بی متال چیست و چه کاربردی در تابلو برق‌ها دارد؟
بی متال یا رله اضافه بار وسیه‌ای است که وقتی بار الکتریکی و حرارتی یک مدار الکتریکی خیلی زیاد می‌شود، به منظور حفاظت کردن از مدار، آن را قطع می‌کند. (رله چیست) تیغه رله‌های اضافه بار در حالت عادی بسته هستند و تنها در صورتی که اضافه بار را تجربه کنند، باز می‌شوند. بی متال یا رله اضافه بارهای (overload relay) به طور معمول دو نوع هستند: نوع اول حرارتی و نوع دوم الکترونیک. در ادامه به طور کامل با این وسیله آشنا می‌شویم.
بی متال چیست؟
بی‌متال (Bimetal) به دو لایه متفاوت از فلز یا آلیاژ اطلاق می‌شود که به یکدیگر چسبیده یا به هم جوش خورده‌اند. این دو لایه معمولاً از فلزهای با ویژگی‌های متفاوت تشکیل شده‌اند و به دلیل ویژگی‌های مختلف آنها، می‌توانند در کاربردهای مختلف مفید باشند.
یکی از کاربردهای معمول بی‌متال در ساخت قطعات مهندسی است که نیاز به ترکیب ویژگی‌های مختلف دارند. برخی از مثال‌ها شامل استفاده از بی‌متال در ساخت سنسورها، ترموستات‌ها، سوئیچ‌ها و قطعات الکتریکی می‌شوند.
برای مثال، یک بی‌متال معمولاً شامل دو لایه فلزی است، مثلاً آهن و نیکل. این ترکیب می‌تواند به دلیل خصوصیات مختلف این دو فلز، مانند گسترش حرارتی متفاوت، در کاربردهایی که نیاز به تغییر شکل حرارتی دقیق دارند، مفید باشد.
کاربرد بی متال چیست؟
از آنجایی که موتورهای الکترونیکی غالبا نمی‌توانند اضافه بار را تحمل کنند و سریعا در برابر آن واکنش نشان داده و دچار سوختگی می‌شوند، به همین دلیل باید برای حفاظت از آنها از بی متال بهره گرفت. بی متال در واقع از دو فلز غیر همجنس مثلا آهن و مس تشکیل می‌شود. با جریان پیدا کردن جریان الکتریکی در بی متال، فلزات تشکیل دهنده آن هر دو گرم شده و افزایش طول پیدا می‌کنند. سپس به خاطر ضریب انبساط متفاوتی که دارند، هنگام افزایش طول با توجه به متصل بودن دو فلز به یکدیگر، به سمت فلزی که ضریب انبساط پایین تری دارند خم می‌شوند.
استفاده از اهرم یا به صورت مستقیم استفاده از کنتاکت جریان الکتریکی را از میان فلزهای بی متال عبور می‌دهد. به منظور جلوگیری کردن از جرقه زدن جریان عبوری و سوختن محل اتصال و حتی افزایش سرعت کار کردن بی متال، به بالا و پایین تیغه فلزی بی متال آهن ربا متصل می‌کنند. کنترل درجه حرارت اتو، تستر، کتری برقی، پلوپز، قهوه ساز، اجاق گاز، استارت فن خودرو، پشتیبانی از مدارهای الکتریکی هواپیما و… از جمله کاربردهای بی متال‌ها هستند.
مهم ترین ویژگی‌های بی متال چیست؟
بی متال‌ها، با ویژگی‌های منحصر به فردی که دارند به خوبی می‌توانند از موتورهای الکترونیکی محافظت کنند.
- بی متال‌ها، تجهیزاتی برای سنجش و پایش جریان موتور دارند و عملکرد خود را هماهنگ با حرارت تولیدی و مقدار گرما یا قدرت میدان مغناطیسی ایجاد شده انجام می‌دهند.
