واحد های میراکننده ی اضافه ولتاژ

قطع و وصل جریان یا سوئیچینگ در مدارهای الکتریکی مخصوصا مدارهای سلفی، باعث تولید اضافه ولتاژهای شدید با فرکانس بالا می شود. هرچند این پدیده در زمان بسیار کوتاهی رخ می دهد اما می تواند باعث بروز مشکلاتی در سیستم های قدرت، کنترل و مخابراتی شود. با توجه به این که کنتاکتور یکی از پرکاربرد ترین کلیدهای قطع و وصل کننده است؛ فیلتر هایی برای نصب روی آن ساخته شده است. این فیلتر در مدل های متنوع برای کنترل اضافه ولتاژ های ناشی از قطع و وصل تغذیه بوبین و مدار اصلی کنتاکتور ساخته شده است و واحدهای میراکننده ی اضافه ولتاژ (Surge Suppression Units) نام دارد.

واحد قابل نصب روی بوبین:

واحد قابل نصب روی بوبین (Coil Surge Suppression Unit) جهت کنترل اضافه ولتاژ های ناشی از قطع و وصل کنتاکتور در مدار فرمان ساخته شده است. سیستم کنترل اضافه ولتاژ در دو مدل داخلی (کنتاکتورهای جدید مجهز به یکسوساز، رنج وسیع ولتاژ کار و و واحد میراکننده داخلی برای بوبین هستند.) و جداگانه عرضه می شود. در صورتی که بوبین کنتاکتور به مدل داخلی مجهز نشده باشد، می توان از نوع جداگانه ی آن استفاده کرد. برای نصب این قطعه به صورت خارجی به فضا و سیم بندی اضافی نیاز نبوده و می توان آن را دقیقا روی ترمینال های بوبین قرار داد. در تصویر زیر نصب این فیلتر را مشاهده می کنید. در نظر داشته باشید که روش نصب و محل قرار گیری این فیلتر ممکن است با توجه به برند کنتاکتورها متفاوت باشد.

لوازم جانبی کنتاکتور

واحد میراکننده ی ولتاژ بوبین، صرف نظر از نوع داخلی و یا خارجی به صورت یک پایانه ی دو سیمه در مدل های دیودی (Transit Diode: Transient-voltage-suppression diode) ، وریستوری، خازن سری شده با مقاومت و یا ترکیب این موارد ساخته می شود. در تصویر زیر علامت مداری هر یک از مدل ها را مشاهده می کنید. گزینه ی (a) نوع دیودی، گزینه ی (b) وریستوری، گزینه ی (c) خازن و مقاومت سری شده و گزینه ی (d) خازن و مقاومت سری شده به همراه وریستور را نشان می دهد.

لوازم جانبی کنتاکتور

با توجه به مدل های متنوع میراکننده ها یک سوال مهم مطرح می شود که در مدارهای مختلف از چه نوع میراکننده ای استفاده کنیم؟

در مدارهای جریان مستقیم یا DC بهترین گزینه حالت دیودی و بعد از آن ترکیب مقاومت و خازن سری شده یا CR می باشد. در مدارهای جریان متناوب یا AC این گزینه ها به ترتیب نوع وریستوری و CR می باشند. برای مشخص شدن نقش این فیلتر به تصویر زیر توجه کنید. در این قسمت شکل موج های ناشی از قطع و وصل ولتاژ تغذیه ی بوبین کنتاکتور که معادل ۲۰۰ ولت و از نوع متناوب است ترسیم شده است.

