یکی از مهم‌ترین سؤالات در حوزه برق و الکترونیک، بخصوص برای کسانی که در زمینه برق صنعتی فعالیت می‌کنند بیان تفاوت کلید حرارتی و بی‌متال است، هر دوی آن‌ها از اجزای حیاتی، کلیدی و مهم در سیستم‌های برق به‌حساب می‌آیند و البته در برخی موارد، علاقه‌مندان به حوزه برق، در مورد آن‌ها دچار اشتباه می‌شوند.
بی‌متال‌ها و کلیدهای حرارتی، تعاریف متفاوتی در صنعت دارند و هر کدام در یک حوزه، نقش اساسی را ایفا می‌کنند. در درجه اول، باید بدانیم که رله‌های بی‌متال، در واقع برای کنترل بارهای الکتریکی طراحی شده‌اند، در نقطه مقابل اما کلیدهای حرارتی، محافظت بار در دستگاه‌ها و موتورهای صنعتی را انجام می‌دهند. در ادامه بیشتر در مورد تفاوت کلید حرارتی و بی متال صحبت می‌کنیم.
رله بی‌متال (رله اضافه‌بار) چیست؟
رله‌های اضافه‌بار یا رله‌های بی‌متال (Bi-Metal) نوعی رله هستند که برای کنترل بارهای الکتریکی استفاده می‌شوند، این نوع رله‌ها از دو میله تشکیل شده‌اند که از دو ماده با ضریب انبساط حرارتی مختلف ساخته شده‌اند. معمولاً از فولاد و نیکل به‌عنوان این مواد استفاده می‌شود.
از رله‌های بی‌متال در بسیاری از کاربردها استفاده می‌شود، از جمله:
- تنظیم دما: برای کنترل دما در دستگاه‌ها و تجهیزات مختلف مانند اجاق‌ها، سشوارها و اتوها استفاده می‌شود.
- محافظت از برق: در سیستم‌های برقی، رله‌های بی‌متال به‌عنوان محافظت از دستگاه‌ها و تجهیزات در برابر افزایش جریان الکتریکی (اور لود) یا افت ولتاژ (آندر لود) استفاده می‌شوند.
- اعلام خطا: در بعضی از دستگاه‌ها، رله‌های بی‌متال برای اعلام خطاهای مختلف مانند بالارفتن دما به حد نامطلوب، استفاده می‌شوند.
- کنترل صوتی و تصویری: در برخی دستگاه‌های صوتی و تصویری، مانند بلندگوها و تلویزیون‌ها، از رله‌های بی‌متال برای روشن و خاموش‌کردن سیستم‌ها استفاده می‌شود.
کلید حرارتی یا MPCB
در گستره محصولات الکترونیکی صنعتی، به‌عنوان یک قطعه مهم، کلید حرارتی MPCB یا Motor Protection Circuit Breaker یک نوع محافظ حرارتی است که برای حفاظت از موتورها در صنعت و اتصالات الکتریکی بزرگ مورداستفاده قرار می‌گیرد. برای مثال کلید حرارتی هیوندای به منظور جلوگیری از اتلاف بیش از حد موتور و آسیب به آن، در نتیجه افزایش جریان و افت ولتاژ، اورلود، کوتاه زنی و مشکلات دیگر در سیستم‌های قدرت مورداستفاده قرار می‌گیرد.
عملکرد کلید حرارتی MPCB بر اساس دمای موتور عمل می‌کند. اگر دمای موتور به علت بار زیاد، افت ولتاژ، کوتاه زنی یا هر دلیل دیگری از حد مجاز فراتر رود، کلید حرارتی در هنگام حرارت زیاد به طور خودکار قطع می‌شود و تغییر حالت به حالت خاموش ایجاد می‌کند. این عملکرد حفاظتی جلوی خرابی‌های موتوری و پیشگیری از حوادث برقی خطرناک را فراهم می‌کند.
ویژگی‌ها و عملکردهای کلید حرارتی MPCB شامل موارد زیر می‌شود:
- حفاظت از اورلود (افزایش جریان بیش از حد مجاز).
- حفاظت در برابر کوتاه زنی (کاهش مسیرهای اتصال و افزایش جریان ناگهانی).
- حفاظت از افت ولتاژ (کاهش ولتاژ تغذیه موتور).
- قابلیت تنظیم جریان و دما برای تطبیق با نیازهای مختلف.
