در این بخش می خواهیم به معرفی و آشنایی با تجهیزات برق صنعتی بپردازیم. کاربرد آن ها را بررسی کرده و نحوه سیم بندی آن ها را خدمت شما عزیزان عرض خواهیم کرد. به طور کلی تجهیزات برق صنعتی به چند دسته تقسیم می شوند. تجهیزاتی که وظیفه ایمنی دستگاه مربوطه و سیم کشی همچنین افراد را بر عهده دارند؛ تجهیزات حفاظاتی برق نام دارند. تجهیزاتی که وظیفه کنترل یا قطع و وصل مدار را دارند؛ تجهیزات کنترلر برق می گویند یا تجهیزات برق رسانی مثل سیم ، کابل و شینه و … .
تمامی این تجهیزات وظیفه های مختلف، کاربرد مختلف و همچنین نحوه تنظیمات و سیم بندی مختلفی دارند. در این مطلب ابتدا به معرفی چند نمونه از تجهیزات برق صنعتی در دسته بندی زیر میپردازیم.
1) تجهیزات حفاظتی برق صنعتی
همانطور که گفته شد؛ تجهیزات حفاظتی جهت ایمنی و حفاظت افراد، دستگاه و سیم کشی مدار مربوطه در مقابل برق گرفتگی، جریان بالا یا پایین، ولتاژ بالا یا پایین، نوسان برق و بسیاری از موارد دیگر مورد استفاده قرار میگیرند. تمامی تجهیزات حفاظت برق در صنعت به صورت سری در مدار قرار گرفته و در قالب نقشه کشی برق صنعتی ابتدای خط درج می شوند. تجهیزات حفاطتی برق صنعتی از نظر تیپ، سرعت عملکرد و نوع حفاظت به انواع زیادی تقسیم می شوند. اگر بخوایم چند مورد از تجهیزات حفاظتی برق صنعتی را نام ببریم، می توانیم به انواع فیوز ها، کلید های مینیاتوری، کلید حرارتی، رله محافظ جان، کلید کامپکت، رله شیوا امواج و .. اشاره کنیم.
برای مطالعه بیشتر در مورد آشنایی با تجهیزات حفاظتی برق صنعتی ،نحوه تنظیمات و سیم بندی تجهیزات وارد صفحه آشنایی با انواع تجهیزات حفاظتی برق صنعتی شده و مباحث را دنبال کنید.
2) تجهیزات انتقال برق
در ادامه مباحث آشنایی با تجهیزات برق صنعتی؛ تجهیزاتی معرفی خواهیم کرد که وظیفه انتقال برق صنعت از نقطه ای به نقطه دیگر را دارند. از رایج ترین این تجهیزات می توان به سیم و کابل ها اشاره کرد.
انواع سیم
سیم ها وسیله ای جهت برق رسانی با رنگ بندی و سایز قطر مختلف در دو نوع هادی افشان و مفتولی در تابلو برق ها مورد استفاده قرار میگیرند. رشت های سیم درون یک کابل دارای شماره بندی مشخصی می باشند. البته سیم دو رنگی سبز و زرد دارای هیچ شماره ای نبوده و مختص به پیچ ارت تجهیزات متصل می شود.
سیم های افشان(رشته ای) دارای انعطاف پذیری بالاتری نسبت به سیم های مفتولی(تک رشته) میباشند. تمامی سیم ها دارای یک استاندارد عبور جریان مجاز نسبت به سطح مقطع سیم می باشند که در جدول زیر می توانید مشاهده کنید.
انواع کابل
در ادامه مباحث آشنایی با تجهیزات برق صنعتی؛ می خواهیم به معرفی کابل برق و نحوه پلاک خوانی مشخصات آن بپردازیم. کابل برق دارای یک غلاف عایق از جنس pvc و تعدادی مشخص سیم درون آن تشکیل می شوند. کابل ها را بسته به تعداد رشته سیم درون آن نام گذاری می کنند.
به عنوان مثال اگر درون یک کابل سه رشته سیم افشان با قطر 2/5mm مربع وجود داشته باشد؛ آن کابل را سه در (*) 2/5 افشان می نامند. توجه داشته باشید که سیم هایی که درون کابل قرار میگیرند در دو نوع مثلثی و گرد وجود دارند که در تصاویر زیر این دو نوع را مشاهده می کنید. جهت مطالعه بیشتر در مورد آشنایی با انواع سیم و کابل برق کلیک کنید.
3) تجهیزات کنترلر برق صنعتی
در ادامه مباحث آشنایی با تجهیزات برق صنعتی؛ گفتیم یک دسته از تجهیزات در صنعت برق وجود دارند که وظیفه کنترل و قطع وصل مدار را بر عهده خواهند داشت.تمامی مدار های برق صنعتی به دو ذسته مدار فرمان و مدار قدرت تقسیم میشوند.
مدار قدرت صرفا جهت برق رسانی سه فاز متناوب به تجهیزات مصرف کننده مثل موتور متصل می شود. در آن از یک فیوز سه فاز به همراه کلید های قدرت جهت قطع و وصل سه فاز استفاده می شود. ولی در مدار فرمان از تجهیزات زیادی جهت کنترل مدار استفاده می شود.
تجهیزات کنترلر برق صنعتی به چند دسته تقسیم میشوند:
2.تجهیزات قطع و وصل مدار برق
3.تجهیزات کنترل زمان در مدار
4.تجهیزات کنترل حرکت
5. تجهیزات مصرف کننده برق
6. کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر
7.سنسور های برق صنعتی
در ادامه مقاله آشنایی با تجهیزات برق صنعتی می خواهیم تمامی این موارد را مورد بررسی قرار داده و نحوه سیم بندی و تنظیمات تجهیزات برق صنعتی را شرح دهیم.
1.انواع تجهیزات اندازه گیری برق صنعتی
در ادامه مباحث آشنایی با تجهیزات برق صنعتی باید بدانیم؛ تمام پارامتر های الکتریکی همچون مقاومت، جریان،ولتاژ و فرکانس قابل اندازه گیری می باشند.اندازه گیری هر یک از این پارامتر ها با دستگاه اندازه گیری مخصوص خود صورت گرفته و بررسی می شود.
