کلید حرارتی mpcb و کاربردهای آن

کلید حرارتی MPCB چیست؟

کلید حرارتی یا کلید محافظ موتور یک نوع تخصصی از وسایل حفاظت الکتریکی است که همانطور که از نام آن مشخص است به طور خاص برای موتورهای الکتریکی طراحی شده است. موتورهای الکتریکی کاربردهای فراوانی دارند و برای راندن دستگاه‌های مکانیکی  استفاده می‌شوند، بنابراین محافظت کافی از آنها با MPCB بسیار مهم است. در این مقاله از وبسایت آداک، شرکت سازنده تابلو برق صنعتی توضیح خواهیم داد که کلید حرارتی چیست و چگونه کار می کنند، ویژگی ها و انواع اصلی آن چیست و برخی از کاربردهای رایج آن کدام است. با ما همراه باشید. 

کاربردهای موتورهای الکتریکی چیست؟

موارد زیر تنها چند نمونه از وسایلی است که توسط موتورهای الکتریکی در ساختمان‌های تجاری و صنعتی به حرکت در می‌آیند:

• تهویه مطبوع پشت بام، چیلر، کمپرسور، پمپ حرارتی و برج خنک کننده.
• فن های استخراج و تزریق و همچنین واحدهای انتقال هوا.
• سیستم های پمپاژ آب
• آسانسور و سایر وسایل بالابر.
• تسمه نقاله صنعتی و سایر ماشین آلات مورد استفاده در فرآیندهای تولید.

در تمام این کاربردهای صنعتی و تجاری موتورهای الکتریکی، MPCB نقش کلیدی ارائه حفاظت الکتریکی را دارد.

کلید حرارتی و کاربردهای آن

کلید محافظ موتور یا MPCB یک دستگاه الکترومکانیکی تخصصی است که می تواند با مدارهای موتور 60 هرتز و 50 هرتز استفاده شود. این وسیله چندین عملکرد دارد که به آن اجازه می دهد منبع الکتریکی ایمن برای موتورها فراهم کند:

محافظت در برابر خطاهای الکتریکی

مانند اتصال کوتاه، خطاهای خط به زمین و خطاهای خط به خط. MPCB می تواند هرگونه خطای الکتریکی را که کمتر از ظرفیت شکست آن باشد، قطع کند.

حفاظت از اضافه بار موتور

زمانی که یک موتور جریان الکتریکی را برای مدت زمان طولانی بالاتر از مقدار پلاک نام خود می کشد. حفاظت اضافه بار معمولاً در MPCB قابل تنظیم است.

محافظت در برابر عدم تعادل فاز و افت فاز

هر دو شرایط می توانند به موتور سه فاز آسیب جدی وارد کنند، بنابراین MPCB در هر صورت به محض تشخیص عیب، موتور را قطع می کند.

همچنین بخوانید: کلید مینیاتوری چیست؟

تأخیر حرارتی

برای جلوگیری از روشن شدن مجدد موتور بلافاصله پس از اضافه بار، به موتور زمان می دهد تا خنک شود. موتوری که بیش از حد گرم شده است در صورت روشن شدن مجدد می تواند برای همیشه آسیب ببیند.

سیگنال دهی خطا 

اکثر مدل های کلیدهای مدار محافظ موتور دارای یک صفحه نمایش LED هستند که هر زمان که MPCB خاموش شود روشن می شود. این یک نشانه بصری برای پرسنل مجاور است که نشان می دهد یک خطا رخ داده است و تا زمانی که عیب برطرف نشود، موتور الکتریکی نباید دوباره وصل شود.

اتصال مجدد خودکار

برخی از مدل‌های MPCB اجازه می‌دهند تا در صورت اضافه بار، زمان خنک‌سازی را وارد کنند و پس از آن موتور به طور خودکار راه‌اندازی مجدد می‌شود. موتورهای الکتریکی تجهیزات گران قیمتی هستند، بنابراین نقش کلید محافظ موتور بسیار مهم است. اگر یک موتور به درستی محافظت نشده باشد، ممکن است نیاز به انجام تعمیرات پرهزینه یا حتی تعویض کامل تجهیزات باشد. یک موتور الکتریکی که به اندازه کافی با MPCB محافظت می شود عمر مفید بسیار بیشتری خواهد داشت.

