چگونه بیمتال مناسب موتور انتخاب کنیم؟ راهنمای انتخاب بیمتال

چگونه بیمتال مناسب موتور انتخاب کنیم؟

انتخاب بیمتال مناسب موتور یکی از مراحل مهم در طراحی و مونتاژ مدارهای راه‌اندازی موتورهای الکتریکی است. بیمتال یا رله اضافه‌بار وظیفه دارد موتور را در برابر اضافه‌بار و برخی شرایط خطای فاز محافظت کند و در صورت افزایش بیش از حد جریان در مدت مشخص، مدار فرمان کنتاکتور را قطع کند.

اما انتخاب بیمتال فقط با نگاه کردن به توان موتور، مثلاً 7.5 یا 11 کیلووات، انجام نمی‌شود. جریان نامی درج‌شده روی پلاک موتور، محدوده تنظیم رله، کلاس تریپ، شرایط راه‌اندازی و هماهنگی بیمتال با کنتاکتور از مهم‌ترین پارامترهایی هستند که باید بررسی شوند.

در این راهنما، روش انتخاب بیمتال برای موتور را مرحله‌به‌مرحله بررسی می‌کنیم تا بتوانید برای یک موتور واقعی، رله اضافه‌بار مناسب را انتخاب و تنظیم کنید.

بیمتال موتور چیست و چه وظیفه‌ای دارد؟

بیمتال موتور که با نام رله حرارتی یا رله اضافه‌بار نیز شناخته می‌شود، یکی از تجهیزات حفاظتی مدار موتور است. این تجهیز معمولاً در کنار کنتاکتور قرار می‌گیرد و جریان عبوری از موتور را تحت نظر دارد.

زمانی که موتور برای مدت مشخصی جریان بیشتری از مقدار مجاز خود دریافت کند، حرارت ایجادشده در المان‌های حرارتی باعث عملکرد مکانیزم رله می‌شود. در نتیجه، کنتاکت کمکی بیمتال در مدار فرمان تغییر وضعیت داده و کنتاکتور را از مدار خارج می‌کند.

هدف اصلی بیمتال، حفاظت موتور در برابر اضافه‌بار حرارتی است؛ بنابراین نباید آن را با تجهیزات حفاظت اتصال کوتاه یکسان دانست.

برای مشاهده تجهیزات مرتبط، می‌توانید دسته رله حرارتی هیوندای را بررسی کنید.

آیا انتخاب بیمتال بر اساس توان موتور انجام می‌شود؟

یکی از اشتباهات رایج این است که بیمتال را مستقیماً بر اساس توان موتور انتخاب کنیم.

برای مثال، ممکن است گفته شود:

«برای موتور 11 کیلووات، بیمتال 11 کیلووات انتخاب می‌کنیم.»

این روش به‌تنهایی دقیق نیست.

توان موتور می‌تواند برای تخمین اولیه مفید باشد، اما مبنای اصلی انتخاب رنج بیمتال، جریان نامی موتور است. جریان نامی را باید از پلاک موتور یا مستندات رسمی آن استخراج کرد.

در موتورهای سه‌فاز، عواملی مانند ولتاژ، راندمان، ضریب توان، نوع موتور و شرایط کاری باعث می‌شوند دو موتور با توان یکسان الزاماً جریان نامی یکسانی نداشته باشند.

بنابراین ترتیب صحیح این است:

پلاک موتور → جریان نامی → انتخاب رنج بیمتال → بررسی کلاس تریپ → تنظیم رله

برای انتخاب بیمتال چه اطلاعاتی از موتور لازم است؟

قبل از انتخاب رله اضافه‌بار، بهتر است اطلاعات زیر را در اختیار داشته باشید:

در عمل، جریان درج‌شده روی پلاک موتور مهم‌ترین عددی است که باید قبل از انتخاب بیمتال بررسی شود.

مراحل انتخاب بیمتال مناسب موتور

1. جریان نامی موتور را از روی پلاک بخوانید

اولین مرحله، پیدا کردن جریان نامی موتور است.

روی پلاک موتور معمولاً اطلاعاتی مانند توان، ولتاژ، فرکانس، سرعت، ضریب توان و جریان درج می‌شود. در موتورهای چندولتاژه ممکن است جریان برای دو حالت مختلف نیز درج شده باشد.

به همین دلیل، نباید صرفاً یک عدد آمپراژ را بدون توجه به ولتاژ و نحوه اتصال موتور انتخاب کرد.

برای مثال، اگر روی پلاک موتور برای ولتاژ کاری موردنظر جریان نامی 21 آمپر درج شده باشد، این عدد مبنای انتخاب رنج بیمتال قرار می‌گیرد.

2. بیمتالی انتخاب کنید که رنج تنظیم آن جریان موتور را پوشش دهد

هر بیمتال یک محدوده تنظیم جریان مشخص دارد؛ برای مثال یک مدل ممکن است محدوده‌ای مانند 18 تا 25 آمپر داشته باشد.

اگر جریان نامی موتور 21 آمپر باشد، چنین رنجی می‌تواند از نظر محدوده تنظیم مناسب باشد؛ اما انتخاب نهایی همچنان باید با کاتالوگ سازنده، کنتاکتور و شرایط راه‌اندازی بررسی شود.

نکته مهم این است که برای موتور 21 آمپری نباید صرفاً به دنبال بیمتالی با بیشترین آمپراژ ممکن باشید.

انتخاب رنج بیش از حد بزرگ می‌تواند باعث شود حفاظت حرارتی موتور با دقت مورد انتظار انجام نشود، زیرا تنظیم رله باید با جریان واقعی موتور همخوانی داشته باشد.

