نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور

برق تک فاز معمولاً برای نیازهای توان کمتر قابل استفاده است. با این حال، در برخی موارد، تغذیه یک موتور کوچک با توان ورودی تک فاز عملی است. استارت موتورهای تک فاز معمولاً در دسترس نیستند زیرا این یک مورد نادر است و با کمی دانش می توان استارت موتور 3 فاز را به راحتی برای برق تک فاز سیم کشی کرد. در اینجا به منظور آشنایی بیشتر لازم است ادامه مطلب آژند برق را بررسی کنید تا بتوانید اطلاعات بیشتری در این حوزه کسب کنید.

کنترل فاز چیست؟

کنترل فاز تجهیزی الکترونیکی است که پیش از مصرف‌کننده‌ها نصب‌شده و وظیفه حفاظت از تجهیزات را نسبت به مواردی که برای فاز ورودی یا فاز شبکه رخ می‌دهد؛ بر عهده می‌گیرد. مشکلاتی که برای فاز ورودی به تجهیزات رخ می‌دهد می‌تواند سبب عدم راه‌اندازی تجهیز پایین دستی، راه اندازی ناقص، گرمای بیش از حد و در نهایت سوختن تجهیز مصرف‌کننده شود. رله کنترل فاز قادر به شناسایی مشکلات زیر در فاز ورودی است:

مقدار ولتاژ بیش از حد مطلوب: چنانچه ولتاژ ورودی بیش از میزان استاندارد باشد (مثلاً برای برق تکفاز بیش از ۲۴۰ یا ۲۵۰ ولت باشد)؛ کنترل فاز قطع می‌شود.

مقدار ولتاژ کمتر از حد مطلوب: چنانچه ولتاژ ورودی کمتر از میزان استاندارد باشد (مثلاً برای برق تکفاز کمتر از ۱۸۵ یا ۱۷۵ ولت باشد)؛ کنترل فاز قطع می‌شود.

افت کامل فاز: چنانچه قطعی مکرر در شبکه داشته باشیم کنترل فاز قطع می‌شود.

توالی فاز: در سیستم سه فاز باید توالی فاز کاملاً رعایت شود؛ در غیر این صورت کنترل فاز به منظور حفاظت از سیستم،  به خصوص در سیستم‌های موتوری عمل قطع را انجام می‌دهند.

عدم تقارن فاز: تقارن فاز با این منظور که اختلاف فاز در سه فاز باید حتماً در محدوده 380 ولت باشد مورد اهمیت قرار دارد. در غیر این صورت رله وارد عمل شده و برق را قطع می‌کند.

دو فازی: این اتفاق در سیستم‌های تک فاز رخ می‌دهد و در طی آن، گاهی زمانی پیش می‌آید (مانند زمانی که برق شبکه قطع و پس از مدتی وصل می‌شود) که نول برق‌دار می‌شود؛ در این صورت می گوییم که پدیده دو فازی رخ‌داده و کنترل فاز با قطع خروجی از آسیب به تجهیز پایین دستی جلوگیری می‌کند.

در بازار نام‌های دیگری نیز برای این تجهیز عنوان می‌شود. رله حفاظت فاز، رله مانیتورینگ خط، رله نظارت فاز و رله کنترل فاز همگی یک نام‌اند و همان کنترل فاز هستند.

کاربرد کنترل فاز

اگرچه در بسیاری از موارد، کنترل فاز برای حفاظت از مدارهای موتورهای الکتریکی و تابلو برق مورد استفاده قرار می‌گیرد اما در واقع کنترل فاز به منظور حفاظت از موتور در مقابل عدم تقارن فازها، عدم توالی فازها، دو فاز شدن موتور و... طراحی شده است. این دستگاه باید بتواند با بروز هر نوع خطایی در سیستم، جریان عبوری از مدار را قطع نماید تا اجزای آن دچار آسیب دیدگی نشوند. رله کنترل فاز به شما امکان اندازه گیری پارامترهای مختلفی از جمله عدم تقارن در فازها، تغییر توالی آن‌ها، افت و افزایش ولتاژ، قطع شدگی یک یا دو فاز از مدار و... را می‌دهد.

کنترل فاز در دو نوع تک فاز و سه فاز به تولید می‌رسد که تفاوت عملکردی بین آن‌ها دیده نمی‌شود اما نوع مدار و سیم کشی آن‌ها با یکدیگر متفاوت است. نوع تک فاز این دستگاه برای بالا بردن امنیت سیستم‌های الکتریکی ساختمان‌های مسکونی و اداری کاربرد دارد. این نوع کنترل فاز شما را از محافظ‌های جداگانه برای وسایل برقی بی‌نیاز می‌سازد.

