بیمتال چیست؟
بیمتا چیست؟ بیمتال (Bimetal) یک ابزار حیاتی در سیستم های الکتریکی است که برای حفاظت از تجهیزات در برابر اضافه بار استفاده می شود. این وسیله در واقع نوعی رله اضافه بار حرارتی است که از دو فلز با ضرایب انبساط حرارتی متفاوت ساخته شده است. وقتی جریان الکتریکی از این قطعه عبور می کند و دمای آن افزایش می یابد، به دلیل تفاوت در انبساط طولی فلزات، خم می شود و مدار را قطع می کند تا از آسیب به دستگاه جلوگیری کند.
این ویژگی کلیدی بیمتال را به یکی از مطمئن ترین و پرکاربردترین ابزارهای حفاظتی تبدیل کرده است.
اضافه بار چیست؟
برای درک بهتر عملکرد بیمتال، ابتدا باید مفهوم اضافه بار را بررسی کرد. اضافه بار به شرایطی اطلاق می شود که یک وسیله برقی جریانی بیشتر از جریان نامی خود را از شبکه دریافت می کند. این وضعیت می تواند به دلایل مختلفی مانند استفاده از دستگاه برای مدت طولانی، نقص فنی، یا استفاده از دستگاه با توان مصرفی بالاتر از توان طراحی شده رخ دهد. اولین و مهم ترین نشانه اضافه بار، گرم شدن بیش از حد تجهیزات است. اگر این وضعیت به موقع تشخیص داده نشود، می تواند منجر به آسیب های مکانیکی، سوختن سیم پیچ ها، و حتی آتش سوزی شود. رله ها، از جمله بیمتال، ابزارهایی هستند که با تشخیص این شرایط، فرمان قطع مدار را صادر کرده و از وقوع خسارت جلوگیری می کنند.
👇لیست محصولات خازن صنعتی بهنیکو
انواع و عملکرد بیمتال
بیمتال ها بر اساس مکانیزم عملکرد به سه دسته اصلی تقسیم می شوند:
- بیمتال دستی (Manual Reset): پس از قطع مدار، برای وصل مجدد آن باید به صورت دستی دکمه ریست را فشار داد. این نوع برای کاربردهایی مناسب است که نیاز به بررسی علت اضافه بار قبل از راه اندازی مجدد دارند.
- بیمتال اتوماتیک (Automatic Reset): پس از خنک شدن نوار بیمتال و برگشت آن به حالت اولیه، مدار به صورت خودکار وصل می شود. این نوع برای کاربردهایی که اضافه بار موقتی و بی‌خطر است، مناسب است.
- بیمتال دستی و اتوماتیک (Manual & Automatic Reset): این نوع امکان انتخاب بین دو حالت دستی و اتوماتیک را به کاربر می دهد.
نحوه عملکرد بیمتال
مکانیزم عملکرد بیمتال بر پایه تفاوت ضریب انبساط حرارتی فلزات آن است. دو فلز ناهمجنس (مثلاً آهن و مس) که به هم متصل شده اند، با عبور جریان از سیم پیچ های اطراف خود گرم می شوند. فلزی که ضریب انبساط بیشتری دارد، سریع تر منبسط می شود و این تفاوت باعث خم شدن نوار بیمتال می شود. این خمیدگی به یک مکانیسم مکانیکی متصل است که با فعال شدن آن، کنتاکت های مدار باز شده و جریان قطع می شود. این فرآیند سریع و دقیق، موتورها و سایر تجهیزات را از آسیب ناشی از افزایش دما نجات می دهد.
کاربردها و ویژگی های بیمتال
بیمتال ها به دلیل سادگی، کارایی بالا و هزینه کم، در طیف وسیعی از صنایع و وسایل الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله مهم ترین کاربردهای آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- حفاظت موتورهای الکتریکی: در تابلوهای برق صنعتی، بیمتال ها به صورت سری با موتور نصب می شوند تا در صورت اضافه بار، موتور را خاموش کنند.
- لوازم خانگی: در وسایلی مانند اتو، کتری برقی، قهوه ساز و توستر، بیمتال وظیفه کنترل دما را بر عهده دارد تا از داغ شدن بیش از حد و سوختن دستگاه جلوگیری کند.
- سیستم های تهویه مطبوع: در فن ها و پمپ ها برای حفاظت در برابر اضافه بار.
- صنایع خودروسازی و هواپیما: برای کنترل دما و حفاظت از مدارهای الکتریکی.
مشخصات کلیدی بیمتال
یک بیمتال از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
- بخش سنجش جریان: که میزان جریان عبوری را اندازه گیری می کند.
- بخش کنتاکت: که در صورت فعال شدن، مدار را قطع می کند.
بیمتال ها با ویژگی تأخیر زمانی خود، اضافه بارهای لحظه ای و بی‌خطر مانند جریان راه اندازی موتور را نادیده می گیرند. اما اگر جریان برای مدت طولانی و به مقداری بیش از حد مجاز ادامه یابد، به سرعت عمل کرده و مدار را قطع می کنند. این ویژگی از قطع شدن های مکرر و غیرضروری جلوگیری می کند.
بررسی دقیق تر اضافه بار و حفاظت حرارتی
اضافه بار می تواند به دو دسته اصلی تقسیم شود:
- اضافه بار حرارتی: ناشی از افزایش جریان به مقداری کمی بیشتر از جریان نامی برای مدت زمان طولانی. این نوع اضافه بار باعث گرم شدن بیش از حد سیم پیچ ها و عایق ها می شود.