3. از انتخاب بیمتال با رنج بسیار بزرگ خودداری کنید

فرض کنید جریان نامی موتور 18 آمپر است.

اگر بین یک بیمتال با محدوده تنظیم نزدیک به جریان موتور و یک بیمتال با محدوده بسیار بالاتر انتخاب داشته باشید، انتخاب رله‌ای که محدوده تنظیم آن متناسب با جریان موتور باشد منطقی‌تر است.

هدف این نیست که بیمتال را «بزرگ‌تر انتخاب کنیم تا تریپ نکند».

بیمتال باید بتواند اضافه‌بار را در محدوده‌ای که برای حفاظت موتور در نظر گرفته شده تشخیص دهد.

4. هماهنگی بیمتال و کنتاکتور را بررسی کنید

بیمتال معمولاً در یک مدار راه‌اندازی شامل کنتاکتور استفاده می‌شود؛ بنابراین انتخاب این دو تجهیز نباید کاملاً مستقل از یکدیگر انجام شود.

در بسیاری از خانواده‌های محصولات، سازنده مشخص می‌کند که هر رله اضافه‌بار با چه کنتاکتوری قابل استفاده است.

به همین دلیل، هنگام انتخاب یک کنتاکتور هیوندای باید مشخصات رله اضافه‌بار سازگار با آن نیز بررسی شود.

هماهنگی صحیح تجهیزات باعث می‌شود مدار از نظر نصب مکانیکی، اتصالات و مشخصات الکتریکی با طراحی موردنظر سازگار باشد.

5. کلاس تریپ بیمتال را بررسی کنید

یکی از پارامترهایی که در انتخاب بیمتال نباید نادیده گرفته شود، کلاس تریپ یا Trip Class است.

کلاس تریپ مشخص می‌کند رله در شرایط اضافه‌بار و مطابق الزامات عملکردی خود با چه مشخصه زمانی عمل کند.

این موضوع به‌خصوص برای موتورهایی اهمیت دارد که هنگام راه‌اندازی به زمان بیشتری برای رسیدن به سرعت نامی نیاز دارند.

اگر بیمتال بدون توجه به شرایط راه‌اندازی انتخاب شود، ممکن است در هنگام استارت موتور به‌صورت ناخواسته عمل کند.

بنابراین برای موتورهایی با راه‌اندازی عادی و موتورهایی که راه‌اندازی طولانی یا بار سنگین دارند، نباید صرفاً یک روش انتخاب را برای همه شرایط در نظر گرفت.

بیمتال را روی چند آمپر تنظیم کنیم؟

بعد از انتخاب رنج مناسب، نوبت به تنظیم بیمتال می‌رسد.

یک اصل مهم این است که تنظیم بیمتال نباید با هدف جلوگیری از تریپ‌های ناخواسته، به‌صورت دلخواه افزایش داده شود.

تنظیم رله باید بر اساس جریان نامی موتور، دستورالعمل سازنده رله و شرایط واقعی مدار انجام شود.

برای مثال، اگر موتور در شرایط کاری مشخص دارای جریان نامی 18 آمپر باشد، انتخاب بیمتال 13 تا 18 آمپر و قرار دادن تنظیم روی یک عدد تصادفی مانند 20 آمپر صحیح نیست؛ زیرا عدد تنظیم باید در محدوده مجاز تجهیز و مطابق الزامات حفاظت موتور تعیین شود.

Schneider Electric نیز در مستندات مربوط به رله‌های اضافه‌بار TeSys، تنظیم رله را بر اساس جریان نامی موتور و مشخصات تجهیز توضیح می‌دهد.

بنابراین اگر بیمتال در زمان راه‌اندازی مرتباً عمل می‌کند، راه‌حل همیشه افزایش آمپراژ تنظیم نیست. ابتدا باید علت بررسی شود؛ از جمله:

• انتخاب نادرست کلاس تریپ

• بار مکانیکی بیش از حد

• گیرپاژ یا اصطکاک مکانیکی

• افت ولتاژ

• عدم تعادل فازها

• اتصال نامناسب

• انتخاب نادرست رنج بیمتال

• مشکل در خود موتور

مثال عملی انتخاب بیمتال برای موتور

فرض کنید یک موتور سه‌فاز با مشخصات زیر داریم:

در این مثال، اولین کاری که نباید انجام دهیم این است که فقط بر اساس عدد 11 kW یک بیمتال انتخاب کنیم.

ابتدا باید پلاک موتور بررسی شود و جریان نامی آن در ولتاژ کاری 400 ولت مشخص شود.

فرض کنیم جریان درج‌شده روی پلاک، برای شرایط موردنظر 22 آمپر باشد.

در این صورت باید به سراغ بیمتالی برویم که:

1. محدوده تنظیم آن جریان 22 آمپر را پوشش دهد؛

2. برای موتور موردنظر از نظر مشخصات سازنده مناسب باشد؛

3. با کنتاکتور انتخاب‌شده سازگاری داشته باشد؛

4. کلاس تریپ آن با شرایط راه‌اندازی موتور تناسب داشته باشد؛

5. قابلیت تنظیم در محدوده موردنظر را داشته باشد.

بنابراین فرآیند انتخاب به شکل زیر است:

جریان پلاک = 22 A

↓

انتخاب بیمتال با رنج تنظیم شامل 22 A

↓

بررسی سازگاری با کنتاکتور

↓

بررسی Trip Class

↓

تنظیم صحیح بیمتال

این روش بسیار مطمئن‌تر از انتخاب بیمتال صرفاً بر اساس توان موتور است.