اصول کار کلید محافظ موتور

مدار شکن محافظ موتور را می توان یک زیرگروه از یک کلبد مغناطیسی حرارتی در نظر گرفت، اما با عملکردهای اضافی که به طور ویژه برای محافظت از موتورهای الکتریکی طراحی شده است. اصل کار مشابه تمام کلیدهای مدار دیگر است.

همچنین بخوانید: پمپ خلا چیست و چه کاربردی دارد؟

حفاظت حرارتی برای محافظت از موتور الکتریکی در برابر اضافه بار استفاده می شود. این بر اساس یک کانتکت منبسط و منقبض شونده است که در صورت تشخیص جریان بیش از حد، موتور را قطع می کند. دانستن این نکته بسیار مهم است که حفاظت حرارتی پاسخ تاخیری دارد تا جریان های هجومی زیاد در هنگام راه اندازی موتور ایجاد شود. با این حال، اگر موتور به دلایلی قادر به راه اندازی نباشد، حفاظت حرارتی در پاسخ به جریان هجومی طولانی مدت قطع می شود.

حفاظت مغناطیسی

حفاظت مغناطیسی زمانی استفاده می شود که اتصال کوتاه، خطای خط یا سایر خطاهای الکتریکی جریان بالا وجود داشته باشد. برخلاف حفاظت حرارتی، حفاظت مغناطیسی آنی است. برای قطع فوری جریان های خطای خطرناک.

تفاوت بین MPCB و سایر کلیدهای مدار

مهم ترین تفاوت در این است که MPCB می تواند در برابر عدم تعادل فاز و افت فاز محافظت کند. موتورهای مدار سه فاز برای کارکرد موثر به سه هادی زنده با ولتاژ متعادل نیاز دارند. عدم تعادل بیش از 2% برای عمر مفید موتور مضر است. اگر یکی از ولتاژهای فاز به طور ناگهانی از بین برود، این اثر آسیب بیشتری خواهد داشت، زیرا موتور تنها با دو فاز به کار خود ادامه می دهد. مدار شکن محافظ موتور قادر است این شرایط را با اندازه گیری اختلاف بین ولتاژهای فاز تشخیص دهد و در صورت وقوع بلافاصله موتور را قطع می کند. توجه به این نکته ضروری است که عدم تعادل جریان فاز در سیستم های سه فازی که بارهای تک فاز مجزا را تامین می کنند طبیعی است، اما زمانی که مدار سه فاز یک موتور الکتریکی را تغذیه می کند غیرقابل قبول است.

مکانیزم قطع دستی در کلید محافظ موتور

MPCB ها همچنین مجهز به مکانیزم قطع دستی هستند که امکان قطع اتصال موتورهای الکتریکی را برای تعویض یا نگهداری فراهم می کند. کلید محافظ موتور در طیف گسترده ای از درجه بندی های جریان موجود هستند و یکی از بهترین ویژگی های آنها این است که بسیاری از مدل ها امکان تنظیم رتبه جریان را دارند. این بدان معنی است که همان MCPB را می توان برای محافظت از موتورهای با ظرفیت های مختلف پیکربندی کرد.

حفاظت موتور ناهمزمان

اکثر موتورهای مورد استفاده در صنعت موتورهای ناهمزمان هستند که به عنوان موتورهای القایی قفس سنجابی نیز شناخته می شوند. این موتورها از برق سه فاز برای ایجاد میدان مغناطیسی دوار استفاده می کنند که به نوبه خود روتور را مغناطیس کرده و حرکت چرخشی ایجاد می کند. هنگام طراحی حفاظت الکتریکی برای یک موتور ناهمزمان و انتخاب کلیدهای مدار محافظ موتور، عوامل بسیار مهمی وجود دارد که در هنگام محافظت از انواع دیگر مدارهای الکتریکی وجود ندارند.

ویژگی های موتورهای ناهمزمان 

موتورهای ناهمزمان Asynchronous Motor Protection جریان هجومی بسیار بالایی را هنگام راه اندازی می کشند، زیرا باید یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد کنند. این جریان می تواند به مقادیر 500% تا 800% مقدار نامی برای چند کسری از ثانیه برسد. به همین دلیل، حفاظت مغناطیسی MPCB در مقادیری بیش از 10 برابر جریان نامی حرکت می کند، برخلاف برخی از انواع کلیدهای مدار مینیاتوری که در مقادیر کمتر از 3 برابر جریان نامی کار می کنند. در این موارد، استفاده از یک کلید غیر از MPCB حتی اجازه راه اندازی موتور را قبل از حرکت حفاظت مغناطیسی نمی دهد. به منظور کاهش جریان هجومی، یک روش بسیار رایج تکمیل مدار شکن محافظ موتور با استارت موتور با ولتاژ کاهش یافته است.

