بیمتال یا رله حرارتی

بیمتال یا رله حرارتی (Thermal Overload Relay) یکی از تجهیزات حفاظتی مهم در مدارهای قدرت است که برای محافظت از موتورهای الکتریکی در برابر اضافه بار و اضافه جریان تاخیری استفاده می‌شود. این تجهیز که با نام قطع‌کننده حرارتی نیز شناخته می‌شود، با استفاده از خاصیت انبساط فلزات در اثر حرارت، عملکرد حفاظتی خود را انجام می‌دهد.در سیستم‌های صنعتی، بیمتال معمولاً در کنار کنتاکتور نصب می‌شود تا در صورت بروز اضافه بار، مدار فرمان را قطع کرده و از آسیب به موتور جلوگیری کند.

نحوه عملکرد بیمتال (رله حرارتی)

نحوه عملکرد تیغه بیمتال در اثر حرارت

کاربرد بیمتال در حفاظت موتور

• حفاظت موتور در برابر اضافه بار
• جلوگیری از آسیب ناشی از افزایش جریان تدریجی
• محافظت از تجهیزات در برابر گرم شدن بیش از حد
• افزایش عمر مفید موتورهای الکتریکی

شماره‌گذاری کنتاکت‌های 95 و 96 در رله حرارتی

اجزای اصلی بیمتال

بیمتال از دو بخش اصلی تشکیل شده است:

مدار قدرت

در این قسمت، جریان اصلی موتور از داخل المنت‌های حرارتی عبور می‌کند. افزایش جریان باعث افزایش دما و فعال شدن مکانیزم حفاظتی می‌شود.

کنتاکت‌های فرمان

کنتاکت‌های فرمان وظیفه قطع مدار کنترل را بر عهده دارند و دارای شماره‌گذاری استاندارد هستند:

• 95 و 96 → کنتاکت بسته (NC) که در مسیر بوبین کنتاکتور قرار می‌گیرد و هنگام اضافه بار مدار را قطع می‌کند.
• 97 و 98 → کنتاکت باز (NO) که برای ارسال سیگنال هشدار استفاده می‌شود (مانند روشن شدن چراغ سیگنال یا فعال شدن آژیر).

قسمت‌های مختلف بیمتال

یک رله حرارتی شامل اجزای زیر است:

• تیغه‌های اتصال به کنتاکتور
• پیچ‌های اتصال به موتور
• ترمینال باز مدار فرمان
• ترمینال بسته مدار فرمان
• دکمه ریست (بازگشت)
• پیچ تنظیم جریان کاری

وجود پیچ تنظیم جریان به کاربر این امکان را می‌دهد که بیمتال را متناسب با جریان نامی موتور تنظیم کند.

پیچ تنظیم جریان در بیمتال موتور

انواع ریست در بیمتال (رله حرارتی)

یکی از ویژگی‌های مهم در عملکرد بیمتال یا رله حرارتی، نحوه بازگشت آن به حالت اولیه پس از قطع مدار در اثر اضافه بار است. این فرآیند که به آن «ریست بیمتال» گفته می‌شود، نقش مهمی در ایمنی مدار و حفاظت موتور الکتریکی دارد. بسته به نوع کاربرد صنعتی و سطح حساسیت سیستم، رله‌های حرارتی در سه حالت مختلف ریست طراحی می‌شوند: ریست دستی، ریست اتوماتیک بدون توقف و ریست اتوماتیک با توقف.

انتخاب صحیح نوع ریست بیمتال می‌تواند از راه‌اندازی ناخواسته موتور، آسیب به تجهیزات و خطرات احتمالی جلوگیری کند.

ریست دستی بیمتال

در حالت ریست دستی (Manual Reset)، پس از اینکه بیمتال در اثر اضافه جریان عمل کرده و مدار فرمان را قطع می‌کند، اپراتور باید به‌صورت فیزیکی دکمه ریست را فشار دهد تا رله حرارتی به وضعیت اولیه بازگردد.

این روش یکی از ایمن‌ترین حالت‌های عملکرد بیمتال محسوب می‌شود، زیرا از راه‌اندازی خودکار موتور پس از رفع اضافه بار جلوگیری می‌کند. در بسیاری از کاربردهای صنعتی، به‌ویژه در ماشین‌آلات سنگین، خطوط تولید و تجهیزاتی که ایمنی اهمیت بالایی دارد، استفاده از ریست دستی توصیه می‌شود.

مزیت اصلی ریست دستی:

کنترل کامل اپراتور بر راه‌اندازی مجدد سیستم و جلوگیری از آسیب احتمالی به موتور.

ریست اتوماتیک بدون توقف

در حالت ریست اتوماتیک بدون توقف (Automatic Reset without Stop)، پس از اینکه تیغه‌های بیمتال خنک شده و به وضعیت عادی بازگردند، رله حرارتی به‌صورت خودکار ریست می‌شود. در این شرایط، اگر فرمان روشن بودن مدار همچنان برقرار باشد، سیستم می‌تواند مجدداً شروع به کار کند.

این نوع ریست معمولاً در سیستم‌هایی استفاده می‌شود که توقف کوتاه‌مدت آن‌ها مشکلی ایجاد نمی‌کند و فرآیند کاری باید تا حد امکان بدون دخالت اپراتور ادامه یابد.

با این حال، استفاده از ریست اتوماتیک باید با دقت انجام شود، زیرا در صورت تکرار اضافه بار، امکان آسیب به موتور وجود دارد.

ریست اتوماتیک با توقف

در حالت ریست اتوماتیک با توقف (Automatic Reset with Stop)، پس از عملکرد بیمتال و خنک شدن تیغه‌ها، رله به‌صورت خودکار به وضعیت آماده‌به‌کار بازمی‌گردد، اما سیستم به‌طور خودکار راه‌اندازی نمی‌شود. برای شروع مجدد، نیاز به صدور فرمان جدید از مدار کنترل وجود دارد.

این روش ترکیبی از ایمنی و اتوماسیون محسوب می‌شود و در بسیاری از تابلوهای برق صنعتی کاربرد دارد. در این حالت، از راه‌اندازی ناگهانی موتور جلوگیری می‌شود، اما نیازی به فشردن دکمه ریست به‌صورت دستی نیست.

مقایسه کلاس‌های قطع بیمتال

در حالت 1.05 برابر جریان تنظیم‌شده، بیمتال نباید مدار را قطع کند.

کلاس‌های پایین‌تر (مانند 10A) برای موتورهایی با راه‌اندازی سبک مناسب هستند، در حالی که کلاس‌های بالاتر (مانند 30) برای موتورهایی با زمان راه‌اندازی طولانی استفاده می‌شوند.

جمع‌بندی

بیمتال یا رله حرارتی یکی از مهم‌ترین تجهیزات حفاظتی در مدارهای الکتریکی است که با استفاده از خاصیت انبساط حرارتی فلزات، از موتور در برابر اضافه بار محافظت می‌کند. این تجهیز دارای مدار قدرت و کنتاکت‌های فرمان بوده و در کلاس‌های مختلف 10A، 10، 20 و 30 عرضه می‌شود. انتخاب صحیح بیمتال بر اساس جریان نامی موتور و شرایط کاری، نقش مهمی در جلوگیری از آسیب تجهیزات و افزایش طول عمر سیستم دارد.