نکات قابل توجه در بررسی نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور

در حقیقت همان طور که می دانید استارت موتور مغناطیسی (کنتاکتور و رله اضافه بار) است. رله اضافه بار طوری طراحی شده است که جریان به موتور بین فازها تقسیم شود، بنابراین اگر فقط یک فاز را سیم کشی کنید، تمام جریان موتور از یکی از کنتاکت های روی اضافه بار عبور می کند و در واقع می توانید شرایط اضافه بار ایجاد کنید. برای جلوگیری از این امر، مهم است که استارت را سیم کشی کنید تا جریان بین کنتاکت های رله اضافه بار متعادل شود.

در بررسی نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور، باید بدانید که کنتاکتور سه فاز یک وسیله الکترونیکی است که برای روشن یا خاموش کردن برق در بار سه فاز استفاده می شود. این دستگاه ‌ها زمانی استفاده می‌ شوند که ولتاژ مورد نیاز بار از توانایی کنترل توان یک رله مکانیکی بیشتر باشد.

کنتاکتورها معمولاً در موتورهای تهویه مطبوع سه فاز که حداقل به ولتاژ 480 ولت برای کار نیاز دارند استفاده می شود. این دستگاه ها از سوئیچ فیزیکی برای تعویض استفاده نمی کنند. یک کنتاکتور از یک سیگنال ولتاژ پایین برای کنترل مدار ولتاژ بالا استفاده می کند. این سیگنال ولتاژ پایین را می توان توسط یک رله الکتریکی یا یک کامپیوتر کنترل کرد.

مرحله 1

برق بار سه فاز را قطع کنید. بسته به سطح ولتاژ مدار، رنگ سیم ها متفاوت خواهد بود. یک بار سه فاز با سه سیم برق تغذیه می شود. برای برخی مدارهای AC رنگ ها سیاه، قرمز و آبی خواهند بود. این سه سیم برق را در بار با استفاده از پیچ گوشتی یا آچار سوکتی جدا کنید. سیم های برق مشکی، قرمز و آبی را به ترتیب به ترمینال های کنتاکتور L1، L2 و L3 وصل کنید. این مرحله منبع تغذیه شما را به سمت ورودی خط کنتاکتور متصل می کند.

مرحله 2

در این مرحله سیم های مشخص شده را بردارید و به پایانه های از قبل تعیین شده وصل کنید.

مرحله 3

مدار کنترل را به بخش های مثبت و منفی متصل کرده و سپس آن ها را خاموش  و روشن کنید.

مواردی که باید در حین بررسی نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور بدانید

در بررسی نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور کلیدهای الکترومغناطیسی که کنتاکت های بسته را باز می کنند و با اعمال انرژی به انتهای سیم پیچ کنتاکت های باز را می بندند، کنتاکتور نامیده می شوند. این امکان کنترل از راه دور امکانات الکتریکی مانند موتورهای الکتریکی، سیستم های جبران خسارت و گرمایش توسط کابل را فراهم می کند. هنگامی که همراه با رله های حرارتی استفاده می شود، از دستگاه ها و تاسیسات در برابر جریان اضافه بار محافظت می کند.

در صورت عدم استفاده از کنتاکتورها مطابق با داده های فنی و یا در صورت وقوع اضافه جریان یا اتصال کوتاه در شبکه تامین، ممکن است نقص ایجاد شود. به طور کلی کنتاکتورها عناصر مداری هستند که به راحتی خراب نمی شوند. کنتاکتور می تواند میلیون ها بار باز و بسته شود اگر انتخاب درست انجام شود و شرایط کار مختل نشود. رایج ترین حالت در خرابی کنتاکتورها، چسبیدن تماس و سوختن سیم پیچ است.

دلیل چسبیدن تماس؛ اگر جریان بیشتری از کنتاکت های برق اصلی عبور داده شود، کنتاکت ها پس از مدتی بیش از حد گرم می شوند و ممکن است در نتیجه این گرم شدن کنتاکت ها بچسبند. به عنوان مثال، اگر کنتاکتور بر اساس مقادیر AC-1 در کاربرد موتور انتخاب شود، ممکن است کنتاکت ها بچسبند. به طور معمول، انتخاب با توجه به مقدار AC-3 است. به همین دلیل انتخاب کنتاکتور باید با توجه به باری که از روی کنتاکتور عبور می کند انجام شود.

اگر اتصال کوتاه رخ داده است، ابتدا باید علت اتصال کوتاه را پیدا کرد و فیوز مدار کنترل را دوباره بررسی کرد. از آنجایی که کنتاکتورها نمی توانند در صورت اضافه بار باز شوند، مانند سوئیچ ها، ممکن است کنتاکت آنها پس از جریان خاصی بچسبد.

سایر خرابی های عمده ای که در بررسی نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور با آن مواجه می شوید را می توان به شرح زیر خلاصه کرد:

طول بیش از حد کابل های مدار کنترل (کویل) می تواند مشکلاتی ایجاد کند. در کابل های بلند، افت ولتاژ زیاد کابل، بسته شدن آن را دشوار می کند، در حالی که ظرفیت کابل با سطح مقطع بیش از حد مانع از باز شدن آن می شود.

وجود کثیفی یا ذرات خارجی در کنتاکتور، شرایط سخت جوی و خوردگی می تواند از فرآیند بسته شدن کنتاکتور به خصوص با کنترل از راه دور جلوگیری کند. در صورت مواجه شدن با چنین اشتباهی، کنتاکتور باید با جریان هوای تمیز در برابر کثیفی و گرد و غبار محافظت شود، مدار باید بررسی شود و در صورت وجود عامل رسانا، باید آن را کنترل کرد.

کنتاکتورهای برق نوع FC تولید شده در فدرال الکتریک با آپشن های 3 و 4 قطبی AC و DC تا 750A تولید می شوند. کنتاکتورهای جبرانی نوع FC-DK تا توان 80 کیلو ولت تولید می شوند. کنتاکتور یکی از قطعات اصلی مدار الکتریکی است که می تواند روی دستگاه کنترل برق خود یا بخشی از استارت قرار گیرد. آنها برای اتصال و قطع خطوط منبع تغذیه که از طریق خطوط برق عبور می کنند یا مکرراً مدارهای برق را ایجاد و قطع می کنند استفاده می شوند.

اینها در بارهای سبک، کنترل ماشین پیچیده استفاده می شوند. آنها در موتور، ترانسفورماتور و بخاری استفاده می شوند. می توان آن را به عنوان نقطه تقاطع بین مدار کنترل و مدار قدرت در نظر گرفت زیرا توسط مدار کنترل، کنترل می شود، همچنین مدار بین قدرت و بار را کنترل می کند.

آشنایی با عملکرد کنتاکتور و بررسی نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور

در بررسی نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور باید بدانید که کنتاکتورها وسایل کلیدزنی با کنترل الکتریکی هستند که برای سوئیچینگ الکتریکی استفاده می شوند. عملکرد اصلی این شبیه به رله است، اما تنها تفاوت آن ها این است که پیمانکاران می توانند جریان زیادی را در مقایسه با رله تا 12500A حمل کنند. آنها نمی توانند حفاظت از اتصال کوتاه یا اضافه بار را ایجاد کنند، اما می توانند هنگام تحریک سیم پیچ، تماس را قطع کنند.

- ساخت کنتاکتور

کنتاکتور از دو هسته آهنی تشکیل شده است که یکی ثابت و دیگری سیم پیچ متحرک و یک سیم پیچ مسی عایق است. جایی که سیم پیچ مسی روی هسته ثابت قرار دارد. شش کنتاکت اصلی برای اتصال برق وجود دارد که سه هسته ثابت و سه هسته دیگر متحرک هستند. این کنتاکت ها از مس خالص ساخته شده اند و نقاط تماس از آلیاژ خاصی ساخته شده اند تا جریان و دمای راه اندازی بالا را تحمل کنند. فنری که بین سیم پیچ و هسته متحرک قرار دارد، تماس های کمکی آن معمولاً می تواند باز یا بسته باشد. کنتاکت های اصلی بارهای جریان نور را قطع و وصل می کنند مانند سیم پیچ کنتاکتورها، رله ها ، تایمرها و بسیاری دیگر از قطعات مدار کنترل به مکانیسم تماس متصل می شوند.

- کنتاکتور از سه بخش اصلی تشکیل شده است

کویل

نیرویی را فراهم می کند که برای بستن تماس مورد نیاز است. سیم پیچ به عنوان آهنربای الکتریکی نیز نامیده می شود . یک محفظه برای محافظت از سیم پیچ و کنتاکتور استفاده می شود.

