آموزش نصب کنترل فاز روی یک یا چند کنتاکتور + تنظیمات و خطا‌ها

کنترل فاز چیست؟ نحوه نصب و تنظیمات کنترل فاز چگونه است؟ به طور کلی کنترل فاز چه کاربردی دارد؟
این ها سوالاتی هستند که بسیاری از کاربران سایت کالنجی از من محمود غفاری پرسیده اند و قرار است در این آموزش برق صنعتی به کنترل فاز بپردازیم.
و خواهیم دانست که کنترل فاز چیست و دقیقا چه کاربرد هایی دارد و چگونه نصب می شود و در مدار های برق صنعتی از آن استفاده می شود.

کنترل فاز چیست ؟

کنترل فاز از مهم‌ترین قطعات در طراحی مدار فرمان تجهیزات صنعتی است. اگر کارشناس برق صنعتی باشید، قطعاً می‌دانید که انبوه سیستم‌ها و تجهیزات سه فاز خصوصاً موتورهای الکتریکی نیاز به حضور هر سه فاز هم‌زمان دارند. عدم وجود یکی از فازها باعث عملکرد ناقص تجهیزات شده که به جریان کشی شدید و سوختن آنها می‌انجامد. دستگاه کنترل فاز برای ایجاد شرایط امن در راه‌اندازی تجهیزات برق سه فاز است.

در یک ساختار صنعتی ممکن است با چندین وسیله سه فاز به شکل هم‌زمان کار کنید. مثلاً سیستمی برای کار کردن دو یا چند الکتروموتور سه فاز دارید. اما قرار نیست تا برای هر تجهیز سه فاز یک کنترل فاز تعبیه کنید. بلکه باید از یک قطعه کنترل فاز برای امنیت تمامی تجهیزات استفاده کنید. در سیم بندی کنترل فاز نیز به ‌دنبال آموزش این نکته هستیم.

عملکرد کنترل فاز متفاوت از تجهیزات مانند بیمتال، کلید حرارتی و یا کنترل بار است. تجهیزات مانند بیمتال، کلید حرارتی و یا کنترل بار برای پایش مقدار جریان مصرفی تجهیزات طراحی شده‌اند. لذا باید به شکل انفرادی وضعیت تجهیزات الکتریکی را بررسی نمایند. اما کنترل فاز برای پایش خط سه فاز در سیستم طراحی ‌شده است. در این حالت حضور آن فراتر از نیاز یک تجهیز منفرد برای تمام شبکه است.

وظایف کنترل فاز

در صورت بروز هر یک از موارد زیر کنترل فاز مدار فرمان را قطع می کند:

1. ولتاژ بالا تر از حد مجاز باشد
2. ولتاژ پایین تر از حد مجاز باشد
3. قطع یکی از فاز ها
4. جابجایی فاز ها
5. عدم تقارن فاز ها

آشنایی با علایم و چراغ های روی کنترل فاز

در کنترل فاز شیوا امواج حدود ولتاز غیر مجاز بالا ۴۴۰ ولت و حدود ولتاژ غیر مجاز پایین ۳۰۰ ولت است و اگر ولتاژ از این حدود بگذرد پس از ۳ ثانیه مدار قطع می شود و چراغ F روشن خواهد شد

همچنین در صورت جابجا شدن دو فاز از سه فاز فرمان قطع صادر شده و چراغ P روشن  می شود

نحوه نصب کنترل فاز

دستگاه کنترل فاز چگونه طراحی‌ شده است؟

برق سه فاز با سطح ولتاژ ۳۸۰ الی ۴۰۰ ولت استاندارد در واحدهای صنعتی است. تجهیزات ۳ فاز می‌توانند با ابعاد یکسان به نسبت از تجهیزات تک‌فاز قدرت و کارایی بالاتری داشته باشند. در عین ‌حال کار کردن با تجهیزات سه فاز ساده‌تر از تجهیزات تک‌فاز است. اما چالش جدی تأمین همگی خطوط ۳ فاز در شبکه‌های صنعتی است.

خط برق ۳ فاز را با علامت‌های اختصاری R – S – T معرفی می‌کنند. اختلاف ولتاژ هر کدام از این فازها نسبت ‌به یکدیگر ۳۸۰ ولت و نسبت ‌به نول ۲۳۰ ولت است. بارهای صنعتی با طراحی ۳ فاز نیاز به حضور کامل هر ۳ فاز R – S – T دارند. نبود و یا کاهش ولتاژ هر کدام از فازها باعث عدم تعادل در مصرف‌کنندگان سه فاز می‌شود. گاهی برق یکی از فازها سطح ولتاژ کمی دارد و یا به دلیل قطع شدن سیم، یکی از فازها را از دست داده‌ایم. در این ‌صورت پدیده‌ی خطرناک دو فاز در سیستم رخ خواهد داد.

تجهیز کنترل فاز برای اصلاح فاز خراب شده نیست؛ بلکه برای قطع کردن کل سیستم تا اصلاح مجدد فاز از دست ‌رفته است. تجهیز کنترل فاز همواره در حال پایش سطح ولتاژ خطوط R – S – T است تا در صورت فقدان هر کدام از فازها کل شبکه‌ی بعد از خودش را قطع کند. این تجهیز هیچ تسلطی بر رفتار سیستم قبل ‌از خودش ندارد.

در داخل کنترل فاز المان‌های القایی برای اندازه‌گیری سطح ولتاژ فازها طراحی‌ شده است. هر کنترل فاز سه خط ورودی ۳ فاز دارد. خروجی دستگاه نیز یک رله ۲ حالته با تعریف تیغه‌های NO و NC است. بسته به طراحی شبکه می‌توانید از تیغه‌های NO و NC کنترل فاز استفاده کنید. در مثال مطرح‌ شده فیلم آموزشی گروه کالنجی برای نحوه بستن کنترل فاز از تیغه NO و اتصال ترمینال‌های شماره ۱۵ و ۱۸ استفاده‌ شده است.

بر روی کنترل فاز از المان‌های کنترل نیز وجود دارد. یکی از این المان‌ها تنظیم تایمر On-Delay می‌باشد. این تایمر فعالیت کنترل فاز پس ‌از قطع شدن هر کدام از فازها را به تأخیر می‌اندازد. وقتی پیش‌ بینی کرده باشید که قطع فاز، یک باگ لحظه‌ای است، می‌توانید با تنظیم تایمر On-Delay بدون قطع شدن کل سیستم از کنار آن عبور کنید. اما اگر قطع فاز فراتر از یک باگ لحظه‌ای باشد، پس ‌از گذشت زمان تنظیم ‌شده، رله‌ها عمل کرده و سیستم قطع می‌شود.

نصب یک کنترل فاز برای چند الکتروموتور

برای آموزش نحوه سیم بندی کنترل فاز در فیلم آموزشی زیر به ‌صورت پیش ‌فرض حضور دو موتور الکتریکی ۳ فاز را در نظر گرفته‌ایم. لذا ۲ عدد کنتاکتور، بیمتال و کلیدهای استوپ و استارت داریم و کنترل فاز فقط یکی کفایت میکند.

کنترل فاز حکم یک استپ سراسری اما اتوماتیک شده را دارد. اگر آشنایی با برق صنعتی داشته باشید، قاعدتاً از نحوه بستن مدارات استوپ استارت آگاهی کافی دارید. در چنین مدار فرمانی استوپ یک پله بالاتر از استارت بسته می‌شود تا در صورت استفاده مسیر برق تیغه‌ی نگهدارنده کنتاکتور را قطع کند. در طراحی مدار فرمان‌های برق صنعتی همیشه می‌توانیم طبقات متعددی از استوپ‌های سری شده با استارت ایجاد کنیم. در نحوه بستن کنترل فاز نیز به ‌دنبال ایجاد یک استوپ مرکزی اما سری شده با تمام استوپ های دیگر هستیم.