گروه فنی مهندسی پینیون در زمینه انواع تجهیزات برق و الکترونیک فعالیت دارد.برای سفارش رله بیمتال با ما تماس حاصل فرمایید.
اساس کار رله بیمتال بر پایهی این نظریه است که فلزات بر اثر گرما منبسط و براثر سرما منقبض میشوند. اگر یک نوار فلزی به طول L را در نظر بگیریم، با افزایش دما، طول فلز افزایش مییابد. این افزایش طول به علت رابطهای است که بین افزایش دما و ضریب انبساط حرارتی وجود دارد. ضریب انبساط حرارتی، نامیده میشود و از رابطه زیر به دست میآید:
رله بیمتال از دو نوار باریک که از دو فلز مختلف با ضریب انبساط دمایی متفاوت تشکیل شده، ساخته میشود. این دو نوار فلزی به صورت طولی به هم جوش داده میشوند. در شکل زیر میتوانید یک رله بیمتال(رله حرارتی) در دمای نرمال را مشاهده کنید:
با افزایش دما به این علت که انبساط در دو فلز متفاوت است، قطعه رله حرارتی خم شده و قوس پیدا میکند. به این شکل که فلز با ضریب انبساط دمایی بیشتر بیرون قوس و فلز با ضریب انبساط دمایی کمتر درون قوس قرار میگیرد. مانند شکل زیر:
در دمای پایین نیز، قطعه رله حرارتی خم شده و به شکل قوس درمیآید به طوریکه فلز با ضریب انبساط دمایی کمتر در بیرون قوس و فلز با ضریب انبساط دمایی بیشتر درون قوس قرار میگیرد. مانند شکل زیر:
از این پدیده میتوان برای تولید دستگاهی مفید برای تشخیص و اندازهگیری تغییرات دمایی استفاده کرد. بسیاری از ترکیبات فلزی با ضریب انبساط دمایی متفاوت را میتوان برای ساخت رله حرارتی استفاده کرد. معمولترین این فلزات عبارتند از:
1-آهن، نیکل، کنستانتین (ضریب انبساط دمایی بالا)
2-آلیاژ آهن و نیکل (ضریب انبساط دمایی پایین)
1-رله بیمتال به صورت مستقیم و بهوسیله جریان الکتریکی حرارت داده میشود.
2-رله بی متال به صورت غیر مستقیم حرارت داده میشود.
که در آن :
H: مقدار گرما
I: جریان الکتریکی
r: مقاومت الکتریکی
T: زمان
رله بی متالها به طور کلی کاربردهای گستردهای دارند که تعدادی از این کاربردها عبارتند از:
بیمتالها، کاربردهای فراوانی برای ساخت ترموستاتها به منظور کنترل دمای مدار دارند. ترموستاتها در آبگرمکنها، اتوهای برقی، یخچالها و غیره استفاده میشوند. در برخی از مدارها، جریانی که از ترموستات میگذرد به تنهایی گرمای لازم برای فعال کردن ترموستات را تولید میکند. نحوه عملکرد این نوع از ترموستاتها را میتوانید در تصاویر زیر مشاهده کنید:
عملکرد ترموستات به این صورت است که یک سر بیمتال به منبع تغذیه متصل است و سر دیگر بیمتال آزاد است. یک صفحه الکتریکی به سر آزاد بیمتال متصل است که با خم شدن بیمتال حرکت میکند. همانگونه که در تصویر اول مشاهده کردید، در دمای نرمال این صفحه متحرک با صفحه ثابت در تماس است. با تولید گرما، بیمتال خم شده و اتصال بین صفحات قطع میشود. با کاهش دما بیمتال دوباره به حالت اول بازمیگردد. ترموستات استفاده شده در اتوها، از این نوع ترموستاتها هستند.
بیمتالها در دماسنجهایی با نشانگر مستقیم نیز استفاده میشوند. در دماسنج، رله بی متال به شکل مارپیچ استفاده میشود. در شکل زیر میتوانید یک تصویر از این دماسنجها را مشاهده کنید:
یک سر مارپیچ به مرکز دستگاه و سر دیگر به نشانگر متصل است. با افزایش دما، سر آزاد مارپیچ حرکت کرده و در نتیجه نشانگر تغییرات دما را نشان میدهد.
به طور کلی دو نوع رله اورلود وجود دارد: حرارتی و مغناطیسی. رلههای حرارتی با اتصال یک گرمکن به صورت سری با موتور عمل میکند. مقدار گرمای تولید شده به جریان موتور بستگی دارد. رلههای حرارتی نیز به دو دسته تقسیم میشوند: رلههای solder pot و رلههای بیمتال.
اساس کار این رلهها برپایهی تبدیل جریان موتور به مقدار مناسبی حرارت است. همانطور که به طور مفصل توضیح داده شد، بیمتال از دو فلز متفاوت با ضریب انبساط دمایی مختلف ساخته میشود. و به همین دلیل با تغییر دما، بیمتال خم میشود.
در رلههای بیمتال سه تیغه وجود دارد که سیم حامل جریان به دور آنها پیچیده میشوند. با عبور جریان، دمای هادیها بالا رفته و حرارت به بیمتال منتقل میشود. زمانیکه دمی بیمتال به اندازهی کافی بالا رفت، و باعث باز شدن تعدادی از اتصالات میشود. پس از آن حدود دو دقیقه زمان لازم است تا بیمتال خنک شده و به حالت قبل بازگردد.
اجزا مختلف یک رله بیمتال عبارتند از: