تھرمل ریلے کے آپریشن اور وائرنگ ڈایاگرام کا اصول

الیکٹرک موٹرز، مقناطیسی اسٹارٹرز اور دیگر آلات کو زیادہ گرمی کے بوجھ سے تحفظ خصوصی تھرمل پروٹیکشن ڈیوائسز کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ تھرمل پروٹیکشن ماڈل کا صحیح انتخاب کرنے کے لیے، آپ کو یہ جاننا ہوگا کہ یہ کیسے کام کرتا ہے، اس کی ساخت اور انتخاب کے لیے بنیادی معیارات۔

ڈیزائن اور آپریشن کے اصول

تھرمل ریلے (TR) کو الیکٹرک موٹرز کو زیادہ گرم ہونے اور قبل از وقت ناکامی سے تحفظ فراہم کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ طویل مدتی سٹارٹنگ کے دوران، الیکٹرک موٹر کو کرنٹ اوورلوڈز کا نشانہ بنایا جاتا ہے، کیونکہ سٹارٹ اپ کے دوران یہ موجودہ قیمت سے سات گنا زیادہ استعمال کر لیتی ہے، جس کی وجہ سے ونڈنگز گرم ہو جاتی ہیں۔ ریٹیڈ کرنٹ (ان) آپریشن کے دوران موٹر کے ذریعے کھینچا جانے والا کرنٹ ہے۔ اس کے علاوہ، TRs برقی آلات کی سروس لائف کو بڑھاتے ہیں۔

تھرمل ریلے، جس کی ساخت سب سے آسان عناصر پر مشتمل ہے:

1. حرارت سے حساس عنصر۔
2. خود کو دوبارہ ترتیب دینے والا رابطہ۔
3. رابطے۔
4. بہار
5. بائیمٹل کنڈکٹر پلیٹ۔
6. بٹن
7. سیٹ پوائنٹ کرنٹ ریگولیٹر۔

تھرمل سینسنگ عنصر ایک درجہ حرارت کا سینسر ہے جو حرارت کو بائی میٹالک پلیٹ یا دوسرے تھرمل تحفظ عنصر میں منتقل کرنے کا کام کرتا ہے۔خود کو دوبارہ ترتیب دینے والا رابطہ بجلی کے صارفین کے پاور سپلائی سرکٹ کو زیادہ گرم ہونے سے بچنے کے لیے گرم ہونے پر فوری طور پر کھولنے کی اجازت دیتا ہے۔

پلیٹ دو قسم کی دھات (بائمیٹل) پر مشتمل ہوتی ہے، جن میں سے ایک اعلی تھرمل ایکسپینشن کوفیشینٹ (Kp) ہوتی ہے۔ وہ اعلی درجہ حرارت پر ویلڈنگ یا رولنگ کے ذریعہ ایک دوسرے سے جڑے ہوئے ہیں۔ گرم ہونے پر، ہیٹ شیلڈ پلیٹ نچلے Kp کے ساتھ مواد کی طرف جھک جاتی ہے، اور ٹھنڈا ہونے پر، پلیٹ اپنی اصل پوزیشن پر واپس آجاتی ہے۔ عام طور پر پلیٹیں انوار (کم Kp ویلیو) اور غیر مقناطیسی یا کرومیم نکل اسٹیل (زیادہ Kp قدر) سے بنی ہوتی ہیں۔

بٹن TR کو آن کرتا ہے، سیٹ پوائنٹ کرنٹ ریگولیٹر صارفین کے لیے I کی بہترین قیمت مقرر کرنے کے لیے ضروری ہے، اور اس سے تجاوز کرنے سے TR ٹرپ ہو جائے گا۔

TR کے آپریشن کا اصول Joule-Lenz قانون پر مبنی ہے۔ کرنٹ چارج شدہ ذرات کی دشاتمک حرکت ہے جو کنڈکٹر کے کرسٹل جالی میں ایٹموں سے ٹکراتی ہے (یہ قدر مزاحمت ہے اور اسے R سے ظاہر کیا جاتا ہے)۔ یہ تعامل برقی توانائی سے حاصل ہونے والی تھرمل توانائی کی ظاہری شکل کا سبب بنتا ہے۔ موصل کے درجہ حرارت پر بہاؤ کی مدت کا انحصار جول-لینز قانون سے طے ہوتا ہے۔

