بیمتال قطعه ای از تجهیزات برق است که به صورت سری، جهت حفاظت از موتورها در برابر اضافه بار در مدار قرار می گیرد و به همین علت یک نوع رله حفاظتی به شمار می رود. بیمتال را با نام های دیگری همچون رله اضافه بار، رله حرارتی و یا رله اضافه بار حرارتی نیز می شناسند

نحوه عملکرد بی متال  

اساس کار بی متال بر پایه اختلاف ضریب انبساط طولی دو فلز است، به طوری که در اثر عبور جریان اضافه بار، دو فلز گرم می شوند و طول آنها زیاد می شود. در این حالت دو فلز به سمت فلزی با ضریب انبساط طولی کمتر خم می شوند. حرکت هر یک از بیمتال ها به یک اهرم فشار می آورد و در نتیجه این خم شدن، با جابجایی هریک از اهرم ها، یک میکروسوئیچ که دارای کنتاکت تبدیل باز و بسته است، تغییر وضعیت می دهد و مسیر عبور جریان قطع شده و مدار باز می شود. گاهی مواقع این قطعه آهسته عمل کرده و یا ایجاد جرقه می کند و باعث ایجاد سوختگی ادر محل های اتصال می شود. برای رفع چنین مشکلاتی، دو آهن ربا در پایین و بالای تیغه دو فلزی قرار داده می شود که موقع وارد کردن نیروی مغناطیسی به آنها، باعث بسته شدن سریع اتصال شده و در نتیجه از ایجاد سوختگی جلوگیری می کند

ساختمان داخلی بی متال

بی متال ها معمولا بر حسب نوع ریست شدن در مدارات (برگشت به حالت اولیه) به سه دسته تقسیم می شوند:

در بی متال دستی (H به معنای Hand) و یا همان بی متال های Manual، بعد از این که بی متال در مدار عمل کرده و مدار قطع می شود، سپس فلز بی متال سرد شده و به حالت اولیه خود باز می گردد، اما کنتاکت های داخل بی متال که برای قطع کردن مدار تغییر حالت داده اند، در همان حالت باقی می مانند و برای برگرداندن آنها به حالت اولیه باید دکمه Reset که روی بی متال است را به طور دستی فشار داد تا کنتاکت ها آماده قطع مجدد مدار باشند. شایان ذکر است که از این نوع بی متال هم در سیستم های با مدار فرمان اتوماتیک و هم در سیستم های با مدار فرمان غیر اتوماتیک استفاده می شود. مداراتی که معمولا تنظیم دستی دارند عبارتند از: منبع تغذیه، تجهیزات پزشکی، بخاری آب، تجهیزات تهویه مطبوع و برخی دیگر از لوازم خانگی و تجهیزات صنعتی 

بی متال اتوماتیک

به بی متال هایی که کنتاکت ها در آنها بعد از گذشت مدت زمان معین و در یک دمای معین به طور خودکار به حالت اولیه باز می گردند، بی متال های اتوماتیک می گویند. در اصل اگر بخواهیم پس از هربار عملکرد بی متال، کنتاکت های آن به صورت خودکار به حالت اولیه بازگردند، باید بی متال را روی حالت A (به معنای Automatic) قرار دهیم. توجه کنید که از این نوع بی متال در سیستم هایی که مدار فرمان آنها به صورت دستی کنترل می شود، استفاده می شود. برای تغییر از وضعیت Automatic به وضعیت Hand، نیازی به فشردن دکمه قرمز یا همان Stop نداریم. ولی برای تغییر وضعیت از حالت Hand به Automatic، لازم است هنگام چرخش این دکمه، دکمه قرمز کمی فشار داده شود.

بی متال الکترونیکی

بی متال های الکترونیکی نیز از نظر ساختار و کارکرد، مشابه بی متال های حرارتی هستند و قابلیت تنظیم جریان هم دارند. با این حال اما دلیل تمایز بی متال الکترونیکی با بیمتال های معمولی این است که آنها قابلیت تنظیم زمان راه اندازی موتور را دارند. همچنین بر خلاف بی متال های حرارتی که اساس کار آنها بر مبنای حرارت تولید شده می باشد، در بی متال های الکترونیکی تاخیر زمانی قطع مدار به وسیله مدار الکترونیکی و شارژ و دشارژ شدن خازن صورت می پذیرد. مدار الکترونیکی این متال های شامل خازن، دیود، ترانزیستور و یک مقاومت می باشد. این بی متال ها مناسب الکتروموتور هایی هستند که زمان زیادی طول می کشد به دور نامی خود برسند و موتور های پر قدرت که جریانی بیشتر از حد معمول مصرف می کنند. درواقع بی متال های معمولی نمی توانند پاسخگوی این مساله باشند و هنگام راه اندازی الکتروموتور تریپ می دهند  

عملکرد استاندارد بی متال

یک بی متال استاندارد باید عملکردی مطابق با موارد زیر داشته باشد:

1. هرگز در بار نامی مدار را قطع نکند.
2. اگر جریان عبوری از مدار در مدت زمان بیشتر از 2 ساعت به مقدار 5 درصد بیشتر از جریان تنظیم شده روی بی متال باشد، مدار را قطع کند.
3. اگر جریان عبوری از مدار به مقدار 1.5 برابر جریان تنظیم شده روی بی متال باشد، در کمتر از دو ساعت مدار را قطع کند.
4. اگر جریان عبوری از مدار به اندازه 20% بیشتر از جریان تنظیم شده روی بی متال باشد، در کمتر از دو ساعت مدار را قطع کند.
5. اگر جریان عبوری از مدار به 6 برابر جریان تنظیم شده روی بی متال برسد، در راه اندازی معمولی باید در زمان بیشتر از 2 ثانیه و در راه اندازی های سخت باید در زمان بیشتر از 5 ثانیه مدار را قطع کند.
6. تمام بی متال ها باید برخی از انواع تاخیر زمانی را داشته باشند. چون موتور در لحظه استارت چند برابر جریان نامی خود جریان می کشد، اگر یک بی متال تاخیر زمانی نداشته باشد، هیچ گاه یک موتور نمی تواند روشن شود