بررسی مشخصات و قیمت ترموگارد، بریکر فیوز و ترمیستور PTC

الکتروموتورها در حال حاضر در همه جا دیده می شوند. از پیشرانه های اصلی خودروهای برقی تا تجهیزات سرمایش و گرمایش و استارت و پمپ بنزین در خودروها استفاده می شوند. در مراکز صنعتی محرکه دستگاه های صنعتی هستند. و در مراکز تجاری سرمایش، گرمایش، آسنسور و پله برقی را به کار می اندازند. و البته به میزان فراوانی در لوازم خانگی و منازل مسکونی هم مورد استفاده هستند.

موتورهای الکتریکی اجزای بسیار مفید و گران قیمتی هستند. و اگر در کاربری آنها دقت نشود می توانند بسیار خطرناک باشند.

به منظور ایجاد ایمنی و حفاظت از الکتروموتورها می توان از دو نوع حفاظت داخلی و حفاظت خارجی استفاده کرد. در حفاظت خارجی الکتروموتور جداگانه تهیه می شود. و انواع فیوزها، MCCB ها و کلیدهای بی متال در سر راه آن قرار می گیرد. فیوزها الکتروموتور را در برابر اتصال کوتاه حفاظت می کنند. و بی متال نیز با حس کردن جریان الکتروموتور آن را در مقابل اضافه بارهای طولانی مدت حفاظت می کند. در صورتیکه به هر دلیلی سیم پیچ موتور داغ شود. اما جریان آن افزایش نیابد مثلا پروانه خنک کننده پشت موتور شکسته باشد بی متال واکنشی نشان نمی دهد و سیم پیچ موتور می سوزد. برای حل این مساله باید از حفاظت تعبیه شده در داخل سیم پیچ الکتروموتور استفاده کرد.

چرا از حفاظت داخلی الکتروموتور استفاده می کنیم؟

در حالت کلی حفاظت الکتروموتور دو موضوع را دنبال می کند. اولین موضوع حفاظت از تجهیز الکتروموتور گران قیمت می باشد. تا از هدر رفت و از بین رفتن سرمایه و وقفه در خط تولید که زیان مضاعف ایجاد می کند، جلوگیری شود. که بیشتر در کاربردهای تجاری و صنعتی مطرح است. در کاربردهای تجاری و خانگی الکتروموتور کاملا نزدیک شما و در کنار مواد قابل اشتعال نظیر فرش، موکت و پرده و گاز قرار دارد. در اینجا مساله اصلی حفاظت از جان انسانها با جلوگیری از آتش گرفتن گرفتن موتور آسیب دیده است. البته در کنار آن همچنان حفاظت از اموال نیز تامین می شود.

در استاندارد “ایمنی وسایل برقی خانگی” با شماره 1562-1 بخشی مربوط به حفاظت حرارتی الکتروموتورها می باشد.

اقلام حفاظتی الکتروموتورها

اقلام حفاظتی الکتروموتورها

در ادامه بررسی قیمت ترموگارد، بریکر فیوز و ترمیستور PTC اقلام حفاظت الکتروموتور در فروشگاه به گروه های زیر دسته بندی می شوند.

  1. ترموگارد (ترموسوئیچ یا ترمال کات آف)
  2. سوئیچ اورلود یا بریکر فیوز
  3. سنسور RTD PT100
  4. ترمیستور PTC

ترموگارد یا ترموسوئیچ

ترموسوئیچ ساختمان نسبتا ساده ای دارد. ساختمان یک ترموسوئیچ در شکل زیر نمایش داده شده است.

ساختمان داخلی و نحوه عملکرد ترموسوئیچ

ساختمان داخلی ترموسوئیچ

با افزایش حرارت و رسیدن به دمای عملکرد بی متال به سمت فلز با ضریب انبساط کمتر خم شده و یا کنتاکت نرمال بسته (NC) را باز می کند. یا یک کنتاکت نرمال باز(NO) را می بندد. در شکل زیر شماتیک یک ترموسوئیچ و محل قرارگیری آن در سیم پیچ های الکتروموتور نشان داده شده است.