همچنین ببینید: پست کمپکت چیست؟

هادی های سه فاز در موتورهای ناهمزمان

موتورهای ناهمزمان برای اینکه به درستی کار کنند به هادی های سه فاز نیاز دارند که ولتاژ متعادلی داشته باشند. اگر هادی های فاز دارای عدم تعادل بیشتر از 2 درصد باشند، موتور به مرور زمان آسیب دیده و عمر مفید آن کاهش می یابد. موتور الکتریکی نیز تمایل به گرم شدن بیش از حد دارد که باعث هزینه های انرژی اضافی به عنوان گرمای هدر می شود. به همین دلیل، یک قطع کننده مدار موتور باید بتواند عدم تعادل فاز را تشخیص دهد و موتور را بر اساس آن قطع کند.

 نحوه کار Asynchronous Motor Protection

اگر در موتور آسنکرون یکی از فازها به طور کامل قطع شود، موتور به کار خود ادامه می دهد اما جریان در دو فاز باقی مانده به دلیل عدم تعادل الکتریکی از مقدار نامی بالاتر می رود و احتمالاً سیم پیچ های موتور را می سوزاند. به همین دلیل، به محض تشخیص عدم تعادل فاز یا افت فاز، محافظ‌های موتور باید فوراً خاموش شوند. این معمولاً با اندازه گیری اختلاف جریان بین هادی های فاز به دست می آید. اگر یکی از جریان های فاز در مقایسه با دو جریان دیگر به میزان قابل توجهی افزایش یا کاهش یابد، نشان دهنده عدم تعادل است. به همین ترتیب، اگر یکی از جریان های فاز به صفر برسد و دو جریان دیگر باقی بمانند، افت فاز رخ داده است.

کلید حرارتی مناسب موتور ناهمزمان

از چه نوع بریکرهایی می توان برای محافظت از موتورهای ناهمزمان استفاده کرد؟ سازندگان به طور کلی سه کلید حرارتی محافظ موتور مختلف را ارائه می دهند که برای طیف گسترده ای از ولتاژها و جریان ها در دسترس هستند تا اکثر نیازهای حفاظتی موتور ناهمزمان را برآورده کنند. بسیار متداول است که کلیدهای حرارتی محافظ موتور را با یک کنتاکتور تکمیل کنید تا امکان کنترل خودکار راه اندازی و قطع شدن موتور را فراهم کند. این سیستم همچنین ممکن است شامل یک دستگاه حفاظتی تحت ولتاژ نیز باشد که در صورتی که ولتاژ سیستم به میزان قابل توجهی کمتر از مقدار نامی کاهش یابد، موتور را قطع می کند.

راهنمای انتخاب کلید حرارتی محافظ موتور

دو عامل اصلی که اندازه کلید حرارتی محافظ موتور مناسب را تعیین می کنند، ولتاژ و جریان خود موتور هستند.

ولتاژ MPCB باید با ولتاژ پلاک موتور مطابقت داشته باشد. به طور معمول، کلید محافظ موتور را می توان در طیف گسترده ای از ولتاژها مانند 230 ولت، 380 ولت، 415 ولت، 440 ولت، 500 ولت و 660 ولت AC استفاده کرد.

هنگامی که ولتاژ مشخص شد، لازم است جریان پلاک موتور الکتریکی را بررسی کنید. توجه به این نکته حائز اهمیت است که جریان عملیاتی واقعی ممکن است کمتر از جریان پلاک باشد، به خصوص اگر موتور کاملاً بارگذاری نشده باشد. با این حال، MPCB همیشه باید بر اساس مقدار جریان پلاک نام انتخاب شود تا جریان هجومی در هنگام راه‌اندازی موتور مجاز باشد. به عنوان مثال، موتوری با جریان پلاک 20 آمپر ممکن است جریان بسیار کمتری را در حین کار با بار جزئی بکشد، اما MPCB باید با توجه به مقدار نامی 20 آمپر انتخاب شود، در غیر این صورت ممکن است در صورت استفاده کامل از موتور خاموش شود. بار.

