.از این نوع بی متال ها در سیستم هایی استفاده می شود که مدار فرمان آن ها به صورت اتوماتیک یا غیر اتوماتیک می باشد.

بی متال اتوماتیک:

بی متال های اتوماتیک در هنگام ایجاد خطا (اضافه بار) در سیستم های الکتریکی مدار مربوطه را از طریق کنتاکت بسته قطع می نماید و پس از مدت زمان معینی که سرد شد، دوباره کنتاکت ها به حالت اول باز می گردد.از این نوع بی متال ها در سیستم هایی استفاده می شود که مدار فرمان آن ها به صورت دستی کنترل می شود، مثل مدارهای راه اندازی ستاره و مثلث الکتروموتورهای سه فاز، جرثقیل هوایی ، بالابرها ، دستگاه های صنعتی ، خم کن برقی ، گیوتن ، دستگاه پرس و ….

بی متال دستی و اتوماتیک: 

برخی از رله‌های بی‌متال دارای دو حالت دستی و خودکار هستند که در حالت دستی اگر رله عمل کند باید آن را به صورت دستی و با فشردن دکمهٔ RESET به حالت اول بازگرداند، اما در حالت خودکار برگشتن به حالت اول پس از گذشت مدتی معین به صورت خودکار انجام می‌شود.

کارخانه های سازنده بی متال برای جلوگیری از تنوع زیاد این محصول، بی متال های دستی و اتوماتیک ، را به صورت جداگانه نمی سازند. بلکه هر دو حالت بی متال در یک مجموعه ساخته می شود و توسط یک کلید که روی آن تعبیه شده برای تغییر حالت استفاده می شود.

اتصال بار تکفاز به بی متال سه فاز

در صورت استفاده از يك بي متال سه فاز براي يك مصرف كننده تكفاز، بايد قطع كننده يكي از فازها را با قطع كننده فاز ديگر سري نموده و از كنتاكت باقي مانده باید براي اتصال نول به مصرف كننده استفاده نمود.

قسمت‌های مختلف یک رله حرارتی عبارتند از:

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

نحوه نصب بی متال و پیچ تنظیم H-A

شستی H بر بروی برخی بیمتال ها وجود دارد که به معنای حالت دستی  و A به معنای حالت اتوماتیک می باشد همانطور که گفتیم وقتی بی متال عمل می کند کنتاکت هایش نیز تغییر وضعیت می دهند، برای بازگرداندن به حالت اولیه(نرمال) باید دکمه ریست(RESET) را فشار دهیم،حال اگر بخواهیم پس از هربار عملکرد،کنتاکت ها بی متال به صورت خود کار به حالت اولیه برگردد باید ان را روی حالت A قرار دهیم در غیر اینصورت پس ازهر بار عملکرد بیمتال باید ریست شود.

دکمه استوپ (STOP) نیز روی بیمتال قرار دارد که برای آزمایش قطع مدار فرمان تعبیه شده است تا کاربران از اتصال صحیح مدار فرمان اطمینان حاصل کنند.
دکمه تست(TEST)  برای تست و آزمایش صحیح کارکرد بی متال و سالم بودن یا خراب بودن آن مورد استفاده قرار میگیرد،به این صورت که وقتی این دکمه را فشار دهیم باید مدار قطع شود.

 

 نحوه سیم بندی در مدار

نحوه نصب بی متال  بسیار ساده است کافیست ورودی سه فاز قدرت یا شاخک ها ورودی مستقیماً به زیر کنتاکتور وصل شده و خروجی بی متال به موتور وصل می شود. تصویر زیر نمونه ای از اتصال بیمتال در یک مدار را نشان می دهد.

تست بی متال

1-   حالت سرد COLD : در این روش دو برابر جریان نامی بی متال تزریق می گردد و زمان عملکرد رله بی متال یادداشت می شود.

2-  حالت گرم HOT : چون این تست پس از تست حالت سرد و پس از عمل کردن رله صورت می گیرد، تست گرم نامیده می شود. در این روش جریانی معادل شش برابر جریان نامی تزریق شده و زمان عملکرد رله بی متال یادداشت می گردد.

3-  حالت دو فاز : در این روش در مدار بالا یکی از فازها را قطع کرده و مدار را با دو فاز می بندند. و زمان عملکرد رله را یادداشت می کنند.

مقادير به دست آمده با نمودار بي متال مقايسه مي گردد.

نکات مهم در انتخاب بی متال

بی متال را با توجه به مقدار جریان نامی وسیله الکتریکی، یا  مقدار جریان عبوری از محلی که بی متال در آن قسمت قرار می گیرد انتخاب می نمایند. چون جریان جذب شده توسط دستگاه های الکتریکی، مخصوصا الکتروموتورها در بارهای مختلف متفاوت می باشد. در نتیجه برای انتخاب بی متال مناسب جریان عبوری از محل نصب را به دست آورده و بی متال را در محدوده جریان نامی انتخاب و دقیقا روی جریان نامی (جریان عبوری) باید تنظیم کرد.