کمپرسور باد به عنوان یکی از کاربردیترین تجهیزات در صنایع مختلف شناخته میشود که میتواند استفادههای متعددی داشته باشد و از تنوع بالایی از نظر ظرفیت، قدرت، سرعت، تعداد مراحل کار، نوع موتور محرک، نحوه روغنکاری و … برخوردار است. این تجهیزات میتوانند از اجزا و قطعات مختلفی تشکیل شوند و هر کدام از قطعات آنها وظایف منحصربهفردی خواهد داشت. کلید حرارتی یا سنسور حرارتی کمپرسور یکی از قطعات کاربردی و مهم میباشد که در حقیقت نوعی قطع کننده مدار بوده و به افزایش راندمان کمپرسور و افزایش طول عمر قطعات آن کمک میکند. در ادامه مطلب به بررسی و معرفی کامل کلید حرارتی کمپرسور، مزایا و نحوه عملکرد آن پرداخته میشود
کلید حرارتی کمپرسور چیست؟
همانطور که گفته شد کلید حرارتی کمپرسور (Motor Protection Circuit Breaker یا MPCB) یک قطعه کاربردی برای قطع و وصل کردن مدار است و میتواند از کمپرسورهای هوا در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه محافظت کند. کلید حرارتی با نام کلید محافظ موتور نیز شناخته میشود و بیشتر در کمپرسورهای صنعتی و تجاری به کار میرود. در اصل این کلید از یک موتور الکتریکی برای کنترل اتصال کوتاه بیش از حد گرم شده استفاده میکند و زمانی که دما بالاتر از مقدار تنظیم شده باشد میتواند مدار گرمایش را خاموش کند. در مقالهای تحت عنوان معرفی کامل قطعات کمپرسور باد پیستونی به بررسی قطعات کمپرسورها پرداخته شده که میتواند اطلاعات کاملی به خواننده ارائه کند.
مهمترین وظایف کلید حرارتی کمپرسور
کلید اضافه بار یا کلید حرارتی در اصل رلهای است که برای محافظت از سیستمهای الکتریکی در دماهای بیش از حد مجاز طراحی شده است. این کلید برق را قطع نمیکند اما زمانی که جریان به حد کافی باشد، باز شده و به موتور اجازه میدهد که به فعالیت خود ادامه بدهد. این رلهها معمولاً در نقاطی نصب خواهند شد فشار کاری بالا بوده و تغییرات دمایی در دستگاه کمپرسور زیاد است. به صورت کلی کلید حرارتی 3 وظیفه اصلی دارد که شامل موارد زیر هستند:
زمانی که گرما در موتور و سایر قطعات الکتریکی بیش از حد انباشته شود، کلید حرارتی مانع از این انباشت شده و اگر دمای دستگاه به مقدار از پیش تعیین شده برسد، زنگ هشدار کمپرسور را فعال میکند.
در صورت بروز اتصال کوتاه در مدار، کلید حرارتی بلافاصله مدار را قطع میکند تا از آسیبهای بیشتر جلوگیری کند. این قطعه به عنوان یک کلید عمل خواهد کرد که به الکتریسیته از یک قسمت مدار اجازه عبور میدهد و در عین حال از عبور آن از قسمت دیگر آن جلوگیری میکند. این امر از آسیب ناشی از گرمای بیش از حد یا بارگذاری بیش از حد و آسیب رساندن به سایر اجزای سیستم جلوگیری خواهد کرد.
این کلید قابل قطع و وصل زیر بار میباشد یعنی میتواند در حین کار کمپرسور مدار را قطع یا وصل کند. در برابر نوسانات ولتاژ ناشی از عواملی همچون صاعقه، نوسانات ولتاژ برق، قطع برق و …که میتواند به کمپرسور آسیب برساند، محافظت خواهد کرد.
نحوه عملکرد کلید حرارتی
به صورت کلی کلیدهای حرارتی باید قادر باشند که تجهیزات را در برابر نوسانات مغناطیسی و نوسانات حرارتی محافظت کنند. عملکرد حرارتی به منظور حفاظت موتور الکتریکی از اضافه جریان بوده و عملکرد مغناطیسی این کلیدها برای حفاظت موتور الکتریکی در برابر جریان اتصال کوتاه خواهد بود.
