هل تساءلت يومًا ما الذي يحافظ على سلامة وموثوقية الأنظمة الكهربائية في منزلك؟ تلعب الأجهزة الكهربائية ذات الجهد المنخفض، مثل قواطع الدوائر الكهربائية والموصلات، دورًا حاسمًا في ضمان ذلك. تزيل هذه المقالة الغموض عن الأنواع والوظائف المختلفة لهذه الأجهزة، وتوضح بالتفصيل كيفية حمايتها من الأحمال الزائدة والدوائر القصيرة، وتقدم إرشادات لاختيارها واستخدامها. من خلال قراءة المزيد، ستحصل على رؤى قيمة للحفاظ على نظام كهربائي آمن وفعال في منزلك أو مكان عملك.
يُستخدم قاطع الدائرة الكهربائية منخفض الجهد، المعروف أيضاً باسم المفتاح الأوتوماتيكي أو مفتاح الهواء، للتحكم في التشغيل والإيقاف غير المتكرر في دوائر التوزيع منخفضة الجهد. ويمكنه فصل الدائرة المعطوبة تلقائياً في حالة حدوث ماس كهربائي أو حمل زائد أو جهد منخفض ويعمل كجهاز تحكم وحماية.
توجد عدة أنواع من قواطع الدائرة، بما في ذلك قواطع الدائرة الكهربائية ذات الإطار DW، والغطاء البلاستيكي DZ، وDS DC السريع، وDWX، وDWZ قواطع الدائرة الكهربائية المحددة للتيار. يتم التفريق بين كل نوع بناءً على الاستخدام المقصود والخصائص الهيكلية.
يُستخدم قاطع الدائرة الكهربائية ذو الإطار DW في المقام الأول لحماية خطوط التوزيع، بينما يمكن استخدام قاطع الدائرة الكهربائية ذو الغلاف البلاستيكي DZ لحماية خطوط التوزيع والتحكم فيها، وكذلك لحماية المحركات، والإضاءة، والدوائر الكهربائية الحرارية.
ستقدم هذه المقالة لمحة موجزة عن هيكل ومبدأ العمل والاستخدام وطريقة اختيار قاطع الدارة المصبوب كمثال.
يتألف قاطع الدائرة الكهربائية في المقام الأول من ثلاثة مكونات رئيسية: الملامسات، ونظام إطفاء القوس، وإطلاقات مختلفة بما في ذلك التيار الزائد، وفقدان الجهد (الجهد المنخفض)، والإطلاقات الحرارية، والتحويلة، والإطلاقات الحرة.
يوضح الرسم التخطيطي في الشكل 1-8 مبدأ عمل قاطع الدائرة، بما في ذلك رموزه البيانية.
يمكن لآلية التشغيل إغلاق مفتاح القاطع يدوياً أو كهربائياً. بمجرد إغلاق التلامسات، تقوم آلية التعثر الحر بتثبيتها في وضع الإغلاق.
يعمل محرر التيار الزائد على حماية الخط من الدوائر القصيرة والتيار الزائد. إذا تجاوز التيار في الخط القيمة المحددة، يولد محرر التيار الزائد قوة كهرومغناطيسية، مما يؤدي إلى تعثر الخطاف وفصل التلامس المتحرك بسرعة تحت شد الزنبرك. يتيح هذا الإجراء وظيفة التعثر في تحرير الدائرة القصيرة.
الشكل 1-8 الرسم التخطيطي والرموز البيانية لمبدأ عمل قاطع الدائرة الكهربائية
يتم استخدام الإطلاق الحراري لحماية الخط من الحمل الزائد ويعمل على نفس مبدأ المرحل الحراري.
يوفر تحرير فقدان الجهد (الجهد المنخفض) حماية ضد فقدان الجهد.
كما هو موضح في الشكل 1-8، يتم توصيل ملف تحرير فقدان الجهد مباشرةً بمصدر الطاقة ويكون في حالة "السحب للداخل"، مما يسمح بإغلاق قاطع الدائرة بشكل طبيعي.
في حالة انقطاع التيار الكهربائي أو انخفاض الجهد، تصبح قوة الجذب لتحرير فقدان الجهد أضعف من قوة رد فعل الزنبرك، مما يتسبب في دفع الزنبرك للقلب الحديدي المتحرك لأعلى وتعطيل الخطاف، وبالتالي تعطل قاطع الدائرة الكهربائية.
يُستخدم محرر التحويلة للتعثر عن بُعد ويتم تنشيطه بالضغط على زر التحكم عن بُعد، والذي يقوم بتشغيل التحرير وتوليد قوة كهرومغناطيسية للتعثر.
يجب اختيار حماية قاطع الدائرة الكهربائية المناسبة بناءً على الاحتياجات المحددة، ويمكن أيضًا الإشارة إلى هذه المعلومات في الرمز البياني كما هو موضح في الشكل 1-8.
يعرض الرمز البياني لقاطع الدارة ثلاثة أوضاع حماية: فقدان الجهد، والحمل الزائد، والتيار الزائد.
عند اختيار قاطع دارة منخفضة الجهد، يجب مراعاة العوامل التالية:
وحدة التحكم هي جهاز تشغيل يدوي يتحكم مباشرة في التيارات العالية (تتراوح من 10 أمبير إلى 600 أمبير) في الدائرة الرئيسية. بعض الأنواع الشائعة من وحدات التحكم تشمل وحدة التحكم من نوع كام KT، ووحدة التحكم في الأسطوانة من نوع KG، ووحدة التحكم في الطائرة من نوع KP.
تتشابه وظائف ومبادئ تشغيل وحدات التحكم هذه بشكل عام. إذا أخذنا وحدة التحكم في الكامة كمثال، فهي عبارة عن وحدة تحكم يدوية واسعة النطاق تُستخدم في المقام الأول للتحكم في بدء التشغيل والإيقاف وتنظيم السرعة والتبديل والكبح للمحركات غير المتزامنة ذات الجرح الصغير إلى المتوسط الحجم في معدات الرفع. وهي مناسبة أيضًا للتطبيقات الأخرى التي لها متطلبات مماثلة.
تتكون وحدة التحكم بالكاميرا من ملامسات، وعمود دوّار، وكامة، ورافعة ومقبض، وغطاء إطفاء القوس، وآلية تحديد الموضع. يوضح الشكل 1-9 مخطط المبدأ الهيكلي والرموز البيانية لوحدة تحكم الكامة.
تحتوي وحدة التحكم في الكامة على مجموعات متعددة من الملامسات التي يتم التحكم فيها بواسطة كامات متعددة، مما يسمح بالتحكم المتزامن في ملامسات متعددة في دوائر معقدة. وبما أن هناك العديد من الملامسات في وحدة التحكم بالكامة، فإن كل اتصال في كل موضع مختلف، ولا يمكن تمثيله بملامسات عادية مفتوحة ومغلقة.
يوضح الشكل 1-9 (أ) الرسم البياني التخطيطي لوحدة تحكم كاميرا ذات 12 موضعاً ذات قطب واحد. يشير الرمز البياني في الشكل 1-9 (ب) إلى أن هناك 12 موضعاً لهذا الملامس، وتمثل النقطة السوداء الصغيرة في الشكل أن الملامس الموضعي متصل. كما يتضح من الرسم التخطيطي، عندما يتم تدوير المقبض إلى المواضع 2، و3، و4 و10، تكون الملامس متصلة بواسطة الكامة.
يوضح الشكل 1-9 (ج) وحدة تحكُّم كامات ذات 5 أقطاب بـ 12 موضعاً، والتي تتكون من خمس وحدات تحكُّم كامات ذات 12 موضعاً بقطب واحد. ويوضح الشكل 1-9 (د) الرمز البياني لوحدة تحكم كامات ذات 4 أقطاب 5 مواضع، مما يشير إلى وجود 4 ملامسات، كل منها ذو 5 مواضع. تمثل النقطة السوداء الصغيرة في الشكل أن الملامس متصل في هذا الموضع. على سبيل المثال، عندما يتم تدوير المقبض إلى الموضع 1 على اليمين، تكون جهات الاتصال 2 و4 متصلة.
تتميز وحدة التحكم بالكاميرا بسعة تلامس كبيرة وجهاز إطفاء القوس، حيث يمكنها التحكم مباشرة في المحرك. وتشمل مزاياها دائرة تحكم بسيطة، وعدد قليل من عناصر التبديل، وسهولة الصيانة. ومع ذلك، فإن لها أيضًا بعض العيوب، مثل حجمها الكبير، وتشغيلها الثقيل، وعدم القدرة على التحكم فيها عن بُعد.
تتضمن بعض وحدات التحكم في الكاميرات المستخدمة حاليًا سلسلة KT10 وKTJL4 وKTJL5 وKTJL6.
الشكل 1-9 مخطط المبدأ الهيكلي والرموز البيانية لوحدة التحكم بالكامات
تُستخدم الملامسات عادةً للتحكم في المحركات ومعدات التدفئة الكهربائية, اللحام الكهربائي الماكينات وبنوك المكثفات والأجهزة الكهربائية الأخرى. ويمكنها تشغيل وإيقاف تشغيل الدوائر الرئيسية للتيار المتردد والتيار المستمر بشكل متكرر لتمكين التحكم الآلي عن بُعد.
تتميز الملامسات بوظيفة حماية تحرير الجهد المنخفض وتستخدم على نطاق واسع في دوائر التحكم الأوتوماتيكي للمحركات الكهربائية. هناك نوعان من الملامسات: ملامسات التيار المتردد وملامسات التيار المستمر. يركز الوصف التالي على ملامسات التيار المتردد.
يوضح الشكل 1-10 المخطط الهيكلي والرموز البيانية لملامس التيار المتردد.
الآلية الكهرومغناطيسية
تتكون الميكانيكية الكهرومغناطيسية من ملف، وقلب متحرك (حديد التسليح)، وقلب ثابت.
نظام الاتصال
يتكون نظام التلامس الخاص بملامس التيار المتردد من ملامس رئيسي وملامس مساعد.
يتم استخدام التلامس الرئيسي لتوصيل وكسر الدائرة الابتدائية وعادةً ما يحتوي على ثلاثة أو أربعة أزواج من التلامسات المفتوحة عادةً.
يخدم التلامس الإضافي غرض التحكم في الدائرة ويعمل كتعشيق كهربائي أو تحكم. وعادة ما يكون له زوجان من التلامسات المفتوحة عادة وزوجان من التلامسات المغلقة عادة.
جهاز إطفاء القوس الكهربائي
جميع الملامسات التي تزيد سعتها عن 10 أمبير مزودة بجهاز إطفاء القوس الكهربائي.
بالنسبة للملامسات ذات السعة الصغيرة، غالبًا ما يتم استخدام ملامسات جسر القوس الكهربائي المزدوج للمساعدة في إطفاء القوس الكهربائي.
بالنسبة للملامسات ذات السعة الكبيرة، غالبًا ما يتم استخدام غطاء إطفاء القوس القوسي الطولي وهيكل إطفاء القوس الشبكي.
الأجزاء الأخرى
تشمل الأجزاء الأخرى نابض رد فعل، ونابض عازل، ونابض ضغط تلامسي، وآلية نقل، وغطاء صدفة، وغيرها.
يتم تمييز الملامس برقم طرفي، مع تحديد الملفين A1 وA2. يتم توصيل الملامسات الرئيسية 1 و3 و5 إلى جانب الطاقة، بينما يتم توصيل 2 و4 و6 إلى جانب الحمل.
يتم تمثيل التلامس الإضافي برقمين، حيث يمثل الرقم الأول رقم تسلسل التلامس الإضافي، ويمثل الرقم الأخير (3 و4) التلامس المفتوح عادة، بينما يمثل الرقمان 1 و2 التلامس المغلق عادة.
مبدأ التحكم في الملامس واضح ومباشر.
عندما يتم تزويد الملف بالجهد المقنن، تتولد قوة كهرومغناطيسية تتغلب على قوة رد فعل الزنبرك، مما يتسبب في تحرك القلب الحديدي المتحرك إلى أسفل.
تدفع الحركة الهبوطية للقلب الحديدي المتحرك إلى أسفل قضيب التوصيل العازل والتلامس المتحرك إلى أسفل، وبالتالي إغلاق التلامس المفتوح عادةً وفصل التلامس المغلق عادةً.
عندما يفقد الملف الطاقة أو ينخفض الجهد إلى أقل من جهد التحرير، تصبح القوة الكهرومغناطيسية أضعف من قوة رد فعل النابض، مما يتسبب في فصل التلامس المفتوح عادةً وإغلاق التلامس المغلق عادةً.
الفولتية المقدرة
يشير الجهد المقنن للموصل إلى الجهد المقنن لملامسه الرئيسي.
في أنظمة التيار المتردد، يمكن أن يتراوح الجهد المقنن من 220 فولت إلى 1140 فولت في ظروف خاصة، مع وجود تصنيفات شائعة هي 380 فولت و660 فولت. أما في أنظمة التيار المستمر، فإن الفولتية المقننة الأكثر شيوعًا هي 110 فولت و220 فولت و440 فولت.
التيار المقنن
يشير التيار المقنن لملامس ما إلى الحد الأقصى للتيار الذي يمكن لملامسه الرئيسي التعامل معه أثناء التشغيل في ظل ظروف محددة، مثل الجهد المقنن وفئة الخدمة وتردد التشغيل.
في الوقت الحاضر، تتراوح التصنيفات الحالية الشائعة الاستخدام من 10 أمبير إلى 800 أمبير.
الجهد المقنن لملف الشفط
تيار متردد 36 فولت و127 فولت و220 فولت و380 فولت، تيار مستمر 24 فولت و48 فولت و220 فولت و440 فولت.
العمر الميكانيكي والعمر الكهربائي
الملامسات هي أجهزة كهربائية تُستخدم بشكل متكرر ويجب أن تتمتع بعمر افتراضي ميكانيكي وكهربائي عالٍ، وهو مؤشر مهم لجودة المنتج.
تردد التشغيل المقدر
يشير تردد التشغيل المقنن لملامس إلى الحد الأقصى لعدد العمليات المسموح بها في الساعة، وعادةً ما يكون 300 عملية في الساعة أو 600 عملية في الساعة أو 1200 عملية في الساعة.
قيمة الإجراء
تشير قيمة الإجراء إلى جهد السحب وجهد التحرير للموصل.
يتم تحديد أن الملامس يجب أن يسحب بشكل موثوق عندما يكون جهد السحب أكبر من 85% من الجهد المقنن للملف، ويجب ألا يكون جهد التحرير أعلى من 70% من الجهد المقننن للملف.
ملامسات التيار المتردد الشائعة
هناك عدة أنواع شائعة من ملامسات التيار المتردد، بما في ذلك سلسلة cjl0 و cjl2 و cj10x و cj20 و cjxl و CJX2 و 3TB و 3td.
(1) اختر نوع الملامس المناسب بناءً على خصائص الحمل.
(2) يجب أن يكون الجهد المقنن مساويًا لجهد تشغيل الدائرة الرئيسية أو أكبر منه.
(3) يجب أن يكون التيار المقنن مساويًا للتيار المقنن للدائرة المتحكم بها أو أكبر منه.
(4) يجب ضبط حمل المحرك حسب الضرورة بناءً على وضع التشغيل الخاص به.
(5) يجب أن يتطابق الجهد المقنن وتردد الملف مع الجهد والتردد المحددين لدائرة التحكم.
البادئ عبارة عن مجموعة كاملة من أجهزة التحكم ذات الجهد المنخفض المستخدمة للتحكم في بدء تشغيل وإيقاف محرك غير متزامن ثلاثي الأطوار.
يستخدم بادئ تشغيل تخفيف الضغط من النوع QJ محولًا ذاتيًّا لتقليل الجهد ويستخدم للتحكم في بدء تشغيل تخفيف الضغط غير المتكرر لمحرك غير متزامن قفصي ثلاثي الأطوار.
أما بادئ التشغيل QX، من ناحية أخرى، فهو بادئ تشغيل متدرج بنجمة دلتا.
تختلف دوائر التحكم لمختلف بادئات التشغيل بناءً على طراز المحرك وسعته.
الجهاز الكهربائي الرئيسي هو جهاز يُستخدم للتحكم في ملامسات المفاتيح في دائرة التحكم، مما يمكّنه من أداء مهام التحكم اللازمة.
يُستخدم هذا الجهاز على نطاق واسع ويأتي في أشكال متنوعة، بما في ذلك الأزرار، ومفاتيح الحد، ومفاتيح القرب، ومفاتيح التحويل الشاملة، ومفاتيح التحكم الرئيسية، ومفاتيح التحديد، ومفاتيح القدم.
الزر هو جهاز تحكم يستخدم على نطاق واسع مع بنية بسيطة وسهولة في التشغيل.
هيكل الأزرار وأنواعها ونماذجها الشائعة
يتألف الزر من غطاء زر، ونابض رجوع، وملامس جسر، وغطاء. ويبين الشكل 1-20 هيكلها في الشكل 1-20، إلى جانب رمزها البياني.
التلامسات الموجودة في الزر هي تلامسات جسرية ذات تيار مقنن أقل من 5 أمبير.
يتم تصنيف الملامسات أيضاً إلى ملامسات مفتوحة عادةً (ملامسات الكسر الديناميكي) وملامسات مغلقة عادةً (ملامسات الإغلاق الديناميكي).
يمكن تصنيف الأزرار بناءً على شكلها وطريقة تشغيلها إلى أزرار مسطحة وأزرار إيقاف الطوارئ.
يظهر زر إيقاف الطوارئ، المعروف أيضًا باسم زر رأس الفطر، في الشكل 1-20 (ج).
بالإضافة إلى ذلك، تأتي الأزرار بأنواع مختلفة مثل أزرار المفاتيح، والمقابض، وأزرار السحب، وأنواع الأذرع العامة، والأنواع المضيئة، وغيرها.
الشكل 1-20 رسم تخطيطي لبنية الأزرار والرموز البيانية
يمكن تقسيم طريقة عمل التلامس في الأزرار إلى نوعين: العمل المباشر والعمل الجزئي.
إن الأزرار الموضحة في الشكل 1-20 هي من نوع الإجراء المباشر، وترتبط سرعة إجراء التلامس بالسرعة التي يتم الضغط بها على الزر.
تكون سرعة تحويل حركة التلامس لزر البوصلة سريعة، ولا ترتبط بسرعة الضغط على الزر. ويوضح الشكل ١-٢١ مبدأ العمل في الشكل ١-٢١.
يتكون التلامس المتحرك في الزر من قصبة مشوهة. وعندما يتم الضغط على القصبة المنحنية إلى أسفل وتسقط أسفل القصبة المسطحة، فإنها تتشوه بسرعة وترتد ملامس القصبة المسطحة إلى أعلى، مما يؤدي إلى حركة تلامس فورية.
يُعرف الزر الصغير الصغير أيضاً بالمفتاح الصغير.
يمكن استخدام المفاتيح الصغيرة في العديد من المرحلات ومفاتيح الحد، مثل مرحلات الوقت ومرحلات الضغط ومفاتيح الحد.
الشكل 1-21 مخطط مبدأ العمل لزر البوصة
يتم عادةً إعادة ضبط الأزرار وإغلاقها ذاتياً.
الزر الأكثر استخدامًا هو زر إعادة الضبط المسطح، الموضح في الشكل 1-20 (أ).
صُمم الزر بحيث يكون الزر متدفقاً مع الغلاف لمنع اللمس العرضي للأجسام الغريبة.
لون الزر
الزر الأحمر مخصص لوظائف مثل "إيقاف التشغيل" و"إيقاف التشغيل" و"الطوارئ".
يُفضل استخدام الأزرار الخضراء لوظائف "بدء التشغيل" أو "التشغيل"، ولكن الأزرار باللون الأسود أو الأبيض أو الرمادي مقبولة أيضًا.
إذا كان الزر يخدم أغراضًا مزدوجة، مثل "بدء التشغيل" و "الإيقاف" أو "التشغيل" و "إيقاف التشغيل"، فلا ينبغي أن يكون الزر أحمر أو أخضر بل أسود أو أبيض أو رمادي.
بالنسبة للأزرار التي يتم تنشيطها عند الضغط عليها وإلغاء تنشيطها عند تحريرها (مثل أزرار "البوصلة")، فإن الأزرار السوداء أو البيضاء أو الرمادية أو الخضراء مقبولة، مع تفضيل الأزرار السوداء.
يجب استخدام الأزرار الزرقاء أو السوداء أو البيضاء أو الرمادية لوظائف إعادة الضبط الفردي.
يجب حجز الأزرار الحمراء للأزرار ذات الوظائف مثل "إعادة الضبط" و"الإيقاف" و"إيقاف التشغيل".
لا ينبغي استخدام زر الإضاءة لغرض زر "الطوارئ".
مبدأ اختيار الأزرار
(1) اختر زر التحكم المناسب بناءً على التطبيق، مثل النوع المفتوح، والنوع المقاوم للماء، والنوع المضاد للتآكل، وما إلى ذلك.
(2) استنادًا إلى الاستخدام المقصود، حدد نوع الزر المناسب، مثل نوع المفتاح، ونوع الطوارئ، ونوع المصباح، وما إلى ذلك.
(3) تحديد عدد الأزرار المطلوبة لدائرة التحكم، بما في ذلك خيارات مثل الزر المفرد، والزر المزدوج، والزر الثلاثي، والزر المتعدد.
(4) حدد لون الأزرار وأضواء المؤشر بناءً على متطلبات الإشارة إلى حالة العمل وظروفه.
يوضّح الجدول 1-1 معنى لون الزر.
| الألوان | المعنى | مثال على ذلك |
|---|---|---|
| أحمر | التعامل مع الحوادث | التوقف في حالات الطوارئ |
| إطفاء الاحتراق | ||
| إيقاف أو "إيقاف التشغيل" | إيقاف التشغيل العادي | |
| إيقاف محرك واحد أو أكثر | ||
| إيقاف التشغيل المحلي للوحدة | ||
| قطع مفتاح إعادة الضبط مع وظيفة "إيقاف التشغيل" أو "إيقاف التشغيل" | ||
| أخضر | بدء التشغيل أو "التشغيل" | البداية العادية |
| بدء تشغيل محرك واحد أو أكثر | ||
| بدء التشغيل المحلي للجهاز | ||
| تشغيل جهاز تبديل (تشغيله) | ||
| أصفر | شارك في | منع الحوادث |
| تقوم المعلمة بإيقاف الحالة غير الطبيعية | ||
| تجنب التغييرات غير المرغوب فيها (الحوادث) | ||
| أزرق | أي نية محددة غير مدرجة في اللون أعلاه | جميع المعاني غير المدرجة في الأحمر والأصفر والأخضر: يمكن استخدام اللون الأزرق |
| أسود، رمادي، أبيض | لا توجد نية محددة | أي وظيفة أخرى غير زر "إيقاف التشغيل" أو زر "إيقاف التشغيل" لوظيفة واحدة |
مفتاح التنقل، المعروف أيضًا باسم مفتاح الحد، له أنواع مختلفة. ويمكن تصنيفه إلى نوع الحركة المباشرة ونوع الحركة الدقيقة والنوع الدوّار استناداً إلى شكل حركته، وإلى نوع التلامس والنوع غير التلامسي استناداً إلى طبيعة التلامس.
يشار إلى مفتاح التنقل المزود بملامس ببساطة باسم مفتاح التنقل. مبدأ عمله مشابه لمبدأ عمل الزر، باستثناء أنه يتم تنشيطه عن طريق حركة التلامس للأجزاء المتحركة لآلات الإنتاج، بدلاً من الضغط عليه باليد. يُستخدم هذا المفتاح للتحكم في اتجاه أو سرعة أو حجم شوط أو موضع ماكينات الإنتاج، ويمكن أن يتخذ هيكله أشكالاً عديدة.
ويرد في الشكل 1-22 مخطط مبدأ العمل والرموز البيانية لمختلف أنواع تشغيل مفاتيح التبديل المتنقلة. وتشمل المعالم الرئيسية لمفتاح التبديل المتنقل نوعه، ومفتاح تبديل الحركة وجهد التشغيل والقدرة الحالية للتلامس.
في الوقت الحالي، تشمل العلامات التجارية الشهيرة لمفاتيح التبديل المتنقلة المحلية سلسلة LXk3 و3se3 وLXl9 وLXW وLX. مفاتيح التبديل المتنقلة الشائعة الاستخدام هي سلسلة LX19 وLXW5 وLXk3 وLX32 وLX33.
مفتاح السفر بدون تلامس
يعمل مفتاح التنقل بدون تلامس، والذي يُشار إليه أيضًا باسم مفتاح القرب، كبديل لمفتاح التنقل التلامسي التقليدي ويوفر التحكم في التنقل وحماية الحد.
وبالإضافة إلى استخدامه في التحكم في الحركة، يمكن استخدامه أيضًا في تطبيقات مختلفة مثل العد عالي التردد، وقياس السرعة، والتحكم في مستوى السائل، والكشف عن حجم الجزء، والتوصيل التلقائي في برامج التشغيل الآلي.
نظرًا لمشغل عدم التلامس، وسرعة الحركة السريعة، ومسافة الكشف المرنة، والإشارة المستقرة والموثوقة، وعمر الخدمة الطويل، ودقة تحديد المواقع المتكررة العالية، والقدرة على العمل في بيئات العمل القاسية، فإن مفتاح التنقل بدون تلامس يستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل أدوات الماكينات والمنسوجات والطباعة والبلاستيك.
هناك نوعان رئيسيان من مفاتيح التبديل المتنقلة غير التلامسية: النشطة وغير النشطة. ومعظم مفاتيح التبديل المتنقلة غير التلامسية نشطة، وتتألف من عنصر كشف ودائرة تضخيم ودائرة دفع الخرج، وتعمل عادة بتيار تيار مستمر من 5 فولت إلى 24 فولت أو تيار متردد 220 فولت.
يعرض الشكل 1-23 مخطط كتلة هيكلي لمفتاح تقارب نشط ثلاثي الأسلاك.
يمكن تصنيف مفاتيح القرب إلى عدة أنواع بناءً على مبدأ عملها، بما في ذلك التذبذب عالي التردد، والموجات فوق الصوتية، والسعة، والحث الكهرومغناطيسي، والمغناطيس الدائم، وعنصر هول، وأنواع الحساسات المغناطيسية.
كل نوع من مفاتيح القرب لديه القدرة على اكتشاف الأجسام المختلفة. على سبيل المثال، يمكن لمفتاح القرب السعوي، على سبيل المثال، اكتشاف الأجسام الصلبة أو السائلة أو المسحوق. وهو يتكون من مذبذب سعوي ودائرة إلكترونية، حيث توجد السعة في واجهة الاستشعار. عندما يقترب جسم ما، يتسبب ذلك في حدوث تغيير في قيمة السعة، مما يؤدي إلى إشارة خرج.
من ناحية أخرى، تم تصميم مفتاح القرب هول للكشف عن المجالات المغناطيسية. ويستخدم عادةً مع الفولاذ المغناطيسي كجسم مكتشف وله جهاز حساس مغناطيسي داخلي حساس فقط للمجالات المغناطيسية العمودية على الوجه الطرفي للمستشعر. عندما يكون القطب المغناطيسي (الشمالي أو الجنوبي) مواجهاً لمفتاح القرب، يكون خرج المفتاح إما عالي المستوى أو منخفض المستوى.
مفتاح القرب بالموجات فوق الصوتية مثالي للكشف عن الأجسام التي يصعب الوصول إليها. لا يتأثر بعوامل صوتية أو كهربائية أو بصرية أو غيرها، ويمكنه اكتشاف الأجسام الصلبة أو السائلة أو المسحوق طالما أنها يمكن أن تعكس الموجات فوق الصوتية. يتكون المفتاح من مستشعر خزفي كهرضغطية وجهاز إلكتروني لإرسال واستقبال الموجات فوق الصوتية ومفتاح جسر يتم التحكم فيه بالبرمجة لضبط نطاق الكشف.
يستخدم مفتاح القرب المتذبذب عالي التردد للكشف عن المعادن المختلفة. ويتكون من مذبذب عالي التردد ودائرة متكاملة أو مضخم ترانزستور ومخرج. ويتمثل مبدأ عمله في أنه عندما يقترب جسم معدني من ملف المذبذب، فإنه يولد تيارات دوامة تمتص طاقة المذبذب، مما يؤدي إلى توقف المذبذب. يتم بعد ذلك تشكيل إشارات التذبذب والتوقف وتضخيمها إلى إشارات تبديل، والتي تشكل الخرج.
مفاتيح التبديل القرب لها أشكال مختلفة للإخراج، بما في ذلك سلكين وثلاثة أسلاك وأربعة أسلاك، ويمكن أن تكون مخرجات الترانزستور الخاصة بها NPN أو PNP. وتأتي بأشكال مختلفة، بما في ذلك المربع والمستدير والفتحة والمنفصلة.
يوضّح الشكل 1-24 مبدأ عمل مفتاح القرب الكهروضوئي ثلاثي الفتحات NPN ثلاثي الأسلاك ومخطط عمل مفتاح كهروضوئي للفصل عن بُعد.
تشمل السمات الرئيسية لمفتاح القرب نوعه، ونطاق مسافة الحركة، وتردد الحركة، وزمن الاستجابة، ودقة التكرار، ونوع الخرج، وجهد التشغيل، وسعة تلامس الخرج.
يمكن رؤية التمثيل البياني لمفتاح القرب في الشكل 1-25.
هناك أنواع مختلفة من مفاتيح التبديل القربية، بما في ذلك المفاتيح المحلية الشائعة الاستخدام مثل سلسلة LJ و 3sg و lxj18. كما تستخدم مفاتيح القرب المستوردة على نطاق واسع في الصين.
اختيار مفتاح تبديل السفر التلامسي
عند اختيار مفتاح انتقال التلامس، يجب مراعاة العوامل التالية:
اختيار مفتاح القرب
إن مفتاح التحويل هو جهاز كهربائي متعدد الاستخدامات مزود بتروس وملامسات وعناصر تحكم في الحلقة. وهو يخدم مجموعة متنوعة من الأغراض، بما في ذلك استبدال الخط، والتحكم عن بعد، وقياس الأميتر والفولتميتر في معدات التحكم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه للتحكم في بدء التشغيل والتبديل وتنظيم سرعة المحركات ذات السعة الصغيرة.
يتشابه مبدأ تشغيل مفتاح التحويل مع مبدأ تشغيل وحدة التحكم بالكامة، ولكن يتم استخدام الاثنين في تطبيقات مختلفة. تُستخدم وحدة التحكم في الكامة في المقام الأول للتحكم المباشر في المعدات الكهربائية مثل المحركات في الدائرة الرئيسية، بينما يستخدم مفتاح التحويل بشكل أساسي في دائرة التحكم للتحكم غير المباشر في الآلات الكهربائية من خلال المرحلات والموصلات.
هناك نوعان رئيسيان من مفاتيح التحويل يشيع استخدامهما: مفتاح التحويل العالمي ومفتاح التحويل المختلط. ولكليهما هياكل ومبادئ تشغيل متشابهة ويمكن أن يكونا قابلين للتبديل في بعض التطبيقات.
يتم تصنيف مفتاح التحويل أيضًا إلى ثلاثة أنواع بناءً على هيكله: تركيبة عادية، وتركيبة مفتوحة، وتركيبة حماية. ووفقاً للغرض منه، فإنه ينقسم إلى فئتين: التحكم في الأوامر الرئيسية والتحكم في المحرك.
الرموز الرسومية المستخدمة لتمثيل مفتاح التحويل هي نفس الرموز المستخدمة لوحدة التحكم بالكاميرا، كما هو موضح في الشكل 1-26. ويبين الجدول 1-2 حالة التشغيل والإيقاف لملامس مفتاح التحويل.
تشمل المواصفات الرئيسية لمفتاح التحويل النوع، ونوع المقبض، وجدول حالة التشغيل/إيقاف التشغيل للملامسات، والجهد التشغيلي، وعدد الملامسات، والسعة الحالية. يتم شرحها بمزيد من التفصيل في دليل المنتج.
تشمل مفاتيح التحويل شائعة الاستخدام مفاتيح التحويل LW2 وLW5 وLW6 وLW8 وLW9 وLWL2 وLWL6 وVK وLB 3 وHz.
تُستخدم السلسلة LW2 للتحكم في دائرة تشغيل قواطع الدائرة الكهربائية عالية الجهد، بينما تُستخدم السلسلة LW5 و LW6 بشكل أساسي للتحكم في الخطوط أو المحركات في أنظمة الدفع الكهربائية. يمكن أيضًا تركيب السلسلة LW6 في تكوين مزدوج العمود، حيث تكون الأعمدة متشابكة مع التروس ويتم تشغيلها بواسطة مقبض واحد.
يمكن تزويد المفتاح بـ 60 زوجاً من التلامسات كحد أقصى.
عند اختيار مفتاح التحويل، من المهم مراعاة العوامل التالية:
المقاومة هي مكون كهربائي أساسي موجود في مختلف المنتجات الكهربائية، ويمكن تصنيفها إلى نوعين:
الفئة الأولى هي مكونات المقاومة، والتي تستخدم في المنتجات الإلكترونية ذات التيار الضعيف. الفئة الثانية هي أجهزة المقاومة الصناعية (يشار إليها عادة باسم المقاومات)، والتي تستخدم لتنظيم خطوط التيار المتردد والتيار المستمر ذات الجهد المنخفض والتيار العالي، وكذلك التحكم في بدء تشغيل المحركات وكبحها وسرعتها.
والمقاومات الأكثر استخدامًا هي المقاومات اللوحية ZB والمقاومات الأنبوبية ZG، والتي تُستخدم لتنظيم التيار في الدوائر ذات الجهد المنخفض. من ناحية أخرى، تُستخدم المقاومات ZX بشكل أساسي لبدء التشغيل والكبح والتحكم في سرعة محركات التيار المتردد ومحركات التيار المستمر.
تشمل المواصفات الفنية الرئيسية للمقاوم الجهد المقنن وقدرة التسخين وقيمة المقاومة والتيار المسموح به وثابت زمن التسخين وثابت زمن التسخين وخطأ المقاومة والأبعاد الكلية.
يعرض الشكل 1-27 الرموز البيانية للمقاومات.
تشبه وظيفة المقاومة المتغيرة وظيفة المقاومة، ولكن مع اختلاف مهم: في حين أن مقاومة المقاوم ثابتة، يمكن ضبط مقاومة المقاومة المتغيرة باستمرار. في دوائر التحكم، يمكن ضبط قيمة المقاومة عن طريق توصيل المقاومات على التوالي أو على التوازي أو عن طريق اختيار أقسام مختلفة من المقاومة. عندئذٍ تكون قيمة المقاومة قابلة للتعديل على خطوات فقط.
تشمل الأنواع الشائعة من المتغيرات المتغيرة المتغيرة السلكية المنزلقة BC، والتي تستخدم لتنظيم التيار والجهد في الدوائر والتحكم في المعدات والأدوات الإلكترونية أو تنظيمها. تُستخدم متغيرات الإثارة من نوع BL لتنظيم إثارة أو سرعة محركات التيار المستمر، وتستخدم متغيرات بدء التشغيل BQ لبدء تشغيل محركات التيار المستمر، وتستخدم متغيرات BT لتنظيم إثارة أو سرعة محركات التيار المستمر، وتستخدم متغيرات BP الحساسة للتردد للتحكم في بدء تشغيل المحركات غير المتزامنة ذات الجرح المتردد ثلاثي الأطوار.
تتشابه المعلمات التقنية الرئيسية للمتغيرات المتغيرة مع تلك الخاصة بالمقاومات. ويمكن رؤية الرموز البيانية للمقاومات المتغيرة في الشكل 1-27.
هناك عدة أنواع من منظمات الجهد. يُستخدم منظم الجهد المقاوم للكربون TD4 لضبط الجهد الكهربائي تلقائيًا في مولدات التيار المتردد أو التيار المستمر الصغيرة والمتوسطة الحجم.
تُستخدم المغناطيسات الكهربائية على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة. بعض الأنواع الشائعة الاستخدام هي مغناطيس الجر الكهربائي MQ، ومغناطيس الرفع الكهربائي MW، ومغناطيس الكبح الكهربائي MZ.
يُستخدم المغناطيس الكهربائي للجر MQ للتحكم في المعدات الميكانيكية والأنظمة الأوتوماتيكية المختلفة في دوائر التيار المتردد ذات الجهد المنخفض. يتم تركيب مغناطيس الرفع الكهربائي MW على ماكينات الرفع لجذب المواد المغناطيسية مثل الفولاذ. يشيع استخدام المغناطيس الكهرومغناطيسي أحادي الطور وثلاثي الطور MZ لتكوين مكابح كهرومغناطيسية.
يوضح الشكل 1-28 الرسم التخطيطي للمكابح الكهرومغناطيسية Tj2 AC، التي تتكون من مغناطيس كهرومغناطيسي للمكابح، في الشكل 1-28. عادةً ما يتم تركيب المكابح الكهرومغناطيسية وعمود المحرك معًا وتوصيلهما بالتوازي. عندما يتم تنشيط كل من ملف المكابح الكهرومغناطيسية وملف المحرك، يدور المحرك. ومع ذلك، عند فقدان الطاقة، يمسك حذاء المكابح بعجلة المكابح بإحكام، مما يؤدي إلى إيقاف المحرك بمساعدة نابض ضغط.
والرمز البياني للمغناطيس الكهرومغناطيسي هو نفس رمز المكابح الكهرومغناطيسية ورمز نصها هو "YA". وترد الرموز البيانية للمكابح الكهرومغناطيسية في الشكل 1-28.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR