طراحی مدار فرمان تابلو برق

طراحی مدار فرمان تابلو برق :

 

در این قسمت میخواهیم روش طراحی مدار فرمان تابلو برق را مرحله به مرحله آموزش دهیم.

 مداراتی مانند چپگرد-راستگرد ، ستاره –مثلث و برخی دیگر ، بصورت آماده در کتاب ها و مراجع دیگر وجود دارد ولی در اینجا برای ما روش طراحی مهم است نه خود مدار ، زیرا بسیاری از مدارات هستند که هیچگونه مشابهی ندارند و فقط برای کار خاصی طراحی می شوند .

بنابراین ، ما باید بتوانیم  هر مسئله تئوری را به نقشه فرمان تبدیل کنیم .

برای مثال روش طراحی مدار فرمان تابلو برق به صورت ستاره – مثلث را انتخاب کرده ایم .

 این مدار بسیار پرکاربرد بوده و نکات مهمی را در خود جای داده است و علاوه بر آن افراد بیشتری با این مدار و عملکرد آن آشنایی دارند .

 

حال ، مدار را مرحله به مرحله مرور میکنیم .

 طراحی مدار فرمان ستاره – مثلث تابلو برق :

 

مراحلی که برای شما توضیح میدهیم یک روش پیشنهادی است و هر طراحی طبق سلیقه ی خود روش های متفاوتی نیز دارد

1-ابتدا برای شروع ، کارکرد مدار را بصورت فلوچارت و یا نوشتاری (یا روش دلخواه) در می آوریم .

 

توضیح مدار: ما سه کنتاکتور به نام های  K3،K2،K1 داریم که قرار است با زدن شستی استارت ، ابتدا کنتاکتورهای K1 و K3باهم شروع به کار کنند و پس از 15ثانیه ، کنتاکتور  K2وصل شود ( و بصورت همزمان K3قطع شود) .

حال ، باید بتوانیم نحوه عملکرد و هرآنچه که میخواهیم در مدار داشته باشیم مانند ایمنی بیشتر مدار، هشدار ها ، حفاظت ها ، مانیتورینگ و غیره را ابتدا به عنوان طرح روی کاغذ پیاده کنیم تا بتوایم آنچه را در ذهن داریم عملی کنیم.

مدار قدرت و یا شمای حقیقی مدارر را میکشیم و مشخصات و نام گذاری ها را در آن پیاده میکنیم تا بتوانیم تصویر واقعی تری از مدار داشته باشیم .

شکل1-1

سپس طرحی از کارکرد مدار تهیه میکنیم .شکل2-1 یکی از روش هایی است که میتوانیم اجرا کنیم . چگونگی نوشتن و شکل طرح مهم نیست ، بلکه این کار به این دلیل است که واقعا بدانیم چه میخواهیم.

شکل 2-1

2-مرحله بعد این است که ببینیم با فشردن شستی (استارت) چه اتفاقی خواهد افتاد.

شکل 3-1

پس خیلی ساده مثل شکل 4-1 عمل میکنیم.

 

 شکل 4-1

4-وقتی صحبت از زمان میشود متوجه میشویم که مدار به تایمر نیاز دارد وقتی میگوییم بعد از استارت و پس از گذشت 15ثانیه یعنی با زدن دکمه ی استارت بوبین تایمر نیز باید برق دار شود و شمارش را آغلز کند پس میتوانیم بوبین تایر را هم به بوبین های دیگر وصل کنیم.با فشردن استارت  T،K3،K1  بطور همزمان روشن میشوند.

5-اکنون تایمر در مدار است و عملیات شمارش را شروع کرده است . پس از 15ثانیه کنتاکت های تایمر عمل میکنند ما میخواهیم در این مرحله کنتاکتور K2وصل و کنتاکتور K3قطع شود . بنابراین میتوانیم کنتاکت بسته ی تایمر را با بوبین K3سری کنیم چون میخواهیم در حالت عادی تایمر این کنتاکتور وصل شود .

سپس کنتاکت باز تایمر را سر بوبین K2 قرار می دهیم تا بعد از عمل کردن تایمر کنتاکت باز آن بسته شده و K2 وصل شود . تا اینجای کار مدار طبق خواسته ی ما عمل میکند ولی هنوز تمام نشده و باید ایمنی مدار و خطاهای احتمالی را در نظر بگیریم .

