کلید حرارتی مغناطیسی چیست؟

کلید حرارتی یا Motor Protection Circuit Breaker (MPCB) برای حفاظت در برابر جریان اضافه بار در تجهیزات برقی مانند الکتروموتورها، موتورهای آسنکرون و موتورهای القایی مورد استفاده قرار می گیرد. مدارهای الکتریکی باید به گونه ای حفاظت شوند که اگر جریان مصرف کننده به هر علتی (مانند اتصال کوتاه فازها، اتصال سیم پیچ ها، تک فاز شدن مصرف کننده و…) از حد مجاز زیادتر شد، قبل از اینکه گرمای ایجاد شده در موتور (مصرف کننده) باعث آسیب دیدن آن شود، کلید حرارتی مغناطیسی مدار را قطع کند.

به طور کلی وسایل حفاظتی موتور و یا هر نوع مصرف کننده را از شبکه قطع می کنند. البته این وسایل حفاظتی باید به گونه ای انتخاب شوند که در هنگام راه اندازی موتورها، جریان راه اندازی (که چند برابر جریان نامی موتور است) باعث قطع مدار شود. در کلید حرارتی یک بی متال تعبیه شده است که وقتی جریانی بیش از جریان نامی از آن عبور کند گرم می شود و مدار را قطع می کند. بی متال عمکرد سریعی ندارد و مدت زمانی طول می کشد تا عمل کند.

در ادامه با فرنام الکتریک همراه باشید تا با کلید حرارتی مغناطیسی و تفاوت آن با بی متال بیشتر آشنا شویم.

کلید حرارتی چیست؟

کلید حرارتی را می توان در دسته بندی قطعات محافظتی قرار داد. کلید حرارتی خود از قطعات دیگری نظیر فیوز مینیاتوری، کلید و بی متال تشکیل شده است. کلید حرارتی از موتور وسیله برقی مورد نظر در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه محافظت می کند. به همین دلیل است که از کلید حرارتی به عنوان یک قطعه حفاظتی یاد می شود.

این قطعه دارای قابلیتی است که در صورت افزایش جریان یا به اصطلاحی بهتر اضافه بار بتواند الکترو موتور را از منبع ورودی آن جدا کند. از کلید حرارتی تحت عنوان MPCB نیز یاد می شود که کلمه لاتین آن به معنای مدار قطع کن حافظت کننده از موتور است. از جمله کاربرد های کلید حرارتی می توان به قابلیت قطع زیر بار، روشن و خاموش کردن موتور، نقش ایمنی و حفاظت از موتور وسایل برقی و. . اشاره کرد. کلید های حرارتی به همراه تجهیزات جانبی می توانند برای استفاده در مدار فرمان نصب شوند.

مشخصات کلید حرارتی:

۱ -دارای شستی قطع و وصل یا کلید ۰ و ۱ می‌باشند (برای کنترل دستی).

۲ -مانند بیمتال‌ها دارای درجه تنظیم جریان می‌باشد (درجه آن را معمولاً ۱۰ درصد بیشتر از جریان نامی موتور تنظیم می‌کنند).

۳- دارای کلید تست، برای تست سالم بودن کلید می باشند.

۴ -دارای ۳ فاز قدرت است (ورودی به برق و خروجی آن به موتو وصل می‌شود).

قابلیت‌های کلید حرارتی:

۱- قابل قطع و وصل زیر بار می‌باشد.

۲- قابلیت تنظیم دقیق آمپر در یک بازه را دارد.

۳ -در صورت ایجاد اضافه بار، موتور را مستقیم قطع می‌کند و نیاز به کنتاکتور جهت فرمان دادن ندارد.

کلید حرارتی یا کلید محافظ موتور را می‌توان به عنوان بهترین محافظ موتور نام برد، ولی یک عیب دارد که این نوع کلید‌ها فقط تا بازه ۱۲۵ آمپر تولید می‌شود.