اس قانون کی تشکیل اس طرح ہے: جب میں ایک موصل سے گزرتا ہے، تو کرنٹ کے ذریعے جاری ہونے والی حرارت Q کی مقدار کنڈکٹر کرسٹل جالی کے ایٹموں کے ساتھ تعامل میں براہ راست I کے مربع کے متناسب ہوتی ہے، R کی قدر کنڈکٹر اور کنڈکٹر پر کرنٹ کی نمائش کا وقت۔ ریاضی کے لحاظ سے اسے اس طرح لکھا جا سکتا ہے: Q = a * I * I * R * t، جہاں a تبادلوں کا عنصر ہے، I مطلوبہ موصل سے بہنے والا کرنٹ ہے، R مزاحمتی قدر ہے اور t بہاؤ کا وقت ہے۔ میں.

اگر گتانک a = 1 ہے، تو حساب کا نتیجہ جولز میں ناپا جاتا ہے، اور اگر a = 0.24، تو نتیجہ کیلوریز میں ناپا جاتا ہے۔

دائمی دھاتی مواد کو گرم کرنا دو طریقوں سے ہوتا ہے۔پہلے میں، میں bimetal کے ذریعے بہتی ہے، اور دوسری میں، سمیٹ کے ذریعے۔ سمیٹ کی موصلیت تھرمل توانائی کے بہاؤ کو سست کر دیتی ہے۔ تھرمل ریلے اعلی I قدروں پر زیادہ گرم ہوتا ہے جتنا کہ تھرموسینسیٹیو عنصر کے ساتھ رابطے میں ہوتا ہے۔ اس کے نتیجے میں رابطہ سگنل کے فعال ہونے میں تاخیر ہوتی ہے۔ جدید TRs دونوں اصولوں کا استعمال کرتے ہیں۔

تھرمل پروٹیکشن ڈیوائس کی بائی میٹالک پلیٹ کو لوڈ کے منسلک ہونے کے دوران گرم کیا جاتا ہے۔ مشترکہ حرارتی نظام زیادہ سے زیادہ خصوصیات کے ساتھ ایک آلہ حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ پلیٹ کو I کے ذریعے بہنے سے پیدا ہونے والی حرارت اور I لوڈ کرنے پر ایک خاص ہیٹر سے گرم کیا جاتا ہے۔ حرارت کے دوران، بائمیٹالک پلیٹ بگڑ جاتی ہے اور خود واپس آنے والے رابطے پر کام کرتی ہے۔

اہم خصوصیات

ہر RTD میں انفرادی تکنیکی خصوصیات (TC) ہوتی ہیں۔ ریلے کا انتخاب لوڈ کی خصوصیت اور برقی موٹر یا دیگر بجلی کے صارف کے ساتھ استعمال کی شرط کے مطابق کیا جانا چاہیے:

1. قدر میں۔
2. آپریشن کی ایڈجسٹمنٹ رینج I۔
3. وولٹیج.
4. TP آپریشن کا اضافی کنٹرول۔
5. طاقت
6. جواب کی حد۔
7. مرحلے میں عدم توازن کی حساسیت۔
8. ٹرپنگ کی کلاس۔

موجودہ کی شرح شدہ قیمت - I کی قدر، جس کے لیے TR ڈیزائن کیا گیا ہے۔ صارف کی In کی قدر سے منتخب کیا جاتا ہے جس سے یہ براہ راست جڑا ہوا ہے۔ اس کے علاوہ، In پر ریزرو کے ساتھ انتخاب کرنا اور درج ذیل فارمولے سے رہنمائی حاصل کرنا ضروری ہے: Inr = 1.5 * Ind، جہاں Inr - In TP، جو ریٹیڈ موٹر کرنٹ (Ind) سے 1.5 گنا زیادہ ہونا چاہیے۔

ایڈجسٹمنٹ کی حد I آپریشن تھرمل پروٹیکشن ڈیوائس کے اہم پیرامیٹرز میں سے ایک ہے۔ اس پیرامیٹر کا عہدہ In کی قدر کی ایڈجسٹمنٹ رینج ہے۔ وولٹیج - پاور وولٹیج کی قدر جس کے لیے ریلے کے رابطے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ اگر قابل اجازت قیمت حد سے تجاوز کر جائے تو آلہ کی ناکامی واقع ہو جائے گی۔

