بی متال Bimetal چیست و اصول کار آن چگونه است؟

بسیاری از فرآیندهای خانگی، تجاری و صنعتی برای کاربردهای الکتریکی یا مکانیکی به بی متال متکی هستند. بی متا‌ل‌ها را می‌توان در بسیاری از کلیدهای کنترل مانند ترموستات، ساعت، قطع کننده مدار و سایر تجهیزات و لوازم برقی یافت. اما بی متال چیست و نحوه‌ی عملکرد آن چگونه است؟

انواع بی متال

• معتبرترین برندهای بی متال
• بهترین قیمت بازار
• همراه با گارانتی

لیست قیمت بی متال >

بیمتال Bimetal یک قطعه الکترونیکی است، که برای محافظت از موتور و ایمنی آن در برابر اضافه بار و اضافه جریان، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 در حقیقت بی متال‌ها مانع از آسیب دیدن موتورهای الکتریکی می‌شوند. 

بی متال چیست؟

گرما یک عامل مهم در عملکرد و عمر موتور است و یکی از منابع اصلی گرمایش موتور، جریان در سیم پیچ موتور می‌باشد. از آنجا که گرمایش یک شرط اجتناب ناپذیر در عملکرد موتور است، محافظت از موتور در برابر گرم شدن بیش از حد یا اضافه بار حرارتی بسیار مهم می‌باشد. برای محافظت از موتور، از قطعه‌ای الکتریکی به نام بی متال یا رله اضافه بار حرارتی استفاده می‌کنند.

بی متال به صورت سری با موتور سیم‌کشی می‌شوند، بنابراین جریان عبوری موتور باید از بی متال هم عبور کند. هنگامی که جریان عبوری، برای مدت معینی از حد از پیش تعیین شده می‌گذرد یا از آن فراتر می‌رود، بی متال، مکانیزمی را فعال می‌کند، که در این مکانیزم، یک یا چند اتصال را باز می‌شوند تا جریان عبوری موتور را قطع شود. به این ترتیب بی متال از آسیب دیدن موتور جلوگیری می‌کند.

اصول کار بی متال چیست؟

یک بی متال، یک ورق یا نوار از دو یا چند ماده کامپوزیتی است، که ضرایب متفاوتی از انبساط حرارتی خطی را با پرچ شدن، لحیم‌کاری یا جوش‌کاری به هم متصل می‌کند.

اصل کار بی متال به دو ویژگی اساسی فلز بستگی دارد.

• این فلز دارای خاصیت انبساط حرارتی است، به عنوان مثال، فلز با تغییر دما منبط یا منقبض می‌شود. ضریب دمای تمام فلزات یکسان نیست.
• انبساط یا انقباض فلزات در دمای یکسان متفاوت است.

ساختمان بی متال چگونه است؟

نوار بی متال را با اتصال دو نوار نازک از فلزات مختلف می‌سازند. فلزات در یک سر به کمک جوش به یکدیگر متصل می‌شوند. پیوند به گونه‌ای حفظ می‌شود، که هیچ حرکت نسبی بین دو فلز وجود ندارد. ابعاد فیزیکی فلزات با تغییر دما متفاوت است.

نوار دو فلزی دماسنج را با فلزات مختلف می‌سازند. در نتیجه، طول فلزات با نرخ‌های مختلف تغییر می کند. هنگامی که دما افزایش می‌یابد، نوار به سمت فلزی خم می‌شود، که دارای ضریب درجه حرارت پایین است. هنگامی که دما کاهش می‌یابد، نوار به سمت فلزی خم می‌شود، که دارای ضریب درجه حرارت بالا است.

محدوده انحراف نوار بی متال بستگی به نوع فلزات مورد استفاده در ساخت دارد. انحراف فلز به طور مستقیم با طول نوار و تغییرات دما متناسب است و با ضخامت نوارها رابطه معکوس دارد.

به زبان ساده بی متال را از دو فلز با ضرایب مختلف انبساط حرارتی که به هم می‌چسبند، می‌سازند. یک سیم پیچ که دور آن پیچیده شده یا در نزدیکی نوار دو فلزی قرار گرفته است، جریان را حمل می‌کند.

با توجه به مطالب ارائه شده در پاسخ به سوال بی متال چیست، می‌توان به زبان ساده این‌گونه نوشت:

“بی متال بر اساس خواص گرم و سرد شدن فلزات کار می‌کند. در حقیقت اختلاف ضریب انبساطی طولی دو فلز به کار رفته در بی متال، پایه و اساس عملکرد بی متال است.”

تعریف بی‌متال به صورت تخصصصی و حرفه‌ای

در این بخش می‌خواهیم به سوال “بی ‌متال چیست” کمی حرفه‌ای و تخصصی جواب دهیم.

جریان عبوری در موتور، دو نوار موجود در بی متال را گرم می‌کند، دو فلز با سرعت‌های متفاوتی منبسط می‌شوند و باعث می‌شود که نوار به طرف ضریب انبساط حرارتی کمتر خم شود. وقتی نوار خم می‌شود، یک کنتاکتور معمولاً بسته (NC) را فعال می‌کند و باعث باز شدن آن می‌شود. در نتیجه جریان فعلی موتور را متوقف خواهد شد. هنگامی که بی متال سرد شد و نوارهای فلزی به حالت عادی خود برگشتند، مدار به طور خودکار تنظیم مجدد می‌شود و موتور می‌تواند دوباره راه‌اندازی شود.