دیاگرام قطع و وصل تغذیه ی بوبین کنتاکتور

در گزینه ی (a) از هیچ سیستمی استفاده نشده است. در این حالت هنگامی که ولتاژ تغذیه قطع می شود، تغییرات سریع جریان در بوبین باعث ایجاد یک ولتاژ بزرگ در حدود ۴۰۰۰ ولت با فرکانس بالا می شود. این ولتاژ می تواند ایجاد نویز کرده و یا صدمات جدی به تجهیزات الکترونیک وارد کند. (هر مربع ۱ دهم میلی ثانیه و ۱۰۰۰ ولت)

در گزینه ی (b) از میراکننده ی نوع وریستوری استفاده شده است. در این حالت هم هنگام قطع تغذیه ی بوبین ولتاژ بسیار بزرگی ایجاد می شود اما چون وریستور به صورت موازی با بوبین بسته شده است، جریانی از داخل آن عبور کرده و باعث حذف پیک ولتاژ مضر و کاهش آن تا حدود ۶۰۰ ولت می شود. این نوع میراکننده برای هر دو جریان AC و DC قابل استفاده است. (هر مربع ۲ دهم میلی ثانیه و ۲۰۰ ولت)

در گزینه ی (c) از میراکننده ی نوع CR استفاده شده است. ترکیب مقاومت و خازن سری شده در این مدل باعث حذف سرعت تغییرات ولتاژ نسبت به زمان یا  dv/dt می شود. به عبارت دیگر ولتاژ مضر با فرکانس بالا به یک تغییرات نرم با فرکانس پائین تبدیل می شود. طبق تصویر مقدار پیک ولتاژ در این حالت به حدود ۴۰۰ ولت کاهش پیدا کرده است. این نوع میراکننده نیز برای هر دو جریان AC و DC قابل استفاده است. (هر مربع ۲ دهم میلی ثانیه و ۲۰۰ ولت)

واحد قابل نصب روی مدار قدرت:

استفاده از کنتاکتور یا هر سوئیچ دیگری برای قطع و وصل در مدارهای قدرت مخصوصا مدارهای موتوری؛ باعث تولید ولتاژ های مضر می شود. برای کنترل این ولتاژ از فیلترهای سه فاز جهت نصب در مدار قدرت (Main Circuit Surge Suppression Unit) استفاده می شود. بهترین حالت برای مدارهای قدرت استفاده CR یا ترکیب سری مقاومت و خازن به صورت مثلث می باشد. در تصویر زیر دیاگرام اتصال فیلتر را مشاهده می کنید. گزینه ی (a) پلاتین های قدرت کنتاکتور و گزینه ی (b) فیلتر سه فاز خازن و مقاومت با اتصال مثلث را نشان می دهد.

لوازم جانبی کنتاکتور

برای مشخص شدن نقش این فیلتر به تصویر زیر توجه کنید. در این قسمت شکل موج های ناشی از قطع و وصل یک الکتروموتور ۲/۲ کیلو وات ۲۰۰ ولت AC ترسیم شده است.

میراکننده های ولتاژ بوبین کنتاکتور

در گزینه ی (a) از هیچ سیستمی استفاده نشده است. در این حالت هنگامی که پلاتین های قدرت قطع می شوند، یک ولتاژ نسبتا بزرگ و در حدود ۵۰۰ ولت با فرکانس بالا ایجاد می شود. این ولتاژ می تواند ایجاد نویز کرده و یا صدمات جدی به تجهیزات الکترونیک وارد کند. در گزینه ی(b)  از میراکننده ی نوع CR استفاده شده است. در این حالت تغییرات شدید ولتاژ هنگام باز شدن پلاتین های قدرت بسیار نرم شده و از مرز ۲۰۰ ولت عبور نمی کند. (لازم به ذکر است که در هر دو نمودار هر مربع ۵ میکرو ثانیه و ۲۰۰ ولت می باشد)

طبق تصویر زیر، این فیلتر دارای سه سیم بوده و می توان آن را از کنار (a) یا رو به رو (b) به کنتاکتور اضافه کرد. در نظر داشته باشید که سیم های فیلتر باید به خروجی کنتاکتور یا سمت بار متصل شود اما ترتیب آن ها مهم نیست. فیلترهای میراکننده برای نصب مجزا در کنار تجهیزات سوئیچ مانند انواع بریکر و کلید نیز وجود دارد. این مدل ها را می توان روی ریل های استاندارد و یا توسط پیچ در تابلو برق نصب و سپس سیم بندی کرد.

واحد میراکننده ی اضافه ولتاژ

دوره ی تصویری کلیدهای فشار ضعیف