کچھ قسم کے ریلے ڈیوائس اور صارفین کے آپریشن کو کنٹرول کرنے کے لیے الگ الگ رابطوں سے لیس ہوتے ہیں۔پاور - یہ TR کے اہم پیرامیٹرز میں سے ایک ہے، جو منسلک صارفین یا صارفین کے گروپ کی آؤٹ پٹ پاور کا تعین کرتا ہے۔

ٹرپنگ کی حد یا تھریشولڈ ایک گتانک ہے جو ریٹیڈ کرنٹ پر منحصر ہے۔ عام طور پر، اس کی قیمت 1.1 سے 1.5 کے درمیان ہوتی ہے۔

مرحلے کے عدم توازن کی حساسیت (مرحلے کی مطابقت) غیر متوازن مرحلے کے فی صد تناسب کی نشاندہی کرتی ہے جس کے ذریعے مطلوبہ قدر کا درجہ بند کرنٹ بہتا ہے۔

ٹرپنگ کلاس - ایک پیرامیٹر جو سیٹ پوائنٹ کرنٹ کی ضرب کے لحاظ سے TR کے اوسط جوابی وقت کی نمائندگی کرتا ہے۔

اہم خصوصیت، جس کے ذریعے TR کا انتخاب کرنا ضروری ہے، لوڈ کرنٹ سے ردعمل کے وقت کا انحصار ہے۔

وائرنگ ڈایاگرام

ایک سرکٹ میں تھرمل ریلے کے وائرنگ ڈایاگرام آلہ کے لحاظ سے نمایاں طور پر مختلف ہو سکتے ہیں۔ تاہم، TRs موٹر وائنڈنگ یا مقناطیسی سٹارٹر کوائل کے ساتھ عام طور پر کھلے رابطے سے جڑے ہوتے ہیں، کیونکہ اس قسم کا کنکشن ڈیوائس کو زیادہ بوجھ سے بچانے میں مدد کرتا ہے۔ اگر موجودہ کھپت سے زیادہ ہو جائے تو، TR یونٹ کو مین سپلائی سے منقطع کر دیتا ہے۔

زیادہ تر سرکٹس مستقل طور پر کھلے رابطے کا استعمال کرتے ہیں جو کنٹرول پینل پر اسٹاپ بٹن کے ساتھ سیریز میں منسلک ہونے پر کام کرتا ہے۔ بنیادی طور پر اس رابطے کو NC یا H3 حروف سے نشان زد کیا جاتا ہے۔

عام طور پر بند رابطہ اس وقت استعمال کیا جا سکتا ہے جب تحفظ کا الارم منسلک ہو۔ نیز، زیادہ پیچیدہ سرکٹس میں یہ رابطہ مائکرو پروسیسرز اور مائیکرو کنٹرولرز کا استعمال کرتے ہوئے ڈیوائس کے ایمرجنسی اسٹاپ کے سافٹ ویئر کنٹرول کو نافذ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

ترموسٹیٹ جڑنے کے لیے کافی آسان ہے۔ ایسا کرنے کے لیے، آپ کو درج ذیل اصول سے رہنمائی حاصل کرنے کی ضرورت ہے: ٹی پی کو سٹارٹر کے کانٹیکٹرز کے بعد رکھا جاتا ہے، لیکن موٹر سے پہلے، اور مستقل طور پر بند ہونے والے رابطے کو اسٹاپ بٹن کے ساتھ سیریز میں شامل کیا جاتا ہے۔

تھرمل ریلے کی اقسام

تھرمل ریلے کو کئی اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے:

1. Bimetallic - PTLs (ksd, lrf, lrd, lr, iek اور ptlr)۔
2. ٹھوس ریاست.
3. آلہ کے درجہ حرارت موڈ کو کنٹرول کرنے کے لیے ریلے. بنیادی عہدے درج ذیل ہیں: RTK، NR، TF، ERB اور DU۔
4. کھوٹ پگھلنے والے ریلے۔

Bimetallic TRs کا ایک قدیم ڈیزائن ہے اور یہ سادہ آلات ہیں۔

ٹھوس ریاست کی قسم کے تھرمل ریلے کے آپریشن کا اصول دو دھاتی قسم سے بالکل مختلف ہے۔ سالڈ سٹیٹ ریلے ایک الیکٹرانک ڈیوائس ہے، جسے سنیپر بھی کہا جاتا ہے، جو میکانی رابطوں کے بغیر ریڈیو عناصر پر بنایا جاتا ہے۔