- اضافه بار مکانیکی: ناشی از وجود مانع در حرکت موتور، که منجر به افزایش جریان برای غلبه بر مقاومت می شود.
بیمتال ها در درجه اول برای حفاظت در برابر اضافه بار حرارتی طراحی شده اند. آنها با شبیه سازی رفتار حرارتی موتور، از آسیب به آن جلوگیری می کنند. جدول زیر تفاوت میان بیمتال و سایر ابزارهای حفاظتی را نشان می دهد:
ویژگی | بیمتال (رله حرارتی) | فیوز | کلید مینیاتوری (MCB) |
نوع حفاظت | اضافه بار حرارتی | اتصال کوتاه و اضافه بار | اتصال کوتاه و اضافه بار |
مکانیزم عملکرد | حرارتی (انبساط فلز) | ذوب شدن سیم | مغناطیسی و حرارتی |
قابلیت ریست | دارد (دستی/اتوماتیک) | ندارد (یکبار مصرف) | دارد (دستی) |
کاربرد اصلی | حفاظت موتورهای الکتریکی | حفاظت کلی مدار و تجهیزات | حفاظت کلی مدار و روشنایی |
این جدول نشان می دهد که هر ابزار حفاظتی کاربرد خاص خود را دارد و بیمتال به صورت اختصاصی برای حفاظت از موتورها در برابر اضافه بار طولانی مدت طراحی شده است.
راهنمای جامع انتخاب و بهینه سازی بیمتال با بهنیکو
انتخاب بیمتال مناسب برای یک موتور الکتریکی بسیار حیاتی است. این انتخاب باید بر اساس جریان نامی و کلاس تریپ (Trip Class) موتور صورت گیرد. کلاس تریپ نشان دهنده مدت زمانی است که بیمتال در برابر اضافه بار مقاومت می کند قبل از اینکه مدار را قطع کند. کلاس های مختلفی مانند کلاس ۱۰، کلاس ۲۰ و کلاس ۳۰ وجود دارند.
- کلاس ۱۰: برای موتورهایی که جریان راه اندازی کوتاهی دارند.
- کلاس ۲۰: برای موتورهای با جریان راه اندازی متوسط.
- کلاس ۳۰: برای موتورهایی که جریان راه اندازی طولانی دارند.
انتخاب نادرست کلاس تریپ می تواند منجر به قطع شدن های بی‌مورد یا آسیب دیدن موتور شود. متخصصان بهنیکو با تجربه و دانش فنی خود در زمینه سیستم های حفاظت و کنترل، می توانند در انتخاب و نصب صحیح بیمتال ها و همچنین بهینه سازی کل سیستم الکتریکی به شما کمک کنند.
بهینه سازی مصرف برق و نقش جبران ساز توان
در کنار استفاده از بیمتال برای حفاظت از تجهیزات، بهینه سازی مصرف برق نیز یکی از دغدغه های اصلی در صنایع و کارخانه ها است. یکی از موثرترین راه ها برای این منظور، استفاده از جبران‌ساز توان (Power Factor Corrector) است. جبران ساز توان با اصلاح ضریب توان (Power Factor)، جریان مصرفی غیرمفید (راکتیو) را کاهش می دهد.
ضریب توان نسبت توان مفید (اکتیو) به توان کل (ظاهری) است. در سیستم های صنعتی با بارهای القایی مانند موتورها، ترانسفورماتورها و لامپ های فلورسنت، ضریب توان کاهش می یابد که این امر منجر به افزایش جریان کشیده شده از شبکه، تلفات انرژی و در نهایت افزایش هزینه قبض برق می شود.
جبران ساز توان با استفاده از بانک خازنی، توان راکتیو مورد نیاز بار را تأمین کرده و ضریب توان را به عدد ۱ نزدیک می کند. این کار مزایای زیر را به دنبال دارد:
کاهش هزینه ها: با کاهش جریان مصرفی، هزینه های برق به طور قابل توجهی پایین می آید.
افزایش طول عمر تجهیزات: کاهش جریان بار اضافی، فشار بر روی تجهیزات را کم کرده و عمر مفید آن ها را افزایش می دهد.
بهبود کیفیت برق: اصلاح ضریب توان باعث بهبود ولتاژ شبکه و کاهش نوسانات می شود.
برای بهینه سازی مصرف برق و جبران ساز توان با بهنیکو تماس بگیرید.
آیا به دنبال راهکارهای عملی برای بهینه سازی مصرف برق در کارخانه خود هستید؟ تیم متخصص بهنیکو با ارائه مشاوره و نصب سیستم های پیشرفته جبران‌ساز توان، به شما کمک می کند تا هزینه های انرژی را به شکل چشمگیری کاهش دهید. همین حالا با ما تماس بگیرید تا با تحلیل شرایط فعلی شما، بهترین راه حل را پیشنهاد دهیم.
از قیمت خرید خازن کارخانه و راهکارهای بهینه سازی مطلع شوید.
اگر قصد دارید با نصب بانک خازنی، ضریب توان سیستم خود را بهبود بخشید، مجموعه بهنیکو آماده است تا شما را در این مسیر همراهی کند. برای اطلاع از قیمت خرید خازن کارخانه و دریافت مشاوره در مورد انتخاب مناسب ترین تجهیزات برای نیازهای خاص شما، با کارشناسان ما در تماس باشید. با بهنیکو، هوشمندانه در انرژی صرفه جویی کنید.