-
تحلیل مدار قدرت و فرمان یک موتور سه فاز آسنکرون رتور قفسی برای اتصال لحظه ای و دائم به شبکه
در این مدار فرمان در ابتدا، تجهیزات حفاظتی شامل فیوز، بی متال و شستی استپ SO قرار می گیرند. در صورتی که شستی استارت S1 فشرده شود، کنتاکتور K وارد مدار می شود و با بسته شدن کنتاکت خودنگهدار آن، این کنتاکتور به صورت دائم به شبکه وصل می شود.
اما در صورتی که شستی دوبل S۲ فشرده شود مسیر کنتاکت خودنگهدار K باز می شود و از طرفی در همان زمان مسیر تغذیه کنتاکتور K به وسیله این شستی بسته می شود تا وصل کنتاکتور K به صورت لحظه ای اتفاق بیفتد.
نکته:
مانند آنچه در مدار فرمان موتور با کارکرد دائم و لحظه ای به چشم می خورد، هرگاه بخواهیم به صورت همزمان، در فرمان یکسان یا متفاوت قطع و وصل را به دو مکان صادر کنیم، از شستی های دوبل استفاده می کنیم.
مدار شماره دو:
-
تحلیل مدار قدرت و فرمان یکی پس از دیگری
مدار یکی پس از دیگری در بسیاری از مکان ها مورد استفاده قرار می گیرد. مانند برخی ماشین های صنعتی که در آنها تا پمپ روغن برای خنک کردن راه اندازی نشود، موتور اصلی نباید راه اندازی گردد. در مدار قدرت و مدار فرمان دو موتور M۱ و M۲ که کارکرد یکی از موتورها وابسته به کارکرد موتور دیگری است. در مدار فرمان این موتورها، بازهم ابتدا تجهیزات حفاظتی قرار می گیرند و برای وابسته کردن عملکرد کنتاکتور K2 به عملکرد کنتاکتور K1، باید کنتاکت بازی از کنتاکتور K1 بر سر راه بوبین کنتاکتور K2 قرار گیرد.
در مدار فرمان اتوماتیک نشان داده شده نیز عملکرد کنتاکتور K2 وابسته به عملکرد کنتاکتور K1 است، بطوری که پس از وصل کنتاکتور K1، ابتدا تایمر K3، وارد مدار می شود و پس از سپری شدن مدت زمان تنظیم شده بر روی تایمر، تیغه باز آن K3 کنتاکتور موتور دوم K2 را وارد مدار خواهد کرد و این کنتاکتور نیز بلافاصله پس از وصل شدن، تایمر را از مدار خارج خواهد کرد.
نکته:
دو کنتاکتور استفاده شده در مدار چپگرد راستگرد، هیچگاه نباید به صورت همزمان وارد مدار شوند. زیرا در مدار، اتصال کوتاه دو فاز پیش خواهد آمد. جهت رفع این مشکل می توان عدم عملکرد کنتاکتور ها را به یکدیگر وابسته نمود، به عبارت دیگر یکی از کنتاکت های بسته هر کدام از کنتاکتورها را بر سر راه کنتاکتور دیگر قرار داد. به این ترتیب بوبین هر کدام از کنتاکتورها که برقدار شود، مسیر تغذیه بوبین کنتاکتور دیگر را باز خواهد کرد و احتمال اتصال کوتاه از بین خواهد رفت.
تعویض آنی جهت گردش در موتورهای سنگین، معمولاً با تنش های شدید مکانیکی و همچنین کشیدن جریان بسیار زیاد از شبکه همراه است. که این امر باعث بروز آسیب های مکانیکی و الکتریکی در این موتورها خواهد شد به همین دلیل حتماً باید این موتورها ابتدا به وسیله شستی اصلی استپ، به طور کامل متوقف شوند و سپس جهت گردش آن ها تغییر نماید. به همین دلیل مدار فرمان آن ها به صورت زیر درخواهد آمد. (کنتاکت های خود نگهدار، با هر دو تیغه باز و بسته شستی های دوبل موازی می شوند)
توجه:
در مدار فرمان چپگرد راستگرد چنانچه برای هر جهت گردش (برای هر کنتاکتور) یک شستی استارت همراه با تیغه خود نگهدار در نظر بگیریم، این احتمال وجود دارد که با فشردن همزمان دو شستی استارت در همان لحظه راه اندازی، معمولاً از شستی های دوبل استفاده می شود تا در همان زمان که فرمان وصل یک کنتاکتور صادر می شود، فرمان قطع کنتاکتور دیگر صادر گردد.
در موتورهای سبک (با قدرت کم) می توان جهت گردش موتور را بدون قطع مدار عوض کرد. بدین منظور، باید در مدار فرمان موتورهای سنگین تغییر کوچکی ایجاد شود و آن تغییر این است که کنتاکت های خودنگهدار تنها تیغه باز شستی های دوبل را دور بزنند در نتیجه در مدار فرمان موتورهای سبک، شستی های دوبل به گونه ای هستند که با فشار بر هر یک، ابتدا مدار کنتاکتور مقابل قطع شده سپس جهت چرخش موتور عوض خواهد شد و با فشار همزمان بر دو شستی نیز هر دو کنتاکتور قطع خواهند شد.
مدار شماره سه:
-
تحلیل مدار فرمان وصل و قطع موتورها یا خاموش و روشن کردن لامپ ها فقط با استفاده از یک شستی
در این مدار فرمان از دو کنتاکتور کمکی و یک کنتاکتور اصلی استفاده می شود. کنتاکتور کمکی K1 وظیفه وصل کنتاکتور اصلی K3 و کنتاکتور کمکی K۲ وظیفه قطع کنتاکتور K3 را بر عهده دارد. با فشار اول بر روی شستی کنتاکتور کمکی K1 وارد مدار شده، با بسته شدن کنتاکت باز آن در مسیر ۵ کنتاکتور اصلی (K۳) وارد مدار می شود.
با ورود کنتاکتور K3 به مدار، کنتاکت باز آن در مسیر ۳ بسته می شود تا شرایط را برای ورود کنتاکتور کمکی K۲ در مرحله بعد فراهم نماید و همزمان کنتاکت بسته آن بر سر راه کنتاکتور کمکی K1 باز می شود تا در مرحله دوم، دیگر کنتاکتور K۱ وارد مدار نشود.
با فشار مجدد بر شستی ۱، این بار کنتاکتور کمکی K۲ وارد مدار می شود و با باز شدن کنتاکت بسته آن در مسیر ۵، کنتاکتور اصلی K۳ قطع می گردد. برای جلوگیری از ورود همزمان K۱ و K۲، کنتاکت بسته ای از هر کدام بر سر راه دیگری قرار خواهد گرفت (در مسیرهای ۱ و ۳).
مدار شماره چهار:
-
تحلیل مدار قدرت و فرمان ترمز با جریان مستقیم یک موتور القایی سه فاز
برای انجام ترمز با جریان مستقیم، سیم پیچ استاتور از شبکه قطع و به یک منبع جریان مستقیم وصل میشود با توجه به اینکه میدان دوار استاتور تبدیل به یک میدان ثابت می شود، قانون لنز ایجاب می کند که برای تضعیف القای ولتاژ و جریان در میله ها یا سیم بندی رتور، رتور باید همانند میدان استاتور بدون حرکت شود.
سیم پیچ های استاتور را می توان به یکی از چهار صورت شکل زیر به ولتاژ DC اتصال داد. در شکل زیر برای هر یک از حالت های اتصال سیم بندی استاتور، اندازه ولتاژ و جریان منبع مورد نیاز نیز بر حسب جریان نامی ( IN ) و مقاومت اهمی سیم پیچی هر فاز R۱ داده شده است.
مدار قدرت ترمز با جریان مستقیم در شکل نشان داده شده است. در این مدار کنتاکتورهای KIM و KYM هیچگاه نباید همزمان با هم وارد مدار شوند.
در مدار فرمان ترمز با جریان مستقیم برای جلوگیری از ورود همزمان، باید کنتاکت بستهای از هر کنتاکتور، بر سر راه کنتاکتور دیگر قرار گیرد. همچنین در این مدار فرمان برای آنکه در لحظه شروع به کار نیز دو کنتاکتور KIM و KYM همزمان وارد مدار نشوند باید از دو شستی دوبل بر سر راه کنتاکتورها استفاده شود. تایمر وظیفه بی برق نمودن کنتاکتور منبع DC و همچنین بی برق نمودن خود را در انتهای کار و پس از توقف موتور بر عهده دارد.
