رله اضافه بار حرارتی یک وسیله ایمنی است که در مدارهای کنترل دستی استفاده می شود. رله اضافه بار حرارتی از یک موتور الکتریکی برای کنترل اتصال کوتاه بیش از حد گرم شده خود با خاموش کردن مدار گرمایش هنگامی که دما بالاتر از مقدار تنظیم شده افزایش می‌یابد، استفاده می‌کند. این نوع رله اضافه بار حرارتی در صورت وجود احتمال اتصال کوتاه یا شرایط مداوم دمای بالا در منطقه ای که نصب می شود، مورد استفاده قرار می گیرد.
یک رله اضافه بار حرارتی دارای دو کنتاکت است، یکی به طور معمول باز و دیگری به طور معمول بسته، که یک مدار الکتریکی ساده را تشکیل می دهد که آنها با یکدیگر ملاقات کنند تا عملکرد خود را به طور موثر انجام دهند. در این مقاله اصول کار رله اضافه بار حرارتی مورد بحث قرار خواهد گرفت.
رله اضافه بار حرارتی چیست؟
رله اضافه بار حرارتی یک وسیله ایمنی است که از مدار شما در برابر آسیب های ناشی از بارهای پرقدرت محافظت می کند. اگر بار از مقدار معینی بیشتر شود، رله باز می شود و مدار را از تخریب محافظت می کند. ساده ترین نسخه رله های اضافه بار، کلید تک قطبی، تک پرتابی (SPST) است. این نوع رله فقط یک موقعیت یا موقعیت قابل تنظیم دارد و به سیگنال ورودی تک مرحله ای از بار یا منبع پاسخ می دهد.
برای استفاده از رله ابتدا باید بدانید که از چه نوع مداری محافظت می کنید. به عنوان مثال، اگر یک اجاق گاز برقی دارید، استفاده از رله بسیار ایمن تر از سوئیچ قطع کننده دوم در نزدیکی جایی است که سیم اجاق گاز به سیم برق آن متصل می شود. فرض کنید یک پریز برق دارید که مدارهای متعددی از آن عبور می کنند.
در این صورت، می‌توانید از دستگاه‌های محافظت در برابر جریان اضافه مانند فیوزها یا کرکره‌ها برای محافظت از مدارهای جداگانه در برابر آسیب ناشی از بارگذاری بیش از حد آنها با جریان بیش از حد از مدارهای دیگر که به طور همزمان با آنها در تماس هستند، استفاده کنید.
وظیفه رله اضافه بار حرارتی چیست؟
رله اضافه بار حرارتی رله ای است که برای محافظت از سیستم های الکتریکی از شرایط گرمای بیش از حد طراحی شده است. برق مدار را قطع نمی کند، اما در عوض حس می کند که جریان به حد کافی رسیده و باز می شود و به موتور اجازه می دهد به کار خود ادامه دهد.
رله اضافه بار حرارتی از موتورها، ترانسفورماتورها و سایر وسایل الکتریکی در برابر گرمای بیش از حد محافظت می کنند. این رله ها اغلب در نقاطی نصب می شوند که مدار الکتریکی با چندین دستگاه روی آن وجود دارد. اگر یکی از این دستگاه ها بیش از حد گرم شود، می تواند به خود یا سایر قسمت های این مدار آسیب برساند.
رله اضافه بار حرارتی سه عملکرد اصلی دارد:
تجمع گرما را در موتورها و سایر وسایل الکتریکی روی مدار حس می کند و در صورت رسیدن به سطح دمای از پیش تعیین شده، زنگ هشدار را فعال می کند.
این به عنوان یک کلید عمل می کند که به الکتریسیته یک قسمت از مدار اجازه عبور می دهد و در عین حال از عبور آن از قسمت دیگر آن جلوگیری می کند. این امر از آسیب ناشی از گرمای بیش از حد یا بارگذاری بیش از حد و آسیب رساندن به سایر اجزای سیستم جلوگیری می کند.
در برابر نوسانات ولتاژ ناشی از صاعقه و قطع برق که می تواند به تجهیزات حساس الکتریکی در خانه یا ساختمان شما آسیب برساند، محافظت می کند.
انواع مختلف رله
رله اضافه بار حرارتی معمولاً در هنگام افزایش ناگهانی برق خطرناک و فاجعه‌بار استفاده می‌شوند. اگر یک فرد یا دستگاه بیش از حد توان خروجی مصرف کند، ممکن است باعث اختلال در عملکرد شود. رله های اضافه بار حرارتی می توانند دستگاه های شما را نجات دهند و اطمینان حاصل کنند که سیستم ها خراب نمی شوند.
