آیا می دانید کنترل فاز چیست؟ محیط‌های صنعتی با توجه به ویژگی‌های خاص خود؛ به تجهیزات ویژه‌ای هم برای کنترل جریان برق و محافظت از ماشین آلات خود نیاز دارند. اگر حتی با دنیای صنعت آشنا نباشید احتمالا شنیده‌اید که ماشین‌آلات صنعتی معمولا با برق سه فاز کار می‌کنند. علت استفاده از برق سه فاز این است که کار کردن با آن به مراتب ساده‌تر از برق تکفاز است و اکثر تجهیزات صنعتی به نحوی طراحی شده‌اند که با برق سه فاز همخوانی دارند. اما ارتباط میان برق سه فاز و کنترل فاز چیست؟
مشکل زمانی اتفاق می‌افتد که به هر علتی یکی از فازها از بین رفته و ما با دو فاز روبرو هستیم که بسیار خطرناک است. کنترل فاز وظیفه اصلاح این موضوع را به عهده ندارد بلکه تنها جریان برق را قطع کرده تا تعمیر انجام شود. در واقع در پاسخ به این که کنترل فاز چیست باید گفت که این قطعه تجهیزی است که از آن برای کنترل و ایجاد محدودیت برای توان در ولتاژهای مختلف به کار برده می‌شود. به نظر می‌رسد این تعریف تا حدودی مبهم باشد پس با ما تا انتهای این مطلب همراه باشید تا به صورت کامل مفهوم و کارکرد این قطعه را بشناسیم و ببینیم مزایای استفاده از کنترل فاز چیست؟
ارتباط نوع برق با کنترل فاز چیست؟
در ابتدای مطلب به این موضوع پرداختیم که در محیط صنعتی معمولا از برق سه فاز استفاده می‌شود و کنترل فاز یا رله مانیتورینگ، قطعه‌ای است که به ما اجازه مدیریت و کنترل این سه فاز را می‌دهد. برای پرداختن به این که کنترل فاز چیست؛ راهی نداریم جز این که ابتدا ماهیت برق سه فاز را شناخته و اندکی با آن آشنا شویم.
کنترل فاز چیست
خط برق سه فاز معمولا با علامت‌های خاصی نمایش داده می‌شود که عبارتند از T , R , S هر کدام از این فازها نسبت به هم ۳۸۰ و نسبت به سیم نول ۲۳۰ ولت اختلاف دارند. دستگاه‌هایی که برای کار با برق سه فاز ساخته شده‌اند و به صورت کلی محیط صنعتی برای انجام فعالیت خود به هر سه فاز به صورت همزمان و در یک آن نیاز دارد. مشکل هنگامی رخ می‌دهد که به دلیل قطعی سیم یا هر اختلال دیگری یکی از فازها از کار می‌افتد و اینجا پدیده‌ای به نام دو فاز مطرح می‌شود که بسیار خطرناک است. در حقیقت دو فاز شدن، به ماشین آلات آسیب فراوانی وارد کرده و از سوی دیگر باعث می‌شود تا خطرات جانی نیز ایجاد گردد. علاوه بر این مشکل فقط قطعی کامل یکی از فازها نیست؛ بلکه کاهش ولتاژ در هر یک از فازها نیز می‌تواند عامل وارد شدن آسیب‌های جدی به موتورها و ماشین‌های صنعتی باشد. پس در اینجا به قطعه‌ای نیاز داریم که بتواند سطح ولتاژ هر یک از این فازها را اندازه گرفته و در صورت بروز مشکلی مثل کاهش ولتاژ، اقدامی حفاظتی از انجام دهد. حالا می‌توان حدس زد که ارتباط میان برق سه فاز و کنترل فاز یا تقارن فاز چیست.
قطعه کنترل فاز قطعه‌ای است که در داخل آن تجهیزات خاصی وجود دارد که می‌تواند سطح ولتاژ را در هر سه فاز کنترل کرده و آن را مدیریت می‌کند. اساس کار این قطعه بر پایه وجود میدان الکترومغناطیسی است. می‌دانیم که کم و زیاد شدن ولتاژ در درون سیم‌پیچ باعث تغییر سطح میدان می‌شود و کنترل فاز یا تقارن فاز در حقیقت از روی همین تغییر می‌تواند کاهش سطح ولتاژ در هر یک از فازها را متوجه شود. در واقع می‌توان گفت المان یا قطعه‌ای که کارکرد و ماهیت القایی دارد باعث می‌شود تا کنترل فاز بتواند کار خود را به درستی انجام داده و برق سه فاز را مدیریت کند.
از طرف دیگر هم گاهی افزایش دما در اثر کارکرد موتور و داغ شدن آن باعث به وجود آمدن اضافه بار و وارد شدن آسیب‌های جدی به موتور می‌شود. اینجا یک بار دیگر پای کنترل فاز به ماجرا باز شده و از موتور در برابر این اضافه بار محافظت می‌کند. معمولا تقارن فاز را در تابلوهای برق به کار می‌گیرند و از آن با نام‌هایی مثل رله مانیتورینگ هم یاد می‌کنند. همین جا و پیش از ادامه بحث بد نیست تا اندکی در مورد رله مانیتورینگ صحبت کنیم.
رله مانیتورینگ چیست؟
رله مانیتورینگ تجهیزی است که باید آن را همان کنترل فاز دانست. در واقع در رله مانیتورینگ با کنترل میزان نشتی به زمین سعی می‌شود وضعیت فازها کنترل شده و از بروز مشکلات جلوگیری شود. امروزه در دنیای صنعت بارها از اصطلاحاتی مثل رله مانیتورینگ یا کنترل فاز یا تقارن فاز به جای یکدیگر استفاده می‌شود و هر سه دارای مفهوم و کارکردی مشابه هستند و شاید شما هم بارها اصطلاحاتی مثل منابع تغذیه مانیتورینگ و … شنیده باشید. ما هم در طول این مطلب به جای استفاده از اصطلاح رله مانیتورینگ از اصطلاح رله کنترل تقارن فاز یا کنترل فاز استفاده می‌کنیم.
اجزای داخلی کنترل فاز یا تقارن فاز چیست؟
در این بخش برای درک بهتر شیوه کارکرد کنترل فاز یا کنترل تقارن فاز، سراغ اجزای داخلی این قطعه رفته و با شناخت هر قطعه می‌بینیم که نقش آن در تجهیز کنترل فاز یا کنترل تقارن فاز چیست و چه کاری انجام می‌دهد. این بخش را در حقیقت می‌توان معرفی سخت افزار رله مانیتورینگ دانست و واقعیت هم این است که بدون شناخت این اجزا نمی‌توان فهمید که کنترل فاز چیست و دقیقا چگونه کار خود را انجام می‌دهد.
اجزای داخلی کنترل فاز یا کنترل تقارن فاز شامل موارد زیر است:
المان القایی: کارکرد این بخش را در قسمت‌های قبل توضیح دادیم. در حقیقت این بخش با استفاده از یک میدان الکترومغناطیسی تغییرات ایجاد شده در ولتاژ هر یک فازها را شناسایی می‌کند تا بتواند عملیات لازم در مقابل آنها را به انجام برساند. در واقع المان القایی را باید یکی از اصلی بخش‌های کنترل فاز یا تقارن فاز دانست.
ترمینال‌های ورودی: در هر قطعه کنترل فاز ،سه ترمینال ورودی برای اتصال به سه فاز S , T, R وجود دارد و در صورت اتصال صحیح، چراغ منبع تغذیه آن روشن خواهد شد.
پیچ حساسیت :کارکرد این پیچ در کنترل فاز یا تقارن فاز تنظیم میزان حساسیت است. به عبارتی ما نیاز داریم تا امکان تعیین میزان حساسیت را به دست بگیریم. شرایط را تصور کنید که یک کاهش ولتاژ لحظه‌ای و جزئی رخ می‌دهد و بر اثر آن کنترل فاز جریان برق را قطع می‌کند. این اتفاق می‌تواند فرایند تولید را با اختلاف مواجه کرده و حتی آسیب‌هایی به ماشین‌آلات وارد کرده یا فرایند تولید را مختل کند. برای جلوگیری از این اتفاق و بر حسب نیاز خود می‌توانیم میزان حساسیت کنترل فاز خود را با استفاده از این پیچ تنظیم نماییم.
پیچ تاخیر یا on delay : شاید از ابتدای مطلب و با بیان این که وظیفه کنترل فاز یا تقارن فاز چیست این سوال به ذهن شما خطور کرده باشد که اگر قطعی یا کاهش یکی از فازها به صورت خطای آنی و لحظه‌ای باشد و در کسری از ثانیه به حالت اولیه خود بازگردد؛ آیا باز هم کنترل فاز جریان برق را قطع می‌کند؟ پاسخ این است که بستگی دارد این پیچ تاخیر را چگونه تنظیم نمایید. در حقیقت کارکرد اصلی این پیچ در کنترل فاز یا تقارن فاز، انجام عملیات قطع کردن جریان برق، پس از مدتی معین ( که این مدت قابل تنظیم است) از شناسایی کاهش ولتاژ یا قطعی یکی از فازها است. با وجود این پیچ اگر قطعی به صورت آنی در یکی از فازها اتفاق بیافتد؛ دیگر جریان برق قطع نشده و کار مختل نخواهد شد.
سایر ترمینال‌ها: هر یک از ترمینال‌ها در کنترل فاز یا کنترل تقارن فاز کار مشخصی را انجام می‌دهد که توضیح آن زمان زیادی را می‌گیرد اما برای مثال می‌توان گفت که ترمینال پانزده ترمینال مشترک است و باید آن را ترمینال ورودی فرمان دانست. یا مثلا ترمینال شانزده ترمینالی است که کنتاکتور به آن متصل می‌شود یا …
تقارن فاز چیست؟
کنترل فاز چیست و چرا اهمیت دارد؟
در ابتدای مطلب به این موضوع اشاره کردیم که کاهش سطح ولتاژ یا افزایش آن هر دو می‌توانند باعث ایجاد آسیب‌های جدی در تجهیزات شده و حتی خطرات جانی ایجاد کنند. کاهش ولتاژ در یکی از فازها یا قطع شدن آن باعث می‌شود که تامین جریان برق در موتورهای الکتریکی که برای کار با برق سه فاز طراحی شده‌اند با مشکل مواجه شده و دستگاه به حالت نیم‌سوز دربیاید. همچنین افزایش ولتاژ و ایجاد اضافه بار باعث داغ شدن بیش از حد موتور و سوختن یا از کار افتادن قطعات داخلی آن می‌شود و این نکته‌ای است که اهمیت استفاده از کنترل فاز را نشان می‌دهد.
مزایای کنترل فاز چیست؟
در این بخش قصد داریم تا اصلی‌ترین مزایای استفاده از کنترل فاز یا رله مانیتورینگ را به شما معرفی نماییم. اگرچه توضیحاتی که تا کنون دادیم به خوبی نشان می‌دهد که این قطعه چه نقش مهم و تاثیز گذاری در صنعت و کارگاه‌های تولیدی دارد اما برای کامل شدن مطلب می‌توان لیستی شبیه به لیست زیر از مزایای کنترل فاز تهیه کرد:
- افزایش عمر مفید موتورهای الکتریکی
- جلوگیری از بروز هزینه‌های مربوط به تعمیرات یا جایگزینی موتورها
- جلوگیری از خرابی موتور و تعطیل شدن چرخه تولید و کسب درآمد بیشتر
- افزایش ایمنی در محیط صنعتی
- جلوگیری از آتش سوزی به خاطر داغ شدن موتور و همچین پیشگیری از خطراتی مثل برق گرفتگی
- محافظت از مدارات الکتریکی
انواع کنترل فاز چیست؟
این قطعه نیز مانند بسیاری از قطعات موجود در صنعت دارای ورژن‌ها و نسخه‌های متفاوتی است که همه آنها یک هدف را دنبال می‌کنند اما تفاوت‌های جزئی در ساختار و کاربرد خود دارند. از جمله انواع رایج کنترل فاز “Monitoring relays” می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
عدم تعادل فاز
این نوع از کنترل فاز، دارای رله‌ای است که در صورتی که قسمتی از انرژی برق هدر برود جریان برق را قطع می‌کند. هدر رفتن برق در حالت سه فاز به علت عدم وجود تقارن میان فازها اتفاق می‌افتد و باید از آن جلوگیری نمود.
توالی فاز
گاهی اوقات می‌بینیم که در محیط‌های صنعتی مشکلی در توالی فاز رخ می‌دهد. اصلی‌ترین نشانه این مشکل، کار کردن موتور به صورت برعکس است. این نوع رله در این شرایط جریان برق را برای جلوگیری از وارد شدن آسیب به موتور قطع می‌کند.
خرابی فاز
اگر فاز خراب شود بروز مواردی مثل سوختن دستگاه‌ها یا پریدن فیوز و آسیب به تاسیسات اجتناب ناپذیر خواهد بود و کنترل فاز در این شرایط با قطع جریان برق ورودی از بروز این مشکلات پیشگیری می‌نماید.
بررسی ولتاژ
این نوع از کنترل فاز با کنترل مداوم سطح ولتاژ از بالا رفتن دما در موتورهای الکتریکی و وارد شدن آسیب به آنها جلوگیری می‌کند.
رله مانیتورینگ چیست
کاربرد کنترل فاز چیست؟
در این بخش با معرفی کاربردهای این قطعه قصد داریم پاسخ به این پرسش که کنترل فاز یا کنترل تقارن فاز چیست را تکمیل نماییم. کنترل فاز برای موارد متعددی کاربرد دارد که از جمله آنها باید به موارد زیر اشاره نماییم:
- بررسی تقارن فاز در هنگام استفاده از برق سه فاز
- بررسی قطع شدن فاز در هر یک از تجهیزات
- بررسی جابجایی فازها
- دادن هشدار در هنگام افزایش یا کاهش ولتاژ
- قطع کردن مدار در صورت ایجاد شوک الکتریکی یا عدم تقارن فاز
البته این موارد را نمی‌توان تمام کاربردهای رله مانیتورینگ در صنعت دانست و از سوی دیگر هم با توجه به ماهیت و کارکرد اساسی و مهم کنترل فاز یا تقارن فاز یا رله مانیتورینگ، نمی‌توان دسته‌ی خاصی از صنایع را که این قطعه در آنها کاربرد دارد بیان نمود. به عبارت دیگر، هر گاه و در هر صنعتی از برق سه فاز استفاده شود؛ استفاده از رله مانیتورینگ در آن صنعت وجود داشته و نمی‌توان آن را محدود نمود یا نادیده گرفت.
قیمت کنترل فاز
قیمت کنترل فاز تحت تاثیر عوامل متعدد و پرشماری قرار دارد که در این بخش تعدادی از آنها بررسی خواهیم کرد. به طور جدی توصیه می‌کنیم که در هنگام خرید کنترل فاز، از کمک افراد با دانش و با تجربه استفاده کرده سعی کنید بهترین گزینه موجود را انتخاب نمایید.
از جمله عوامل تاثیرگذار بر قیمت کنترل فاز باید به موارد زیر اشاره کرد:
- کیفیت ساخت
- برند تولید کننده
- فروشنده
- وضعیت بازار
- میزان عرضه و تقاضا
- اصالت کالا
- و…
جمع بندی
ما در این مقاله کوشیدیم تا به پرسش کنترل فاز یا کنترل تقارن فاز چیست و چه کارکردی دارد به طور مفصل پاسخ دهیم. کنترل فاز یا کنترل تقارن فاز ( تقارن فاز در حقیقت یکی از کاربردهای کنترل فاز است که اشتباها به جای آن به کار می‌رود) قطعه‌ای است که می‌تواند کاهش یا افزایش سطح ولتاژ یا قطعی در یکی از فازها را شناسایی کرده و اقدام لازم را در مقابل آن انجام دهد. استفاده از این قطعه باعث شکل‌گیری امنیت و ایمنی بیشتر و همچنین جلوگیری از وارد شدن آسیب‌های جدی به تجهیزات صنعتی و موتورهای الکتریکی می‌گردد.