هل تساءلت يومًا كيف يتم التحكم في الدوائر الكهربائية بمفتاح بسيط؟ المرحلات هي المفتاح. تتيح هذه الأجهزة الصغيرة التحكم في الدوائر ذات الطاقة العالية مع إشارات منخفضة الطاقة.
في هذا المنشور ، سنغوص في المرحلات ، وكيف تعمل ، ولماذا تكون حاسمة في كل شيء من الأتمتة الصناعية إلى الأجهزة المنزلية.
ستتعرف على الأنواع المختلفة من المرحلات وتطبيقاتها وكيفية تساعدها على حماية الأنظمة الكهربائية والتحكم فيها.
تعمل المرحلات على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي . عندما يمر التيار الكهربائي عبر ملف التتابع ، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا. يقوم هذا الحقل بتنشيط التسليح ، الذي يتحرك ويفتح أو يغلق جهة اتصال ، اعتمادًا على تصميم التتابع.
الحث الكهرومغناطيسي هو العملية التي يولد بها ملف السلك مجالًا مغناطيسيًا عندما يتدفق التيار الكهربائي عبره. يجذب هذا المجال المغناطيسي أو يصد حدوث ترحيل التتابع ، والذي بدوره يفتح أو يغلق جهات الاتصال للتحكم في الدائرة المتصلة.
يولد الملف المجال المغناطيسي ، في حين أن التسليح هو الجزء المتحرك الذي يتحول في الرد يربط التسليح أو يفصل جهات اتصال التتابع ، ويتحكم في تدفق التيار إلى الدائرة. .
عندما يتم تنشيط ملف التتابع ، فإنه يسحب التسليح نحو نقاط الاتصال. اعتمادًا على نوع الترحيل ، يمكن لفات الاتصال إما فتح (إذا تم إغلاقها) أو إغلاق (إذا كانت مفتوحة) ، أو إكمال أو كسر الدائرة الكهربائية.
ملف (electromagnet) : يولد مجال مغناطيسي عند تنشيطه.
جهات الاتصال (NO ، NC ، و COM) : التحكم في تدفق التيار ، إما مفتوحة عادة (لا) أو مغلقة عادة (NC).
التسليح والنير : يتحرك التسليح عندما يتم تنشيط الملف ، ويسيطر عليه النير.
آلية الربيع : تُرجع التسليح إلى وضعه الافتراضي عندما يتم إلغاء تنشيط الملف.
تأتي المرحلات في أنواع مختلفة ، كل منها مناسبة لتطبيقات مختلفة:
المرحلات الكهروميكانيكية (EMR) : شائع الاستخدام لتبديل وتضخيم الإشارات الكهربائية.
مرحلات الحالة الصلبة (SSR) : استخدم مكونات أشباه الموصلات لتبديل الدوائر دون تحريك الأجزاء.
مرحلات القصب : نوع صغير سريع التراجع مغلق في أنبوب زجاجي مغلق.
مرحلات التأخير الزمني : أدخل تأخير قبل تغيير جهات الاتصال.
مرحلات عالية الجهد : مصممة للسيطرة على الدوائر عالية الجهد.
مرحلات السلامة : تستخدم في أنظمة السلامة الحرجة ، مما يضمن إغلاق المعدات خلال ظروف غير آمنة.
تستخدم المرحلات الكهروميكانيكية (EMR) المكونات الميكانيكية لفتح وإغلاق الاتصالات ، وهي أبطأ. فهي متينة ولكن يمكن أن ترتدي مع مرور الوقت بسبب الانحناء في جهات الاتصال.
مرحلات الحالة الصلبة (SSR) أسرع وأكثر متانة وتولد حرارة أقل. ومع ذلك ، فقد يتعرضون للتسرب الحالي المتبقي ويتطلبان إدارة الحرارة.
الايجابيات : موثوقة في الظروف القاسية ، من السهل استبدالها.
السلبيات : عرضة للارتداء بسبب الانحناء ، وقت استجابة أبطأ.
الايجابيات : لا توجد أجزاء متحركة ، عملية أسرع ، لا.
السلبيات : توليد الحرارة ، قد تكون أعلى من التكلفة.
EMRs هي الأفضل للتطبيقات التي تتطلب تبديل الطاقة العالية ، مثل التحكم في المحرك.
تعد SSRs مثالية للتطبيقات التي تحتاج إلى تبديل سريع وحيثما تشكل الانحناء مصدر قلق ، كما هو الحال في أنظمة التحكم الدقيقة.
SPST (رمي واحد رمي واحد) : ترحيل أساسي مع محطتين. يمكن إما فتح أو إغلاق الدائرة ، ولكن ليس كلاهما.
SPDT (رمي مزدوج أحادي القطب) : يمكن الاتصال بواحدة من دائرتين. مثالي للتبديل بين المسارات المختلفة.
DPST (رمي واحد مزدوج القطب) : على غرار SPST ، ولكن يتحكم في دائرتين منفصلتين.
DPDT (رمية مزدوجة القطب) : يتحكم في دائرتين ، ويمكن توصيل كل منهما أو فصله.
يحتوي مرحل SPST على جهة اتصال: أحدهما مفتوح عادةً ، والآخر مغلق عادة. يمكنه التحكم في دائرة واحدة ، إما عن طريق إكمال أو كسر الاتصال.
يحتوي ترحيل SPDT على اتصال واحد مشترك وخيارين (إما لا أو NC). هذا يسمح لك بالتبديل بين دائرتين مختلفتين.
DPST : يعمل بشكل مشابه لمرحلين SPST ، كل منهما يتحكم في دائرة منفصلة.
DPDT : يسمح هذا التتابع بالتحكم في دائرتين مع خيارين (مثل ترحيل SPDT لكل دائرة).
SPST : تستخدم في تطبيقات التحكم في/إيقاف بسيطة.
SPDT : شائع في مفاتيح التبديل وعناصر التحكم في اتجاه المحرك.
DPST : يستخدم للتحكم في جهازين مستقلين مع مفتاح واحد.
DPDT : شائع في عكس التطبيقات الحركية أو التبديل بين دائرتين.
يتم استخدام المرحلات في مختلف المجالات للتحكم في النظم الكهربائية وحمايتها وأتمتة:
أنظمة الأتمتة والتحكم الصناعية : مرحلات التحكم في آلات وأجهزة الاستشعار والمشغلات.
المرحلات في أنظمة السيارات : تستخدم في محركات المبتدئين والمصابيح الأمامية وأنظمة الإنذار.
المرحلات في الأجهزة المنزلية : مرحلات التحكم في إعدادات درجة حرارة الغسالات والثلاجات.
استخدام دوائر الحماية : يتم استخدام المرحلات لمنع الأحمال الزائدة والدوائر القصيرة والمخاطر الأخرى.
في الاتصالات السلكية واللاسلكية ، كانت المرحلات تستخدم مرة واحدة لتضخيم الإشارات في أنظمة المسافات الطويلة. ما زالوا يلعبون دورًا في أجهزة الاتصال الحديثة للتبديل والحماية.
في المنازل الذكية ، تساعد المرحلات في إدارة الإضاءة والتدفئة والأنظمة الأخرى من خلال إشارات التحكم منخفضة الطاقة. إنها مكونات رئيسية في أجهزة إنترنت الأشياء مثل ترموستات ذكية وأنظمة الأمان.
العزلة : توفر المرحلات العزلة بين دوائر التحكم والطاقة ، وحماية المعدات الحساسة.
الحماية : يمكنهم اكتشاف الأعطال وفصل الطاقة تلقائيًا لتجنب الضرر.
تبسيط الأنظمة : تسمح المرحلات بالتحكم عن بعد في الأنظمة المعقدة ، مثل المحركات والإضاءة.
يمكن للمرحلات إغلاق الأنظمة تلقائيًا في حالة الحمل الزائد ، مما يمنع أضرارًا باهظة الثمن للآلات أو الأسلاك.
Contact Wear : بمرور الوقت ، يمكن أن تتحلل جهات الاتصال بسبب الفتح والإغلاق المتكرر.
Arcing : هذا يمكن أن يسبب أضرارًا لجهات الاتصال ، وخاصة في التطبيقات عالية الطاقة.
استجابة أبطأ : يمكن أن تؤدي الحركة الميكانيكية إلى تأخير أوقات التبديل.
إدارة الحرارة : تقوم SSRs بتوليد الحرارة ، والتي يمكن أن تؤثر على الأداء إن لم يكن إدارتها بشكل صحيح.
تسرب التيار المتبقي : قد تسمح بعض SSRs بتدفق كمية صغيرة من التيار حتى عند إيقاف تشغيلها.
الجهد والتصنيفات الحالية : تأكد من تطابق الترحيل مع متطلبات الطاقة لنظامك.
نوع الاتصال : اختر بين لا ، NC ، أو مجموعة بناءً على احتياجاتك.
الظروف البيئية : النظر في درجة الحرارة والرطوبة والتعرض المحتمل للملوثات.
اختر SSRS للتبديل بشكل أسرع ، والتشغيل الأكثر هدوءًا ، والمتانة. EMRs أفضل للتطبيقات الصناعية عالية الطاقة.
استخدم مقياس متعدد لاختبار ملف التتابع واستمرارية الاتصال. تحقق من الاستمرارية بين جهات الاتصال NO و NC.
تحقق بانتظام من التآكل واستبدال المرحلات عندما تظهر جهات الاتصال علامات على الضرر أو الفشل.
منع الانحناء باستخدام دوائر snubber.
ضمان التثبيت المناسب لتجنب ارتفاع درجة الحرارة.
استخدم الصمامات المناسبة لحماية المرحلات من التيار المفرط.
يتم استخدام المرحلات عمومًا للتطبيقات الحالية الأصغر ، بينما تم تصميم المقاولين للدوائر عالية الدقة.
يمكن للمرحلات تبديل كل من دوائر AC و DC اعتمادًا على تصميمها وتصنيفاتها.
تستمر المرحلات الميكانيكية حوالي 10،000 إلى 100000 عملية ، في حين أن مرحلات الحالة الصلبة يمكن أن تستمر لفترة أطول ، اعتمادًا على الاستخدام.
المرحلات هي مكونات كهربائية أساسية تتحكم في الدوائر باستخدام إشارات الطاقة المنخفضة. إنها تعمل عن طريق إنشاء مجال مغناطيسي عند تنشيط جهات الاتصال لفتح أو إغلاق. هناك أنواع مختلفة من المرحلات ، بما في ذلك الحالة الكهروميكانيكية والصلبة ، كل منها مناسب لتطبيقات محددة. توفر المرحلات فوائد حاسمة مثل عزل الدائرة والحماية والتحكم عن بعد في الأنظمة عالية الطاقة. يتم استخدامها في مختلف الصناعات ، من الأتمتة إلى الأجهزة المنزلية ، وضمان عمليات آمنة وفعالة.
Xinling Electric هي شركة تصنيع رائدة متخصصة في منتجات التتابع عالية الجودة. تبرز الشركة على طاقتها الإنتاجية القوية ، حيث تعمل مع أنظمة أتمتة فعالة تضمن المرونة وقابلية التوسع. يحافظ Xinling Electric على مراقبة صارمة للجودة من المواد الخام إلى المنتجات النهائية ، مما يضمن المتانة والأداء الممتاز. إن التزامهم بالابتكار التكنولوجي يدفع باستمرار تطوير حلول لتوفير الطاقة والكفاءة للصناعات المتنوعة.
من خلال وضع الإنتاج القابل للتكيف والتركيز على احتياجات العملاء ، يضمن Xinling Electric عمليات التسليم في الوقت المناسب والمعايير العالية في كل منتج. يتم استخدام مرحلاتهم على نطاق واسع عبر القطاعات بما في ذلك التحكم الصناعي ، والسيارات ، والطاقة الجديدة ، والمنازل الذكية ، والمعدات الطبية ، وتسليط الضوء على تنوعها ومساهمتها في مختلف التطبيقات.