رله کنترل فاز چیست و چگونه کار می کند؟ انواع کنترل فاز سه فاز
اگر بر اثر خطا در سیستم سه فاز، یکی از فاز ها قطع شود، چه خطراتی ممکن است یک مدار را تهدید کند؟ یا چه اتفاقی ممکن است اتفاق بیافتد در صورتی که توالی فاز ها بهم بخورد؟ امروزه در زمینه تجهیزات الکترونیک قدرت، پیشرفت های چشم گیری رخ داده است که از جمله این تجهیزات می توان به رله کنترل فاز در تابلو های برق اشاره کرد که از وظایف آن حفاظت مصرف‌کننده‌های الکتریکی در برابر خطاهای شبکه است. برای آنکه با رله کنترل فاز بیشتر آشنا شوید در ادامه این مقاله همراه ما باشید.
رله کنترل فاز چیست؟
برای حفاظت از تجهیزات برق و جان افراد، از رله کنترل فاز استفاده می کنند. اگر مصرف کننده نهایی انرژی الکتریکی را به خوبی مدیریت نکند، ممکن است برای کاربر و بارها مشکلات و نلفات جدیدی ایجاد شود. با بالا رفتن میزان استفاده از برق در صنایع و خانه ها، نیاز به حفاظت از صنایع، تجهیزات و هر وسیله که مرتبط به برق باشد، وجود دارد.
گرم شدن بیش از اندازه و آسیب رسیدن به بارهای ناشی از خرابی فاز، یکی از مشکلات رایج در کارخانه های صنعتی است. حتی اگر از دستگاه هایی همانند قطع کننده مدار و یا رله اضافه بار نیز برای محافظت استفاده شود، به چیزی سریعتر و الکترونیکی، بارهای الکتریکی نیاز دارند
نوعی رله نظارت و کنترل، کنترل فاز می باشد که برای برای تشخص درست مشکلات با یک منبع تغذیه سه فاز طراحی می شود ولی بعضی از مدل های آن برای تک فاز نیز کاربرد دارند و استفاده می شوند. یک سری شرایط تحت تاثیر رله کنترل فاز تحت نظارت قرار می گیرند که عبارتند از:
- ولتاژ بیش از حد
- ولتاژ تحت ولتاژ
- توالی فاز
- عدم تقارن فاز
- تلفات خنثی
- افت کامل فاز
بر روی منابع خنثی و سه فاز، رله های کنترل فاز را می توان استفاده کرد.
خواندن مطلب تفاوت رله شنت و آندر ولتاژ به شما پیشنهاد می شود.
انواع کنترل فاز
انواع مختلفی کنترل فاز دارد که هر کدام دارای ویژگی ها و کاربرد های مخصوص به خود می باشند که در ادامه به معرفی انواع کنترل فاز می پردازیم.
- رله عدم تعادل فاز
- رله توالی فاز
- رله خرابی فاز
- رله پایش ولتاژ
- تنظیم کنترل فاز
1. رله عدم تعادل فاز
قسمتی از انرژی به راکتیو در صورتی که بار به گونه نامتفارن توزیع شود، تبدیل می شود و باعث از بین رفتن انرژی بدون بهره برداری می شود. دستگاه رله کنترل فاز در صورتی که توزیع نامتقارن را شاهد باشد، موتور را برای جلوگیری از اتلاف این انرژی متوقف می کند.
2. رله توالی فاز
موتور در هنگامی که در تجهیزات توالی فاز رخ دهد، به شکل چرخش معکوس کار می کند و این مشکل منجر به شل شدن قطعا و در نهایت ایجاد موقعیت های خطرناک می شود. در این مواقع برای جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات، کنترل فاز اقداماتی که لازم است را اعمال می کند.
3. رله خرابی فاز
اگر فاز خراب شود منجر به خرابی خط برق، خرابی تجهیزات، سوختن فیوز و … می شود و به همین دلیل با مشاهده همچین وضعیتی، به سرعت برق ورودی به دستگاه، به وسیله دستگاه کنترل فاز قطع می شود تا از مشکلات و خرابی های متعدد که ممکن است رخ دهد، جلوگیری شود.
4. رله پایش ولتاژ
اگر کارکر مداوم تجهیرات برقی، منجر به آسیب جدی به قطعات شود، گرم شدن بیش از اندازه تجهیزات را دارد؛ به همین علت با قطع و یا تعدیل جریان به وسیله کنترل فاز، از بروز مشکلاتی همانند این مشکلات جلوگیری می کند.
5. تنظیم کنترل فاز
در ابتدا برای تنظیم کنترل فاز باید با دکمه و نوع کارکرد آن آشناییت لازم را داشته باشید. روی این دستگاه سه دکمه تعبیه شده است که به مرتبط به منو، کاهش جریان و افزایش جریان می باشد.
- مقدار جریان را با استفاده از دکمه افزایش جریان، می توانید تنظیم کنید که اصولا تا میزان 60 آمپر قابل تنظیم می باشد.
- به دستگاه با استفاده از تنظیم دکمه عدم تقارن ، می توانید فرمان دهید که اگر 20 درصد فاز ها با یکدیگر اختلاف داشتند، چشم پوشی کند و اگر بیشتر از میزان 20 درصد اختلاف داشتند، جریان را قطع کند تا جلوگیری کند از حوادث احتمالی که ممکن است رخ دهد. بین 7 تا 100 درصد، این گزینه قابل تنظیم است.
- بیشتر برای پمپ های آب، کاهش جریان اتفاق می افتد. از سوختن پمپ می توانید با استفاده از تنظیم آن روی حداقل ولتاژ، جلوگیری کنید.
- مورد بعدی زمان وصل شدن رله بعد از آنکه سیستم برق دار می شود است که بین 0 تا 240 ثانیه، شما می توانید آن را تنظیم کنید.
- آخرین مورد مرتبط به زمان تاخیر قطع رله می باشد. می توانید با تنظیم آن مشخص کنید برق را چند ثانیه بعد از over load وصل کنید. این گزینه بین عدد 0 تا 100 ثانیه قابلیت تنظیم دارد.
مزایای استفاده از رله کنترل فاز چیست؟
با توجه به کارکردی که رله کنترل فاز دارد، استفاده از آن هم دارای یک سری مزیت هاست که در ادامه به معرفی مزایای آن می پردازیم:
- کاهش دادن تعمیر یا تعویض پرهزینه موتورها
- به حداقل رساندن زمان خرابی به دلیل مشکلات موتوری
- افزایش عمر موتور
- کاهش آتش سوزی و خطر برق گرفتگی ناشی از کوتاه سیم پیچ موتور
- افزایش دادن ایمنی مدار الکتریکی
رله کنترل فاز چگونه کار می‌کند؟
دریافت سیگنال های ورودی و تعیین آن، وظیفه اصلی و مهم رله کنترل فاز است. بعد از مدتی به یک مقدار ثابت و مشخص، سیگنال می رسد. در این هنگام خروجی موقعیت اش را مخاطب تغییر می دهد. به وسایلی مانند کنتاکتور هیوندای و کلید هایی که قابلیت باز کردن مدار را دارند، خروجی تماسی متصل می شود.
دارای یک یا چند خروجی رله، یک رله کنترل فاز می باشد که اصولا در قسمت پیکریندی ایمن خرابی می باشند. در هنگامی که در شرایط تغذیه، رله ها در محدوده تلورانس های قابل قبول باشد، مدار را در ابتدا روشن و سپس می بندند. خروجی ها، تحت تاثیر یکی از شرایط خطاهای فوق، باز می شوند و این کار باعث قطع شدن مدار می شود. در انتهای خط، ماشین آلات یا سیستم کنترل خاموش می شوند تا از هر آسیبی که احتمال دارد به خاطر شرایط نامناسب تغذیه ایجاد شود، محافظت لازم را انجام دهد.
کنترل فاز چه بخش‌هایی دارد؟
دارای چراغ LED و چندین ترمینال، هر رله کنترل فاز می باشد. بر اساس طراحی شرکت سازنده ممکن است بخش های رله های کنترل فاز با یکدیگیر فرق کند. اما به صورت کلی دارای چند بخش اصلی این تجهیزات هستند که در ادامه به آن مغرفی بخش های آن می پردازیم:
ترمینال‌های چندگانه (R , S , T) یا (L1 , L2 , L3)
برای اتصال سه فاز ورودی برق شبکه، از ترمینال های چندگامه استفاده می کنند. به صورت کلی، بدون نیاز به اتصال به نول، این رله ها تولید می شوند. به اینگونه در هنگامی که سیم ها به صورت صحیح و اصولی وصل شوند، منجر به روشن شدن نشانگر تغذیه خواهد شد.
Sensitivity یا (sen)
در هنگام مقایسه تقارن فاز ها برای تنظیم کردن حساسیت دستگاه، از این پیچ استفاده می کنند و با آن می شود میزان حساسیت به عدم تفارن فاز ها را مشخص کرد.
On Delay
در زمان های که خطا صورت می گیرد و یا مواقعی که برای اولین بار مدار روشن می شود، برای تنظیم مدت زمان از این پیچ ها استفاده می کنیم.
ترمینال شماره 15 کنترل فاز (ورودی فرمان)
به این ترمینال یک ورودی فرمان وارد می شود که قسمت پایانی آن را می توان در پایانه های 18 و 16 دریافت کرد. به معنای دیگر به این ترمینال ورودی پایه COM رله داخلی می گویند.
ترمینال شماره 16 (نرمال بسته یا خروجی)
در هنگامی که مشکل خاصی در ولتاژ سه فاز وجود نداشته باشد، باعث می شود که این خروجی متصل شود و در حالت نشانگر فعال رله نیز روشن شود. در نهایت به این ترمینال کنتاکتور وصل می شود.
ترمینال شماره 18 خروجی یا همان نرمال باز
ترمینال شماره 18، تنها در مواقعی که چراغ سیگنال REL روشن باشد، باز می شود و در باقی موارد بسته است. مانیتورینگ و اتصال به PLC، وظیفه اصلی این ترمینال است. در دو حالت این ترمینال بسته می باشد:
- در هنگام غیر فعال بودن دستگاه
- وجود داشتن یک خطا و غیر فعال بودن و قطع شدن رله داخلی
- نشانگر خطا
روی هر کنترل به صورت عادی، دو الی سه نشانگر خطا نمایش داده می شود. در زمانی که خارج از محدوده عملکردی مجاز، ولتاژ می باشد و یا در زمانی که دو فاز از سه فاز جا به جا می شود، نشانگر خطا بعد از قطع رله داخلی هم روشن می شود. محدود مجاز برای ولتاژ عددی بین 300 الی 400 ولت در حالت سه فاز می باشد و در حالت تک فاز، این محدوده عددی بین 185 الی 240 ولت است.
کاربرد رله کنترل فاز
رله کنترل فا، با توجه به ویژگی ها و قابلیت هایی که دارد، کاربرد های گوناگونی دارد که در ادامه به معرفی این کاربرد ها می پردازیم:
- در برابر کارکرد موتور معکوس( جابجایی، بالابر، آسانسور، پله برق و ..) محافظت می کند.
- باعث کنترل اتصال تجهیزات متحرک مانند کامیون‌ها، کمپرسورهای تهویه مطبوع، جرثقیل و کانتینرهای یخچال می شود.
- کنترل اتصال تجهیزات متحرک مانند کمپرسورهای تهویه مطبوع، کامیون‌ها و کانتینرهای یخچال دار و جرثقیل
- از منابع حساس سه فار محافظت می کند.
- در برابر تحریب و آسیب ناشی از ولتاژ اضافی از نیروگاه محافظت می کند.
- جهت چرخش درایو
پارامترهای انتخاب رله کنترل فاز
قبل از شروع هر چیزی، شما باید بدانید که چه منایعی دسترسی دارید. در قدم بعد باید آگاه باشد که به چه تعداد رله خروجی نیاز دارید. یک سری پارامتر ها را در زمان انتخاب رله کنترل فاز باید در نظر بگیرید که این پارامتر ها عبارتند از:
- نوع کارکرد (کم ولتاژ، توالی فاز، خرابی فاز و …)
- کنترل ولتاژ
- تنظیم محدوده برای تأخیر پاسخ
- محدوده تنظیم حداکثر و حداقل مقادیر آستانه ولتاژ
- تعداد و نوع مخاطبین خروجی
شرایط خطای خرابی فاز
سوالی که ممکن است در نهایت برای شما پیش آید این است که در چه شرایط رله کنترل فاز خراب می شود؟ برای اطلاع یافتن از این موضوع در ادامه با ما همراه باشید.
از دست دادن فاز
هنگامی است که یک یا چند فاز، دیگر وجود ندارند. اگر یک افت فاز رخ دهد،می تواند موتور را از عملکرد صحیح و یا راه اندازی درست متوقف کند. موتور اگر در این حالت از کار نیافتد، منجر به عدم تعادل شدید در منبع می شود و می تواند به افزایش میزان جریان تا حد 600 در مراحل کار منجر شود که در زمانی که بیش از اندازه گرم شود، به موتور می تواند آسیب برساند.
تحت ولتاژ
در هنگامی که مقدار ولتاژ، یک یا چند فاز کمتر از مقدار حداقل از پیش تعیین شده باشد، اتفاق می افتد. ولتاژ پایین منجر می وشد که جریان بیشتری، موتور شما داشته باشد که در طول زمان ممکن است باعث آسیب شود.
ولتاژ بیش از حد
اگر بیش از حد حداکثر از پیش تعیین شده، ولتاژ یک یا چند فاز باشد این خطا رخ می دهد. باعث آسیب به موتور، ولتاژ بیش از حد می تواند شود.
توالی فاز
اگر به ترتیب درست، سه فاز به هم متصل نشده باشند این خطا رخ می دهد. اگر با توالی فاز نادرست موتور راه اندازی شود، باعث آن می شود که روشن به صورن معکوس شوند که همین عامل منجر به آسیب می شود.
عدم تقارن فاز
در هنگامی که در هر سه فاز، بار متعال نیست، خطای هدم تقارن فاز رخ می دهد. این خطا از طربق تنش حرارتی، منجر به آسیب به پمپ ها و موتور های AC می شود.
اتلاف خنثی
از دست دادن نول، منجر به افزایش ولتاژ تا 2 برابر در دستگاه‌های تک فاز پایین جریان متصل بین نول و فاز 1 می شود.
حرف آخر
در این مقاله در ارتباط با هر آنچه که در ارتباط با رله کنترل فاز باید بدانید آشنا شدید. این رله نقش مهمی در سیستم های الکتریکی دارد. برای همین اطلاع داشتن از این که چه نوع رله ای است مهم است