در این بخش قصد داریم با دستگاه های اندازه گیری برق صنعتی که در اکثر تابلو برق ها می توان مشاهده کرد آشنا شویم. نحوه سیم بندی آن ها را بررسی کنیم و نکات مربوط به این دستگاه ها را توضیح دهیم. ابتدا باید در نظر داشته باشیم؛ مقدار مقاومت را با اهم متر، مقدار جریان را با آمپر متر، مقدار ولتاژ را با ولت متر، توان مصرفی را با وات متر و فرکانس را با فرکانس متر اندازه گیری می شود.
امروزه دستگاه اندازه گیری به نام مولتی متر وجود دارد که قابلیت بررسی و اندازه گیری تمامی پارامتر های ولتاژ، جریان،مقاومت و فرکانس و همچنین تست مدار را دارد. در ادامه بیشتر درمورد مولتی متر ها صحبت خواهیم کرد.
تمام دستگاه های اندازه گیری نحوه سیم بندی متنوعی دارند و در مدار قرار می گیرند. میخواهیم به معرفی دستگاه های اندازه گیری برق صنعتی و نحوه سیم بندی آن ها بپردازیم.
اهم متر چیست؟
اهم متر دستگاه اندازه گیری مقاومت الکتریکی یک مصرف کننده می باشد. که مقدار اهم مصرف کننده تحت بار را اندازه گیری کرده و به ما نمایش می دهد.دستگاه اندازه گیری اهم متر در دو نوع دیجیتال و آنالوگ تولید می شود. اتصال اهم متر به صورت موازی در مدار صورت می گیرد.
دستگاه اندازه گیری اهم متر صرفا جهت اندازه گیری اهم می باشد و نمی توان پارامتر الکتریکی دیگری را با آن اندازه گیری کرد. اهم متر دارای دو سیم اصلی خروجی مثبت و مشترک می باشد که اندازه گیری مقاومت با اتصال دو سر این سیم ها به مصرف کننده صورت می گیرد.
آمپر متر چیست؟
آمپر متر وسیله اندازه گیری مقدار جریانی که مصرف کننده از شبکه دریافت می کند می باشد. آمپر متر به صورت سری در مدار قرار می گیرد. و در دو نوع آمپر متر آنالوگ و دیجیتال تولید می شود. نوعی آمپر متر نیز به صورت شاخکی وجود دارد که به آمپر متر یا مولتی متر کلمپی معروف است. با قرار دادن این کلمپ دور سیم حامل جریان، میتوان مقدار جریان عبوری از سیم را مشاهده و اندازه گیری نمود. در تصاویر زیر نحوه قرار گیری آمپر متر در مدار و یک نوع آمپر متر کلمپی را مشاهده می کنید.
طرز کار ولت متر
ولت متر وسیله اندازه گیری مقدار ولتاژ شبکه و ولتاژ مصرف کننده می باشد. به صورت موازی در مدار قرار میگیرد و در دو نوع دیجیتال و آنالوگ در بازار موجود است. در تصویر زیر نوع ولت متر دیجیتال و آنالوگ را مشاهده می کنید.
نحوه اتصال وات متر
وات متر جهت اندازه گیری مقدار توان مصرفی یک مصرق کننده مورد استفاده قرار می گیرد. وات متر به صورت سری موازی در مدار قرار میگیرند و در دو نوع دیجیتال و آنالوگ در بازار عرضه می شوند. در تصویر زیر نحوه اتصال و سیم بندی وات متر را مشاهده می کنید.
طرز کار مولتی متر
مولتی متر یک نوع دستگاه اندازه گیری برق می باشد که قادر به اندازه گیری انواع پارامتر های الکتریکی مثل جریان، مقاومت،توان،ولتاژ و همچنین قابلیت تست اتصال مدار می باشد.مولتی متر ها در دو نوع آنالوگ و دیجیتال ساخته می شوند. مولتی متر یا آوومتر تجهیز اندازه گیری مناسبی جهت استفاده در برق صنعت، برق ساختمان و برق الکترونیک می باشد. تست اتصال انواع برد های الکترونیکی توسط مولتی متر انجام می شود. در ادامه مباحث آشنایی با تجهیزات برق صنعتی در این بخش قصد داریم به نحوه اتصال و طرز کار با مولتی متر بپردازیم.
مولتی متر ها دارای یک رنج گردان در قسمت پایین صفحه نمایش خود می باشند. این رنج در واقع رنج تنظیمی مقدار و نوع پارامتر الکتریکی می باشد که قصد داریم اندازه گیری کنیم. به عنوان مثال اگر هدف ما اندازه گیری مقدار جریان یک مدار است باید رنج تنظیم را در حالت آمپر قرار داد. همچنین اگر هدف اندازه گیری مقدار ولتاژ مدار باشد، باید رنج گردان را در حالت اندازه گیری ولتاژ قرار دهیم.
مولتی متر دارای دو سیم مثبت و مشترک به رنگ های ترتیب قرمز و مشکی جهت متصل شدن به مدار می باشد. در نوع آنالوگ مقدار پارامتر اندازه گیری شده به صورت یک عقربه روی عدد در صفحه نمایش نشان داده می شود. در مولتی متر نوع دیجیتال این پارامتر الکتریکی به صورت عدد سون سگمنت(seven segment) روی صفحه نمایش نشان داده می شود.
در تصویر زیر نمونه ای از یک مولتی متر دیجیتال را مشاهده می کنید.
نحوه سیم کشی و طرز کار کنتور برق
کنتور برق وسیله ای جهت محاسبه انرژی مصرفی برق بر حسب کیلو وات میباشد. در انواع مختلفی از جمله کنتور های مکانیکی آنالوگ و دیجیتال کنتور های خانگی و صنعتی تقسیم میشوند. در این مطلب به آشنایی با طرز کار عملکرد و نحوه محاسبه میزان انرژی کنتور ها میپردازیم. کنتور های مکانیکی آنالوگ از ساده ترین کنتور های موجود در بازار است.