تغییر انحنا، خم شدن و انعطاف پذیری در پاسخ به تغییر دما یکی از ویژگی‌های اساسی همه بی متال‌ها است.

در واقع، تغییر دما در بی متال به جابجایی مکانیکی تبدیل می‌شود. رفتار بی متال قابل پیش بینی و تکراری است. تا اینجای مقاله شما توانسته‌اید با مفهوم بی متال به زبان ساده و تخصصی آشنا شوید.

کاربردهای بی متال برق چیست؟

با توجه به ویژگی‌ها و خصوصیات بی متال، این قطعه الکتریکی کاربردهای فراوانی در انواع صنایع دارد. در زیر به طور مختصر این کاربردها را شرح می‌دهیم.

• نشانگر دما

از بی متال برای نشان دادن دما در تجهیزاتی مانند دماسنج‌های مارپیچی استفاده می‌شود. چنین دماسنج‌هایی به اندازه‌گیری دما در ادارات، یخچال‌ها و حتی بال هواپیما کمک می‌کند.

• کنترل دما

از بی متال به عنوان وسیله‌ای برای کنترل دما در تجهیزاتی مانند ترموستات‌های اندازه‌گیری دمای اتاق استفاده می‌شود. در چنین دستگاه‌هایی، یک بی متال یک نقطه تماس حامل جریان را باز می‌کند و به یک نقطه تماس استاتیک متصل می‌شود. این ویژگی اجازه می‌دهد، تا مدارها را به صورت خودکار تغییر دهید تا گرمایش و سرمایش وسایل الکتریکی به عنوان قوس تیغه در هنگام رسیدن به دمای معینی کنترل شود.

• اتصالات لوله‌ای

برای کاربردهای برودتی، غیر مغناطیسی و هسته‌ای که در آن خواص فلز باید به طور قابل اطمینان تغییر کند، از اتصالات بی متال برای اتصال مستقیم و انتقال لوله ها با ضریب انبساط حرارتی مختلف استفاده می‌شود. این اتصالات همچنین ممکن است در سایر کاربردهای انتقال حرارتی مورد استفاده قرار گیرند.

• کنترل عملکرد

با وارد کردن گرما به یک بی متال، می‌توان عملکرد یک دستگاه حاوی بی متال را کنترل کرد. قطع کننده‌های مدار و دستگاه‌های تأخیر زمان نمونه‌هایی از این دستگاه‌ها هستند. عملکردهای نسبی مانند جریان و زمان را می توان با نصب قطعه بی متال به عنوان عنصر فعال در دستگاه کنترل کرد.

اجزای تشکیل دهنده بی متال چیست؟

• شاخک‌های بالای بی متال که از جنس مس هستند و برای اتصال به کنتاکتور مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• ترمینال‌های داخلی که به موتور مستقیم روی کنتاکتور نصب می‌شوند.
• کنتاکت‎‌های باز و بسته مدار فرمان
• یک پیچ یا دستگیره روی بی متال وجود دارد، که با استفاده از آن می‌توان شدت جریان نامی موتور را تنظیم کرد. جریان نامی را روی پلاک موتور در می‌کنند.
• وجود دکمه‌ی ریست در بی متال کمک می‌کند، بی متال بعد از بین رفتن خطا ریست شود. با فشردن دکمه ریست بی متال مجدد به مدار بر خواهد گشت.
• در بی متال می‌توان نوع ریست را توسط دکمه انتخاب ریست دستی یا اتوماتیک را مشخص کرد. اگر گزینه ریست اتوماتیک را انتخاب کنیم، می‌توان از راه دور بی‌متال را ریست کرد. اما با اتنخاب گزینه دستی، اپراتور باید دکمه ریست را فشار دهد.
• دو عدد کنتاکت کمکی NOو NC همراه بی متال وجود دارد. از کنتاکتور NC جهت قطع کردن تغذیه کنتاکتور در حالت اضافه بار  استفاده می‌شود. جهت ارسال آلارم سیگنال یا نویز به اطلاع اپراتور باید از کنتاکتور NO  استفاده کرد.
• برای تست و آزمایش سیم‌کشی می‌توان از دکمه تستی که روی دستگاه قرار دارد، استفاده کرد.

در تصویر زیر بخشی از اجزای بیمتال را می‌بینید:

نتیجه گیری

بی متال‌ یک قطعه الکتریکی بسیار پرکاربرد در صنعت الکتریک و سایر صنایع است. همانطور که گفتیم، وظیفه بی متال محافظت از موتور در برابر خطراتی مانند اضافه بار و تغییر فاز است. برای مشاهده لیست قیمت به روز برندهای مختلف بیمتال می‌توانید به سایت تسلاکالا مراجعه کنید.

با مطالعه این مقاله شما توانسته‌اید با بی متال، کارایی و ساختمان آن آشنا شوید. نظر شما درباره این مقاله چیست؟ مطالعه مقاله بالا برای شما مفید بود؟