محفظه

مانند یک عایق و محافظ عمل می کند که مدار را از هرگونه تماس الکتریکی، گرد و غبار، روغن و غیره محافظت می کند. آنها از مواد مختلفی مانند نایلون، پلاستیک ترموست و غیره تشکیل شده اند.

- اصل کار کنتاکتورها

هرگاه جریانی در جایی که سیم پیچ های متحرک یکدیگر را جذب می کنند جریان یابد، میدان الکترومغناطیسی ایجاد می شود. مقدار زیادی جریان در ابتدا توسط یک سیم پیچ الکترومغناطیسی کشیده می شود. کنتاکت متحرک توسط هسته متحرک به جلو رانده می شود، در نتیجه نیروی ایجاد شده توسط آهنربای الکتریکی، کنتاکت های متحرک و ثابت را کنار هم نگه می دارد. با قطع برق، گرانش سیم پیچ کنتاکتور یا فنر سیم پیچ الکترومغناطیسی را به موقعیت اولیه خود برمی گرداند و جریانی در مدار وجود ندارد.

اگر کنتاکتورها با جریان AC فعال شوند، بخش کوچکی از سیم پیچ، سیم پیچ سایه دار است، جایی که شار مغناطیسی در هسته کمی تأخیر دارد. این اثر خیلی متوسط است زیرا از ورود هسته با فرکانس دو برابر خط جلوگیری می کند. فرآیندهای نقطه اوج داخلی برای اطمینان از عملکرد سریع وجود دارد تا کنتاکتورها بتوانند خیلی سریع باز و بسته شوند.

زمانی که کلید بسته است، جریان از طریق سیم پیچ کنتاکتور جریان می یابد و هسته متحرک را متصل می کند. کنتاکتور متصل به هسته متحرک بسته می شود و موتور شروع به کار می کند. هنگامی که سوئیچ آزاد می شود، آرایش فنر انرژی الکترومغناطیسی را فعال می کند، سیم پیچ متحرک را به حالت اولیه خود باز می گرداند و منبع تغذیه موتور قطع می شود.

انتخاب کنتاکتور و بررسی نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور

در بررسی نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور یک جایگزین صحیح برای این امر می تواند به شرح زیر انتخاب شود

ابتدا باید ولتاژ سیم پیچ را بررسی کنید که ولتاژی است که برای برق رسانی به کنتاکتور استفاده می شود.

بررسی کنتاکت های کمکی موجود، یعنی تعداد گره های باز و بسته در کنتاکتور استفاده شده است.

بررسی رتبه ای که در قالب جدول روی آن ذکر شده است.

- انواع کنتاکتور

اینها بر اساس سه عامل طبقه بندی می شوند

بار مورد استفاده

ظرفیت فعلی و

رتبه قدرت

- سوئیچ تیغه ای

از یک نوار فلزی تشکیل شده است که به عنوان کلید در اتصال و قطع اتصال عمل می کند. اما عیب این روش این است که فرآیند سوئیچینگ در آن بسیار سریع، به دلیل ایجاد خوردگی در مواد مسی، بسته به ظرفیت جریان و اندازه موتور افزایش می‌یابد که منجر به آسیب فیزیکی زیاد می ‌شود.

- کنتاکتور دستی

برخی از ویژگی های این کنتاکتور عبارتند از

عمل انجام شده بی خطر است

آنها به منظور محافظت از محیط خارجی به درستی محصور شده اند

اندازه کانکتور دستی کوچک است

سوئیچ ها با استفاده از کنتاکتور کنترل می شوند.

- کنتاکتور مغناطیسی

این به صورت الکترومغناطیسی عمل می کند، یعنی می توان آن را از راه دور کنترل کرد، جریان کمتری برای ایجاد اتصال و حذف اتصال کافی است. این مجهزترین کنتاکتور است.

نتیجه گیری

در مجموع در بررسی نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور باید بدانید که کنترل فاز به عنوان یکی از اقلام ضروری در حفاظت از سیستم های الکتریکی است.  این وسیله دارای یک کلید ایمنی است که از بروز مشکلات برقی جلوگیری می کند. در اکثر موارد از این سیستم برای محافظت از مدارهای الکتریکی استفاده می شود. در مجموع به دو دسته تک فاز و سه فاز طبقه بندی می شوند که هر کدام کاربردهای مختص به خود را دارند. در حقیقت چیزی که در اینجا بسیار حائز اهمیت این است و باید به آن توجه نمود این است که این عمل باید توسط متخصصین و کارشناسان مجرب صورت گیرد تا آسیبی به مدار وارد نگردد.