به منظور کارکرد صحیح و پایدار موتور در خط تولید، لازم است که همواره توسط یک واحد کنترل و حفاظت، مورد پایش لحظه ای قرار گیرد. این عمل توسط مرکز کنترل موتور صورت می پذیرد. سیستم MCC به یک مجموعه کامل از موتورها و سیستم های کنترلی وصل می شود. در موتورهای معمولی مرکز کنترل هایی با تجهیزات الکترومکانیکی به کار می رود. ساختار کلی این سیستم ها از نوع سخت افزاری می باشد. اخیراً استفاده از سیستم های MCC در صنایع گوناگون رشد زیادی داشته است. به منظور آشنایی بیشتر با تابلو برق مرکز کنترل موتور و کاربردهای آن، این مقاله از فرنام الکتریک را تا پایان دنبال کنید.
با تابلو مرکز کنترل موتور (MCC) آشنا شوید
پیش از آشنایی با تابلو برق مرکز کنترل، بهتر است با مرکز کنترل موتور آشنا شوید. همانطور که می‌دانید موتور انرژی الکتریکی را برای انجام عملیات مکانیکی مورد استفاده قرار می‌دهد. منظور از عملیات مکانیکی، چرخاندن فن، چرخاندن پمپ و … است. با توجه به رشد صنایع و نیاز به اتوماسیون فرایندهای مختلف، استفاده از موتورها هم رواج زیادی دارد. چرا که مکانیزاسیون به موتورهای زیادی نیاز دارد.
تابلو مرکز کنترل موتور که به اختصار MCC نامیده می‌شود، تجهیزات اصلی کنترل موتور را در جای خود نگه می‌دارد. قطعات کنترلی قابلیت اتصال به MCC را دارند. این قطعات به برق وصل یا از آن جدا می‌شوند. مرکز کنترل موتور از یک شینه و تجهیزات کنترلی دیگر تشکیل شده است. این تجهیزات عملکرد موتور را کنترل می‌کنند. تابلو مرکز کنترل موتور، برای راه‌اندازی موتور از روش‌های مختلفی بهره می‌گیرد.
منظور از تابلو برق مرکز کنترل چیست؟
موتور باید کارکرد درست و مداومی داشته باشد. به همین دلیل باید همیشه یک واحد کنترل و حفاظت، موتور را مورد بررسی قرار دهد. این بررسی و پایش توسط تابلو برق کنترل انجام می‌شود. این سیستم به مجموعه کاملی از سیستم‌های کنترلی و موتورها متصل می‌شود.
برای موتورهای معمولی از مرکز کنترل با تجهیزات الکترومکانیکی استفاده می‌کنند. استفاده از این مراکز کنترل که از نوع سخت افزار هستند در صنایع افزایش پیدا کرده است. همچنین امروزه تلفیقی از امکانات نرم افزاری و سخت افزاری برای حفاظت موتور مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تابلو برق مرکز کنترل چه تفاوتی با تابلو برق‌های معمولی دارد؟
در مورد تابلو برق‌های معمولی که در برخی صنایع و ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، احتمالا زیاد شنیده‌اید. با این حال چه تفاوت اساسی به مرکز کنترل دارند؟ تابلو برق‌های معمولی به صورت مداوم و دائمی مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. از طرف دیگر تابلو برق‌های مرکز کنترل، دائما در حال حفاظت و بررسی عملکرد موتور هستند.
یکی دیگر از تفاوت‌های اصلی تابلو برق مرکز کنترل و تابلوهای معمولی، گستره سطح ولتاژ آنهاست. سطح ولتاژ تابلو برق‌های معمولی تا 400 کیلوولت هم می‌رسد. از طرف دیگر سطح ولتاژ مرکز کنترل تا 15 کیلوولت بیشتر توان فعالیت ندارد.
مشخصه های تابلو مرکز کنترل موتور
- تابلو مرکز کنترل موتور مجموعه ای از اتاقک های محفظه ای خروجی به ویژه برای تامین و کنترل قدرت موتورها است.
- تابلو مرکز کنترل موتور ممکن است شامل اتاقک محفظه ای خروجی برای اتصال به دیگر تابلوهای برق و یا تابلو های مرکز کنترل موتور، و قطع کننده های مدار برای وارد شونده ها و بخش های جعبه تقسیم باشد.
- صفحه های تقسیم برق می توانند ترکیبی از تابلو برق و تابلو مرکز کنترل موتورها باشند. مثلا یک صفحه تقسیم اصلی با ولتاژ بالا برای یک پلت فرم خارجی دارای تابلو برق برای مولد ها، بخش جعبه تقسیم و ترانسفورمر خروجی است و همچنین می تواند اتاقک محفظه ای تابلو مرکز کنترل موتور برای موتورهایی با ولتاژ بالا داشته باشد.
- در کنار ورودی ها و جعبه تقسیم بخش قطع کننده مدار، تابلو مرکز کنترل موتور با کنتاکتور ها و فیوزها (و یا برخی از انواع تجهیزات کم ولتاژ) طراحی شده اند که جریان های خطا را در عرض یک دوره جریان AC متوقف می کنند.قطع کننده های مدار نیاز به چندین دوره جریان خطا دارند تا قبل از وقفه کامل، جریان وجود داشته باشد. در نتیجه اجزاء درون یک قطع کننده ی مدار در برابر نیروهای بیشتر مقاومت می کنند و گرمای تولید شده طی چندین دوره کامل جريان خطا را تحمل می کند.
اجزای اصلی یک مرکز کنترل موتور
- باس بار
- مدار شکن
- کنتاکتور مغناطیسی
- کنتاکتور کمکی
- کنترل رله
- ترانسفورماتور کنترل
- محفظه پانل کنترل نصب کابل
- سوئیچ محدود
MCC را می توان برای کنترل چندین عملیات موتور استفاده کرد، همانطور که در بالا توضیح دادیم MCC از اجزای متعددی مانند استارت موتور، باس بار، تجهیزات کنترل و غیره تشکیل شده است. همه این اجزا برای کنترل موتور الکتریکی استفاده می شوند و این قطعات قرار می گیرند. در پنلی که مخلوطی از فلز آهن و آهن کربن است.
باس بار
باس بار میله ای است که از برنج، مس و غیره تشکیل شده است، وظیفه اصلی یک باس بار تامین یا توزیع نیروی مورد نیاز به تجهیزات الکتریکی است. بنابراین در یک MCC، باس بار به عنوان یک توزیع کننده برق عمل می کند. مزیت اصلی استفاده از باس بار در MCC این است که می توانیم سیم کشی چندین جزء را حذف کنیم، بنابراین اندازه MCC و همچنین تعداد قطعات آن کاهش می یابد.
بنابراین ما به راحتی می توانیم تجهیزات الکتریکی را در یک MCC با کمک یک باس بار وصل کنیم و این نیز برای تعیین محل خطا مفید خواهد بود. ما به راحتی می توانیم مشکلات موجود در MCC را با کمک یک باس بار عیب یابی کنیم.
رله های اضافه بار
این رله ها موتور را از گرمای بیش از حد محافظت می کنند، گرمای بیش از حد ممکن است به دلیل بار بیش از حد ماشین های محرک ایجاد شود. همچنین می تواند به دلیل سطح ولتاژ پایین یا وجود فاز باز در یک سیستم سه فاز ایجاد شود.
بنابراین هنگامی که جریان بیش از حد برای مدت زمان مشخصی کشیده شود، رله اضافه بار باز می شود و موتور از منبع تغذیه جدا می شود. این رله اجازه اضافه بار موقت را می دهد که نمی تواند آسیبی به موتور وارد کند و بار اضافی را که می تواند به موتور آسیب برساند مسدود می کند.
مدار شکن مینیاتوری
هدف MCB قطع مدار در صورت وجود جریان بیش از حد در مدار یا در صورت وجود بار الکتریکی بیش از ظرفیت است.
ترانسفورماتورهای کنترل
گاهی اوقات لازم است مدار کنترل را در ولتاژهای پایین نسبت به مدار قدرت کار کرد. بنابراین برای کاهش سطح ولتاژ می توانیم از ترانسفورماتور کنترل استفاده کنیم
کنتاکتورهای مغناطیسی
یک کنتاکتور مغناطیسی در MCC برای راه اندازی یا توقف موتور استفاده می شود. عمدتاً یک دستگاه کنترل از راه دور برای راه اندازی و خاموش کردن موتور وجود دارد و برای این منظور می توانیم از پیمانکار استفاده کنیم. عملکرد کنتاکتور مغناطیسی بر اساس اصل الکترومغناطیسی خواهد بود.
رله تاخیر زمانی
هدف اصلی رله تأخیر زمانی ارائه زمان بندی تأخیر و تأخیر خاموش است. بنابراین می توان از این دستگاه برای تنظیم خودکار زمان استفاده کرد، این دستگاه می تواند مانند یک کنتاکتور مغناطیسی با سایر تجهیزات کنترلی در یک MCC ترکیب شود.
سوئیچ محدود
این مؤلفه برای ارائه سیگنال در مواردی که به یک حد مشخص شده رسیده است، مانند بار اضافی استفاده می شود. محدودیت می تواند سرعت چرخش دستگاه، موقعیت قطعه دستگاه و غیره باشد. ما می توانیم از این دستگاه به عنوان جایگزینی برای اپراتور انسانی استفاده کنیم و در جاهایی که امکان کار برای اپراتور انسانی وجود ندارد می توان از آن استفاده کرد.
به طور کلی، تابلوهای برق ممکن است به طور گسترده تر با صفحه های تقسیم برق مرتبط باشد که حاوی مدارهای قطع کننده یا اتاقک محفظه ای کنتاکتور برای توزیع قدرت به دیگر تابلوهای برق و تابلو مرکز کنترل موتور است و همچنین قدرت خود را از مولدها و یا خطوط یا کابل های ورودی دریافت می کند.
در هنگام نصب کنترلر موتور چه نکاتی را باید رعایت کرد؟
- ما باید مطمئن شویم که سرویس AC یا DC است، اگر AC است، فرکانس و تعداد فازها علاوه بر ولتاژ باید در نظر گرفته شود.
- موتور باید به سرویس برق متصل باشد و همچنین مطمئن شوید که اندازه آن برای بار دستگاه در صورت رتبه بندی HP به درستی باشد. همچنین باید سرعت و گشتاور موتور را در نظر بگیریم.
- کنترل کننده باید قادر به راه اندازی، توقف، معکوس کردن عملکرد موتور بر اساس نیاز باشد
- کنترل کننده باید در جایی قرار گیرد که تحت تأثیر شرایط محیطی خاص مانند باران، برف، خاک، روغن ها یا روان کننده ها قرار نگیرد.
تابلو برق مرکز کنترل چه کاربردی دارد؟
تابلو برق MCC در صنایع مختلفی کاربرد دارد. به همین دلیل از اهمیت بالایی برخوردار هستند. از این تابلو برق‌ها در صنایع زیر استفاده می‌کنند:
- صنایع تولید شیشه
- صنایع پتروشیمی
- ساخت کاغذ
- صنایع ساخت خودرو
- صنایع نفت و گاز
- سیمان
- صنایع مصالح ساختمانی
- صنایع نساجی
- تولید مواد غذایی
سخن پایانی
مرکز کنترل موتور تجهیزات اصلی موتور را در خود جای داده است. استفاده از این مرکز برای کنترل و محافظت از موتور ضروری است. تابلو برق مرکز کنترل هم از تجهیزات داخلی این دستگاه محافظت می‌کند. این مرکز کارایی بسیار بالایی دارد. برای مثال باعث راه‌اندازی یا توقف موتور می‌شود. همچنین از موتور در برابر آسیب‌های احتمالی محافظت می‌کند. از اجزای مهم آن هم می‌توان به شینه، باس بار، رله تاخیر زمانی، سوئیچ محدود، کنتاکتور مغناطیسی و … اشاره کرد. در این مطلب به بررسی مرکز کنترل موتور و تابلو برق آن پرداختیم.