عملکرد حرارتی کلید حرارتی
در اصل عملکرد حرارتی در کلیدهای حرارتی هنگامی فعال خواهد شد که جریانی فراتر از جریان اسمی الکتروموتور به آن اعمال میشود. به عنوان نمونه زمانی که روتور داخل استاتور قفل شود یا جامپ کند، الکتروموتور جریان بیشتری از جریان اسمی خود از مدار خواهد کشید و این عمل موجب میشود دمای موتور به شدت افزایش پیدا کند و جریان بالاتری از تجهیزات الکتریکی عبور کند. در این حالت کلید حرارتی فعال میشود و از قطعات محافظت خواهد کرد.
داخل کلید حرارتی دو فلز غیر همجنس با ضریب انبساط متفاوت وجود دارند و زمانی که جریان، بیشتر از حد مجاز از این دو فلز عبور کند، فلزی که ضریب انبساط کمتری دارد شروع به خم شدن کرده و اهرم زیر فلز را فعال کرده و موجب قطعی مدار میشود. زمانی که فلز سرد شد، مدار به حالت اولیه خود برمیگردد و مجدداً وصل خواهد شد و همین باعث میشود که حفاظت حرارتی این کلیدها دارای تأخیر زمانی است.
عملکرد مغناطیسی کلید حرارتی
در خصوص عملکرد مغناطیسی کلید حرارتی کمپرسور برخلاف عملکرد حرارتی آن، مدار بلافاصله قطع میشود و هیچگونه تأخیری ندارد. عملکرد مغناطیسی کلید حرارتی در زمان بروز اتصال کوتاه فاز با فاز، فاز با نول یا فاز با زمین فعال خواهد شد. در اصل حفاظت مغناطیسی این کلیدها با استفاده از بوبین انجام میشود و جریان مدار به وسیله دو کنتاکت که به هم متصل هستند از بوبین داخل کلید حرارتی عبور خواهد کرد و یک میدان مغناطیسی کوچک ایجاد میشود. زمانی که خطای اتصال رخ میدهد در یک لحظه کوتاه، جریان بسیار زیادی از بوبین عبور کرده و این جریان یک میدان مغناطیسی شدید ایجاد میکند که میتواند هسته آهنی داخل بوبین را به حرکت درآورده و در نهایت این حرکت باعث فعال شدن اهرم قطع میشود و مدار را قطع میگردد.
کاربرد کلید حرارتی و مزایای آن
کلیدهای حرارتی همچون پمپ وکیوم و سایر تجهیزات میتوانند کاربردهای متعددی داشته باشند. کلیدهای حرارتی میتوانند در انواع بلوئر robuschi، پمپ خلا و تجهیزات صنعتی دیگر استفادههای متعددی داشته باشند. از جمله مهمترین کاربردهای این قطعه میتوان به مواردی همچون راهاندازی مدارهای موتوری، حفاظت از الکتروموتورها در برابر انواع خطاهای الکتریکی، داشتن حفاظت مغناطیسی و حرارتی در مدار، ایجاد تأخیر در روشن شدن الکتروموتورها، استفاده از کنتاکت های کمکی کلید در مدیریت و توسعه مدارهای فرمان تابلو برق و … اشاره کرد. این کلیدها میتوانند مزیتهای متعددی داشته باشند که مهمترین آنها شامل موارد زیر هستند:
- نصب و بهکارگیری آسان
- قابلیت فرمان پذیری و کنترل
- حفاظت سه فاز
- قابلیت تنظیم دقیق جریان کاری
- حفاظت در برابر اضافه جریان و اتصال کوتاه
- حفاظت در برابر فقدان فاز یا عدم تقارن فاز
- آسیبپذیری کم
- مقاومتپذیری خوب در مقابل بار لحظهای
البته این کلیدها همچون بلوئر ارزن در کنار کاربردها و مزیتهای متعدد میتوانند معایبی همچون عدم امکان تعمیر آسان، عدم امکان تنظیم همه آیتمهای حفاظتی و قیمت بالا نیز داشته باشند.
جمعبندی نهایی
کلید حرارتی کمپرسور باد یکی از قطعات کاربردی است که میتواند از دستگاه و قطعات دیگر در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه و مشکلات مغناطیسی و … محافظت کند. این کلید به دلیل نحوه عملکرد خود میتواند در افزایش طول عمر قطعات کمپرسور و افزایش راندمان آن نقش پررنگی داشته باشد.