- دارای نشانگرها و اتصالات برای نظارت و کنترل دستگاه.
- دارای قابلیت‌های مناسب جهت راه‌اندازی و عملیات تعمیر و نگهداری موتورها.
محافظ حرارتی MPCB یک عنصر اساسی در صنعت و سیستم‌های قدرت برق است که به‌منظور حفاظت و جلوگیری از خطرات الکتریکی و آسیب به موتورها و تجهیزات مشابه به کار می‌رود.
فرق کلید حرارتی و بی متال چیست؟
کلید حرارتی و بی‌متال دو نوع محافظ حرارتی هستند که برای کنترل دما و جریان الکتریکی در سیستم‌های مختلف استفاده می‌شوند؛ این دو نوع محافظ از مکانیسم‌ها و اصول مختلفی برای ایجاد عملکرد حفاظتی استفاده می‌کنند:
1. مکانیسم عملکرد:
کلید حرارتی: این نوع محافظ حرارتی بر اساس اثر گرمایی مواد اصلی خود عمل می‌کند. وقتی دمای محیط به حد مشخصی افزایش می‌یابد، ماده اصلی کلید حرارتی انبساط پیدا می‌کند و باعث می‌شود که کلید حرارتی قطع یا وصل شود.
بی‌متال: بی‌متال یک نوع ماده ترکیبی است که از دولایه مختلف با ضریب انبساط حرارتی متفاوت ساخته شده است. وقتی دما به حدی می‌رسد که بی‌متال گرم می‌شود، این دولایه باعث انحنای بی‌متال شده و کلید حرارتی ایجاد می‌شود که می‌تواند یک سوئیچ را قطع یا وصل کند.
دقت فرمایید که به‌صورت معمول کلید حرارتی برای محافظت در برابر افزایش بار و کوتاه زنی عمل می‌کند، در حالی که بی‌متال فقط برای محافظت در برابر افزایش بار و گرم‌شدن موتور به کار می‌رود.
2. کاربردها:
کلید حرارتی: کلید حرارتی بیشتر برای حفاظت از موتورها و دستگاه‌های الکتریکی استفاده می‌شود. زمانی که دمای موتور به حد مشخصی ارتفاع می‌یابد و خطر آسیب به موتور وجود دارد، کلید حرارتی به‌عنوان محافظ حرارتی در مدار قرار می‌گیرد تا موتور را محافظت کند.
بی متال: این دستگاه‌ها برای محافظت موتورهای الکتریکی در مقابل اضافه‌بار مورداستفاده قرار گرفته و عمدتاً به کنتاکتور وصل خواهند شد.
3. حساسیت:
کلید حرارتی: حساسیت کلید حرارتی با دما تعیین می‌شود و بسته به نوع و مدل کلید حرارتی، دمای عملکرد آن ممکن است متفاوت باشد.
بی متال: حساسیت بی متال‌ها نیز با دما تعیین می‌شود، اما بر اساس ترکیب دولایه با ضریب انبساط حرارتی متفاوت، این حساسیت ممکن است متفاوت باشد و برای کاربردهای خاصی قابل‌تنظیم باشد.
باتوجه‌به وجود کلید ON/OFF بر روی کلیدهای حرارتی، امکان خاموش و یا روشن‌کردن موتور وجود دارد، درحالی‌که این امکان در بی متال‌ها به دلیل عدم وجود کلید ON/OFF ممکن نیست. به‌عبارت‌دیگر، کلیدهای حرارتی از قابلیت قطع و وصل کردن موتور به همراه حفاظت حرارتی برخوردار هستند، اما این قابلیت در بی متال‌ها وجود ندارد؛ بنابراین، در صورت نیاز به کنترل خاموش یا روشن‌کردن موتور، از کلیدهای حرارتی با ON/OFF استفاده می‌شود.
سخن پایانی
تفاوت کلید حرارتی و بی متال یک عامل تعیین‌کننده در مورد انتخاب و کاربری آن‌ها در حوزه‌های برق و صنایع الکترونیک است؛ اگر نیاز به بهره‌گیری از بی متال یا کلید حرارتی دارید، باید بدانید که روی کلیدهای حرارتی دکمه‌های خاموش و روشن و قطع و وصل وجود دارد، درصورتی‌که بی متال چنین چیزی را ندارند. از طرفی اگر نیاز به محافظت در برابر افزایش بار دارید، کلیدهای حرارتی برای این منظور گزینه‌های اصلی هستند.