کالیبره کردن جریان کلید حرارتی

سپس کلید حرارتی محافظ موتور را می توان با مقدار جریان دقیقی که برای موتور الکتریکی محافظت شده کافی است کالیبره کرد. آنها معمولاً دارای محدوده تنظیم هستند. به عنوان مثال، یک MPCB با جریان 32 آمپر ممکن است برای موتورهایی با جریان نامی کمتر از 22 آمپر قابل استفاده باشد. اگر موتور الکتریکی با مدل کارآمدتر که نیاز به جریان کمتری دارد جایگزین شود، بسیار مفید است، زیرا نیازی به تعویض موتور شکن نخواهد بود.

پیشنهاد مطالعه بیشتر: تابلو برق عایق هوا چیست؟

حتی اگر کلید محافظ موتور مطابق با موتور الکتریکی مورد محافظت اندازه گیری شده باشد، استفاده از سیم کشی کافی نیز مهم است. به منظور ایجاد حفاظت کافی، سیم باید بتواند جریان نامی را به طور ایمن انجام دهد. یک سیم کم اندازه بیش از حد گرم می شود، عایق ذوب می شود و حتی با نصب یک بریکر ممکن است خطاهای الکتریکی رخ دهد.

نمودار مشخصات کلید حرارتی محافظ موتور

سازندگان MPCB معمولاً نمودارهایی را ارائه می دهند که در آن مشخصات فنی مدار شکن ارائه می شود تا فرآیند انتخاب را ساده تر کنند. نمودار زیر که به عنوان نمونه ارائه شده است، مربوط به کلید مدار موتور مدل SGV2-ME ساخت شرکت CGSL می باشد.

مقادیر فعلی که در آن محافظ های حرارتی و مغناطیسی عمل می کنند در ستون های رهاسازی حرارتی و رهاسازی مغناطیسی نمایش داده می شوند. قبل از نصب MPCB، بسیار مهم است که بررسی کنید که ولتاژ و جریان با موتور محافظت شده سازگار است.

خلاصه مطلب

کلید حرارتی محافظ موتور نقش بسیار مهمی در ایمنی الکتریکی دارد، زیرا موتورهایی که از آن ها محافظت می کند کاربردهای بسیار متنوعی در ساختمان های تجاری و صنعت دارند. موتورهای آسنکرون، رایج‌ترین نوع موتور الکتریکی در محیط‌های صنعتی و تجاری، دارای الزامات حفاظتی ویژه‌ای هستند که تنها توسط یک کلید حفاظتی موتور قابل برآورده شدن است. همچنین می توان کلید محافظ موتور را با سایر وسایل حفاظتی یا اتوماسیون مانند حفاظت در برابر ولتاژ، تایمر و استارت موتورهای ولتاژ کاهش یافته تکمیل کرد. انتخاب مناسب MPCB به منظور ارائه حفاظت موتور قابل اعتماد کلیدی است. یک کلید حرارتی کوچک حتی اجازه راه اندازی موتور را نمی دهد، در حالی که یک کلید بزرگ ممکن است قادر به تشخیص شرایط جریان بیش از حد برای موتور الکتریکی محافظت شده نباشد.

ساخت و تولید انواع تابلو برق با فناوری روز دنیا 

آیا می دانید آداک در راستای ارائه جدیدترین فناوری ها در صنعت تابلو برق، طیف وسیعی از محصولات را طراحی و تولید می کند؟ برای آشنایی بیشتر با راهکارهای حرفه ای آداک در این زمینه و دریافت مشاوره جهت طراحی و ساخت تابلو برق فشار ضعیف و تابلو برق فشار متوسط برای پروژه صنعتی یا مسکونی خود، هم اکنون با کارشناسان ما تماس بگیرید.

دفتر مرکزی: کرج، عظیمیه. بلوار 45 متری کاج، پلاک 199، واحد 1 و 3

تلفن: 02634156000

ایمیل: info@adakbn-co.com

دفتر تهران: بزرگراه اشرفی اصفهانی، خیابان مخبری، پلاک 10 واحد 6

تلفن: 02144491255

ایمیل: sales@adakbn-co.com

کارخانه: شهرک صنعتی صفادشت، بلوار فروردین، خیابان فروردین نهم غربی، پلاک 104

تلفن: 02634156000