نحوه محسابه انرژی مصرفی این کنتور ها با استفاده از نمودار های موجود در داخل خود دستگاه و کسر عدد کنتور فعلی از عدد کنتور قبلی صورت میگیرد این کنتور ها تنها توانایی محاسبه از یک نرخ را دارند. نحوه کار این کنتور ها به اینگونه است که سیم پیچ داخل کنتور به یک صفحه گردان متصل میباشد.
دو سر این سیم پیچ به ورودی و خروجی فاز متصل میباشد با متصل شدن جریان برق یک میدان مغناطیسی در سیم پیچ بوجود میاید که باعث چرخش صفحه گردان و در نتیجه شمارنده داخل محفظه شیشه ای کنتور شروع به انداختن شماره میکند. کنتور های مکانیکی آنالوگ در ولتاژ های 220 ولت تک فاز و 380 ولت سه فاز تولید میشوند. کنتور های دیجیتال نمونه به روزی از کنتور های آنالوگ صفحه گردان میباشد.
این کنتور ها نحوه عملکرد متفاوتی دارد دارای یک صفحه نمایش دیجیتالی میباشد که اعداد محاسبه شده را دقیق به ما نمایش میدهد. نحوه محاسبه و عملکرد این کنتور ها به این گونه است که مدار الکتریکی که در داخل دستگاه کنتور وجود دارد با دقت زیادی سیم خروجی را اندازه گیری میکند .این کنتور ها در محاسبه مصرف و تعرفه ها در 24 ساهت شبانه روز و همچنین در 6 ماه اول سال و 6 ماه دوم سال باهم متفاوت است.
کنتور های دیجیتالی
این کنتور ها دارای تعرفه محاسباتی در سه دوره از میزان بار شبکه (دوره میان باری – اوج باری و کم باری) محاسبه میشوند که هر کدام ضریب 1-5/2-25 درصد دارند. کنتور های دیجیتالی نیز در دو نوع تک فاز و سه فاز در بازار موجود است. تفاوت کنتور های خانگی و صنعتی در نوع کنتور از نظر تک فاز و سه فاز بودن آن میباشد. کنتور های خانگی و مسکونی باید از نوع تک فاز تهیه و نصب شود و کنتور های صنعتی از نوع سه فاز میباشند.
نکته آخر این مطلب : طبق قوانین شرکت توزیع نیروگاه برق هر گونه دستكاری در لوازم اندازه گيری(کنتور برق) براساس مقررات قانون مجازات اسلامی جرم تلقی و برای مشتركانی كه جرم آن ها محرز گردد، مجازات حبس هم تعريف شده است. از سوی دیگر در صورت دستكاري در كنتور، هرگونه عواقب آن به عهده مشتركان خواهد بود و در صورتی كه لوازم برقی مورداستفاده در منزل نيز دچار آسيب شود، از شمول پرداخت بيمه خارج مي شود و خسارت به آنها تعلق نمي گيرد.
2.تجهیزات قطع و وصل مدار برق صنعتی
معرفی انواع کلید های برق صنعتی
در ادامه مباحث آشنایی با تجهیزات برق صنعتی تجهیزات اندازه گیری برق صنعتی را توضیح دادیم. در ادامه قصد داریم با انواع کلید های فرمان و قدرت برق صنعتی که وظیفه قطع و وصل مدار را دارند آشنا شده و نحوه اتصالات کلید های برق صنعتی را مورد بررسی قرار دهیم.
1_معرفی انواع کلید های قدرت سه فاز در صنعت
در صنعت برق انواع مختلفی از کلید جهت قطع و وصل جریان برق می توان مشاهده کرد. کلید های برق قدرت وظیفه قطع و وصل جریان سه فاز متناوب شبکه را دارند. این کلید ها باید توانایی تحمل جریان های بالا را داشته باشند و بدون صدمه زدن به کنتاکت های کلید و سیم کشی؛ قطع و وصل مدار صورت گیرد.
کلید های سه فاز در چند حالت ساخته میشوند. کلید های دو حالته،کلید های سه حالته و چهار حالته از جمله مدل های این کلید ها می باشد. در ادامه این بخش می خواهیم انواع کلید های صنعت برق در مدارات قدرت را بررسی کنیم.
کلید زبانه ای
کلید زبانه ای دارای یک اهرم جهت قطع و وصل مدار و دارای کنتاکت های ثابت و متحرک می باشد. از مزیت این کلید می توان به طول عمر بالاتر نسبت به سایر کلید ها به دلیل عدم وجود ساییدگی پلاتین کنتاکت ها و عدم اصطکاک مکانیکی اشاره نمود.
اجزا کلید زبانه ای شامل: اهرم ،کنتاکت ثابت،کنتاکت متحرک، صفحه زبانه دار، فنر و بدنه کلید می باشد.
کلید غلطکی
کلید غلطکی دارای چند غلطک که توسط یک اهرم محوری چرخانده می شود؛ می باشد. روی غلطک ها نوار های هادی(رسانا) تعبیه شده است. با تحریک اهرم و چرخیدن این غلطک ها به سمت کنتاکت های ثابت؛ عمل وصل مدار و برگشت اهرم به حالت قبل عمل قطع مدار صورت می گیرد. کلید غلطکی بر خلاف کلید زبانه ای به دلیل وجود ساییدگی بین کنتاکت و غلطک دارای طول عمر مناسبی نمی باشد.
کلید اهرمی
کلید های اهرمی در دو مدل جریان بالا و جریان پایین ساخته می شوند. اگر بخواهیم ساختار کلید اهرمی را بررسی کنیم باید بگوییم با تحریک دستی اهرم این کلید می توان کنتاکت آن را متصل به کنتاکت ثابت کرد و با تغییر وضعیت اهرم آن میتوان مدار را قطع نمود. نوعی کوچک از این کلید ها در بازار وجود دارد که در مدارات 24 ولت DC مورد استفاده قرار می گیرد که به کلید برنامه یا دو حالته معروف است.
2_معرفی انواع کلید های مدار فرمان برق صنعتی
کنتاکتور چیست؟ کاربرد کنتاکتور
پلاک مشخصات کنتاکتور
شستی چیست؟
شستی ها در انواع مختلفی جهت قطع و وصل مدار فرمان برق مورد استفاده قرار می گیرند. ابتدا بیایید بررسی کنیم شستی چیست؟ تجهیزی که با فشردن آن مدار وصل باشد و با رها کردن آن مدار قطع شود؛ شستی نام دارد. شستی برق فقط در حالتی که نیرو به آن وارد شود عمل خواهد کرد. در ادامه این بخش به معرفی انواع شستی ها میپردازیم.
انواع شستی و کاربرد آن
شستی استارت(start) تیغه باز
شستی استارت تیغه باز شناخته شده با رنگ های سبز و مشکی؛ طوری طراحی شده است که با فشردن این شستی قسمت مدار مربوطه متصل خواهد شد و با رها کردن شستی مدار به حالت قطع تغییر وضعیت می دهد. به همین دلیل به این نوع شستی استارت می گویند که وظیفه استارت مدار را دارد. در نقشه های مدار فرمان برق صنعتی این شستی با اعداد وجود خروج 13 و 14 نام گذاری می شوند.
قابل ذکر است اعداد 3 و 4 ثابت نشانگر تیغه باز شستی می باشند و میتوان به جای 13 و 14 اعداد 23 و 24 نمایش داده شود. شاید با خود بگویید چطور می توان تمام مدت این شستی را فشرده نگهداشت تا مدار وصل بماند. در بخش پایانی معرفی شستی ها به پاسخ این سوال اشاره خواهیم کرد.
شستی استپ(stop) تیغه بسته
شستی استپ طرز کار عکس شستی استارت را دارد. به این صورت که در حالت فشرده شستی استاپ مدار قطع خواهد شد و با رها کردن آن مدار مجددا وصل می شود.این شستی ها با اعداد 1 و 2 مثل 11-12 یا 21-22 نام گذاری می شوند. شستی استپ با رنگ قرمز شناسایی می شود. نوعی دیگر از این شستی ها وجود دارد که به شستی امرجنسی یا اضطراری معروف هستند که در ادامه طرز کار این شستی ها را توضیح خواهیم داد.
شستی امر جنسی(اضطراری)چیست؟
شستی امرجنسی همیشه در ابتدای خط مدار قرار می گیرد و برای قطع اضطراری کل مدار مربوطه مورد استفاده قرار می گیرد. این شستی نوعی شستی استپ(stop) بوده با این تفاوت که با فشردن آن مدار قطع شده و با رها کردن شستی مدار در حالت قطع باقی می ماند و باز نمیگردد. برای استارت دوباره مدار ابتدا باید شستی امرجنسی را از حالت قفل خارج کرده و سپس مدار را استارت کنیم.
شستی دوبل
شستی دوبل ترکیبی از شستی های استپ و استارت می باشند. با فشردن شستی استارت شستی استپ نیز تیغه خود را تغییر وضعیت می دهد و همینطور با فشردن شستی استپ تیغه استارت تغییر خواهد کرد. این شستی در مدار هایی کاربرد دارد که بخواهیم دو عمل قطع و وصل را در دو قسمت از مدار همزمان داشته باشیم.
3.تجهیزات کنترل زمان در مدار
در مدار های فرمان برق صنعتی گاهی لازم است یک مصرف کننده را با کنترل زمان استارت یا استپ کنیم. منظور از مصرف کننده می تواند هر وسیله ای که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند باشد. حال اگر بخواهیم به عنوان مثال یک الکترومور القایی را استارت کنیم و بعد از مدت زمان مشخص این الکترو موتور به صورت اتومات و خودکار به حالت استپ تغییر وضعیت دهد و خاموش شود؛باید از چه دستگاهی استفاده کنیم.
یا اگر بخواهیم همان الکتروموتور را در حالت خاموش بعد از گذشت زمان مشخص به صورت خودکار استارت کنیم چه دستگاهی مورد نیاز ما است.؟
ما چه دستگاهی نیاز داریم تا مدار برق صنعتی خود را به عنوان مثال از حالت 1 به حالت 2 مدار بعد از گذشت زمانی مشخص تبدیل کنیم؟ دستگاه کنترل زمان تایمر برق صنعتی تجهیز کنترل الکتریکی است که ما در این بخش به آن نیاز داریم. ابتدا به معرفی و کاربرد تایمر ها میپردازیم.
تایمر چیست؟
تایمر تجهیز الکتریکی جهت کنترل زمان در قطع و وصل مدار های الکتریکی یا تغییر وضعیت مدار از حالتی به حالت دیگر پس از تعیین زمان مشخص می باشد. تایمر ها از نظر زمان سنجی در انواع مختلف از جمله تایمر تاخیر در وصل،تاخیر در قطع، استارت مجدد، ستاره مثلث، تایمر پالس و غیره وجود دارند. تایمر ها در دو نوع دیجیتال و آنالوگ تولید می شوند. تایمر های الکتریکی دارای دو پیچ جهت اتصال تغذیه و پیچ های کنتاکت باز و بسته جهت کنترل مدار فرمان می باشند.
انواع تایمر برق صنعتی
تایمر الکترونیک
تایمر های الکترونیک دارای دقت بالایی نسبت به عملکرد در مدار دارند این تایمر ها نیاز به تغذیه دارند و در دو نوع دیجیتال و آنالوگ ساخته می شوند. تایمر های الکترونیک از نوع دیجیتال دارای یک صفحه نمایش عددی می باشد و تنظیمات آن توسط دکمه هایی که زیر صفحه نمایش تعبیه شده انجام می شود. در نوع آنالوگ این تایمر فاقد صفحه نمایش است و تنظیمات آن توسط ولوم پتانسیومتر انجام می شود. در نوعی دیگر از تایمر الکترونیک دیجیتال قابلیت شمارش تعداد پالس های موجود در مدار وجود دارد که می توان به عنوان کانتر یا شمارنده نیز از این تایمر استفاده نمود.
تایمر مولتی رنج
تایمر مولتی رنج مدل پیشرفته تری نسبت به تایمر های معمولی می باشد. این تایمر قابلیت انتخاب چند فانکشن را دارد می توان از آن در بسیاری از مدار های فرمان برق صنعتی استفاده نمود. تایمر مولتی رنج قابلیت زمان سنجی از 0 تا 12 ساعت را دارد.
تایمر های دیگری مانند تایمر تاخیر در وصل، تاخیر در قطع، تایمر چپگرد راستگرد و تایمر ستاره مثلث وجود دارند که در مقاله معرفی نواع تایمر به بررسی و نحوه اتصال انواع تایمر اشاره شده است.
4.تجهیزات الکتریکی کنترل حرکت برق صنعتی
تجهیزات الکتریکی که وظیفه محدود کردن حرکت مکانیکی در یک دستگاه و صنعت را دارند؛ تجهیزات کنترل حرکت در مدار می نامیم. به عنوان مثال مدار برق یک آسانسور ساختمانی را در نظر بگیرید. در داخل ریل کابین آسانسور تعدادی میکرو سوییچ جهت محدود کردن سرعت آسانسور و همچنین توقف کامل کابین آسانسور وجود دارد. تعداد میکروسوییچ تعبیه شده در هر طبقه دو عدد می باشد.مدار فرمان برق آسانسور یک مثال جهت آشناییت با محدود سازی و کنترل حرکات مکانیکی بود که خدمت شما توضیح داده شد. در ادامه به معرفی و آشنایی با تجهیز میکروسوییچ می پردازیم.
میکروسوئیچ چیست؟ چه کاربردی دارد؟(جهت مطالعه کلیک کنید)
در ادامه مباحث آشنایی با تجهیزات برق صنعتی سعی داریم در این بخش در مورد مبحث میکروسوئیچ چیست؟ و چه کاربردی دارد؟ توضیح دهیم. میکرو سوییج نوعی کلید پرکاربرد در مصارف برق می باشد. میکروسوئیچ ها نوعی کلید می باشد که آن را می توان با عمل فشار یا ضربات به حرکت درآورد یا به عبارتی با هرگونه ضربه ای که به آن برخورد کند میکروسوئیچ عمل قطع و وصل را انجام می دهد.
این عمل درواقع با کمک یک فنر انجام می شود و به میکروسوئیچ کمک می کند تا با کوچک ترین حرکت یا ضربه ای تیغه های خود را به حالت قطع یا وصل ببرد. البته نوعی دیگر از آنها لیمیت سوئیچ یا کلید مینیاتوری ضربه ای نام دارد که برای مدارات الکتریکی کاربرد زیادی دارد.
اجزای اصلی میکروسوئیچ چیست؟
1- شاسی یا اهرم جهت برخورد اشیاء و عملکرد میکروسوئیچ
2- عملگر که به اهرم متصل بوده و با ضربه به اهرم و حرکت آن به شیوهای مختلف ( خطی، دورانی …)، کنتاکت ها را به حالت قطع یا وصل می برد
3- کنتاکت ها هستند که توسط عملگر کنترل می شوند
4- پایانه ها که متصل به کنتاکت ها هستند و راه ارتباطی بین سیم های متصل به پایانه ها به سوئیچ می باشند.
کاربرد میکرو سوییچ چیست؟
1- کنترل لامپ ها یا موتورهای کوچک
2- تایمر موتوری
3- ماشین های برش
4- بالابرها
5- نوارنقاله ها
6- کنترل آسانسورها
معرفی انواع میکروسوئیچ ها
میکروسوئیچ ها به دوسته کلی میکروسوئیچ اهرمی که به صورت حول یک محور یا شعاعی عمل می کنند و میکروسوئیچ پیستونی که با کشیدن و فشردن پیستون عمل می کنند وجود دارند. هر کدام از انواع متنوعی ساخته شده اند تا در موارد مختلفی کاربرد داشته باشند. جدا از آنها انواع دیگری نظیر تنظیم مجدد و نوع کلید دار یا لچ و نوع بی سیم موجود می باشد.
در نوع تنظیم مجدد با فعال شدن آنها دیگر به حالت اولیه باز نگشته و بازگشت آنها دستی انجام می شود. در نوع کلید دار که همراه با کلید می باشد دارای یک حفره بوده و با خارج کردن کلید از حفره سوئیچ فعال می شود و با گذاشتن کلید قطع می گردد. در تصاویر زیر چند نمونه از میکروسوئیچ ها را مشاهده می کنید.
جهت مطالعه کامل مطلب آموزش کاربرد میکروسوئیچ چیست؛ کلیک کنید.
شیر برقی چیست؟
در این بخش قصد داریم در مورد اینکه در صنعت کاربرد شیر برقی چیست؟ و نحوه عملکرد آن به چه صورت می باشد، صحبت کنیم. ابتدا باید بدانیم شیر برقی چیست؟ شیر برقی یک شیر الکتریکی است که عمدتاً برای تنظیم جریان هوا یا مایع در سیستم های قدرت پنوماتیک و هیدرولیک استفاده می شود. بیشتر به شکل یک قرقره است که به نوبه خود به یک پیستون فلزی آهنی متصل است که ممکن است در مرکز فنر یا افست فنر باشد همچنین خود پیستون در داخل یک لوله هسته ای از فلز غیر آهنی حرکت می کند که به نوبه خود توسط یک سیم پیچ متشکل از سیم پیچ های الکتریکی احاطه شده است.
5.معرفی تجهیزات مصرف کننده برق صنعتی
در صنعت برق؛ تجهیزات بسیار متنوعی وجود دارند که مصرف کننده جریان برق از شبکه می باشند. این تجهیزات به دو صورت تغذیه برق تک فاز و سه فاز قابل راه اندازی می باشند. به عنوان مثال در کشور ایران روی دستگاه یک پرس هیدرولیک در یک کارخانه دارای چندین الکتروموتور و لامپ روشنایی تعبیه شده است. الکتروموتور اصلی این پرس با تغذیه 380 ولت سه فاز راه اندازی می شود ولی الکتروموتور روغن کاری این پرس با تغذیه 220 ولت تک فاز استارت می شود.
درون تابلو برق این پرس ها که ولتاژ برق ورودی آن 380 ولت سه فاز می باشد؛ یک ترانس کاهنده تبدیل 380 به 220 ولت تعبیه شده است. بنابراین تغذیه مصارف الکتریکی تک فاز پرس مثل موتور پمپ روغن کاری و لامپ های روشنایی را از خروجی ترانس گرفته و به مصارف متصل می کنیم. سه فاز ورودی به تابلو برق آن نیز پس از عبور از تجهیزات حفاظتی؛ به موتور اصلی متصل می شود. در ضمن در تابلو برق هایی که نیاز به تغذیه 24 ولت DC برای تجهیزات الکترونیکی مثل سنسور یا لوگو PLC باشد؛ از یک ترانس تبدیل 220 به 24 ولت نیز استفاده می شود.
در ادامه مبحث آشنایی با تجهیزات برق صنعتی؛ چند نمونه از مصارف الکتریکی برق صنعتی را معرفی و بررسی می کنیم.
تجهیزات الکتریکی برق صنعتی بسیار زیادی نظیر کنتاکتورها، تایمرها، ترانسفورماتورها، ژنراتورها و موتورهای الکتریکی که هر کدام از آنها می توانند در صنعت برق کاربرد متفاوتی داشته باشند، وجود دارند که در ادامه به آنها می پردازیم.در مقاله آشنایی با تجهیزات الکتریکی برق صنعتی به سایر تجهیزات موجود در صنعت برق به طور کامل اشاره شده است.
کاربرد ترانسفورماتور(جهت مطالعه کلیک کنید)
آشنایی با انواع موتورهای الکتریکی(جهت مطالعه کلیک کنید)
انواع روتور موتور الکتریکی
6.آشنایی با تجهیزات کنترل کننده منطقی
آشنایی با اجزا PLC
تمام plc ها از دو بخش اصلی سخت افزار و نرم افزار تشکیل شده اند. در بخش سخت افزار plc ها ابتدا به معرفی اجزا اصلی plc میپردازیم اجزا اصلی سخت افزار این دستگاه عبارتند از : کارت های input(ورودی ها) cpu (پردازشگر)_کارت های output(خروجی ها) power supply(منبع تغذیه) و memory(کارت حافظه)
به plcهایی که تمام اجزا آن ها باهم باشد plc کامپکت میگویند. تمام اجزا plc روی rac قرار میگیرند (رک) ها ریل هایی هستند که متناسب با قرار گرفتن اجزا plc ها طراحی شده اند. در واقع اگر بخواهیم نحوه کارگرد plc ها را بررسی کنیم باید بگوییم که بعد از خواندن ورودی هایی که به کارت input متصل میشوند. این ورودی ها به واحد پردازشگر پی ال سی (CPU) انتقال میابند.
بعد از پردازش نتیجه آن خروجی ما است که به کارت های OUTPUT متصل میشوند. این روند در PLC ها بار ها تکرار میشود و به هر بار طی کردن این مسیر اصطلاحا یک سیکل اسکن گفته میشود که زمان آن از 10ms تا 100ms طول میکشد که به میزان حجم PROGRAM بستگی دارد . ورودی ها میتوانند شستی ها سنسور ها لیمیت سوییچ ها باشند و خروجی ها عبارت اند از رله های فرمان کنتاکتورها و سایر تجهیزات اعمال کننده ای که پیش تر در مطالب آشنایی با تجهیزات برق صنعتی توضیح داده شده است.
برنامه نویسی plc
در واقع برنامه ریزی در پی ال سی کار ساده ای نیست و نیاز به متخصصین و مهندسینی می باشد که در این کار سررشته بسیار بالایی دارند زیرا در صورت هرگونه صدمه برای انواع دستگاه های PLC هزینه زیادی باید صرف جایگزینی آن گردد. در دوره آموزش رایگان PLC چیست؟؛نکاتی در مورد المان های برنامه نویسی و زبان های برنامه نویسی plc را خدمت شما عزیزان ارائه خواهیم کرد.
دستگاه LOGO یا مینی PLC چیست؟(جهت مطالعه کلیک کنید)
دستگاه logo یا مینی plc چیست؟ مینی PLC ها یا LOGO ها سطح ساده تر با اجزا محدودتری از PLC ها ساخته شده اند. لوگو ها از ورژن ۱تا ۸ در بازار موجود است و معمولا برای راه اندازی اتوماسیون های کوچکتر طراحی شده به عنوان مثال برای اتوماسیون های خانگی و هوشمند سازی خانه استفاده میشود که تنظیم نور سالن کنترل پرده های خانه چراغ ها و … را میتوان با LOGO برنامه ریزی کرد.
به طور کلی در ساخت این کنترلر یا ماژول منطقی از از اجزای سخت افزاری استفاده شده که به معرفی آن ها میپردازیم : پنل کنترلی که شامل صفحه نمایش و کلید ها میباشد ، منبع تغذیه ، درگاه اتصال ماژول های توسعه ، درگاه اتصال کارت حافظه ، ورودی و خروجی ها (تعداد آن ها به مدل دستگاه بستگی دارد)
آشنایی با گیت های منطقی
گیت منطقی plc چیست؟ وظیفه کنترل دستوری مدار را میدهند.
گیت and(و)
گیت اولی که میخواهیم با آن آشنا شویم گیت AND(و) میباشد که دستور سری بودن مدار را میدهد. دارای دو پایه ورودی و یک خروجی است. البته پایه های ورودی میتواند بیشتر باشد عملکرد این گیت به اینگونه است که اگر دوپایه ورودی هر دو متصل یا ۱ باشند گیت فعال شده و خروجی را به ما میدهد. حتی یکی از پایه ها قطع یا ۰ باشد خروجی ۰ است؛ این گیت دستور یک مدار سری را میدهد .
گیت OR(یا)
در مدار سری هر دو کلید باید وصل باشد تا به عنوان مثال یک لامپ روشن شود. گیت بعدی که به معرفی آن میپردازیم گیت OR(یا) میباشد. دستور منطقی موازی بودن مدار را میدهد.
پایه های این گیت مانند پایه های گیت قبلی است با ایت تفاوت در عملکرد که هر نیازی نیس هر دو پایه ۱ باشند تا خروجی ۱ شود کافیست یکی از پایه ها ۱ باشد خروجی هم ۱ میشود. اگر دو پایه ورودی هم زمان ۱ باشد خروجی ۱ است و اگر همزمان ۰ باشند خروجی ۰ خواهد بود. گیت بعدی گیت NOT است که دستور معکوس بودن ورودی ها را میدهد اگر ورودی ۱ باشد تبدیل به ۰ کرده و اگر ورودی ۰ باشد تبدیل به ۱ میکند.
سمبل گیت های منطقی
در بخش بالا سه گیت اصلی منطقی را معرفی کردیم. در این بخش به معرفی و آشنایی با گیت هایی که از ترکیب سه گیت اصلی ایجاد شده اند میپردازیم.
گیت NAND
این گیت ، عمل دو تابع AND و NOT را با هم ادغام کرده، و در یک گیت نشان می دهد. این مدار شامل دو یاچند ورودی و یک خروجی است. در گیت NAND در صورتی خروجی ما یک می شود که هر دو ورودی ما یک نباشند. گیت بعدی ترکیبی که با آن آشنا میشویم گیت NOR میباشد.
گیت NOR
این گیت هم عمل دو گیت OR و NOT را با هم ادغام کرده ، در یک گیت نشان می دهد. و شامل دو یا چند ورودی و یک خروجی می شود. در گیت NOR در صورتی خروجی ما یک می شود که هر دو ورودی ما صفر باشند.گیت بعدی ترکیبی XOR است.
گیت ترکیبی XOR
شامل دو یا چند ورودی و یک حتی اگر دو ورودی ۱ باشند خروجی ۰ است.گیت آخر که معرفی میکنیم گیت XNOR میباشد. عمل دو گیت XOR و NOT را باهم ادغام کرده و در یکی نشان می دهد. شامل دو یا چند ورودی و یک خروجی است. در گیت XNOR در صورتی خروجی یک می شود که یا هر دو ورودی صفر و یا هر دو ورودی یک باشد.
7.معرفی انواع سنسور های برق صنعتی
در گذشته صنعت برق به طور کلی توسط اشخاص اپراتور کنترل می شد. به عنوان مثال شمارش قطعه های تولید شده ، کنترل تعیین سطح مخازن ، کنترل تشخیص رنگ محصولات و بسیاری از کار ها فقط توسط نیروی انسانی کنترل و ثبت می شد. اما با انقلابی جدید در صنعت برق و اتوماسیون صنعتی ایده جدیدی به نام سنسور ها به سرعت در صنعت جایگذار اپراتور ها شدند. که از مزایای سنسور ها میتوانیم از سرعت ، دقت ، کاهش هزینه ، کاهش اشتباهات در روند تولید ، خستگی ناپذیری نام ببریم.
البته این به معنی کمبود نیاز به اپراتور و نیروهای انسانی نیست بلکه با این سیستم نیروهای انسانی به جایگاه بهتری در صنعت ارتقا میابند و دیگر نیازی به کار های خسته کننده ای که سنسورها میتوانند انجام دهند ندارند در این سیستم اپراتور ها وظیفه نظارت و کنترل بر اموری که توسط سنسور ها انجام میشود دارند و در صورت وجود خرابی یک سنسور نسبت به تعویض یا تعمیر آن اقدام مینمایند.
در مبحث بررسی سنسور های برق صنعتی نکته ای مهم وجود دارد. تمام سنسور ها وظیفه تشخیص را برعهده دارند اما اینکه کدام سنسور چه چیزی را تشخیص میدهد متفاوت است. سنسورها دارای انواع زیادی از نظر مدل ، سرعت عملکرد ، تعداد سیم ها ، آنالوگ یا دیجیتال بودن و دیگر مواردی هستند که در ادامه همین مقاله در مورد آن ها توضیح خواهیم داد.
عملکرد و بررسی سنسورهای برق صنعتی
سنسورها یک المان تشخیص دهنده هستند که کمیت هایی مثل رنگ ، دما ، حرارت ، فشار ، سطح و … را تشخیص میدهند و به کمیت الکتریکی تبدیل میکند . این کمیت ها میتواند دیجیتالی و آنالوگ باشد. دیجیتالی به صورت صفر و یک میباشد. و فقط دو حالت از مدار را بررسی میکند. ولی در آنالوگ یک رنج را مورد بررسی قرار میدهد. مثل درجه دما ، فشار و میزان سطح یک مخزن
در مبحث بررسی سنسور های برق صنعتی بهتر است به این نکته توجه داشته باشیم. که سنسور ها از سیستم اجرایی یا دستگاه اطلاعاتی که دریافت میکنند. به صورت خروجی به یک تجهیز کنترل کننده مثل plc ارسال میکنند. که در همین موضوع نیز مقاله ای قرار دادیم. با نام plc و اتوماسیون صنعتی که میتوانید مطالعه کنید.
در مقاله اتوماسیون صنعتی خواهیم دانست. که سنسور ها با دریافت ورودی و تشخیص کمیت هایی که صفر و یک نیستند. و دارای رنج میباشند. وظیفه انتقال اندازه این کمیت ها به کنترل کننده های منطقی را اجرا کرده و سپس این کنترل کننده ها سیگنال های الکتریکی دریافتی از سنسور ها را در قسمت CPU پردازش کرده و به اعداد تبدیل میکند.
