دلایل زیادی وجود دارد که با مشکل جریان کشی بیش از حد موتورهای الکتریکی مواجه شوید. از گیرپاژ بلبرینگ الکتروموتور گرفته تا گیر کردن پروانه پمپ و حتی خرابی چرخ دنده‌های گیربکس و شاید بار اضافی بر روی موتور که همگی باعث جریان کشی می‌شوند و خطر داغ شدن سیم پیچ و سوختن آن وجود دارد. مگر آنکه از سیستم حفاظت الکتریکی مناسب در مدار فرمان یا قدرت موتور استفاده کرده باشید. البته در برق صنعتی ۳ تجهیز استاندارد بیمتال، کنترل بار و یا کلید حرارتی برای شناسایی اضافه جریان و قطع مدار و حفاظت از موتور هستند.
تجهیزاتی مانند بیمتال، کنترل بار و کلید حرارتی هر سه از قابلیت کافی شناسایی اضافه جریان برخوردار هستند و می‌توانند زمینه لازم حفاظت موتور را فراهم کنند. با این حال فکر می‌کنید کدامیک عملکرد بهتری دارند و یا با دقت عمل بهتری می‌توانند اضافه جریان‌ها را به موقع شناسایی کرده و مدار را قطع کنند؟ موارد تخصصی استفاده از این سه تجهیز چیست؟ در ویدیوی زی با جزئیات درباره عملکرد تجهیزات حفاظت بار صحبت کردیم و به مقایسه بیمتال، کنترل بار و کلید حرارتی پرداخته ایم.
فهرست مطالب
مکانیزم عملکرد بیمتال
بیمتال تجهیز ایمنی اضافه بار در سمت مدار فرمان است. اگر چه این قطعه در مسیر مدار قدرت الکتروموتور نصب می‌شود؛ اما برای حفاظت، مدار فرمان ماشین‌آلات مانند الکتروموتور را قطع می‌کند. هر بیمتال از بخش عبور جریان قدرت برخوردار است و در زیر کنتاکتورها نصب می‌شود. در واقع بیمتال المان نصب شده در میان خروجی قدرت کنتاکتور تا الکتروموتور است. اما دارای تیغه‌های NC و یا NO فرمان نیز است که با عملکرد رله حرارتی داخل بیمتال تغییر وضعیت می‌دهند.
بر روی بیمتال ولوم تنظیم جریان مجاز قرار دارد که به راحتی می‌توانید آن را تنظیم کنید. زمانی که جریان الکتروموتور بالاتر از مقدار نامی تنظیم شده بیمتال است، حرارت بالایی در تیغه‌های قدرت تولید شده و رله داخل آن را تحریک می‌کند. عملکرد این رله باعث تغییر وضعیت تیغه‌های NO و یا NC بیمتال خواهد شد. این تیغه‌ها می‌توانند بخشی از مدار فرمان الکتروموتور باشند که حالا به عنوان عامل حفاظتی در هنگام اضافه جریان با قطع مدار فرمان از ادامه عملکرد الکتروموتور جلوگیری خواهند کرد. البته عملکرد بیمتال با اندک تأخیر همراه است.
مکانیزم عملکرد کلید حرارتی
مکانیزم عملکرد کلید حرارتی نیز به مانند بیمتال بر مبنای افزایش حرارت به دلیل عبور جریان زیاد است، اما مدار قدرت الکتروموتور را قطع می‌کند. کلید حرارتی، مستقل از کنتاکتورها و بدون تأثیر در مدار فرمان در مسیر مدار قدرت الکتروموتور نصب می‌شود. همچنین از ولوم برای تنظیم حداکثر جریان نامی برخوردار است. زمانی که جریان موتور از مقدار نامی بالاتر رود، حرارت زیادی داخل کلید حرارتی ایجاد شده و رله حرارتی را تحریک می‌کند. در این صورت کلید حرارتی مستقیم مدار قدرت موتور را قطع می‌کند. البته عملکرد کلید حرارتی نسبتاً کند است و به سرعت اضافه جریان‌های کم را شناسایی نمی‌کند.
مکانیزم عملکرد کنترل بار
کنترل بار یکی دیگر از تجهیزات حفاظت در برابر اضافه بار است، اما مکانیزم عملکرد آن دیگر حرارتی نیست. بلکه مستقیم مقدار جریان الکتریکی را اندازه‌گیری می‌کند. در داخل کنترل بار از قطعه‌ای با عنوان CT استفاده شده است. CT ابزار اندازه‌گیری جریان براساس القای شار مغناطیسی است. به این ترتیب جریان الکتریکی اندازه‌گیری شده و در اختیار برای کنترل بار قرار می‌گیرد. در کنترل بار از تایمری برای تنظیم زمان عملکرد استفاده شده است. قاعدتاً عملکرد کنترل بار دیگر تابع افزایش حرارت نیست و به سرعت قادر است تا هر مقدار افزایش جریان را شناسایی کند. اما ممکن است هر افزایش جریانی دلیل شرایط خطرناک نباشد. به عنوان مثال جریان کوتاه راه‌اندازی بسیار بالاتر از جریان نامی است. برای همین از تنظیم تایمر برای تنظیم شرایط عملکرد کنترل بار استفاده می‌کنیم. کنترل بار برای قطع مدار فرمان طراحی شده است.
مکانیزم عملکرد کنترل بار
عملکرد بیمتال و کلید حرارتی متکی بر تولید حرارت به دلیل عبور جریان اضافی است. بنابراین هر دو با تأخیر شرایط بحرانی را شناسایی می‌کنند و عملکرد آنها در مقابل اضافه جریان‌های کم خیلی کند است و ممکن است اصلاً یک اضافه جریان کم را شناسایی نکنند. ولی در عبور اضافه جریان‌های بالا عملکردی سریع و مؤثر دارند. در مقابل عملکرد کنترل بار لحظه‌ای است و به سرعت حتی کوچکترین مقدار اضافه جریان را شناسایی می‌کند و با توجه به تنظیم تایمر عمل خواهد کرد.
از نگاه سیم‌بندی کلید حرارتی ابزار مستقل است و بدون نیاز به کنتاکتور برای قطع مستقیم مدار قدرت کارایی دارد. بنابراین حتی می‌تواند نقش راه‌انداز دستی الکتروموتور را بر عهده بگیرد. به این ترتیب به راحتی می‌توانید تنها با نصب کلید حرارتی البته با عملکرد دستی، موتور مورد نظر خود را راه‌اندازی کنید. در مقابل بیمتال و کنترل بار هر دو برای قطع مدار فرمان هستند. البته می‌توانیم از بیمتال و یا کنترل بار برای قطع مدار فرمان در دیگر بخش‌های دستگاه استفاده کنیم. بنابراین به نسبت از کلید حرارتی عملکرد بهتری در طراحی اتوماسیون صنعتی دارند.
توصیه‌هایی برای استفاده از بیمتال، کلید حرارتی و کنترل بار
انواع این تجهیزات در رنج‌های گوناگون طراحی شده‌اند. بنابراین در صورت استفاده از آنها لازم است تا از تطابق رنج عملکرد تجهیزات حفاظتی با جریان نامی الکتروموتور مطمئن باشید. ولوم تنظیم تجهیزات نیز با توجه به همین رنج طراحی شده است. همچنین می‌توانید در مدار قدرت و فرمان الکتروموتور از تمام این تجهیزات استفاده کنید. معمولاً قبل از کنتاکتور از کلید حرارتی و بعد از آن از بیمتال استفاده می‌کنند. در این صورت کلید حرارتی، مدار قدرت و بیمتال، مدار فرمان را قطع می‌کند. کنترل بار نیز معمولاً در مسیر مدار فرمان اصلی تابلو برق و خط تغذیه کلی دستگاه قرار خواهد گرفت.
