مدار فرمان و قدرت چیست؟ معرفی کامل، آشنایی با ویژگی ها و تفاوت ها
یک مدار با یک پریز جهت منبع، دو سیم برای مسیر، یک سوئیچ برای دستگاه کنترل و یک موتور برای یک بار، تصویر خوبی از یک مدار قدرت می باشد. مدار قدرت همچون خط ضخیم نمایش داده می شود، همان چیزی است که در واقع برق را از منبع به بار متصل به آن (موتور) می رساند. مدار فرمان که جهت کنترل توزیع برق استفاده می شود.
مدار فرمان شامل بارهای کنترل و دستگاه‌های کنترل می باشد. بار کنترل یک قطعه الکتریکی است که از برق استفاده می کند. چراغ های سیگنال، رله‌ها و کنتاکتورها نمونه‌هایی از بارهای کنترل می باشند.
در حال حاضر صنعتی وجود ندارد که مدار فرمان و یا قدرت در آن نقشی نداشته باشد. جهت درک و شناخت بهتر اصول طراحی مدارات فرمان و قدرت تابلو برق، تجهیزات و اجزای کلیدی درگیر در این مدارها و … با ما تا انتهای این مقاله همراه باشید.
تعریف مدار قدرت
مدار قدرت مدار اصلی محسوب می شودبه این معنا که می‌توان یک مدار صرفاً قدرتی داشت در صورتی که مدار فرمان به تنهایی و بدون حضور مدار قدرت کاربردی نخواهد داشت.در تعریفی ساده تر چنین می توان گفت که مدار قدرت به مدار اصلی می گویند که جریان الکتریکی از سمت منبع تغذیه حرکت کرده و درنهایت به بار الکتریکی می‌رسد حال این بار می تواند یک موتور القایی سه فاز یا صرفاً یک لامپ کم مصرف باشد.
در سال‌های بسیار دور که خبری از مدار فرمان یا کنترل نبود، این عمل (کنترل) در قسمت خود بار انجام می شد به این شکل که در صورتی که نیازی به تغییر سرعت در موتور سنکرون حس می شد این درخواست با تغییر سیم‌بندی موتور صورت می گرفت و مثل امروز خبری از مدارهای فرمان و کنترلی نبود.تمامی منابع تغذیه جدید مانند شارژرها، اینورترها و یو پی اس ها همگی از ساختارهای مدار قدرت در طراحی و ساخت خود بهره برده اند.
مثلا شارژر موبایل و لپتاپ،منابع تغذیه کامپیوتر و مانیتورسیستم های قدرت ماشین های لباسشویی نمونه هایی از سیستم های الکتریکی هستند که در ساخت تمام آن ها از مدارات ساده و یا پیچیده قدرت استفاده شده است.در صنعت نیز متداول ترین استفاده از الکترونیک قدرت در محرکه هایی با سرعت متغیر موتور القایی می باشد.در پروژه هایی مانند انرژی های نو و بهینه سازی سیستم قدرت نیز از مباحث مربوط به مدارات قدرت استفاده می شود.
مدار فرمان چیست؟
بر اساس تعریف NEC کنترل کننده‌ای که وظیفه مدیریت و کنترل جریان برق متصل به تجهیزی را بر عهده دارد، در معنای مدار کنترل یا مدار فرمان تعبیر می گردد.بنابراین مدار کنترل معنا و مفهوم بسیار گسترده‌ای را شامل می شود. لذا، از یک سوئیچ بسیار ساده تا یک سیستم پیچیده و دارای اجزایی همچون چراغ های سیگنال، سوئیچ ها، تایمرها، کنتاکتورها و رله‌ها جزء مدار فرمان به شمار می روند. کلیدهای برقی که جهت روشن و خاموش شدن چراغ‌ها کاربرد دارند، به نوعی یک مدار فرمان ساده می باشند.
در ساختار هر مدار الکتریکی اجزای کنترلی مختلفی برای فعال یا روشن شدن وجود دارد. مدار فرمان یا Control Circuit در بسیاری از سیستم‌ها و دستگاه‌های صنعتی نیز جهت حفاظت و کنترل مدار قدرت کاربرد دارد. در این سیستم ها، راه اندازی و توقف و حفاظت از موتور دستگاه، از طریق مدار فرمان انجام می شود.
وظایف مدار فرمان
• کنترل و مدیریت بارهای الکتریکی به روش‌های مختلف
• هماهنگ سازی دستگاه‌ها و به شکل کلی ماشین‌های الکتریکی
• ایجاد محدودیت حرکتی با استفاده از سنسورها جهت مدیریت بهتر ادوات قدرت
• ارسال هشدار و اعلام وضعیت کلی سیستم
• صرفه‌جویی در مصرف برق به علت مدیریت مناسب مصرف
اجزاء مدار فرمان
تجهیزاتی که در مدار فرمان کاربرد دارند می‌توانند همان تجهیزات مدار قدرت باشند و یا در برخی موارد همان تجهیز مدار قدرت ولی با سطح ولتاژ کاری پایین تر باشند.برخی از این تجهیزات عبارت‌اند از؛
- کنتاکتور
- کلید مینیاتوری
- تایمر و انواع آن
- رله و انواع آن
- لامپ‌های سیگنال
- فیوزها
- انواع سوئیچ‌ها
- و …
قطعات پر کاربرد در مدار فرمان و قدرت
کلید
جهت ﮐﻨﺘﺮﻝ ﻭﺳﺎﻳﻞ ﺍﻟﮑﺘریکی ﻭ ﻣﺼﺮﻑ ﮐﻨﻨﺪﻩ ﻫﺎ ﺍﺯ ابزار مختلفی ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ می شود ﮐﻪ ﺳﺎﺩﻩ ﺗﺮﻳﻦ آن ها ﮐﻠﻴﺪﻫﺎ می باشند. در تعریف ﮐﻠﻴﺪ ﻭﺳﻴﻠﻪ ﺍی ﺍﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺣﺎلتی ﮐﻪ ﺩﺭ ﺁﻥ رخ می دهد و منجر به ﻗﻄﻊ ﻭ ﻳﺎ ﻭﺻﻞ جریان در ﻣﺪﺍﺭ الکتریکی می گردد.به طور کلی ﻋﻤﻞ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺣﺎﻟﺖ ﮐﻠﻴﺪ ﺍﺯ نیروی مکانیکی ناشی می شود که این نیروی مکانیکی یا مستقیما و یا توسط انرژی دیگری مثل الکتریسیته به کلید اعمال می گردد.کلید ها را می توان در دو دسته تقسیم بندی کرد:
ﮐﻠﻴﺪﻫﺎی ﺳﺎﺩﻩ
ﺍﻳﻦ ﮐﻠﻴﺪﻫﺎ ﺑﺮﺍی ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺣﺎﻟﺖ ﻧﻴﺎﺯ ﺑﻪ ﺍﻧﺮﮊی مکانیکی ﺩﺍﺭﻧﺪ ﻭ ﺑﺼﻮﺭﺕ ﻳﮏ ﭘﻞ، ﺩﻭ ﭘﻞ و ﺳﻪ ﭘﻞ ﺳﺎﺧﺘﻪ می ﺷﻮﻧﺪ.
ﮐﻠﻴﺪﻫﺎی ﻣﺮکب
ﺍﻳﻦ ﮐﻠﻴﺪﻫﺎ ﻧﻴﺮﻭی مکانیکی ﺭﺍ ﺟﻬﺖ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺣﺎﻟﺖ ﺍﺯ ﺍﻧﺮﮊی ﻭﺍﺳﻄﻪ ﺍی ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺍﻧﺮﮊی ﺑﺮﻕ ﺩﺭﻳﺎﻓﺖ می ﮐﻨﻨﺪ.
ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺍﻧﻮﺍﻉ ﺭﻟﻪ ﻫﺎ ﻭ ﮐﻨﺘﺎﮐﺘﻮﺭﻫﺎ.
تایمر
رله تایمر ها که به آن رله های زمانی نیز می گویند، یکی از وسایل فرمان دهنده بوده که در مدارات فرمان وجود دارند. وظیفه اصلی آن ها کنترل مدار در یک زمان مشخص و تعیین شده می باشد. به این ترتیب که وجود تایمر در مدارات منجر می شود مدار در زمان مشخصی شروع به کار کند و یا از کار بیفتد.
