مبدأ عمل مفتاح الحرارة بناء مفتاح التحميل الزائد الحراري

معامل التمدد هو من الخصائص الأساسية لأي مادة. دائما ما يكون لمعادنين مختلفين درجات تمدد خطية مختلفة. ينحني الشريط ثنائي المعادن دائمًا عند تسخينه بسبب عدم تساوي التمدد الخطي للمعادنين المختلفين.

مبدأ عمل المفتاح الحراري

يعمل المفتاح الحراري اعتمادًا على الخاصية المذكورة أعلاه للمعادن. يتمثل مبدأ عمل المفتاح الحراري الأساسي في أن الشريط ثنائي المعادن ينحني ويقوم بإغلاق نقاط الاتصال المفتوحة عادة عندما يتم تسخينه بواسطة ملف تسخين يحمل تيار النظام الزائد.

بناء المفتاح الحراري

بناء المفتاح الحراري بسيط للغاية. كما هو موضح في الشكل أعلاه، يحتوي الشريط ثنائي المعادن على معادنين - المعادن A و B. المعادن A لديها معامل تمدد أقل والمعادن B لديها معامل تمدد أعلى.

عندما يتدفق التيار الزائد عبر ملف التسخين، فإنه يسخن الشريط ثنائي المعادن.
بسبب الحرارة التي يولدها الملف، يتم تمدد كلا المعادنين. ولكن تمدد المعادن B أكبر من تمدد المعادن A. نتيجة لهذا التمدد غير المتساوي، سيتنحى الشريط ثنائي المعادن نحو المعادن A كما هو موضح في الشكل أدناه.

عندما ينحني الشريط، يتم إغلاق نقطة الاتصال NO مما يؤدي إلى تنشيط ملف القاطع الكهربائي.
ليس تأثير التسخين فوريًا. وفقًا لقانون جول للتسخين، فإن كمية الحرارة المنبعثة هي

حيث I هو التيار الزائد الذي يتدفق عبر ملف التسخين للمفتاح الحراري.
R هو المقاومة الكهربائية لملف التسخين، t هو الوقت الذي يتدفق فيه التيار I عبر ملف التسخين. ومن المعادلة أعلاه يتضح أن الحرارة المنبعثة من الملف تناسب طرديًا مع الزمن الذي يتدفق فيه التيار الزائد عبر الملف. وبالتالي هناك تأخير طويل في تشغيل المفتاح الحراري.

لهذا السبب، يستخدم هذا النوع من المفاتيح عادةً حيث يسمح بمرور الحمل الزائد لمدة زمنية محددة قبل أن يتم قطع التيار. إذا انخفض الحمل الزائد أو التيار الزائد إلى قيمة طبيعية قبل هذه الفترة الزمنية المحددة، لن يعمل المفتاح لإيقاف تشغيل المعدات المحمية.
تطبيق نموذجي للمفتاح الحراري هو حماية المحرك الكهربائي من الحمل الزائد.

بيان: احترام الأصل، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل لحذفه.