بی متال
- بیمتال یک قطعه برقی بسیار پرکاربرد است که به منظور حفاظت از موتورها در برابر اضافه بار استفاده می شود. بیمتال اغلب با نام‌های دیگری همچون رله حرارتی، رله اضافه بار و یا رله اضافه بار حرارتی نیز شناخته می‌شود. بی‌متال‌ها بر اساس اختلاف ضریب انبساط طولی دو فلز به کار رفته در آنها کارکرد متفاوتی دارد و مقدار خمیدگی آنها نیز متناسب با تغییرات دما تغیر می کند.
- بیمتال به عنوان ابزار کنترل کننده دما در مدارهای تجهیزات برقی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد که معمولا به صورت دستی یا اتوماتیک و یا هم دستی و هم اتوماتیک وجود دارد.
- موتورهای الکترونیکی اغلب تحمل اضافه بار را ندارند بنابراین سریع دچار آسیب سوختگی می‌شوند. جهت رفع این مشکل از بیمتال که دارای دو فلز ناهمجنس همچون آهن و مس با ضریب انبساط متفاوت است به عنوان محافظت کننده استفاده می‌شود. جالب است بدانید که کارکرد بی‌متال‌ها یا همان رله‌های حرارتی اینگونه است که سه تیغه موجود در آنها که با سیم‌های چند حلقه‌ای پیچیده شده‌اند از آسیب رساندن به موتور الکترونیکی جلوگیری می‌کنند.
- یک بیمتال با ویژگی‌های منحصر به فردی از موتورهای الکترونیکی محافظت می‌کند که در ادامه به برخی از آنها اشاره خواهیم کرد.
- یک بیمتال به تجهیزات سنجش جریان موتور مجهز است و متناسب با مقدار گرما و حرارت تولیدی یا قدرت میدان مغناطیسی ایجاد شده، عمل می‌کند.
- بی‌متال‌ها با بهره‌مندی از ویژگی تأخیر زمانی به روشن شدن موتور در هنگام برقراری جریان عبوری کمک می‌کند و در صورتی که میزان جریان عبوری به بیش از ۱۰ برابر جریان نامی موتور برسد سریع مقدار قدرت و فرمان را قطع می‌کند.
- هر بیمتال دارای دو بخش سنجش جریان و بخش کنتاکت است. که بخش سنجش بیمتال مقدار جریان موتور را ارزیابی می‌کند و بخش کنتاکت در مدارهای کنترل نقش ایفا می‌کند.
به طوریکه این تیغه‌ها بر اثر ایجاد جریان اضافه بار و بالا رفتن حرارت در یک خط اتوماسیونی گرم شده و دچار انبساط طولی می‌شوند و با تغییر حالت (خمیدگی) از خاموش شدن موتور الکترونیکی محافظت می‌کنند.
بی‌متال‌ها در کنترل درجه حرارت اتو، تستر، قهوه‌ساز، کتری برقی، اجاق گاز، پلو پز، استارت فن خودرو، پشتیباتی از مدارهای الکتریکی هواپیما و غیره کاربرد دارند.
دستگاه بی متال در مدار فرمان یک سنسور حرکت است که برای تشخیص و اندازه‌گیری جهت و سرعت چرخش فرمان استفاده می‌شود. این دستگاه به صورت یک حلقه مغناطیسی ساخته می‌شود که درون آن مواد بی متال قرار دارند.
- در یک دستگاه بی متال، حلقه مغناطیسی معمولاً از موادی مانند فریت (Ferrite) یا نئودیمیوم (Neodymium) ساخته می‌شود که خواص مغناطیسی بالایی دارند. در داخل حلقه، مواد بی متال مانند سیلیکون (Silicon) یا پلیمرها قرار می‌گیرند که در برابر میدان مغناطیسی حساس هستند و تغییر شکل می‌دهند. وقتی فرمان به یک جهت خاصی چرخش می‌کند، حلقه مغناطیسی همراه با مواد بی متال درون آن نیز تغییر شکل می‌دهند. این تغییر شکل به دلیل اصل مغناطیسی بودن مواد بی متال اتفاق می‌افتد. میزان تغییر شکل مواد بی متال به نوع و مقدار جهت چرخش فرمان بستگی دارد.
- دستگاه بی متال همچنین دارای حسگرهای مغناطیسی است که در نقاط مشخصی روی حلقه قرار دارند. این حسگرها میزان تغییر میدان مغناطیسی را که به واسطه تغییر شکل مواد بی متال ایجاد می‌شود، اندازه‌گیری می‌کنند. با تشخیص تغییر میدان مغناطیسی، دستگاه بی متال اطلاعات را به کنترلر فرمان ارسال می‌کند. کنترلر فرمان با تحلیل این اطلاعات، جهت و سرعت چرخش فرمان را تشخیص می‌دهد و بر اساس آن، عملکرد فرمان را کنترل می‌کند. این اطلاعات می‌تواند برای تنظیم سیستم‌های استرینگ (مانند سیستم‌های هیدرولیکی یا الکتریکی) استفاده شود تا فرمان به درستی و با دقت عمل کند.
از ویژگی‌های مهم دستگاه بی متال می‌توان به مقاومت بالا در برابر شرایط محیطی نامطلوب مانند رطوبت، گرد و غبار و لرزش اشاره کرد. همچنین، دقت بالا و عدم وجود قطعات مکانیکی در دستگاه بی متال باعث شده است که به عنوان یک سنسور حرکت موثر و قابل اعتماد در مدارهای فرمان استفاده شود.