شستی stop و start
یکی از قطعات مهمی که بیشتر در مدارات فرمان دیده می شود و باعث می شود که تحریکات لازم به صورت مکانیکی و با کمک دست انجام گیرد، شستی می باشد. شستی ها کاربردها متفاوتی دارند و به این منظور در انواع مختلفی نیز تولید می شوند.
- شستی stop : شستی هایی که بعد از تحریک منجر به قطع دو کنتاکت می شوند.
- شستی start : شستی هایی که بعد از قطع کنتاکت منجر به وصل شدن مجدد آن می شوند.
- شستی start و stop : شستی هایی که هر دو عمل قطع و وصل را انجام می دهند.
کنتاکتور
در اصل یک کنتاکتور، کلیدی مغناطیسی برای تعویض برق است که
برای روشن و خاموش کردن یک مدار الکتریکی استفاده می شود.
تفاوت مدار فرمان و مدار قدرت
سریع‌ترین روش برای تشخیص مدار قدرت از مدار فرمان تفاوت در تجهیزات استفاده شده در مسیر آن ها می‌باشد. نوع توان انتقالی مورد اساسی دیگر می باشد که در مدار قدرت معمولا توان سه‌فاز مشاهده می شود در حالی که در بخش فرمان همیشه توان از نوع تک فاز با سطح ولتاژ پایین تر است.
تفاوت ظاهری برای تشخیص مدار فرمان از مدار قدرت این است که مدار فرمان شامل قطعاتی مثل فیوز، کلید مینیاتوری، تایمر، بی متال و… است که مجموع آن ها در حقیقت وظیفه کنترل مدار را بر عهده دارند و از برق تک فاز تغذیه می شوند.در حالی که مدار قدرت تابع مدار فرمان بوده و معمولا با برق سه فاز کار می کند.به طور کلی وظیفه اصلی مدار قدرت نیز کنترل قسمت سه فاز برق می باشد.به زبان ساده تر ما با هر بار وصل مدار فرمان، مدار قدرت را فعال کرده که همین موضوع تا برق به بار منتقل گردد.
اصول طراحی مدارات فرمان و قدرت تابلو برق چیست؟
در ابتدا باید عملکرد مدار را به شکل روند نما و یا به صورت نوشتاری ساده بنویسید.در گام بعدی، مدار قدرت و تصویر حقیقی مدار را ترسیم کرده و سپس خصوصیات مشخصات و اسم ها را بر روی آن ها جایگذاری نمایید.سپس تصویری کلی از عملکرد مدار ترسیم نمایید، نحوه نوشتن و تصویر طرح اهمیتی ندارد و تنها به این دلیل این کار را انجام می‌دهیم که به این نتیجه برسیم که واقعاً هدف اصلی ما از طراحی این مدار چیست و به دنبال چه نتیجه ای هستیم.
کنترل بار چیست؟
همانطور که می دانید از اجزای تشکیل دهنده مدار قدرت، کنترل بار می باشد. این اجزا در جهت محافظت از الکتروموتورها در برابر جریان اضافه، بسیار مناسب و عالی عمل می کنند. کنترل بار در زمان هایی که اضافه بار در مدار به وجود می آید اتصال را قطع خواهد کرد و به این ترتیب از آسیب های احتمالی به مدار جلوگیری می کند. این تجهیز با نام رله کنترل نیز شناخته می شود که دارای ویژگی های مهمی می باشد که در زیر به آن ها اشاره خواهد شد:
- برخورداری از تایمر تاخیر در مواقع وصل
- قابلیت تنظیم تاخیر در هنگام قطع جریان
- مدیریت و تنظیم جریان
سخن پایانی
همانطور که می دانید مدار فرمان و قدرت از داده های مهم و بسیار ضروری که جهت تحلیل دقیق نقشه های برق کاربرد دارد. تجزیه و تحلیل درست و اصولی نقشه های برق مستلزم در اختیار داشتن اطلاعاتی نظیر نقشه الکتریکی مربوط به فرمان، قدرت و نشانه های اختصاری نقشه الکتریکی می باشد.بنابراین مدارهای فرمان و قدرت از ارکان و پایه های اصلی سیستم های الکتریکی به شمار می روند. در حال حاضر بسیاری از سازه های با کاربری مسکونی، اداری و صنعتی و تولیدی، به نوعی با مدارهای فرمان و قدرت سروکار دارند.در نهایت می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر به وب سایت آژند برق مراجعه نمایید.