در بررسی سنسور های برق صنعتی باید بدانیم همه سنسور ها دارای ورودی و خروجی میباشند. ورودی کمیت هایی هستند. که سنسور تشخیص میدهد و خروجی کمیت های آنالوگ یا دیجیتال هستند. که با خروجی سنسور به یک کنترل کننده منطقی متصل میشود.
به عنوان مثال فرض کنید. در یک کارخانه تولیدی دو سنسور تشخیص رنگ داریم. که میخواهیم محصولات خروجی تولید شده را با این سنسور ها از نظر رنگ بندی به صورت جداگانه دو دسته ای تنظیم کنیم. محصولات سبز رنگ به یک طرف هدایت شده و محصولات قرمز به یک طرف دیگر با قرار دارد. این دو سنسور و خروجی آن ها به دو رله فرمان میتوانیم محصولات سبز و قرمز را تشخیص داده و توسط این دو رله از یک دیگر جدا کنیم.
انواع سنسور های صنعتی از نظر عملکرد
سنسور های صنعتی از نظر نوع تشخیص به دسته های زیادی تقسیم میشوند که هر کدام وظیفه تشخیص کمیت های مربوط به خود را دارند همچنین نمیتوان از یک سنسور تشخیص دما توقع تشخیص فاصله را نیز داشت. انواع سنسور ها از نظر نوع تشخیص عبارتند از : سنسور دما، فشار،حرکت ، تصویر ، نور ، لمسی ، رطوبت ، لرزش ، روغن ، رنگ ، سطح، فاصله ، گاز ، فلزات ، مگنت و موارد دیگر که در ادامه به بررسی آن ها میپردازیم.
اجزا سنسور های صنعتی و کاربرد آن ها
اگر بخواهیم بررسی سنسور های برق صنعتی را در زمینه اجزا تشکیل دهنده آن ادامه دهیم باید در نظر داشته باشیم سنسور ها دارای موارد زیر سخت افزاری میباشند:
سیم های سنسور
سنسور های صنعتی به دسته های دو سیمه و سه سیمه و چهار سیمه تقسیم میشوند. دو سیمه ها که در دو نوع AC , DC تقسیم شده اند. دارای یک ورودی و یک خروجی هستند. و سه سیمه ها دارای یک ورودی و دو خروجی میباشند. توسط سنسور های سه سیمه میتوان دو فرمان خروجی صادر کرد. به عنوان مثال یکی برای رله فرمان و دومین خروجی برای یک کانتر جهت شمارش کردن تعداد محصولاتی که سنسور تشخیص میدهد.
عنصر سنسور
قسمت بیرونی سنسور میباشد که وظیفه تشخیص کمیت ها و ارسال یک سیگنال سینوسی به خروجی میباشد.
بدنه
جنس بدنه های سنسور مختلف است. در سنسور های القایی که جهت تشخیص فلزات کاربرد دارد. از فلز تشکیل شده است. در کل بدنه همان قسمتی می باشد که دیگر قسمت های سنسورهای صنعتی درون آن قرار میگیرند.
جهت مطالعه بیشتر در مورد آشنایی با ساختار سنسور با ترجمه مقاله توسط مهندس کیان قویمی کلیک کنید.
سطح اول از مقاله آموزشی آشنایی با تجهیزات برق صنعتی به امید پروردگار به پایان رسید. امیدواریم این مقاله برای همراهان عزیز و هنرجویان محترم مجموعه آموزشی برق آرک مفید واقع شده و همچنین در سطح دوم تجهیزات برق صنعتی مطالب جدید تر و کامل تری خدمت شما ارائه دهیم. با تشکر از همراهی شما مهندسین برق.
ترانسدیوسر چیست؟
ابتدا جهت معرفی اینکه ترانسدیوسر چیست؟ و چه کاربردی دارد باید بدانیم، برای دستگاه هایی که دیجیتال هستند به خصوص دستگاه های اندازه گیری آنها یکی از مهم ترین مشکلاتی که وجود دارد این است که چگونه می توانیم یک کمیت آنالوگ را توسط یک دستگاه دیجیتال اندازه گیری کنیم؟ برای این کار می توانیم با استفاده از یک ترانسدیوسر که به آن مبدل هم می گویند کمیت آنالوگ را به یک کمیت دیجیتال تبدیل کنیم.
ترانسدیوسرها یکی از ابزارهای بسیار مهم برای انجام این فرایند هستند که عملکردشان به نوعی است که یک انرژی را در ورودی دریافت کرده و تبدیل به یک انرژی دیگر می کنند و در خروجی آن را تحویل می دهند.
نحوه عملکرد ترانسدیوسر
یک ترانسدیوسر یا مبدل بر اساس تعریفی که دارد وسیله ای است که می توان با کمک آن به عنوان مثال یک سیگنال الکتریکی را در ورودی آن قرار دهیم و آن سیگنال را تبدیل به یک سیگنال استاندارد مانند سیگنال های ولتاژ و جریان کنیم.
در بعضی موارد از ترانسدیوسر برای انتقال یک خروجی تا مناطق دور استفاده نمود به صورتی که اگر در خروجی یک جریان 5 آمپری وجود داشته باشد، این جریان را می توان به یک اتاق کنترل که مثلا در فاصله 500 متری قرار دارد انتقال داد ولی تنها می توان با کمک ترانسدیوسر این عملیات را انجام داد و ترانس های جریان CT یا ولتاژ VT قابلیت چنین عملکردی را ندارند.
انواع ترانسدیوسر چیست؟
ترانسدیوسرها از انواع گوناگونی تشکیل شده اند که به شرح زیر می باشند:
1- ترانسدیوسر ولتاژ
2- ترانسدیوسر جریان
3- ترانسدیوسر فرکانس
4- ترانسدیوسر مقاومت
5- ترانسدیوسر دما
6- ترانسدیوسر خازنی
جهت مطالعه کامل مطلب در مورد ترانسدیوسر چیست؟ و آشنایی با انواع آن کلید کنید.
