کلید حرارتی چیست؟
کلید حرارتی زیمنس (MPCB) یا قطع کننده های مدار محافظ موتور یک نوع تخصصی از وسایل حفاظت الکتریکی هستند که همانطور که از نام آنها مشخص است به طور خاص برای موتورهای الکتریکی طراحی شده است. موتورهای الکتریکی کاربردهای فراوانی دارند و برای راندن دستگاه‌های مکانیکی از همه نوع استفاده می‌شوند، بنابراین محافظت کافی از آنها با MPCB بسیار مهم است. موارد زیر تنها چند نمونه از وسایلی است که توسط کلید حرارتی در ساختمان‌های تجاری و صنعتی به حرکت در می‌آیند:
تهویه مطبوع پشت بام، چیلر، کمپرسور، پمپ حرارتی و برج خنک کننده.
فن های استخراج و تزریق و همچنین واحدهای انتقال هوا.
سیستم های پمپاژ آب
آسانسور و سایر وسایل بالابر.
تسمه نقاله صنعتی و سایر ماشین آلات مورد استفاده در فرآیندهای تولید.
در تمام این کاربردهای صنعتی و تجاری موتورهای الکتریکی، MPCB نقش کلیدی ارائه حفاظت الکتریکی را دارد.
کلید حرارتی چیست و چه وظایفی دارد؟
کلید حرارتی زیمنس یا MPCB یک دستگاه الکترومکانیکی تخصصی است که می تواند با مدارهای موتور 60 هرتز و 50 هرتز استفاده شود. چندین عملکرد دارد که به آن اجازه می دهد منبع الکتریکی ایمن برای موتورها فراهم کند:
محافظت در برابر خطاهای الکتریکی مانند اتصال کوتاه، خطاهای خط به زمین و خطاهای خط به خط. MPCB می تواند هر گونه خطای الکتریکی را که کمتر از ظرفیت شکست آن باشد، قطع کند.
حفاظت از اضافه بار موتور، زمانی که یک موتور جریان الکتریکی را برای مدت زمان طولانی بالاتر از مقدار پلاک نام خود می کشد. حفاظت اضافه بار معمولاً در MPCB قابل تنظیم است.
محافظت در برابر عدم تعادل فاز و افت فاز. هر دو شرایط می توانند به موتور سه فاز آسیب جدی وارد کنند، بنابراین MPCB در هر صورت به محض تشخیص عیب، موتور را قطع می کند.
تأخیر حرارتی برای جلوگیری از روشن شدن مجدد موتور بلافاصله پس از اضافه بار، به موتور زمان می دهد تا خنک شود. موتوری که بیش از حد گرم شده است در صورت روشن شدن مجدد می تواند برای همیشه آسیب ببیند.
سوئیچینگ مدار موتور – MPCB ها معمولاً به دکمه ها یا صفحه های برای این منظور مجهز هستند.
سیگنال دهی خطا – اکثر مدل های کلیدهای مدار محافظ موتور دارای یک صفحه نمایش LED هستند که هر زمان که MPCB زیمنس خاموش شود روشن می شود. این یک نشانه بصری برای پرسنل مجاور است که نشان می دهد یک خطا رخ داده است و تا زمانی که عیب برطرف نشود، موتور الکتریکی نباید دوباره وصل شود.
اتصال مجدد خودکار – برخی از مدل‌های کلید حرارتی زیمنس اجازه می‌دهند تا در صورت اضافه بار، زمان خنک‌سازی را وارد کنند و پس از آن موتور به طور خودکار راه‌اندازی مجدد می‌شود.
کلید های حرارتی تجهیزات گران قیمتی هستند، بنابراین نقش کلید حرارتی بسیار مهم است. اگر یک موتور به درستی محافظت نشده باشد، ممکن است نیاز به انجام تعمیرات پرهزینه یا حتی تعویض کامل تجهیزات باشد. یک موتور الکتریکی که به اندازه کافی با MPCB محافظت می شود عمر مفید بسیار بیشتری خواهد داشت.
اصل کار کلید حرارتی
کلید حرارتی را می توان یک زیرگروه از یک مدارشکن مغناطیسی حرارتی در نظر گرفت، اما با عملکردهای اضافی که به طور ویژه برای محافظت از موتورهای الکتریکی طراحی شده است. اصل کار مشابه تمام کلیدهای مدار دیگر است.
حفاظت حرارتی برای محافظت از موتور الکتریکی در برابر اضافه بار استفاده می شود. این بر اساس یک تماس منبسط و منقبض است که در صورت تشخیص جریان بیش از حد، موتور را قطع می کند. دانستن این نکته بسیار مهم است که حفاظت حرارتی پاسخ تاخیری دارد تا جریان های هجومی زیاد در هنگام راه اندازی موتور ایجاد شود. با این حال، اگر موتور به دلایلی قادر به راه اندازی نباشد، حفاظت حرارتی در پاسخ به جریان هجومی طولانی مدت قطع می شود.
حفاظت مغناطیسی زمانی استفاده می شود که اتصال کوتاه، خطای خط یا سایر خطاهای الکتریکی جریان بالا وجود داشته باشد. برخلاف حفاظت حرارتی، حفاظت مغناطیسی آنی است. برای قطع فوری جریان های خطای خطرناک.
تفاوت اصلی بین MPCB و سایر کلیدهای مدار این است که کلید حرارتی زیمنس می تواند در برابر عدم تعادل فاز و افت فاز محافظت کند. موتورهای مدار سه فاز برای کارکرد موثر به سه هادی زنده با ولتاژ متعادل نیاز دارند. عدم تعادل بیش از 2% برای عمر مفید موتور مضر است. اگر یکی از ولتاژهای فاز به طور ناگهانی از بین برود، این اثر آسیب بیشتری خواهد داشت زیرا موتور تنها با دو فاز به کار خود ادامه می دهد. مدار شکن محافظ موتور قادر است این شرایط را با اندازه گیری اختلاف بین ولتاژهای فاز تشخیص دهد و در صورت وقوع بلافاصله موتور را قطع می کند. توجه به این نکته ضروری است که عدم تعادل جریان فاز در سیستم های سه فازی که بارهای تک فاز مجزا را تامین می کنند طبیعی است، اما زمانی که مدار سه فاز یک موتور الکتریکی را تغذیه می کند غیرقابل قبول است.
MPCB ها همچنین مجهز به مکانیزم قطع دستی هستند که امکان قطع اتصال موتورهای الکتریکی را برای تعویض یا نگهداری فراهم می کند.
کلید حرارتی در طیف گسترده ای از درجه بندی های جریان موجود هستند و یکی از بهترین ویژگی های آنها این است که بسیاری از مدل ها امکان تنظیم رتبه جریان را دارند. این بدان معنی است که همان MCPB را می توان برای محافظت از موتورهای با ظرفیت های مختلف پیکربندی کرد.
حفاظت موتور ناهمزمان
اکثر موتورهای مورد استفاده در صنعت موتورهای ناهمزمان هستند که به عنوان موتورهای القایی قفس سنجابی نیز شناخته می شوند. این موتورها از برق سه فاز برای ایجاد میدان مغناطیسی دوار استفاده می کنند که به نوبه خود روتور را مغناطیس کرده و حرکت چرخشی ایجاد می کند. هنگام طراحی حفاظت الکتریکی برای یک موتور ناهمزمان و انتخاب کلیدهای مدار محافظ موتور، عوامل بسیار مهمی وجود دارد که در هنگام محافظت از انواع دیگر مدارهای الکتریکی وجود ندارند.
موتورهای ناهمزمان جریان هجومی بسیار بالایی را هنگام راه اندازی می کشند، زیرا باید یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد کنند. این جریان می تواند به مقادیر 500% تا 800% مقدار نامی برای چند کسری از ثانیه برسد. به همین دلیل، حفاظت مغناطیسی MPCB در مقادیری بیش از 10 برابر جریان نامی حرکت می کند، برخلاف برخی از انواع کلیدهای مینیاتوری که در مقادیر کمتر از 3 برابر جریان نامی کار می کنند. در این موارد، استفاده از یک قطع کننده مدار غیر از کلید حرارتی زیمنس حتی اجازه راه اندازی موتور را قبل از حرکت حفاظت مغناطیسی نمی دهد. به منظور کاهش جریان هجومی، یک روش بسیار رایج تکمیل مدار شکن محافظ موتور با استارت موتور با ولتاژ کاهش یافته است.
موتورهای ناهمزمان برای اینکه به درستی کار کنند به هادی های سه فاز نیاز دارند که ولتاژ متعادلی داشته باشند. اگر هادی های فاز دارای عدم تعادل بیشتر از 2 درصد باشند، موتور به مرور زمان آسیب دیده و عمر مفید آن کاهش می یابد. موتور الکتریکی نیز تمایل به گرم شدن بیش از حد دارد که باعث هزینه های انرژی اضافی به عنوان گرمای هدر می شود. به همین دلیل، یک قطع کننده مدار موتور باید بتواند عدم تعادل فاز را تشخیص دهد و موتور را بر اساس آن قطع کند.
اگر یکی از فازها به طور کامل قطع شود، موتور به کار خود ادامه می دهد اما جریان در دو فاز باقی مانده به دلیل عدم تعادل الکتریکی از مقدار نامی بالاتر می رود و احتمالاً سیم پیچ های موتور را می سوزاند. به همین دلیل، به محض تشخیص عدم تعادل فاز یا افت فاز، محافظ‌های موتور باید فوراً خاموش شوند. این معمولاً با اندازه گیری اختلاف جریان بین هادی های فاز به دست می آید. اگر یکی از جریان های فاز در مقایسه با دو جریان دیگر به میزان قابل توجهی افزایش یا کاهش یابد، نشان دهنده عدم تعادل است. به همین ترتیب، اگر یکی از جریان های فاز به صفر برسد و دو جریان دیگر باقی بمانند، افت فاز رخ داده است.
سپس، از چه نوع بریکرهایی می توان برای محافظت از موتورهای ناهمزمان استفاده کرد؟ سازندگان به طور کلی سه نوع کلید حرارتی مختلف را ارائه می دهند که برای طیف گسترده ای از ولتاژها و جریان ها در دسترس هستند تا اکثر نیازهای حفاظتی موتور ناهمزمان را برآورده کنند.
بسیار متداول است که کلید های حرارتی را با یک کنتاکتور زیمنس تکمیل کنید تا امکان کنترل خودکار راه اندازی و قطع شدن موتور را فراهم کند. این سیستم همچنین ممکن است شامل یک دستگاه حفاظتی تحت ولتاژ نیز باشد که در صورتی که ولتاژ سیستم به میزان قابل توجهی کمتر از مقدار نامی کاهش یابد، موتور را قطع می کند.
اندازه گیری کلید حرارتی (راهنمای انتخاب)
دو عامل اصلی که اندازه کلید حرارتی ، مناسب را تعیین می کنند، ولتاژ پلاک و جریان پلاک نام خود موتور هستند.
رتبه بندی ولتاژ MPCB باید با ولتاژ پلاک موتور مطابقت داشته باشد. به طور معمول، قطع کننده های مدار محافظ موتور را می توان در طیف گسترده ای از ولتاژها مانند 230 ولت، 380 ولت، 415 ولت، 440 ولت، 500 ولت و 660 ولت AC استفاده کرد.