در اینجا انواع مختلف رله وجود دارد:
رله حرارتی دو فلزی
رله های حرارتی دو فلزی رله های الکترونیکی هستند که در ساخت خود از دو فلز غیرمشابه استفاده می کنند. این دو فلز معمولاً از نیکل و آهن یا فولاد ساخته می شوند، اما بسته به کاربرد می توان از مواد دیگری نیز استفاده کرد.
رله های حرارتی دو فلزی مزایای زیادی نسبت به سایر انواع رله حرارتی دارند. یک مزیت این است که رله‌های حرارتی دو فلزی می‌توانند دماهای بالاتری را نسبت به رله‌های حرارتی تحمل کنند، که آنها را برای انتقال توان بالا یا منابع حرارتی با دمای بالا ایده‌آل می‌کند.
مزیت دیگر رله های حرارتی دو فلزی این است که نسبت به رله های حرارتی استاندارد به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند زیرا از دوام بیشتری نسبت به انواع معمولی برخوردار هستند. این امر پیگیری رله دو فلزی خود را آسان‌تر می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که به دلیل سوء استفاده یا استفاده نادرست کاربر، آسیب نمی‌بیند یا زود فرسوده نمی‌شود.
رله های حالت جامد
رله های حالت جامد دستگاه های حالت جامد هستند که از مواد نیمه هادی به عنوان کلید استفاده می کنند. تریستور رایج ترین رله حالت جامد، یک دستگاه سه ترمینال بدون مقاومت داخلی و قطعات متحرک است.
انواع دیگر رله های حالت جامد، تریاک ها هستند که دارای سه ترمینال اما فقط یک سیم پیچ هستند و SCR یا یکسو کننده های کنترل شده با سیلیکون که دارای سه پایانه با دو سیم پیچ نیز می باشد. آنها در برنامه هایی استفاده می شوند که سرعت و قابلیت اطمینان ضروری است.
حالت جامد مزایای زیادی نسبت به همتایان سنتی خود دارند. آنها برای کارکردن به انرژی کمتری نیاز دارند زیرا برای رسانایی به انرژی مکانیکی نیاز ندارند و می توان آنها را با دقت بیشتری نسبت به کلیدهای مکانیکی کنترل کرد.
استفاده از رله های حالت جامد به جای رله های مکانیکی دارای معایبی است:
- آنها گران تر از رله های مکانیکی هستند.
- به دلیل نداشتن قطعات متحرک از قابلیت اطمینان کمتری برخوردار هستند.
- آنها فقط می توانند به طور همزمان مقادیر کمی از جریان را کنترل کنند (بر خلاف رله های مکانیکی).
رله های کنترل دما
رله های کنترل دما برای کنترل دمای یک سیستم استفاده می شوند. این واحدهای رله می توانند دمای هر وسیله الکتریکی از جمله سیستم های تهویه مطبوع و گرمایش را کنترل کنند.
یک رله کنترل دما دارای دو خروجی است که می تواند به دو مدار مجزا متصل شود. خروجی دوم مداری را که از خروجی اول برق دریافت می کند کنترل می کند.
مقدار توانی که یک رله کنترل دما به یک مدار ارسال می کند با درجه بندی آن و میزان جریانی که می تواند تحمل کند تعیین می شود. متداول ترین درجه بندی های یافت شده برای این دستگاه ها 5 آمپر، 10 آمپر، 20 آمپر و 30 آمپر است. درجه آمپر بالاتر به این معنی است که می تواند قدرت بیشتری را نسبت به درجه های آمپر پایین تر تحمل کند، اما همچنین به این معنی است که گرم کردن یا خنک کردن دستگاه بیشتر طول می کشد زیرا جریان بیشتری در آن واحد می گذرد.
رله اضافه بار حرارتی بر اساس اصل انبساط حرارتی کار می کند، یعنی وقتی رله افزایش دما را تشخیص می دهد و منبسط می شود، از پایه نصب خارج می شود. بنابراین، تماس را از کنتاکت‌های فشاری که با قطع اتصالات بسته می‌شوند، آزاد می‌کند. در این مقاله، اصول کار رله اضافه بار حرارتی و انواع آن را مورد بحث قرار داده ایم.