 

شکل سرکلاف و شماتیک ترموسوئیچ

نحوه قرارگیری ترموسوئیچ در الکتروموتورها

  1. قرار گیری در مدار قدرت
  2. قرار گیری در مدار کنترل

قرارگیری ترموسوئیچ در مدار قدرت:

در این روش ترموسوئیچ قرار گرفته در سیم پیچ الکتروموتور به صورت سری در مدار برق اصلی موتور تکفاز قرار داده می شود. این روش در موتورهای فن، هود، فنکوئل، پرده هوا، پمپ آب و دیگر موتورهای تکفاز معمولا تا توان 2 یا 3 اسب بخار استفاده می شود. در این روش ترموسوئیچ در مدار قدرت قرار می گیرد. و با قطع شدن ترموسوئیچ تغذیه موتور نیز قطع می شود. تا زمانیکه موتور سرد شده و با ریست شدن ترموسوئیچ مجددا شروع به کار نماید.

قرار گرفتن ترموگارد در مدار قدرت یک موتور تکفاز

قرار گیری ترموسوئیچ در مدار فرمان:

روش دوم استفاده از ترموسوئیچ در مدار فرمان می باشد. در این روش 1 عدد ترموسوئیچ تکی یا سه عدد ترموسوئیچ که به صورت سری قرار گرفته اند در سر کلاف موتور قرار می گیرند. در ترموسئیچ های سه تایی هر کدام از ترموسوئیچ ها در داخل سرکلاف یک فاز قرار می گیرد. کل این مجموعه با بوبین کنتاکتور اصلی تغذیه کننده الکتروموتور سری می شود. در صورتیکه برای یکی از فازها مشکلی ایجاد شود. باعث داغ شدن سیم پیچ آن فاز یا دیگر فازها می شود (هنگام دو فاز شدن الکتروموتور) و ترموسوئیچ عمل کرده و برق بوبین کنتاکتور قطع می شود. به تبع آن تغذیه موتور قطع می شود.

توجه: ترموسوئیچ کاربردهای متنوعی دارند و در کاربردها و صنایع مختلفی استفاده می شوند اما در اینجا ما به کاربردهای مورد استفاده آن در الکتروموتورها و الکتروپمپ ها می پردازیم.

از ترموسوئیچ ها نرمال باز (NO) معمولا به منظور اخطار و یا راه اندازی اقدامات ایمنی استفاده می شود. یکی از موارد استفاده این ترموسوئیچ ها نصب آنها در بدنه موتور آسانسور است موتور آسانسور پروانه خنک کننده ندارد و یک فن جداگانه برای خنک کاری روی آن نصب می شود. موتور معمولا بصورت پیوسته کار نمی کند در صورتیکه کارکرد کم باشد بدون نیاز به فن کار می کند هنگامی که بهره بردای زیاد می شود سیم پیچ مقداری داغ می شود و در صورت رسیدن دمای بدنه آن به 65 یا 70 درجه یک ترموسوئیچ NO در بدنه تعبیه شده است که با رسیدن به این دما سوئیچ وصل شده و فن شروع به خنک کاری موتور می کند با توقف استفاده، موتور خنک شده و ترموسوئیچ به حالت باز در آمده و فن قطع می شود.

بریکر فیوز یا سوئیچ اورلود (Thermal Circuit Breaker)

این قطعه در بازار با عنوان بریکر فیوز نیز شناخته می شود. یک سوئیچ حرارتی جریانی است که بر روی الکتروموتور یا الکتروپمپ نصب می شود منحنی عملکرد این قطعه مطابق شکل زیر است.

منحنی عملکرد بریکر فیوز

منحنی عملکرد بریکر فیوز

همان طور که از منحنی دیده می شود. هر چه جریان عبوری از الکتروموتور بیشتر باشد سوئیچ اورلود زودتر قطع می کند. (قاعده i2t در عناصر حفاظتی). در جریان نامی سوئیچ اورلود هرگز قطع نمی کند. البته عملکرد سوئیچ بر اساس عملکرد بی متال است. لذا برای اضافه بارهای لحظه ای و راه اندازی به موتور اجازه کار می دهد. یک نمونه از این سوئیچ که در الکتروموتور کولری شرکت الکتروژن نصب شده است. در شکل زیر نشان داده شده است. وجود این المان باعث می شود در صورت قفل شدن پولی یا سفت شدن تسمه کولر، الکتروموتور آسیب نبیند و سوئیچ موتور را از مدار خارج می کند.