هنگامی که ولتاژ مشخص شد، لازم است جریان پلاک نام موتور الکتریکی را بررسی کنید. توجه به این نکته حائز اهمیت است که جریان عملیاتی واقعی ممکن است کمتر از جریان پلاک باشد، به خصوص اگر موتور کاملاً بارگذاری نشده باشد. با این حال، MPCB همیشه باید بر اساس مقدار جریان پلاک نام انتخاب شود تا جریان هجومی در هنگام راه‌اندازی موتور مجاز باشد. به عنوان مثال، موتوری با جریان پلاک 20 آمپر ممکن است جریان بسیار کمتری را در حین کار با بار جزئی بکشد، اما کلید حرارتی زیمنس باید با توجه به مقدار نامی 20 آمپر انتخاب شود، در غیر این صورت ممکن است در صورت استفاده کامل از موتور خاموش شود. بار.
سپس کلیدهای حرارتی را می توان با مقدار جریان دقیقی که برای موتور الکتریکی محافظت شده کافی است کالیبره کرد. آنها معمولاً دارای محدوده تنظیم هستند. به عنوان مثال، یک MPCB با جریان 32 آمپر ممکن است برای موتورهایی با جریان نامی کمتر از 22 آمپر قابل استفاده باشد. اگر موتور الکتریکی با مدل کارآمدتر که نیاز به جریان کمتری دارد جایگزین شود، بسیار مفید است، زیرا نیازی به تعویض موتور شکن نخواهد بود.
حتی اگر کلید حرارتی مطابق با موتور الکتریکی مورد محافظت اندازه گیری شده باشد، استفاده از سیم کشی کافی نیز مهم است. به منظور ایجاد حفاظت کافی، سیم باید بتواند جریان نامی را به طور ایمن انجام دهد. یک سیم کم اندازه بیش از حد گرم می شود، عایق ذوب می شود و حتی با نصب یک بریکر ممکن است خطاهای الکتریکی رخ دهد.
نمودار مشخصات کلید حرارتی
سازندگان MPCB معمولاً نمودارهایی را ارائه می دهند که در آن مشخصات فنی مدار شکن ارائه می شود تا فرآیند انتخاب را ساده تر کنند. نمودار زیر که به عنوان نمونه ارائه شده است، مربوط به کلید مدار موتور مدل SGV2-ME ساخت شرکت CGSL می باشد.
مقادیر فعلی که در آن کلید های حرارتی و مغناطیسی عمل می کنند در ستون های رهاسازی حرارتی و رهاسازی مغناطیسی نمایش داده می شوند. قبل از نصب کلید حرارتی زیمنس، بسیار مهم است که بررسی کنید که ولتاژ و جریان با موتور محافظت شده سازگار است.
نتیجه گیری
کلیدهای حرارتی نقش بسیار مهمی در ایمنی الکتریکی دارند، زیرا موتورهایی که محافظت می کنند کاربردهای بسیار متنوعی در ساختمان های تجاری و صنعت دارند.
موتورهای آسنکرون، رایج‌ترین نوع موتور الکتریکی در محیط‌های صنعتی و تجاری، دارای الزامات حفاظتی ویژه‌ای هستند که تنها توسط یک کلید حرارتی قابل برآورده شدن است. همچنین می توان کلید حرارتی زیمنس را با سایر وسایل حفاظتی یا اتوماسیون مانند حفاظت در برابر ولتاژ، تایمر و استارت موتورهای ولتاژ کاهش یافته تکمیل کرد.
انتخاب مناسب MPCB به منظور ارائه حفاظت موتور قابل اعتماد کلیدی است. یک MPCB کوچک حتی اجازه راه اندازی موتور را نمی دهد، در حالی که یک MPCB بزرگ ممکن است قادر به تشخیص شرایط جریان بیش از حد برای موتور الکتریکی محافظت شده نباشد. سایت پروداکت زیمنس نمایندگی زیمنس قادر به تامین تمام محصولات زیمنس از جمله قیمت کلید حرارتی زیمنس می باشد برای اطلاع از قیمت و موجودی با کارشناسان ما در قسمت فروش در تماس باشید.