ان میں RTR اور RTI IEK شامل ہیں، جو الیکٹرک موٹر کے شروع ہونے اور اندر کی نگرانی کرکے اس کے اوسط درجہ حرارت کا حساب لگاتے ہیں۔ ان ریلے کی اہم خصوصیت چنگاریوں کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت ہے، یعنی انہیں دھماکہ خیز ماحول میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس قسم کا ریلے ٹرپنگ ٹائم میں تیز اور ایڈجسٹ کرنا آسان ہے۔

RTCs کو تھرمسٹر یا تھرمل ریزسٹر (تحقیقات) کا استعمال کرتے ہوئے الیکٹرک موٹر یا دوسرے آلے کے درجہ حرارت کی حالت کی نگرانی کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ جب درجہ حرارت نازک حالت میں بڑھ جاتا ہے تو اس کی مزاحمت تیزی سے بڑھ جاتی ہے۔ اوہم کے قانون کے مطابق، جب R بڑھتا ہے، کرنٹ کم ہو جاتا ہے اور صارف کو بند کر دیا جاتا ہے کیونکہ اس کی قدر عام صارف کے آپریشن کے لیے کافی نہیں ہوتی ہے۔ اس قسم کا ریلے ریفریجریٹرز اور فریزر میں استعمال ہوتا ہے۔

فیوژن تھرمل ریلے کا ڈیزائن دیگر ماڈلز سے نمایاں طور پر مختلف ہے اور مندرجہ ذیل عناصر پر مشتمل ہے:

1. ہیٹر سمیٹنا۔
2. کم پگھلنے والا مصر دات (eutectic)۔
3. سرکٹ بریکر میکانزم۔

eutectic الائے کم درجہ حرارت پر پگھلتا ہے اور رابطہ کو توڑ کر صارف کے پاور سرکٹ کی حفاظت کرتا ہے۔ یہ ریلے ڈیوائس میں بنایا گیا ہے اور اسے واشنگ مشینوں اور آٹوموٹو ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جاتا ہے۔

تھرمل ریلے کا انتخاب زیادہ گرم ہونے سے محفوظ رکھنے کے لیے ڈیوائس کے TC اور آپریٹنگ حالات کا تجزیہ کر کے کیا جاتا ہے۔

تھرمل ریلے کا انتخاب کیسے کریں۔

پیچیدہ حسابات کے بغیر آپ بجلی کے ذریعے موٹر کے لیے تھرمل ریلے کی مناسب درجہ بندی کا انتخاب کر سکتے ہیں (تھرمل پروٹیکشن ڈیوائسز کی وضاحتوں کا جدول)۔

تھرمل ریلے کے ریٹیڈ کرنٹ کا حساب لگانے کا بنیادی فارمولا:

انٹر = 1.5 * ہند۔

مثال کے طور پر، 380 V کی قدر کے ساتھ تین فیز AC وولٹیج نیٹ ورک سے چلنے والی 1.5 kW کی غیر مطابقت پذیر الیکٹرک موٹر کے لیے In TR کا حساب لگانا ضروری ہے۔

یہ کرنا کافی آسان ہے۔ ریٹیڈ موٹر کرنٹ کی قدر کا حساب لگانے کے لیے، پاور فارمولہ استعمال کریں:

P = I * U۔

لہذا، Ind = P/U = 1500 / 380 ≈ 3.95 A. TP کے برائے نام کرنٹ کی قدر کا حساب اس طرح کیا جاتا ہے: Intr = 1.5 * 3.95 ≈ 6 A۔

حساب کی بنیاد پر، RTL-1014-2 ٹائپ ٹی پی کو 7 سے 10 A تک سیٹ پوائنٹ کرنٹ کی ایڈجسٹ رینج کے ساتھ منتخب کریں۔

اگر محیطی درجہ حرارت زیادہ ہے تو، سیٹ پوائنٹ کی قدر کو کم از کم پر سیٹ کیا جانا چاہیے۔ کم محیطی درجہ حرارت پر، موٹر سٹیٹر وائنڈنگز پر بڑھتے ہوئے بوجھ کو دھیان میں رکھنا چاہیے اور اگر ممکن ہو تو اسے آن نہیں کرنا چاہیے۔ اگر حالات کو منفی حالات میں موٹر کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے، تو یہ ضروری ہے کہ سیٹنگ کو کم سیٹ پوائنٹ کرنٹ کے ساتھ شروع کیا جائے اور پھر اسے مطلوبہ قدر تک بڑھایا جائے۔

متعلقہ مضامین: