رفتن به مطلب

رله کنترل فاز Three Phase Monitor


ارسال های توصیه شده

این رله در مدارات برق سه فاز استفاده میشود و بخصوص در تابلوهایی که برای کنترل موتور هستند. این رله خطوط سه فاز ورودی را تحت نظر دارد و در شرایط زیر عمل نموده و مدار را متوقف میکند:

 

قطع یک یا دو فاز.

جابجا شدن فازها.

عدم تقارن ولتاژهای سه فاز.

کاهش یا افزایش ولتاژ فازها.

 

رله کنترل فاز Three Phase Monitor

 

این مدار کاملا آنالوگ است و برای کسانی که مایل هستند با نحوه طراحی مدارات صنعتی آشنا شوند این مقاله مفید خواهد بود. بخصوص اینکه در طراحی این مدار نکات و ظرافت جالبی بکار برده شده که قطعا برای شما آموزنده و شیرین است.

 

 

 

مدار تغذیه رله کنترل فاز Three Phase Monitor Schematic Power Supply

 

 

 

در این مدار برای تهیه ولتاژ DC مورد نیاز مدار الکترونیکی خود از خط اول فازهای ورودی استفاده میکند. این فاز پس از عبور از مقاومت های R14 و R15 توسط خازن C5 ولتاژ آن کاهش میابد. لازم به ذکر است که مقاومت R16 که بصورت موازی با این خازن قرار گرفته برای جلوگیری از افزایش بیش از حد ولتاژ خازن و دشارژ آن در زمان قطع برق در نظر گرفته شده است.

 

سپس این ولتاژ به دو مسیر مختلف تقسیم میشود. در مسیر اول پس از عبور از دیود D4 و یکسو شدن وارد C6 شده تا صاف گردد. سپس توسط مقاومت R22 و دیود زنر Z3 رگوله شده و پس از صاف و *** مجدد شدن توسط خازن های C7 و C10 برای استفاده مدار آماده میشود.مقاومت R21 وظیفه مصرف ولتاژ تولید شده را دارد تا مانع از افزایش ولتاژ مدار خواهد شد.

 

مدار تغذیه رله کنترل فاز Three Phase Monitor Schematic Power Supply

 

در مسیر دوم نیم سیکلهای منفی توسط D5 عبور داده شده و یکسو میگردد و برای صاف کردن آن از C12 استفاده میشود. این ولتاژ نسبت به ولتاژ قبلی دارای پلاریته مخالف است و برای راه اندازی رله خروجی و ترانزیستور مربوط به آن استفاده میشود.

 

برای مشخص شدن تقارن فازها یعنی یکسان بودن مقدار ولتاژ هر سه فاز و همینطور اختلاف فاز یکسان برابر با 120 درجه و همینطور قطع نبودن یک یا دو فاز مدار این مدار از یک ترفند بسیار ساده اما زیبا استفاده کرده است.

 

مدار ستاره رله کنترل فاز Three Phase Monitor Schematic Star

 

اگر به تصویر بالا دقت کنید مشاهده خواهید کرد که سه مقاومت R1 ، R2 و R3 که هر سه 33000 مگا اهمی هستند و بصورت ستاره بسته شده اند. در صورتیکه دامنه هر سه فاز یکسان باشد و همچنین اختلاف فاز بین آنها با هم برابر 120 درجه باشد ولتاژ نقطه مشترک سه مقاومت برابر صفر خواهد شد. در صورتیکه یک یا دو فاز هم قطع شود این تقارن به هم خورده و ولتاژ نقطه مشترک دیگر صفر نخواهد بود. پس یکی از شروط صحت فازهای ورودی صفر بودن ولتاژ این نقطه خواهد بود.

 

مدار تست تقارن فاز رله کنترل فاز Three Phase Monitor Schematic ASY

 

بخشی از این ولتاژ توسط پتانسیومتر P1 و مقاومت R6 نمونه برداری میشود و پس از یکسو سازی توسط D1 و محدود کردن آن توسط دیود زنر D2 و صاف نمودن توسط R9 و C2 از طریق مقاومت R20 به ورودی مثبت آپ امپ وارد میشود.در صورتیکه ولتاژ این پایه(پایه شماره 3) بالاتر از وردی منفی (پایه شماره 2) آپ امپ باشد خروجی (پایه شماره 1) آپ امپ مثبت خواهد شدو LED قرمز رنگ به نشانه خطای عدم تقارن روشن خواهد شد.

 

قسمتی که در بالا توضیح داده شد بسیاری از موارد را تست میکند اما در دو مورد متوجه خطا نمیشود. اول اینکه در صورتیکه شما جای فاز ها را جابجا کنید این مدار متوجه نخواهد شد و دوم اینکه اگر مقدار ولتاژ هر سه فاز کمتر از حد معمول باشد اما به شرط اینکه ولتاژها با هم برابر باشند باز مدار بالا این مشکل را متوجه نخواهد شد.

 

برای رفع ایراد اول و تشخیص جابجایی فازها مدار از دو فاز تست میگیرد که آیا در سر جای خودشان هستند. قطعا وقتی دو فاز ار سه فاز درست باشند فاز سوم هم درست خواهد بود! در این مدار فازهای R و T تست میشوند. برای اینکار ولتاژ R از طریق مقاومت R11 عبور داده میشود و ولتاژ فاز T از طریق یک مدار RC که شامل R12 و C1 است و نقش ایجاد اختلاف فاز را دارد بازی میکند عبور کرده و هر دوی این سیگنالها بر روی کاتد دیود زنر Z2 اعمال میشوند.

 

مدار تست توالی-عدم جابجایی- فاز رله کنترل فاز Three Phase Monitor Schematic SEQ

 

در صورتیکه فازهای R و T درست وصل شده باشند فاز T بدلیل عبور از مدار ایجاد اختلاف فاز که آنرا به اندازه 90 درجه به جلو میبرد در نتیجه چون اختلاف این دو فاز 240 درجه است این اختلاف بعد عبور از مدار به حدود 150 درجه میرسد که تقریبا اثر همدیگر را خنثی میکنند. و دامنه آن سیگنال موجود در سر کاتد دیود زنر کم خواهد بود. این ولتاژ پس از محدود سازی توسط این دیود و مقاومت موازی با آن توسط دیود D3 یکسو شده و توسط R19 و C4 صاف میشود. این ولتاژ یه ورودی مثبت (پایه 10) آپ امپ وارد میشود و در صورت بالاتر بودن از ولتاژ پایه 9 خروجی این آپ امپ فعال شده و LED قرمز رنگ مربوط به توالی فازها روشن میشود.

 

برای رفع ایراد دوم یعنی تست دامنه ولتاژ فازها کافی است که ولتاژ یکی از فازها بررسی شود در صورتیکه دامنه آن مناسب بود و همینطور در مدار اول متقارن بودن فازها تائید شده باشد میتوان بر درست بودن ولتاژ ها اطمینان داشت.

 

مدار تست دامنه ولتاژ رله کنترل فاز Three Phase Monitor Schematic Volt

 

در این مدار ولتاژ فاز T بررسی میشود و سیگنال آن پس عبور از مقاومتهای R10 کاهش یافته و پس از یکسوسازی توسط D9 به خازن C3 رفته تا صاف شود حال بخشی از این ولتاژ توسط پتانسیومتر P2 نمونه گیری و مقایسه میشود. در صورتیکه این ولتاژ کمتر از حد نرمال باشد خروجی آپ امپ فعال شده و LED خطای ولتاژ روشن میشود.

 

همانطور که دیدید سه مدار برای بررسی حالات مختلف در نظر گرفته شده. که در صورتیکه هر یک از این سه مدار خطایی را تشخیص دهند باید رله عمل کرده و ولتاژ را قطع کند. البته معمولا بدلیل اینکه ممکن است خطاها بصورت لحظه ای بوجود آمده باشند مثلا برای لحظه ای ولتاژها کاهش یابند، باید در مدار تاخیری وجود داشته باشد که در صورت وجود خطای لحظه ای از آن بتوان چشم پوشی کرد.

 

برای اینکه در صورت بروز هر یک از خطاها رله فعال شود از مدار زیر استفاده شده. که شامل سه دیود D6 و D7 و D8 است. که کاتد آنها بصورت مشترک به هم وصل شده. قطعا میدانید که در صورتیکه کاتد چند دیود به هم متصل شود فقط یکی از دیود ها میتواند روشن شود و آن دیودی است که ولتاژ روی آند آن از آند سایر دیودها بالاتر باشد. البته احتمال اینکه هر سه دیود روشن شوند هست و خیلی کم چون باید ولتاژ آند همه آنها با هم دقیقا برابر باشد و همچنین ولتاژ بایاس مستقیم آنها. که در عمل این اتفاق خیلی بعید به نظر میرسد.

 

مدار یا دیودی رله کنترل فاز Three Phase Monitor Schematic OR Diode

 

اگر دقت کنید متوجه خواهید شد که ولتاژ آند دیودهای فوق به خروجی سه مدار قبلی وصل است. و در نتیجه در صورتیکه هر یک از مدارات بالا خطایی را تشخیص دهند خروجی مدار فوق فعال میشود. حال باید در مسیر این دیودها مدار تاخیری که در بالا به آن اشاره شد قرار گیرد تا پس از تاخیر مناسب رله را فعال نماید.

 

مدار تاخیر رله کنترل فاز Three Phase Monitor Schematic Delay

 

خروجی دیودها از طریق مقاومت R32 به پایه منفی آپ امپ(پایه 13) وصل میشود بر روی این پایه مقاومت R33 و پتانسیومتر P3 و خازن C9 نیز قرار دارند که در واقع نقش مدار تاخیر را بازی میکنند. و در نتیجه ولتاژ ورودی آپ امپ بسرعت تغییر نخواهد کرد و پس از گذشت زمانیکه توسط P3 تعیین میشود باعث تحریک خروجی آپ امپ خواهد شد و خروجی را صفر میکند. با صفر شدن خروجی LED سبز رنگ که نشانگر سالم بودن خطوط سه فاز هست خاموش شده و دیود زنر Z5 فعال شده و ترانزیستور Q1 تحریک میشود و در نتیجه رله عمل خواهد کرد.

 

اگر دقت کرده باشید در تمامی مراحل بالا هر چهار آپ امپ مدار یک ولتاژ مرجع را برای مقایسه استفاده میکردند که این ولتاژ مرجع برای هر چهار آپ امپ یکسان است و توسط مدار زیر تهیه میشود.

 

مدار تامین ولتاژ مرجع رله کنترل فازThree Phase Monitor Schematic VREF

 

مدار فوق از ولتاژ تغذیه انشعابی گرفته و پس از عبور از R23 آنرا توسط دیود زنر Z4 رگوله کرده و توسط C8 صاف میکند. و این ولتاژ به عنوان مرجع در بخشهای مختلف استفاده میشود.

لینک به دیدگاه

رله کنترل فاز چیست؟

relay-control-phase.jpgرله کنترل فاز

در برق صنعتی جهت حفاظت از موتورها،ژنراتورها و ترانسهای قدرت از رله کنترل بار استفاده می شود.این رله ها جایگزینی مناسب برای رله های بی متالی یا همان حرارتی هستند. همه ما با اصطلاحاتي مانند برق دو فاز شده است و يا سيم نول قطع شده و يا تقارن فازها به هم خورده است آشنا هستيم و خطرات آن را نيز مي دانيم در گذشته در مدارات حساس بصورت کنتاکتوري برخي عيوب مشخص مي گرديد و چراغ ها و زنگ هاي آلارم فعال مي گرديد و برق شبکه قطع ، ولي اين مدار اولاً نمي توانست کليه عيوب راتشخيص دهد از طرف ديگر قابل استفاده درکليه اماکن و تابلوهاي برق نبود. [TABLE=width: 100%]

[TR]

[TD]

b94ydb1evpoa3p8q6vcm.jpg

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

با پيشرفت علم الکترونيک اين عيوب مورد بررسي قرار گرفت و در نهايت دستگاههاي به نام رله کنترل فاز ساخته شد که متناسب با شرکت سازنده مجهز به امکانات کمتر يا بيشتر مي باشد ولي در کل يک رله کنترل فاز بايد عيوب زير را تشخيص دهد : 1- قطع شدن فازها ( يک فاز ، دو فاز و يا هر سه فاز ) يا سيم نول 2- تغيير توالي فازها 3- افزايش يا کاهش بيش از حد مجاز ولتاژ 4- عدم تقارن بيش از حد ولتاژ سه فاز 5- شوک هاي ناشي از قطع و وصل برق رله هاي کنترل فاز داراي يک بوبين مي باشند که در صورت صحت کليه شرايط عمل نموده و تيغه باز خود را مي بندد ، در نتيجه اين تيغه بايد در مسير مدار فرمان قرار گيرد . براي تشخيص رله از وضعيت برق شبکه بايد هر سه فاز و سيم نول وارد رله کنترل فاز گردد ، در نتيجه به يک رله کنترل فاز حداقل 5 سيم متصل است . در اين قسمت به تشريح رله کنترل فاز شرکت ميکرو مي پردازيم :

u6nw90p6axa0hcww0gy.jpg

اين رله داراي 7 پيچ اتصال مي باشد که به ترتيب عبارتند از : 1- l1و l2 و l3 که به ترتيب به سه فاز متوالي شبکه متصل مي شوند 2- mp ترمينال سيم نول مي باشد که بايد به سيم نول متصل گردد . 3- ترمينال شماره 15 ، 16 و 18 که پيچ کنتاکتها در مدار فرمان مي باشند اين رله داراي 5 LED مي باشد - دو LED سبز و سه LED قرمزکه به ترتيب عبارتند از : 1- LED سبز با علامت U : در صورت اتصال سه فاز و سيم نول به رله اين چراغ روشن مي شود . 2- LED سبز با علامت R :در صورت عملکرد صحيح رله اين چراغ روشن مي شود . 3- LED قرمز با علامت P : در صورت قطع فاز يا فازها و قطع سيم نول يا جابجائي فازها و يا پائين بودن درجه حساسيت رله اين چراغ خطر روشن مي شود . 4- LED قرمز با علامت U : در صورت خطاي افزايش ولتاژ شبکه اين چراغ به عنوان چراغ خطا روشن مي شود . اين رله داراي 3 رنج تنظيم مي باشد که به ترتيب عبارتند از : 1- زمان تاخير در وصل : که از 1 تا 30 ثانيه قابل تنظيم است و بر روي هر زماني که تنظيم شود ، در صورت صحت کليه موارد بعد از زمان انتظار ( زمان تنظيم شده ) رله عمل خواهد کرد و چراغ R روشن مي شود .

76lswjobgu5p4mdy0hj2.jpg

2- زمان تاخير در قطع : زمان عکس العمل رله (قطع رله) در موارد بروز عيب بر اساس زمان تنظيم شده توسط اين رنج تنظيم ، مشخص مي شود . اين زمان در اين مدل رله از 1 تا 15 ثانيه تنظيم مي شود .

od5kad4b4bxlt4j2pjou.jpg

3- حساسيت قطع فاز : با اين درجه تنظيم مي توان نامتقارني و ولتاژ برگشت را جهت قطع خروجي انتخاب نمود . در اين مدل رله ، حساسيت از 3 تا 30 قابل تنظيم مي باشد .

602rt1m6vaaceueurvw.jpg

در اکثريت موارد حساسيت بين 15 تا 20 درصد مناسب مي باشد . در موتورهائي که ولتاژ برگشت زيادي دارند مي توان از حساسيت 5 % استفاده نمود و در صورتي که عدم تقارن ولتاژ موجود در شبکه مزاحم عمل عادي رله باشد مي توان از حساسيت هاي 25% تا 30 % استفاده نمود . نحوه عملکرد رله و تست رله : در صورت اتصال صحيح فازها و سيم نول ابتدا چراغ سبز U روشن مي شود و در صورت متقارن بودن ولتاژها ، صحيح بودن توالي فازها و تنظيم بودن حساسيت متناسب با موتور الکتريکي بعد از طي زمان تنظيمي On Delay چراغ سبز R روشن مي شود که معرف عملکرد رلهمي باشد در همين زمان کنتاکت 15 رله از 16 قطع و به کنتاکت 18 وصل شده و اجازه عمل به کنتاکتور اصلي را مي دهد . در نتيجه بعد از عملکرد رله ترمينال هاي 15 و 18 کنتاکتهاي بسته در مدار فرمان و ترمينال هاي 15 و 16 کنتاکتهاي باز در مدار فرمان خواهند بود .

t8j4eqcn60c0moys172p.jpg

نحوه اتصال رله کنترل فاز در مدارات برق صنعت الف ) نصب قبل از کنتاکتور

x3ab6kd64focwwvhpbsq.jpg

ب ) نصب بعد از کنتاکتور (در بعضی از کنترل فازها که در حالت عادی یا خطا تیغه ۱۵ و ۱۸ با یکدیگر ارتباط دارند این مدار نمی تواند بکار برده شود )

لینک به دیدگاه

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...