اضافه بار موقعي اتفاق مي افتد که يا تعداد وسايلي که در يک مدار کار مي کنند زياد باشد و يا يکي از دستگاهها بالاتر از آنچه براي آن طراحي شده است کار کند. به عنوان مثال موتوري که در حالت عادي 10 آمپر مي کشد در شرايط اضافه بار ممکن است ۲۰ تا۳۰ آمپر و يا بيشتر بکشد.
اضافه بار موقتي ناشي از جريان راه اندازي:
موتورهاي الکتريکي بر اساس مقدار جرياني که در حالت بار کامل مي کشند نام گذاري مي شوند. موتورها در هنگام راه اندازي جرياني بيشتر از مقدار نامي موتور خواهند کشيد. موتورها به گونه اي طراحي مي شوند که بتوانند اين جريان اضافه بار را در مدت زمان کمي تحمل کنند. بيشتر موتورها براي راه اندازي به جرياني معادل ۶ برابر جريان نامي نياز دارند. حتي جريان راه اندازي بعضي از موتورهاي راندمان بالاي جديد بيشتر از اين مقدار است. هنگامي که موتور شتاب مي گيرد تا به سرعت نامي برسد، جريان به سرعت افت مي کند. مقدار زماني که موتور براي رسيدن به سرعت نامي نياز دارد به مشخصه هاي کاري و بار موتور بستگي دارد. به عنوان مثال موتوري ممکن است براي راه اندازي به ۶ برابر جريان نامي نياز داشته باشد و زماني که طول مي کشد تا موتور به سرعت نامي برسد ۸ ثانيه است.
حفاظت اضافه بار:
فيوزها و کليدهاي قدرت از جمله وسايل حفاظتي هستند که براي حفاظت در برابر اتصال کوتاه، اتصال زمين و اضافه بار به کار مي روند. در هنگام بروز اتصال کوتاه، يک فيوز يا يک کليد مناسب بلافاصله مدار را باز خواهد نمود. استفاده از فيوز و کليد قدرت در مدار کنترل موتور ايجاد مشکل خواهد کرد. وسيله حفاظتي بايد قادر باشد جرياني اضافه تر از مقدار نامي را براي مدتي کوتاه از خود عبور دهد. چون در غير اين صورت موتور هر بار که راه اندازي مي شود از مدار خارج مي شود. در چنين وضعيتي موتور بايد قادر باشد تا با وضعيت اضافه باري که جريان کافي براي عملکرد فيوزها و کليدها نمي کشد روبرو شود. اين وضعيت اضافه بار مي تواند به راحتي باعث داغ شدن موتور و آسيب رسيدن به آن شود. در بخش بعد خواهيم ديد که چگونه رله هاي اضافه بار براي حل اين مشکل به کار مي رود.
رله هاي اضافه بار:
رله هاي اضافه بار براي رفع نيازهاي حفاظتي خاص در مدار کنترل به کار مي روند و داراي ويژگيهاي زير مي باشند:
• به اضافه بارهاي موقتي ناشي از راه اندازي بدون آنکه مدار قطع شود اجازه عبور مي دهد.
• در صورتي که جريان در يک زمان معين از مقدار نامي بيشتر باشد تريپ داده و مدار را باز مي کند.
• وقتي که اضافه بار بر طرف شود ريست مي شود.
کلاس تریپ:
رله هاي اضافه بار بر اساس کلاس تريپ تقسيم بندي مي شود. کلاس تريپ مدت زماني را نشان مي دهد که رله در شرايط اضافه بار طول مي دهد تا دستور تريپ دهد. معمولترين کلاسهاي تريپ کلاسهاي ۱۰ ،۲۰ و۳۰ هستند. به عنوان مثال کلاس ۱۰ بايد در شش برابر جريان بار موتور را در ۱۰ ثانيه يا کمتر از مدار جدا کند. اين زمان معمولا براي رسيدن موتور به سرعت نامي کافي است. در بسياري از بار هاي صنعتي مخصوصاً بارهاي با اينرسي بالا از رله کلاس ۳۰ استفاده مي شود.
استفاده از رله اضافه بار در مدار موتور:
هنگامي که موتور روشن مي شود جريان از رله اضافه بار عبور مي کند. رله در صورتيکه جريان موتور براي مدت طولاني از مقدار نامي بيشتر باشد بعد از يک زمان معين، مدار بين منبع تغذيه و موتور را قطع خواهد نمود. بعد از يک زمان مشخص استارتر مي تواند ريست شود. پس از مشخص شدن علت اضافه بار و رفع آن میتوان موتور را مجددا راه اندازی کرد.
مهم:
به یاد داشته باشید اضافه بار می تواند در کمترین زمان ممکن اثرات منفی بر روی موتور های الکتریکی داشته باشد.