مدار شماره پنج :
-
تحلیل مدار قدرت و فرمان ترمز با جریان مخالف ( با تعویض جای دو فاز)
در یک موتور سه فاز چنانچه جای دو فاز تغذیه کننده سیم بندی استاتور عوض شود، جهت چرخش میدان دوار و در نتیجه جهت چرخش محور موتور عوض خواهد شد.
مدار شماره شش:
-
تحلیل مدار فرمان موتور با دو شستی وصل همزمان یا با تاخیر
در برخی مدارات فرمان مانند مدار فرمان پرس های هیدرولیک برای حفاظت افراد و بویژه دستهای آنها، از دو شستی که با یکدیگر سری شده اند بهره می گیرند که برای وصل شدن کنتاکتور و راه اندازی موتور باید حتما دو شستی وصل همزمان یا با تاخیر بسیار کم نسبت به یکدیگر استفاده شوند.
چنانچه در لحظه ای که موتور متوقف می شود، سیم بندی استاتور از شبکه جدا گردد، موتور متوقف خواهد ماند. مدار قدرت ترمز با جریان مخالف همان مدار قدرت چپگرد، راستگرد است با این تفاوت که در اینجا از یک کلید تابع دور (گریز از مرکز) نیز استفاده می شود.
در زمانی که جای دو فاز عوض می شود و موتور برای تعویض جهت چرخش خود، لحظه ای متوقف می گردد، سیم بندی استاتور با استفاده از کلید گریز از مرکز از شبکه جدا خواهد شد. کنتاکت باز کلید گریز از مرکز بر سر راه کنتاکتور تغییر دهنده جهت چرخش (KYM) قرار می گیرد. با سرعت گرفتن موتور، این کنتاکت، بسته می شود و در زمان توقف موتور این کنتاکت مجدداً باز خواهد شد تا موتور کاملاً بی برق شود.
در مدار فرمان فوق. ، در صورتی که تنها یکی از شستیها فشرده شود یا فشار شستیها بطور همزمان صورت نگیرد، تایمری وارد مدار خواهد شد (KiT). این تایمر پس از تأخیر زمانی بسیار کوتاهی مثلاً ۰٫۵ ثانیه عمل کرده و با باز کردن تیغه باز خود بر سر راه کنتاکتور اصلی (KIM)، دیگر امکان وصل شدن این کنتاکتور را نخواهد داد.
مدار شماره هفت:
-
تحلیل مدار قدرت و فرمان ماشین تراش
مدار قدرت و فرمان ماشین هائی که در آنها بوسیله یک موتور، حرکت رفت و برگشت به سمت چپ و راست یا بالا و پائین بدون توقف وجود دارد (مانند قلم گیر ماشین تراش، بالا برها و …) در ادامه بررسی می شوند. تنها تفاوتی که مدار فرمان این ماشین ها با مدار فرمان چپگرد – راستگرد دارند، استفاده از لیمیت سویچ هایی بر سر راه کنتاکتورهای چپگرد و راستگرد می باشد. هنگامی که بخش متحرک به انتهای مسیر خود می رسد با لیمیت سوئیچ او که به صورت دوبل می باشد، برخورد می کند، در نتیجه ابتدا تیغه بسته لیمیت سوئیچ S1، کنتاکتور KIM را قطع می کند و در همان لحظه تیغه باز ای مانند یک شستی استارت کنتاکتور KM را برقدار می کند تا جهت چرخش موتور عوض شود و بخش متحرک مجددا به سر جای خود بازگردد.
با رسیدن بخش متحرک به سرجای خود، لیمیت سوئیچ دیگری (۱۲) فشرده می شود و با فشار بر این لیمیت سوئیچ، تیغه بسته آن باز شده، کنتاکتور KTM بی برق می شود.
نکته:
برای محدود کردن حرکت بخش متحرک در ماشین هایی که حرکت رفت و برگشتی به طرف بالا و پائین یا چپ و راست دارند، از لیمیت سوئیچ استفاده می شود. همچنین مدار فرمان و مدار قدرت در این موتورها تا حد بسیار زیادی شبیه به مدار قدرت و مدار فرمان چپگرد – راستگرد می باشند.
