صفر تا صد اصول طراحی مدارات فرمان و قدرت تابلو برق

امروزه نمی‌توان صنعتی را یافت که مدار فرمان و یا قدرت در آن نقشی نداشته باشد. به منظور کسب اطلاعات جامع در زمینه اصول طراحی مدارات فرمان و قدرت تابلو برق، تجهیزات و اجزای کلیدی درگیر در این مدارها و … با ما تا انتهای این مقاله همراه باشید.

تمامی کارخانه ها، صنایع، ساختمان های تجاری و مسکونی و … به نوعی با مدارهای فرمان عجین شده اند. سیستم های الکتریکی تابلو برق و ابزارهای وابسته به آن، هر کدام با جزئیات مختلفی طراحی و ایجاد شده اند. مدارهای قدرت و فرمان ریشه و منبع کلیدی هر سیستم الکتریکی محسوب می شوند، هر چند که تکنولوژی PLC نیز پا به عرصه صنعت گذاشته اما باز هم مدارهای پیشین منسوخ نشده اند.

بر همین اساس یادگیری اصول طراحی مدارات فرمان و قدرت تابلو برق برای هر تکنسین و مهندس برق امری حیاتی و اجتناب ناپذیر محسوب می شود. بدین منظور به شرح مبانی پایه و اصول اولیه طراحی خواهیم پرداخت.

چه فرقی بین مدار فرمان و قدرت وجود دارد؟

به طور کلی، مدارهای الکتریکی از دو قسمت مدار فرمان و مدار قدرت تشکیل شده اند. مدار فرمان واجد: کلید مینیاتوری، تایمر، فیوز، بی متال  و غیره می باشد، که نقش آن مدیریت مدار است و نحوه تغذیه آن توسط برق تک فاز صورت می گیرد. نقش مدار فرمان تعیین وظایف، نحوه عملکرد و فعالیت مدار قدرت و سایر اجزا می باشد.

اما در مقابل مدار قدرت اغلب از برق سه فاز تغذیه می نماید و در هنگام عملکرد، تابع مدار فرمان است .پس این طور می توان گفت که در هنگام قطع شدن مدار فرمان، مدار قدرت نیز بی اثر خواهد شد. نقش این مدار تعریف کننده مسیر جریان رسانی به مصرف کننده می باشد.

حتما بخوانید: آشنایی با اتصال ستاره مثلث و نحوه راه اندازی آن

اجزای و قطعات مدارهای فرمان و قدرت 

به منظور رعایت اصول طراحی مدارات فرمان و قدرت تابلو برق می بایست به تمامی اجزا و قطعات موجود در مدار آشنا باشید. قطعاتی که در مدارهای فرمان به کار میروند شامل:

• انواع تایمر
• فیوز
• کلیدهای تابع دور
• سنسور( چشم های الکتریکی)
• کلید مغناطیسی (کنتاکتور)
• ترموستات
• شستیاستارت و استاپ
• کلیدهای تابع فشار
• لامپ هایسیگنال
• کلید های شناور
• رله حرارتی
• رله مغناطیسی
• کلید مینیاتوری
• انواع لیمیت سوئیچ

حتما بخوانید: دیود چیست؟

اصول طراحی مدارات فرمان و قدرت تابلو برق چیست؟

در اولین قدم می بایست عملکرد مدار را به شکل روند نما و یا به صورت نوشتاری ساده بنویسید.

در گام بعدی، مدار قدرت و تصویر حقیقی مدار را ترسیم کنید و سپس خصوصیات مشخصات و اسم ها را بر روی آنها جایگذاری کنید.

سپس تصویری ( نمایی) کلی از عملکرد مدار ترسیم نمایید، نحوه نوشتن و تصویر طرح اهمیتی ندارد و تنها به این دلیل این کار را انجام می‌دهیم که به این نتیجه برسیم که واقعاً هدف اصلی ما از طراحی این مدار چیست و به دنبال چه نتیجه ای هستیم.

به منظور ترسیم مدار فرمان، در آغاز راه، ابتدایی‌ترین تصویر مدار را ترسیم کنید و بعد با گذر زمان و پیش رفتن، مرحله به مرحله می‌توان آن را تکمیل و جامع تر کرد. چرا که بعضی از مدار ها به حدی پیچیده و سخت می شوند که نمی توان تمامی ریز جزئیات آن را از همان ابتدا در ذهن تصور و تحلیل کرد پس از یک نمونه ساده شروع کنید.

حتما بخوانید: بازار کار کار با پی ال سی چگونه است؟

نکات تکمیلی در طراحی مدارات فرمان و قدرت تابلو برق

حضور یک فیوز با قرار گیریبه شکل سری در همه مدارهای الکتریکی واجب می باشد. علت استفاده آن محافظت مدار در برابر اتصال کوتاه است.

بعضی از مدارات الکتریکی که در صنعت استفاده میشوند، به منظور محافظت مدار در مقابل بار احتمالی مضاعف، از قطعه ایی به اسم بی متال( رله حرارتی) بهره برده می‌شود، که پس از فیوز در مدار های فرمان تعبیه می گردد.