- بی متال‌ها، ویژگی به نام ویژگی تاثیر زمانی دارند که با استفاده کردن از آن هنگام برقراری جریان عبوری، به روشن شدن موتور کمک می‌کند. زمانی که میزان جریان عبوری از جریان نامی موتور، تا نزدیک 10 برابر بیشتر شود، سریعا بی متال قدرت و فرمان را متوقف می‌کند.
- بخش سنجش جریان و بخش کنتاکت در مدارهای کنترل، بخش‌های بی متال هستند. کار اصلی بخش سنجش بی متال این است که مقدار جریان موتور را ارزیابی و کنترل می‌کند. کار اصلی بخش کنتاکت هم این است که مدارهای کنترل را ارزیابی و کنترل می‌کند.
اجزای تشکیل دهنده بی متال یا رله حرارتی
رله حرارتی یا بی‌متال حاوی اجزای مختلفی است که با همکاری یکدیگر، ویژگی‌های حرارتی خاصی را ارائه می‌دهند. بسته به نوع و کاربرد رله حرارتی، اجزا ممکن است متفاوت باشند، اما در کل، این اجزا عبارتند از:
- بهره‌وری حرارتی (Bimetallic Strip): این قسمت از دو لایه مختلف فلزی تشکیل شده است که ویژگی تغییر شکل حرارتی متفاوتی دارند. زمانی که دما افزایش یا کاهش می‌یابد، این لایه‌ها به شکل مخروطی خم می‌شوند یا انحراف می‌کنند، که باعث برقراری یا قطع شدن اتصال الکتریکی می‌شود.
- کپسول حرارتی (Thermal Capsule): این کپسول حاوی ماده حساس به دما مانند واکنش‌گرهای حرارتی است. وقتی دما افزایش یا کاهش می‌یابد، این کپسول تغییر شکل کرده و اثری بر روی بی‌متال و دیگر اجزا می‌گذارد.
- سیستم کنترل (Control System): این بخش شامل دستگاه‌ها و مکانیسم‌هایی می‌شود که به وسیله آنها میزان جریان الکتریکی تنظیم می‌شود. این ممکن است شامل ترانسفورماتورها، سوئیچ‌ها و قطعات الکتریکی دیگر باشد.
- اتصالات الکتریکی (Electrical Contacts): این اتصالات برای ایجاد یا قطع جریان الکتریکی در واکنش به تغییرات حرارتی استفاده می‌شوند.
- پوشش و بدنه (Enclosure and Casing): این بخش‌ها برای حفاظت از دستگاه و اجزا در برابر شرایط خارجی و ایمنی عملکرد آن طراحی شده‌اند.
این اجزا با هم تعامل می‌کنند تا رله حرارتی بتواند به درستی به تغییرات دمایی پاسخ دهد و در مواقع لازم، جریان الکتریکی را برقرار یا قطع کند.
تست بی متال
- حالت سردcold : در روش حالت سرد، جریانی دو برابر جریان نامی بی متال به آن وصل می‌کنند و مدت زمانی که رله بی متال عمل می‌کند را یادداشت می‌کنند.
- حالت گرمhot: این روش را به این دلیل حالت گرم می‌نامند که پس از حالت سرد و عمل کردن رله بی متال انجام می‌دهند. در این روش جریانی شش برابر جریان نامی بی متال به آن وارد می‌کنند و مدت زمانی که طول می‌کشد تا رله بی متال عمل کند را یادداشت می‌کنند.
اینفوگرافی بی متال چیست؟
سخن آخر
بی متال، وسیله‌ای فلزی برای محافظت کردن از موتورهای الکترونیکی است که در آن دو فلز غیر همجنس را با دو آهن ربا در دو سر آنها به یکدیگر متصل کرده‌اند و با عبور جریان الکتریکی از آن به یک سمت خم می‌شود.
صنایع تولید دیتا نمایندگی رسمی زیمنس در تهران است که از طریق آن می‌توانید تجهیزات موردنیاز با اتوماسیون صنعتی را خریداری کنید. همچنین برای دریافت اطلاعات بیشتر در خصوص اتوماسیون صنعتی به بلاگ تولید دیتا مراجعه کنید.
اولین دیدگاه را ثبت کنید