کلید حرارتی چیست و چگونه از موتورهای صنعتی محافظت می‌کند؟

کلید حرارتی نگهبان پایداری موتورهای الکتریکی صنعتی در دنیای پرشتاب صنعت و نقش محور می باشد. این قلب تپنده‌ی بسیاری از ماشین‌آلات صنعتی، از پمپ‌ها و کمپرسورها تا نوار نقاله‌ها و روبات‌ها، هستند. اما این غول‌های قدرتمند نیز مانند هر دستگاه دیگری، در معرض آسیب و خرابی قرار دارند. یکی از مهم‌ترین عوامل تهدیدکننده‌ی عمر مفید موتورهای الکتریکی، اضافه بار حرارتی است. برای جلوگیری از این مشکل و حفاظت از موتورها، از دستگاهی به نام کلید حرارتی استفاده می‌شود. در این مقاله، به بررسی دقیق کلید حرارتی، عملکرد آن و نقش حیاتی آن در محافظت از موتورهای صنعتی خواهیم پرداخت.

نحوه عملکرد کلید حرارتی در موتور های صنعتی

کلید حرارتی یا محافظ موتور، یک دستگاه الکترومکانیکی است که وظیفه حفاظت از موتورهای الکتریکی در برابر اضافه بار حرارتی را بر عهده دارد. این دستگاه با تشخیص افزایش بیش از حد دمای موتور، مدار را قطع کرده و از آسیب دیدن موتور جلوگیری می‌کند. کلید حرارتی از یک عنصر حساس به دما به نام بیمتال تشکیل شده است. بیمتال از دو فلز با ضریب انبساط حرارتی متفاوت ساخته شده است.

هنگامی که جریان الکتریکی از موتور عبور می‌کند، باعث گرم شدن بیمتال می‌شود. با افزایش دما، بیمتال خم شده و کنتاکت‌های الکتریکی را باز می‌کند. در نتیجه، مدار موتور قطع شده و از آسیب دیدن آن جلوگیری می‌شود.

انواع کلید حرارتی در دنیای صنعت

کلیدهای حرارتی در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی هستند. برخی از انواع رایج کلید حرارتی عبارتند از:

• کلیدحرارتی تک فاز: برای محافظت از موتورهای تک فاز استفاده می‌شود.
• کلیدحرارتی سه فاز: برای محافظت از موتورهای سه فاز استفاده می‌شود.
• کلیدحرارتی قابل تنظیم: دارای تنظیماتی است که می‌توان دمای قطع را بر اساس مشخصات موتور تنظیم کرد.
• کلیدحرارتی با قابلیت بازنشانی دستی: پس از قطع مدار، باید به صورت دستی بازنشانی شود.
• کلیدحرارتی با قابلیت بازنشانی خودکار: پس از سرد شدن موتور، به صورت خودکار بازنشانی می‌شود.

مزایای استفاده از کلید حرارتی

• حفاظت از موتور در برابر آسیب‌های حرارتی: مهمترین مزیت کلیدحرارتی، حفاظت از موتور در برابر اضافه بار حرارتی است که می‌تواند منجر به سوختن سیم‌پیچ‌ها و آسیب دیدن عایق‌ها شود.
• افزایش عمر مفید موتور: با محافظت از موتور در برابر آسیب‌های حرارتی، عمر مفید آن افزایش می‌یابد.
• کاهش هزینه‌های تعمیرات: جلوگیری از خرابی‌های ناگهانی موتور، هزینه‌های تعمیرات را کاهش می‌دهد.
• افزایش ایمنی سیستم: با قطع سریع مدار در صورت بروز مشکل، از بروز حوادث و آتش‌سوزی جلوگیری می‌شود.
• سادگی نصب و استفاده: کلیدهای حرارتی به راحتی نصب و استفاده می‌شوند.

کاربردهای کلید حرارتی در موتور های صنعتی

کلیدهای حرارتی در صنایع مختلفی از جمله صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع غذایی، ساختمان و بسیاری صنایع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از کاربردهای رایج کلید حرارتی عبارتند از:

• حفاظت از موتورهای پمپ: از جمله پمپ‌های آب، پمپ‌های روغن و پمپ‌های آتش‌نشانی.
• حفاظت از موتورهای فن: از جمله فن‌های خنک‌کننده، فن‌های تهویه و فن‌های صنعتی.
• حفاظت از موتورهای کمپرسور: از جمله کمپرسورهای هوا، کمپرسورهای گاز و کمپرسورهای یخچال.
• حفاظت از موتورهای نوار نقاله: در صنایع مختلف برای انتقال مواد استفاده می‌شود.
• حفاظت از موتورهای آسانسور: برای جلوگیری از آسیب دیدن موتور آسانسور در صورت اضافه بار.

مقایسه کلید حرارتی با فیوز

هر دو کلید حرارتی و فیوز برای حفاظت از مدارهای الکتریکی استفاده می‌شوند، اما عملکرد و کاربردهای آن‌ها متفاوت است. فیوزها در برابر اتصال کوتاه و اضافه جریان سریع عمل می‌کنند، در حالی که کلیدهای حرارتی در برابر اضافه بار حرارتی عمل می‌کنند. فیوزها پس از قطع شدن باید تعویض شوند، در حالی که کلیدهای حرارتی قابل بازنشانی هستند.

انتخاب کلید حرارتی مناسب

برای انتخاب کلید حرارتی مناسب، باید به عوامل زیر توجه کرد:

• جریان نامی موتور: کلیدحرارتی باید برای جریان نامی موتور طراحی شده باشد.
• نوع موتور: تک فاز یا سه فاز
• شرایط محیطی: دما، رطوبت و سایر عوامل محیطی
• نوع بار: نوع باری که موتور به آن متصل است (مثلاً بار مقاومتی، بار القایی)

• اضافه بار مداوم: اگر موتور به طور مداوم تحت بار بیش از حد قرار گیرد، کلیدحرارتی به طور مکرر عمل کرده و ممکن است بسوزد.
• تنظیم نادرست جریان: اگر جریان نامی کلیدحرارتی به درستی تنظیم نشده باشد، ممکن است زودتر یا دیرتر از حد معمول عمل کند.
• اتصالات ضعیف: اتصالات شل یا خورده شده می‌تواند باعث افزایش مقاومت و گرمای بیش از حد کلید حرارتی شود.
• آلودگی و گرد و غبار: تجمع گرد و غبار و آلودگی روی کلیدحرارتی می‌تواند باعث کاهش عملکرد آن شود.
• پیری و فرسودگی: با گذشت زمان، اجزای داخلی کلیدحرارتی ممکن است فرسوده شده و نیاز به تعویض داشته باشند.

علائم خرابی کلید حرارتی

• قطع شدن مکرر مدار: اگر کلیدحرارتی به طور مکرر مدار را قطع کند، حتی در شرایط عادی، ممکن است مشکل داشته باشد.
• عدم قطع مدار در شرایط اضافه بار: اگر کلیدحرارتی در شرایط اضافه بار عمل نکند، موتور در معرض خطر آسیب دیدگی قرار دارد.
• گرم شدن بیش از حد کلید حرارتی: اگر بدنه کلیدحرارتی به طور غیرعادی گرم شود، ممکن است نشانه‌ای از مشکل داخلی باشد.

روش‌های عیب‌یابی

1. بررسی ظاهری: کلید حرارتی را از نظر وجود هرگونه آسیب فیزیکی مانند ترک خوردگی، سوختگی یا تغییر رنگ بررسی کنید.
2. بررسی اتصالات: تمام اتصالات الکتریکی را از نظر محکم بودن و عدم وجود خوردگی بررسی کنید.
3. اندازه‌گیری مقاومت: با استفاده از یک اهم‌متر، مقاومت بوبین کلیدحرارتی را اندازه‌گیری کنید و با مقدار مشخص شده در دیتاشیت مقایسه کنید.
4. آزمایش عملکرد: برای آزمایش عملکرد کلیدحرارتی، می‌توانید از یک منبع تغذیه قابل تنظیم استفاده کرده و جریان را به تدریج افزایش دهید تا ببینید که آیا کلیدحرارتی در جریان نامی خود عمل می‌کند یا خیر.
5. بررسی تنظیمات جریان: مطمئن شوید که جریان نامی کلیدحرارتی به درستی تنظیم شده باشد.

پیشگیری از خرابی کلید حرارتی

• انتخاب کلیدحرارتی مناسب: کلید حرارتی را با توجه به مشخصات موتور و شرایط محیطی انتخاب کنید.
• نصب صحیح: کلیدحرارتی را در مکانی مناسب و با رعایت استانداردهای نصب نصب کنید.
• نگهداری منظم: به طور مرتب کلیدحرارتی را بررسی کنید و آن را از گرد و غبار و آلودگی تمیز کنید.
• جلوگیری از اضافه بار موتور: از اضافه بار موتور جلوگیری کنید تا کلیدحرارتی کمتر تحت فشار قرار گیرد.