شستی استپ وظیفه قطع کننده مدار را بازی می کند، حال چنانچه قصد شما از حضور آن قطع نمودن کل مدار باشد می بایست آن را به شکل سری بعد از رله حرارتی در مدار جایی گیری کنید. اما چنانچه هدف شما تنها قطع نمودن یک بخش از مدار است، تنها کافیست شستی استپ را در مسیر همان قطعه جای دهید.

به منظور آغاز به کارتمامی مدارات فرمان می بایست از یک قطعه اتصال دهنده مثل شستی استارت و یا کلید بهره ببرید. محل جایگیری آن بعد از شستی استپ مدار می باشد.

چنانچه در مدار از تجهیزات و وسایل دیگری قرار است بهره برده شود می بایست در پایان هر مسیر ساده جریان، یک بوبین رله عملگر (مثل بوبین کنتاکتور) قرارداد. این امر بدین دلیل انجام می‌شود که در هنگام سیم کشی و عملگر اغلب یک سمت بوبین کنتاکتور به سیم نول متصل می گردد پس در نهایت با اتصال شستی مدار و یا کلید ها، سیم فاز به طرف دیگر بوبین کنتاکتور اتصال خواهد یافت که پس از مغناطیس کردن آن،تیغه های آن فعالیت خواهند کرد.

دقت داشته باشید که به جهت نشان دادن کنتاکت هایا همان تیغه های مدار قدرت از اعداد تک رقمی و به جهت ترسیم تیغه های مدار فرمان از اعداد دو رقمی استفاده می گردد.

رقم های یکان تیغه های مدار، نشان دهنده بسته و یا باز بودن کنتاکت ها هستند و به جهت نشان دادن چندم بودن تیغه در مدار( شماره تیغه) از رقم دهگان میتوان استفاده نمود.

نشانه گذاری ابزارهایی مثل تایمر و بی متال( رله حرارتی) در طراحی مدارات فرمان، توسط ارقام درج شده روی قطعه صورت می پذیرد.

کاربرد مدار فرمان چیست؟

از ضرورت های فراگیری اصول طراحی مدارات فرمان و قدرت تابلو برق و موارد استفاده آنها می توان به موارد زیر اشاره نمود :

• مدیریت حالت turn on یا turn off ابزار آلات
• به منظور کنترل، تنظیم و مدیریت به جهت راه اندازی بین ابزار آلات و الکتروموتورها
• به عنوان نقش هشدار دهنده یا آلارم برای کارکنان صنایع در هنگام بروز هر نوع اختلال در سیستم های مداری
• کاهش هزینه‌های برآورد شده وکم نمودن اصطکاک ابزارالات به علت استفاده مداوم و پیوسته
• مدیریت سرعت تولیدات به واسطه میکروسوئیچ هاو سنسور های تعبیه شده

رایج ترین مدارات فرمان در برق صنعتی

مدارات فرمان انواع گوناگونی دارند، از رایج ترین مدارات فرمان می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مدار فرمان ستاره مثلث
• مدار فرمان استارت لحظه ای
• مدار فرمان استارت از دو نقطه یا همان دستگاه پرس
• مدار فرمان ستاره مثلث چپ گرد راست گرد
• مدار فرمان دائم کار
• مدار فرمان چپگرد راستگرد لحظه ای
• مدار فرمان چپگرد راستگرد دائم

* طراحی و ترسیم هر یک از این مدارها شامل جزییات و نکات خاص خود می باشد.

مدار فرمان چپگرد راستگرد با میکروسوئیچ

در بعضی موارد ما دستگاهی داریم که می خواهیم با زدن یک شستی موتور آن را وادار به شروع کار کنیم و ما دو طرف قسمت مکانیکی متحرک که وابسته به موتور است، محدودیتی به وسیله میکروسوئیچ ایجاد می کنیم تا یک فرایند چپ گرد راستگرد دائم در جریان باشد. تا زمانی که ما شستی استپ را نزده ایم این مدار در حال کار خودش باشد و آن را انجام دهد. نمونه استفاده از این مدار در دستگاه های قالیشویی می باشد.

عملکرد مدار چپگرد و راستگرد با استفاده از میکروسوئیچ

همان گونه که در مطالب بالا گفته شد، فرایند تغییر جهت به وسیله دو میکروسوئیچ انجام می گیرد، اما در مدار، دو شستی نیز قرار داده ایم تا بتوانیم در لحظه دلخواه نیز به صورت دستی تغییر جهت را ایجاد کنیم. مورد دیگری که در این مدار به صورت کامل رعایت شده فرایند اینترلاک می باشد که میبایست در تمام مدارت چپگرد راستگرد آن را در نظر گرفت.

آموزش تابلو برق سه فاز

زمانی که جریان موجود در مدار کمتر از 7.5 کیلو وات باشد از تابلو برق تک فاز و زمانی که بیشتر از این مقدار باشد از تابلوی برق سه فاز استفاده می شود. در صورتی که بخواهید برای واحد مسکونی خود که جریان آن بیش از حد مجاز می باشد یک تابلوی برق نصب نکنید، توصیه ما این می باشد که از همان تابلوی برق سه فاز کمک بگیرید تا بتوانید تابلو را وصل کنید.

برای سیم کشی سه فاز صفحه توزیع و نصب تابلو برق سه فاز باید مراحل زیر را انجام دهید:

1. در مرحله اول لازم است که ولت سنج سه فاز را به صورت کامل وصل کنید.
2. ام سی سی بی یا همان قطع کننده مدار ایجاد شده را به عنوان کلید اصلی از سه بخش فاز ورودی به سه فاز ورودی به نام های B، Y، R متصل کنید.
3. در این مرحله باید سه بار خروجی (B، Y، R) از قطع کننده مدار را به DP یعنی (دو قطب SP، RCD، MCB (تک قطب MCB و بار) به طور کامل وصل کنید.
4. در مرحله چهارم لازم است که RCD را از DP با Phase (Line) و Link Neutral Link وصل کنید و خطوط فاز خروجی را به مدارهای فرعی و نهایی وصل کنید که این کار را برای سیم های خنثی هم می توانید به صورت کامل انجام دهید.
5. در مرحله آخر وسایل الکتریکی را با ترمینال پیوند earth که موجب به وجود آمدن الکترود در سیستم اتصال به زمین خواهد شد، به آن متصل کنید.

به این نکته توجه داشته باشید که برای هر سه صفحه توزیع مختص اتاق ها و دیگر نقاط منزلتان لازم است که همین مراحل را فقط انجام دهید.

توصیه های در هنگام بستن تابلو برق سه فاژ

برای ساخت تابلو برق سه فاز معمولا از سیم اتصال به زمین استفاده شده است که به رنگ سبز می باشد.

• سیم های سه فاز به ترتیب زرد، قرمز و آبی هستند که سیم نول نیز مشکی رنگ است.
• برای روشن و خاموش کردن تابلو برق سه فاز از کلید گردان معمولا استفاده شده است.
• برای ساخت تابلو برق سه فاز، دو نقشه داخلی و رایزر دیاگرام معمولا طراحی می شود و در زمان ساخت و بستن آن، تمام نکات ایمنی رعایت می شود.
• در صورتی که کلید و فیوز را به صورت جداگانه می خواهید به کار ببرید باید کلید را قبل از فیوز نصب کنید تا با خاموش کردن کلید، فیوز هم کاملا قطع شود.

مدار فرمان ساده

مدار فرمان یا همان مدار قدرت از داده های مهم و قابل اهمیت برای تحلیل دقیق نقشه های برق به شمار می آید که تجزیه و تحلیل دقیق و اصولی نقشه های برق نیازمند در اختیار داشتن اطلاعاتی مانند نقشه الکتریکی مربوط به فرمان، قدرت و نشانه های اختصاری نقشه الکتریکی می باشد که بر این اساس، مدارهای فرمان و قدرت از ارکان و پایه های اصلی سیستم های الکتریکی به شمار می آیند.

امروزه بسیاری از سازه های با کاربری مسکونی، اداری و صنعتی و تولیدی، به نحوی با مدارهای فرمان و قدرت ارتباط دارند.

برخی از مهم ترین اجزا های موجود در مدار فرمان ساده یا همان قدرت:

• فیوز الکتریکی از نمونه اجزای مدار فرمان و قدرت می باشد که در مواقع اضافه بار و عبور جریان‌های بالا، اتصال را به صورت کامل قطع می کند همچنین فیوزها به محض رسیدن جریان از میزان تعیین شده به صورت کامل ذوب می شوند که این کار باعث قطع کامل اتصال و جلوگیری از آسیب وارد شدن به مدار های موجود اصلی می شود.
• کلید هایی که حرارتی هستند: برای محافظت از الکتروموتورها در برابر اضافه بار و جریان های بالا، در مدارهای فرمان، کلیدهای حرارتی مورد استفاده قرار گرفته می شوند و نقش مهمی دارند.
• کنتاکتور: این قطعه در نقش یک کلید کنترل کننده الکتریکی در مدار قدرت نقش آفرینی می کند که بر این اساس، برای کلید زنی در مدار قدرت از کنتاکتور استفاده می شود.

حرف آخر

در این مطلب به بررسی اصول طراحی مدارات فرمان و قدرت پرداختیم . همانطور که اشاره شد این مدارها به دلیل مزایای بسیاری که دارد در بخش صنعتی بسیار مورد استفاده قرار گرفته اند.

در صورتی که از علاقه مندان به برق صنعتی هستید و می خواهید به صورت حرفه ای در بازار کار این رشته کار کنید توصیه می کنیم در دوره آموزش تابلو برق صنعتی آموزشگاه برق گستران شرکت نمایید.