سوئیچ اورلود و نصب آن بر روی موتور کولر

عکس موتور کولر الکتروژن با سوئیچ اورلود

 

سنسور RTD PT100

از سنسور RTD PT100 در بسیاری از کاربردهای مختلف در صنایع متعدد برای کنترل و پایش دما در کوره ها و گرم کن های صنعتی استفاده می شود.

انواع مختلف RTD PT100

انواع مختلف غلاف های RTD PT100

در الکتروموتورهای صنعتی (معمولا موتورهای بزرگتر از 100kW) از سنسور RTD PT100 برای پایش دمای بلبرینگها و دمای سیم پیچ استفاده می کنند. RTD PT100 یک عنصر فلزی PTC است که با افزایش دمای آن به صورت خطی مطابق با منحنی زیر مقاومتش افزایش پیدا می کند. سیم های این تجهیز به یک کنترل کننده دما متصل می شود. که با خواندن مقدار مقاومت ضمن اینکه مقدار دمای سیم پیچ و بلبرینگ ها را نشان می دهد. با تنظیم کنترل کننده دما اقدام لازم را با کلیدهای NO و NC فرمان می دهد.

منحنی سنسور RTD PT100

عکس منحنی RTD PT100

 

ترمیستور PTC

در بررسی قیمت ترموگارد، بریکر فیوز و ترمیستور PTC حال می خواهیم ترمیستور PTC را بررسی کنیم مخفف کلمات (Positive Thermal Coefficient) به معنای ضریب دمایی مثبت است. عملکرد این قطعه بدین صورت است که یک مقاومت متغیر از جنس نیمه هادی است. منحنی عملکرد و تغییرات دمایی این قطعه در شکل زیر نشان داده شده است.

منحنی عملکرد ترمیستور PTC

منحنی عملکرد ترمیستور PTC

همان طور که از منحنی فوق مشاهده می کنید. با افزایش دمای ترمیستور PTC مقاومت آن با شیب کوچکی بصورت جزیی کاهش می یابد. با رسیدن به نزدیکی زانوی قطعه مقاومت با شیب نسبتا قابل توجهی افزایش می یابد. نقطه عملکرد نامی در انتهای زانوی منحنی قرار دارد. در آن نقطه شیب منحنی بسیار بالا است و مقدار مقاومت از نزدیک 200 اهم به بالاتر از 10 کیلواهم می رسد.

رله ترمیستور PTC

رله متصل به ترمیستور PTC که مخصوص کنترل PTC است. این تغییر مقاومت را تشخیص داده و پس از عملکرد یک سوئیچ NC را باز و یک NO را می بندد. با توجه به پیکربندی سیستم کنترل از این کنتاکتها برای کنترل الکتروموتور یا ایجاد هشدار و راه اندازی آژیر استفاده می کنند. در برخی از الکتروموتورها از دو تیپ ترمیستور نوعا 130 درجه برای راه اندازی آژیر و 150 درجه برای قطع برق الکتروموتور استفاده می کنند.

در موتورهای سه فاز معمولا از یک مجموعه سه عددی PTC که به صورت سری با هم قرار گرفته اند استفاده می شود. هر کدام از این عناصر PTC در یکی از فازها قرار می گیرد. در صورت ایجاد مشکل در هر کدام از فازها PTC موجود در آن فاز مقاومتش افزایش یافته و رله را به کار می اندازد. شکل زیر محل قرارگیری ترمیستورهای PTC در سیم پیچ الکتروموتور سه فاز را نشان می دهد.

ترمیستور پی تی سی و محل قرارگیری آن در سیم پیچ سه فاز

شکل قرارگیری ترمیستور سه فاز

در الکتروموتورهای آسانسور دو دور از ترمیستور 6 تایی بدین منظور استفاده می شود. که یکی در هر فاز در دورهای تند و کند استفاده می شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

فهرست