جریان مغناطیسی و جریان حرارتی چیست و چه تفاوت با هم دارند؟

به بیان ساده وقتی یک الکترو موتور در اثر تحمل بار اضافه جریانش بالا میرود موتور داغ می‌کند که به این اتفاق می‌گویند بالا رفتن جریان حرارتی و وقتی الکترو موتور در اثر اتصال کوتاه بین دو فاز یا اتصال بدنه و فاز و یا فاز و نول و هر کدام از این موارد داغ کند می‌گویند جریان مغناطیسی بالا رفته است.

نقش کلید مغناطیسی در مدار، حفاظت سیستم های الکتریکی در برابر جریان زیاد است. ساختمان این رله برای هر فاز از یک هستۀ آهنی که به دور هر کدام چند دور سیم (روپوش لاکی) پیچیده شده تشکیل شده است. این سیم پیچ یا بوبین سر راه هر فاز قرار می گیرد.

در جریان عادی جریان مدار از طریق دو کنتاکت به هم وصل شده وارد بوبین می شود و از آن عبور می کند و میدان مغناطیسی ضعیفی به وجود می آید که کاری انجام نمی دهد. اما عبور جریان اتصال کوتاه میدان مغناطیسی شدیدی به وجود آورده و باعث می شود هسته آهنی حرکت کند و این حرکت، اهرم قطع را به کار می اندازد. به بیان دیگر نیروی مغناطیسی هسته زیاد شده و تیغه مقابل را به سمت خود می کشد در نتیجه اهرم متصل به کنتاکت بالایی آزاد شده و توسط فنر دو کنتاکت از هم جدا می شوند و مدار قطع می شود. تیغۀ قطع نیز در مدار فرمان مثل یک شستی استوپ عمل می کند.

عملکرد کلید حرارتی مغناطیسی

کلید حرارتی مغناطیسی کاربرد بیشتری نسبت به کلید حرارتی یا مغناطیسی دارند. زیرا در اغلب موارد مصرف کننده های الکتریکی بخصوص موتورها هم در مقابل اتصال کوتاه و هم در برابر اضافه بار حفاظت می شوند. اغلب موتورهای مورد استفاده در صنعت، موتورهای آسنکرون از نوع قفس سنجابی هستند. موتورهای الکتریکی تجهیزات گران قیمتی هستند بنابراین حفاظت از آن ها بسیار مهم است. پس استفاده از این کلید ضروری است.

 کلید اتوماتیک حرارتی مغناطیسی یک دستگاه الکترومکانیکال است که برای حفاظت موتورها در فرکانس ۵۰ و ۶۰ هرتز استفاده می شود. همان گونه که از اسم این کلید مشخص است به منظور حفاظت موتورهای تک فاز و سه فاز کاربرد دارد.

در کلید حرارتی مغناطیسی یک بی متال وجود دارد. در هنگام اضافه بار بی متال گرم می شود و عمل می کند. علاوه بر بی متال یک رله مغناطیسی نیز در کلید وجود دارد. برای محافظت و کنترل مصرف کننده و الکتروموتور در مقابل جریان های شدید (اتصال کوتاه) از رله مغناطیسی که اصول کار آن براساس پدیدۀ الکترومغناطیس پی ریزی شده است، استفاده می شود.

کلید حفاظت موتوری

عملکرد کلید‌های حرارتی تقربیا شبیه بی متال است و کارش حفاظت در برابر اختلات جریان است مانند بی متال، اما یک سری تفاوت‌هایی بین بی متال و کلید حرارتی است که موجب شده کلید‌های حرارتی بهتر از بی متال‌ها باشند و ضریب امنیت آن بیشتر از بی متال باشد.

۱- بی متال مدار فرمان را قطع میکند (از طریق پیج‌های ۹۵ – ۹۶)، ولی کلید حرارتی مستقیماً سه فاز مدار قدرت را قطع می‌کند و باعث قطع شدن موتور می‌شود.

۲- کلید حرارتی هم از جریان حراتی محافظت می‌کند و هم از جریان مغناطیسی در صورتی که بی متال فقط از جریان حرارتی محافظت می‌کند.