شکل 5-1

6-مهم ترسن مسئله در این مدار این است که نگذاریم هیچگاه دو کنتاکتور K2و K3 باهم وصل شوند زیرا همانطور که در شمای حقیقی مدار دیدید مدار قدرت آن ها با هم تداخل دارد و این امر باعث اتصال کوتاه بین فاز ها میشود.

پیشتر گفتیم که اگر بخواهیم دو کنتاکتور با هم قفل شوند و هیچگاه با هم کار نکنند از interlock  الکتریکی استفاده میکنیم . یعنی کنتاکت های بسته ی K2و K3 را با بوبین کنتاکتور دیگر سری میکنیم با این عمل از اتصال دو کنتاکتور بصورت همزمان جلوگیری می شود.

شکل 6-1

7-یکی از مواردی که قبلا در مورد عمر قطعات و کنتاکت ها گفته شد این بود که سعی کنیم پس از اتمام کار تایمر آنرا از مدار حذف کنیم برای این کار کافیست لحظه ای اتمام کار تایمر را مشخص کنیم. آن لحظه هنگام وصل کنتاکتور K2 (مثلث )  میباشد . کنتاکت بسته ی دیگری از کنتاکتور K2 را سر بوبین تایمر قرار میدهیم تا با وصل K2  باز شود و تایمر را از مدار خارج کند .

شکل 7-1

اکنون تایمر از مدار خارج شده است ولی اگر کمی دقت کنید میبینید که باقطع شدن تایمر کنتاکت ها ی آن به حالت اولیه بازگشته و اجازه وصل به K2 نمیدهند .

این امر عملکرد مدار را مختل میکند .به عبارت دیگر پس از اتمام کار تایمر و وصل کردن K2  تایمر از مدار خرج شده و ریست میشود پس کنتاکت هایش به حالت اولیه برمیگردد پس باید از روشی استفاده کنیم که این مشکل حل شود .

8- کنتاکت باز K2 را به عنوان نگهدارنده در مدار قرار داده و با کنتاکت باز تایمر که در این مرحله نقش استارت یا وصل کننده ی K2 را بر عهده دارد موازی میکنیم . این کار باعث میشود که وقتی کنتاکتور K2 وصل شد جریان برق از نگه دارنده به بوبین اعمال شود و تایمر دیگر تاثیری روی آن نگذارد مانند شکل8-1

 

شکل 8-1

 

9-از جمله قسمت های دیگر مدار قرار دادن بیمتال در مدار است ، بیمتال در صورت ایجاد جریان اضافه مدار فرمان و نهایتا کنتاکتور را قطع میکند پس کنتاکت بسته ی بیمتال را در ابتدای خط فرمان قرار میدهیم تا وقتی بیمتال عمل کرد کل مدار قطع شود.

-برای اینکه از وجود اضافه بار یا عمل کردن بیمتال مطلع شویم از بیمتال یک کنتاکت باز میگیریم و آنرا به یک وسیله ی هشدار دنده مانند چراغ سیگنال یا آژیر وصل میکنیم تا اپراتور بلافاصله متوجه شود که مشکل قطع شدن مدار چیست.

و در آخر از کنترل فاز برای جلوگیری از اختلالات ولتاژ استفاده میکنیم.

شکل 9-1 نمونه یک مدار ستاره – مثلث میباشد که ما برای آموزش روش طراحی از آن استفاده کرده ایم البته مدارات را میتوان به شکا های دیگر طراحی کرد همانطور که شاید شما نمونه هایی دیگر از مدار ستاره –مثلث دیده باشید که حتی میتواند کامل تر از مثال فوق باشد اما آنها همگی یک عمل را انجام میدهند ولی چیزی که آنها را باهم متمایز میکند همان نکات مهم مانند ایمنی و عمر قطعات است.

این مطلب برای ما بسیار حائز اهمیت است زیرا یک طراح میتواند با کمی دقت تمرین و تجربه بدون هیچ هزینه ای مداری طراحی کند که تمامی مشکلات احتمالی در آینده از جمله سهل انگاری کارگر ، خراب شدن کنتاکتور ،تایمر و قطعات دیگر را در آن پیش بینی کرده باشد.

حتی میتوان  برای دو کنتاکتور ستاره و مثلث قفل مکانیکی قرار داد تا ایمنی مدار کامل تر شود.

 

شکل9-1