کلیدهای کنترل الکتروموتور

کلیدهای گردان در مدل های بسیار متنوعی برای راه اندازی و کنترل دستی انواع الکتروموتورهای جریان مستقیم، جریان متناوب تک فاز و سه فاز ساخته می شوند. از مزایای این کلیدها می توان به عدم نیازمندی به سرویس و نگه داری، تنوع بسیار زیاد، قیمت پائین، بهره برداری و ساختمان ساده و … اشاره کرد. این کلیدها در حالی که بسیار ساده و پر کاربرد هستند معایبی از جمله عدم توانایی در ساخت مدارهای خودکار، عدم وجود سیستم های حفاظت جریان (برخی از کلیدهای گردان به رله های آندر ولتاژ مجهز شده اند)، عدم پوشش بارهای بسیار بزرگ و … را نیز دارند. در این قسمت موارد مهم برای انتخاب کلید مناسب و سپس ساختمان انواع کلیدهایی که در راه اندازی و کنترل الکتروموتورها استفاده می شوند را بررسی می کنیم.

تقریبا برای تمام شرایطی که یک الکتروموتور در صنعت نیاز دارد، یک نوع کلید گردان ساخته شده است. مواردی همچون راه اندازی دائم، راه اندازی لحظه ای، راه اندازی ستاره مثلث، کنترل جهت گردش، کنترل سرعت و … در الکتروموتورهای کوچک تا متوسط توسط کلیدهای گردان پوشش داده می شوند. ما باید شرایط موجود را بررسی کرده و در مرحله ی بعد بهترین مدل کلید کنترل الکتروموتور (Motor control switch) را تهیه کنیم. موارد مهمی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از:

  • نوع الکتروموتور: جریان مستقیم، متناوب قفس سنجابی یا روتور سیم پیچی شده
  • اندازه ی الکتروموتور: المان هایی مانند توان بر اساس کیلو وات یا اسب بخار، ولتاژ و فرکانس
  • روش راه اندازی: راه اندازی به صورت مستقیم، با مقاومت، ستاره مثلث و …
  • روش استفاده: راه اندازی های دائم، سریع، تحت بار، در بی باری، ترمزهای پیوسته و …

برای مشخص شدن نوع بار و مشخصه های الکتریکی باید به پلاک الکتروموتور رجوع کنید. اگر باری که به کلید متصل می شود از چند الکتروموتور تشکیل شده است، باید مشخصه های الکتریکی را به صورت مجموع در نظر بگیرید. قابل ذکر است که به یک کلید نمی توان چند نوع مختلف بار را متصل کرد. بارها باید از یک کلاس و شرایط استفاده ی یکسانی داشته باشند.

روش راه اندازی به توان الکتروموتور، نوع و میزان جریان و میزان ولتاژ آن بستگی دارد. الکتروموتورهای کوچک راه می توان به صورت مستقیم راه اندازی کرد. برای الکتروموتورهای متوسط می توان از روش های روتین مانند ستاره مثلث استفاده کرد. روش استفاده نیز به نوع دستگاه بستگی داشته و باید تعداد استارت، ترمز و استراحت را به خوبی بررسی کرد. برای موارد فوق جداول، فرمول یا راهنماهایی وجود دارد که می توانیم به آن ها رجوع کنیم.

علائم روی پلاک:

مشخصه های  الکتریکی و مهم کلیدها شامل تعداد پلاتین ها، نوع باری که می توان به آن متصل کرد، ولتاژ، جریان، توان و فرکانس می باشد. برای بیان این مشخصه ها از کد، حروف و جدول روی پلاک تجهیز استفاده می شود.  برای دستیابی به اطلاعات کامل تر می توان به کاتالوگ تجهیز مراجعه کرد. به عنوان مثال در تصویر زیر پلاک یک کلید صفر و یک برای کنترل الکتروموتور آورده شده است. اطلاعات درج شده در قسمت اول به معنی این است که اگر در شبکه ی ۵۵۰ ولت متناوب یک بار کاملا اهمی (AC1 در استاندارد IEC 60947-4 معرف بارهای کاملا اهمی می باشد) به کلید متصل شود، عبور جریان ۳۲ آمپر بدون بروز عیب امکان پذیر است.

علائم روی پلاک

اطلاعات قسمت دوم با توجه به توانایی کلید در قطع و وصل بارهای اهمی، ترکیبی و القایی مشخص می شود. در کلید مورد نظر، استاندارد IEC 60408 مربوط به ملزومات کلیدهای فشار ضعیف و کد AC23 به معنی مناسب بودن کلید برای تغذیه ی بارهای القایی و AC3 به معنی توانایی روشن و خاموش کردن حین کار یک موتور القایی با روتور قفس سنجابی سه فاز می باشد. اطلاعات بیشتر در مورد بارها و شرایط استفاده از کلیدها در جدول های زیر آورده شده است.

در قسمت سوم مشخص شده که اگر ولتاژ شبکه ۲۲۰ ولت باشد، کلید می تواند یک موتور ۵/۵ کیلو وات را روشن و خاموش کند. می توان در شبکه ی ۳۸۰ ولت موتور ۹/۵ و در شبکه ۵۰۰ ولت ۱۲/۵ کیلو وات را بدون مشکل به کلید متصل کرد.

در جدول زیر دسته بندی بارها در استاندارد IEC را مشاهده می کنید.

توضیحات گروه های DC گروه های AC
قطع و وصل در بی باری کامل DC-20 AC-20
سوئیچینگ بارهای مقاومتی با اضافه بار ضعیف DC-21 AC-21
سوئیچینگ بارهای ترکیبی مقاوتی و القایی با اضافه بار ضعیف DC-22 AC-22
سوئیچینگ بارهای موتوری یا دیگر بارهای کاملا القایی DC-23 AC-23

دسته ی AC-23 در جدول بالا به صورت کلی بیان می کند که کلید برای قطع و وصل بارهای القایی استفاده می شود. برای اطلاعات بیشتر مانند نوع موتور، روش استفاده و … از جدول زیر استفاده می شود.

نوع جریان گروه کاری توضیحات
AC AC-2 موتورهای روتور سیم پیچی شده: روشن کردن، خاموش کردن
AC-3 موتورهای قفس سنجابی: روشن کردن، خاموش کردن موتور در حال کار
AC-4 موتورهای قفس سنجابی: روشن کردن، پلاگینگ، اینچینگ
DC DC-3 موتورهای شنت: روشن کردن، پلاگینگ، اینچینگ، ترمز حین حرکت
DC-4 موتورهای سری: روشن کردن، پلاگینگ، اینچینگ، ترمز حین حرکت

پلاگینگ (Plugging): موتوقف کردن و یا تغییر جهت گردش موتور با استفاده از تغییر اتصالات ورودی هنگامی که موتور در حال کار است. به عنوان مثال عوض کردن جای فازها در موتور سه فاز برای توقف سریع و یا تغییر جهت گردش.

اینچینگ (Inching): به معنی قطع و و صل های کوتاه و سریع موتور است. به عنوان مثال قطع و وصل های خیلی کوتاه در جرثقیل ها برای جابجا کردن بار به صورت لحظه ای.

دوره ی تصویری کلیدهای فشار ضعیف