کلید حرارتی زیمنس (Siemens Thermal Overload Relay) یکی از دستگاه‌های حفاظت موتور است که برای جلوگیری از آسیب‌های ناشی از اضافه‌بار و حرارت بیش از حد در مدارهای الکتریکی به‌ویژه موتورهای الکتریکی طراحی شده است. این کلید با استفاده از عملکرد حرارتی به‌طور اتوماتیک موتور را قطع می‌کند زمانی که جریان عبوری از آن از حد مشخصی بالاتر رود و باعث گرم شدن بیش از حد موتور می‌شود. این دستگاه نقش اساسی در حفاظت از تجهیزات الکتریکی و افزایش عمر مفید موتور دارد.

1. معرفی کلید حرارتی زیمنس

کلید حرارتی زیمنس یک دستگاه حفاظتی است که به‌طور خاص برای حفاظت از موتورهای الکتریکی در برابر اضافه‌بارهای طولانی‌مدت و دمای بالا طراحی شده است. این کلیدها معمولاً به‌طور مستقیم به کنتاکتورهای موتور متصل می‌شوند و از آسیب به موتور در برابر جریان‌های اضافی جلوگیری می‌کنند.

کلید حرارتی زیمنس با استفاده از یک عنصر حرارتی (اغلب یک بیimetال) برای تشخیص اضافه‌بار عمل می‌کند. هنگامی که جریان از مقدار پیش‌بینی شده بیشتر می‌شود، این عنصر حرارتی گرم شده و باعث قطع اتصال می‌شود تا از آسیب به موتور جلوگیری گردد.

2. نحوه عملکرد کلید حرارتی زیمنس

عملکرد کلید حرارتی زیمنس بر اساس اصول حرارتی است. این کلید از یک بیومتال (یک فلز ترکیبی که در دماهای مختلف خاصیت‌های فیزیکی آن تغییر می‌کند) استفاده می‌کند. بیومتال زمانی که جریان از حد مجاز فراتر می‌رود، داغ شده و انحراف می‌یابد. این انحراف باعث ایجاد یک مکانیسم قطع می‌شود که در نهایت منجر به قطع مدار و حفاظت از موتور در برابر اضافه‌بار می‌شود.

مراحل عملکرد:

1. اضافه‌بار موتور:
   زمانی که جریان عبوری از موتور به مقدار مشخصی بالاتر می‌رود، بیومتال درون کلید حرارتی شروع به گرم شدن می‌کند.
2. انحراف بیومتال:
   افزایش دما باعث انحراف بیومتال شده و این انحراف منجر به قطع کردن یک کنتاکت می‌شود که در نتیجه، مدار را قطع می‌کند.
3. قطع مدار:
   به محض قطع کنتاکت، جریان به موتور قطع می‌شود و از آسیب به موتور جلوگیری به عمل می‌آید.
4. بازنشانی کلید:
   پس از اینکه دمای موتور کاهش یافت و شرایط ایمن شد، کلید حرارتی می‌تواند مجدداً به‌صورت دستی یا خودکار (در برخی مدل‌ها) بازنشانی شود تا موتور دوباره راه‌اندازی گردد.

3. ویژگی‌های کلید حرارتی زیمنس

کلیدهای حرارتی زیمنس دارای ویژگی‌های متعددی هستند که آن‌ها را به یکی از انتخاب‌های محبوب برای حفاظت از موتورهای الکتریکی تبدیل کرده است:

1. تنظیمات جریان:

کلیدهای حرارتی زیمنس به‌طور معمول این امکان را دارند که جریان قطع را تنظیم کنند. این ویژگی به‌ویژه در موتورهایی که نیاز به حفاظت دقیق دارند، مفید است. با تنظیم صحیح جریان، می‌توان از آسیب‌های ناشی از اضافه‌بارهای موقتی جلوگیری کرد.

2. قابلیت تنظیم زمان قطع:

این کلیدها به‌طور معمول زمان تأخیر قابل تنظیم برای قطع کردن مدار دارند. در شرایطی که موتور برای مدت کوتاهی در جریان بالاتر از مقدار مجاز قرار می‌گیرد، زمان قطع قابل تنظیم به موتور اجازه می‌دهد تا به طور موقت بار اضافی را تحمل کند.

3. حفاظت در برابر اضافه‌بار طولانی‌مدت:

کلید حرارتی زیمنس از موتور در برابر اضافه‌بارهای طولانی‌مدت و دماهای بالاتر از حد مجاز محافظت می‌کند که می‌تواند به موتور آسیب بزند.

4. قابلیت تنظیم دستی و خودکار:

بسیاری از مدل‌های کلید حرارتی زیمنس به‌صورت دستی یا خودکار قابل بازنشانی هستند. این ویژگی به‌ویژه در محیط‌های صنعتی که نیاز به راه‌اندازی مکرر موتور دارند، مفید است.

5. مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت:

کلیدهای حرارتی زیمنس برای استفاده در شرایط محیطی دشوار و صنعتی طراحی شده‌اند. این کلیدها به‌ویژه در دماهای بالا، رطوبت و آلودگی مقاومت دارند.

6. اندازه و طراحی فشرده:

این کلیدها معمولاً طراحی فشرده دارند و در تابلوهای برق به‌راحتی قابل نصب هستند. همچنین، در فضاهای محدود، عملکرد خوبی دارند.

4. انواع کلید حرارتی زیمنس

زیمنس مدل‌های مختلفی از کلیدهای حرارتی را تولید می‌کند که هرکدام برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند. این مدل‌ها معمولاً بر اساس قدرت موتور و نیازهای حفاظتی متفاوت هستند:

1. سری 3RU

این سری از کلیدهای حرارتی زیمنس یکی از رایج‌ترین مدل‌ها برای استفاده در موتورهای کوچک و متوسط است. این مدل‌ها دارای ویژگی‌های استانداردی مانند تنظیم جریان و زمان قطع هستند و برای کاربردهای عمومی طراحی شده‌اند.

2. سری 3RN

این مدل‌های کلید حرارتی زیمنس معمولاً برای موتورهای بزرگ‌تر و کاربردهای صنعتی طراحی شده‌اند. سری 3RN ویژگی‌های پیشرفته‌تری دارند و از توانایی‌های بیشتری برای تنظیم جریان و زمان قطع برخوردار هستند.

3. سری 3RH

این سری به‌طور ویژه برای استفاده در سیستم‌های حفاظتی پیچیده طراحی شده‌اند و برای موتورهای صنعتی با شرایط کاری سخت مناسب هستند. کلیدهای سری 3RH دارای حفاظت‌های اضافی و امکانات پیشرفته‌ای برای افزایش ایمنی دارند.

5. کاربردهای کلید حرارتی زیمنس

کلیدهای حرارتی زیمنس در بسیاری از کاربردهای صنعتی و تجاری برای حفاظت از موتورهای الکتریکی و جلوگیری از آسیب به تجهیزات استفاده می‌شوند. برخی از کاربردهای رایج این کلیدها عبارتند از:

• موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف:
  کلیدهای حرارتی زیمنس برای محافظت از موتورهای الکتریکی در صنایع تولیدی، کارخانه‌ها، سیستم‌های تهویه، پمپ‌ها و فن‌ها کاربرد دارند.
• سیستم‌های تهویه و پمپ‌ها:
  در سیستم‌های تهویه و پمپ‌ها، این کلیدها از اضافه‌بار و آسیب به سیستم‌های برقی جلوگیری می‌کنند.
• ماشین‌آلات صنعتی:
  در ماشین‌آلات سنگین صنعتی، مانند کمپرسورها، میکسرها و دیگر تجهیزات پیچیده، کلید حرارتی برای جلوگیری از خرابی و کاهش هزینه‌های نگهداری استفاده می‌شود.
• اتوماسیون صنعتی:
  در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی برای کنترل و حفاظت از موتورهای الکتریکی در فرآیندهای تولید و خطوط مونتاژ استفاده می‌شود.

6. مزایای کلید حرارتی زیمنس

• محافظت از موتور در برابر اضافه‌بار:
  کلیدهای حرارتی زیمنس موتور را در برابر اضافه‌بارهای طولانی‌مدت محافظت می‌کنند و از آسیب به تجهیزات جلوگیری می‌نمایند.
• کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات:
  با جلوگیری از آسیب به موتور، کلیدهای حرارتی هزینه‌های نگهداری و تعمیرات را کاهش می‌دهند.
• نصب آسان:
  این کلیدها به‌راحتی نصب و راه‌اندازی می‌شوند و در تابلوهای برق استاندارد قرار می‌گیرند.
• عملکرد پایدار و قابل اعتماد:
  کلیدهای حرارتی زیمنس به‌طور پایدار در شرایط محیطی دشوار عمل می‌کنند و از کیفیت و دقت بالایی برخوردارند.
• افزایش عمر مفید موتور:
  حفاظت از موتور در برابر اضافه‌بار باعث افزایش طول عمر موتور و کاهش خرابی‌ها می‌شود.

7. نتیجه‌گیری

کلید حرارتی زیمنس یک دستگاه حیاتی برای حفاظت از موتورهای الکتریکی در برابر اضافه‌بار و حرارت بیش از حد است. این کلید با استفاده از ویژگی‌های حفاظتی و عملکرد دقیق خود، نقش مهمی در ایمنی سیستم‌های الکتریکی ایفا می‌کند. کلیدهای حرارتی زیمنس در صنایع مختلف برای جلوگیری از خرابی موتور، کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و افزایش عمر مفید تجهیزات الکتریکی به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند.