تجهیزات کنترل فاز چه نقشی در حفاظت از الکتروموتورها دارند؟

دستگاه‌های کنترل فاز یا رله‌های حفاظتی، موتورها و تجهیزات را از آسیب‌های گران قیمت ناشی از خطاهای ولتاژ در سیستم‌های سه فاز محافظت می‌کنند.
آیا با نقش این نوع تجهیزات در حفاظت از الکتروموتورها آشنا هستید و می‌دانید که چگونه آن‌ها کاهش و یا افزایش ولتاژ هم‌زمان را کنترل می‌کنند و به جلوگیری از آسیب دیدن ماشین‌آلات و آسیب پرسنل کمک می‌کنند؟
در این مقاله قصد داریم با زبان ساده به بررسی دستگاه‌های کنترل فاز بپردازیم. در ادامه با ما همراه باشید.

انواع کنترل فاز

• بهترین برندهای بازار
• قیمت کف بازار تهران
• مشاوره فنی و گارانتی

قیمت کنترل فاز >

کنترل فاز چیست؟

رله کنترل فاز برای حفاظت از جان افراد و سایر تجهیزات مرتبط برق بسیار مهم است. اگر انرژی الکتریکی توسط مصرف‌ کننده نهایی به خوبی مدیریت نشود، ممکن است تلفات و مشکلات جدی برای بارها و کاربر ایجاد شود. با افزایش استفاده از برق در خانه‌ها و صنایع، نیاز به حفاظت کافی از تجهیزات، صنایع و هر وسیله دیگری که از برق استفاده می‌کند وجود دارد.
یکی از عیب‌های رایج در کارخانه‌های صنعتی گرم شدن بیش از حد و آسیب به بارهای ناشی از خرابی فاز است. حتی اگر دستگاه‌هایی مانند رله اضافه بار یا قطع کننده مدار برای محافظت استفاده می‌شود، بارهای الکتریکی به چیزی سریع و الکترونیکی نیاز دارند.
کنترل فاز نوعی رله کنترل و نظارت است که برای تشخیص مشکلات با یک منبع تغذیه سه فاز طراحی می‌شود، اما برخی از آن‌ها می‌توانند برای کاربردهای تک فاز نیز استفاده شوند.

• افت کامل فاز
• ولتاژ تحت ولتاژ
• ولتاژ بیش از حد
• توالی فاز
• عدم تقارن فاز
• تلفات خنثی

رله‌های کنترل فاز را می‌توان بر روی منابع سه فاز با یا بدون خنثی استفاده کرد.
در بازار برق به آن‌ها رله حفاظت فاز، رله کنترل فاز، رله مانیتورینگ خط یا رله نظارت فاز نیز می‌گویند.

 مزایای استفاده از رله کنترل فاز چیست؟

با افزایش دور سیم‌پیچ‌های موتور، درجه حرارت اضافی تولید می‌شود. بالارفتن دما باعث خراب شدن موتور می‌شود. این خرابی برگشت‌ناپذیر است و در نهایت، سیم‌پیچ‌ها کوتاه می‌شوند و محفظه موتور، باعث خرابی موتور می‌شود.
واکنش زمان واحدهای اضافه بار حرارتی ممکن است خیلی کند باشد. وظیفه رله کنترل فاز محافظت مؤثر در برابر گرمای بیش از حد توسط جریان بالا است. این کار با محدود کردن جریان اضافی انجام می شود. به این ترتیب رله کنترل فاز به موارد زیر کمک کند:

• افزایش عمر موتور
• تعمیر یا تعویض بسیار پرهزینه موتورها را کاهش می‌دهد
• زمان خرابی را به دلیل مشکلات موتوری به حداقل می‌رساند
• کاهش خطر برق گرفتگی یا آتش‌سوزی ناشی از کوتاه شدن سیم‌پیچ‌های موتور
• ایمنی مدار الکتریکی را افزایش می‌دهد.

 رله کنترل فاز چگونه کار می‌کند؟

وظیفه اصلی رله کنترل فاز دریافت سیگنال‌های ورودی و تعیین آن‌هاست. پس از مدتی سیگنال به یک مقدار مشخص و ثابت می‌رسد. در این زمان مخاطب خروجی موقعیت خود را تغییر می‌دهد. این خروجی تماسی به وسایلی مانند کنتاکتور و کلیدهایی که می‌توانند مدار را باز کنند متصل می‌شود. (یا یک خروجی آلارم به PLC ارسال می‌شود)
یک رله کنترل فاز دارای یک یا چند خروجی رله است که معمولاً در پیکربندی ایمن خرابی قرار دارند. این رله‌ها زمانی که شرایط تغذیه در محدوده تلورانس‌های قابل قبول باشد، مدار را روشن کرده و می‌بندند. تحت یکی از شرایط خطاهای فوق، خروجی‌ها باز می‌شوند. این کار مدار را قطع می‌کند.  سیستم کنترل یا ماشین آلات را در انتهای خط خاموش می‌شوند. تا از هرگونه آسیبی که ممکن است به دلیل شرایط نامناسب تغذیه ایجاد شود محافظت کند.

کنترل فاز چه بخش‌هایی دارد؟

هر رله کنترل فاز دارای چندین ترمینال و چراغ LED است. ممکن است بر اساس طراحی شرکت سازنده کمی متفاوت باشند اما به صورت کلی تمامی این تجهیزات دارای چند بخش اصلی هستند که در ادامه هرکدام را توضیح خواهیم داد:

• ترمینال‌های چندگانه (R , S , T) یا (L1 , L2 , L3)

ترمینال‌های چندگانه برای اتصال سه فاز ورودی برق شبکه می‌باشند. به طور کلی رله‌های کنترل فاز، بی‌نیاز از اتصال به نول تولید می‌شوند. به این ترتیب زمانی که سیم‌ها صحیح وصل شود. نشان‌گر تغذیه روشن خواهد شد.

• Sensitivity یا (sen)

از این پیچ، برای تنظیم کردن حساسیت دستگاه در زمان مقایسه تقارن فازها استفاده می‌شود و با آن می‌توان مقدار حساسیت به عدم تقارن فازها را مشخص کرد.

• On Delay

از این پیچ برای تنظیم مدت زمان انتظار در مواقعی که خطا صورت می گیرد و یا زمانی که مدار برای نخستین بار روشن می شود، استفاده می کنیم.

• ترمینال شماره 15 کنترل فاز (ورودی فرمان)

یک ورودی فرمان در این ترمینال وارد می‌شود که می‌توان قسمت خروجی آن را در پایانه‌های 18 و 16 دریافت نمود.به عبارت دیگر این ورودی پایه COM رله داخلی است.

• ترمینال شماره 16 (نرمال بسته یا خروجی)

زمانی که در ولتاژ سه فاز مشکل خاصی  وجود نداشته باشد این خروجی متصل خواهد شد و در حالت نشانگر فعال رله نیز روشن می‌شود، کنتاکتور به این ترمینال متصل می‌شود.

• ترمینال شماره 18 خروجی یا همان نرمال باز

این ترمینال تنها در زمان روشن بودن چراغ سیگنال REL باز و در سایر مواقع بسته است.

این ترمینال در دو حالت بسته است:

• زمانی که دستگاه غیرفعال است.
• یک خطا ایجاد و یا رله داخلی غیرفعال و قطع  باشد.

وطیفه این ترمینال، مانیتورینگ و اتصال به PLC است.

• نشانگر خطا

در حالت نرمال، دو الی سه نشانگر خطا روی هر کنترل نمایش داده می‌شود. در حالت جابجا شدن دو فاز از سه فاز و یا در حالتی که ولتاژ شبکه خارج از محدوده عملکردی مجاز است، پس از قطع رله داخلی نشانگر خطا هم روشن می‌شود.
قابل ذکر است که محدوده مجاز ولتاژ 300 الی 440 ولت در  حالت سه فاز و 185 الی 240 ولت در حالت تک فاز است.

 کاربرد رله کنترل فاز

می‌توان از رله کنترل فاز در برنامه‌های کاربردی زیر استفاده کرد.

• کنترل اتصال تجهیزات متحرک مانند کمپرسورهای تهویه مطبوع، کامیون‌ها و کانتینرهای یخچال دار و جرثقیل
• محافظت در برابر عملکرد موتور معکوس (بالابر، جابجایی، آسانسور، پله برقی و غیره)
• حفظ منابع حساس سه فاز
• گرم شدن بیش از حد موتور به دلیل ولتاژ نامتقارن
• حفاظت از نیروگاه در برابر تخریب ناشی از اضافه ولتاژ
• جهت چرخش درایو

 پارامترهای انتخاب رله کنترل فاز

قبل از هر چیز باید بدانید چه منابعی در دسترس دارید.
در مرحله بعد باید بدانید که به چه تعداد رله خروجی نیاز دارید. معمولاً خروجی‌های تغییر قطبی تک یا دوقطبی را خواهید یافت. اگر بیشتر نیاز دارید، می‌توانید از رله‌های حفاظتی استفاده کنید.
درنهایت باید بدانید که به چه عملکردهای نظارتی نیاز دارید. قطعا شما به صورت استاندارد از دست دادن فاز خواهید داشت. اما بقیه را معمولاً می‌توانید به صورت اختیاری پیدا کنید.
هنگام انتخاب رله کنترل فاز باید پارامترهای زیر در نظر گرفته شود:

• کنترل ولتاژ
• کارکرد. (کم ولتاژ، توالی فاز، خرابی فاز و …)
• تعداد و نوع مخاطبین خروجی
• محدوده تنظیم حداکثر و حداقل مقادیر آستانه ولتاژ.
• تنظیم محدوده برای تأخیر پاسخ

شرایط خطای خرابی فاز

•  از دست دادن فاز

زمانی است که یک یا چند فاز دیگر وجود ندارند. یک افت فاز می‌تواند موتور را از راه‌اندازی یا عملکرد صحیح متوقف کند. اگر موتور از کار نیفتد، باعث عدم تعادل شدید در منبع می‌شود و می‌تواند منجر به افزایش جریان تا 600٪ در مراحل کار شود که با گرم شدن بیش از حد، به موتور آسیب برساند.

• تحت ولتاژ

این اتفاق زمانی خواهد افتاد که ولتاژ یک یا چند فاز کمتر از میزان حداقل از پیش تعیین شده باشد. ولتاژ پایین باعث می‌شود که موتور شما جریان بیشتری داشته باشد که ممکن است در طول زمان باعث آسیب شود.

•  ولتاژ بیش از حد

این خطا زمانی رخ می‌دهد که ولتاژ یک یا چند فاز بیش از حد حداکثر از پیش تعیین شده باشد. ولتاژ بیش از حد خود می‌تواند باعث آسیب به موتور شود.

• توالی فاز

این خطا زمانی است که سه فاز به ترتیب صحیح به هم متصل نشده باشند. اگر موتور با توالی فاز نادرست راه‌اندازی شود، باعث می‌شود که آن‌ها به صورت معکوس روشن شوند که ممکن است باعث آسیب شود.

• عدم تقارن فاز

زمانی که بار در هر سه فاز به درستی متعادل نیست، عدم تقارن فاز حاصل می‌شود. می‌تواند باعث آسیب به موتورهای AC و پمپ‌ها از طریق تنش حرارتی شود.

• اتلاف خنثی

از دست دادن نول می‌تواند باعث افزایش ولتاژ تا 2 برابر در دستگاه‌های تک فاز پایین جریان متصل بین 1 فاز و نول شود.

حرف آخر

افت فاز، ناشی از سوختن فیوز، اضافه بار حرارتی، سیم شکسته، تماس فرسوده یا خرابی مکانیکی است. یک افت فاز که تشخیص داده نمی‌شود می‌تواند به‌سرعت منجر به شرایط نا ایمن، خرابی پرهزینه تجهیزات شود. رله کنترل فاز یک سرمایه‌گذاری اقتصادی است که نصب آن ساده است. کنترل فاز در چندین مدل در دسترس هستند و انواع مختلفی از حفاظت را ارائه می‌دهند و محدوده ولتاژهای متعددی برای تطبیق با اکثر کاربردهای سه فاز دارند.

در انتها از شما دعوت می‌کنیم که برای مشاهده محتوای آموزشی تصویری بیشتر، به اینستاگرام تسلاکالا سر بزنید.