فاکتورهای مورد نیاز برای طراحی مدار چنج آور کدامند؟ جهت طراحی مدار چنج آور ما به فاکتورها و اطلاعات زیادی نیاز داریم که معمولاً این اطلاعات در دو دسته کاملاً متفاوت یعنی آشنایی داشتن با تجهیزات برقی و هم چنین چگونگی قرار گرفتن آنها در کنار یکدیگر دستهبندی میشوند. حتی تجهیزات کلید زنی که در مدار های چنج اور به کار میرود به طور عمده شامل دو کنتاکتور، دو کلید اتوماتیک و یا یک عدد کلید چنج آور خواهد بود، علاوه بر آنکه در کنار این موارد شما به انتخاب کردن یک ترانسفورماتور مناسب، تعیین کردن فرکانس کاری مدار، انتخاب کردن المانهای الکترونیکی کاملاً مناسب و غیره نیز نیازمند خواهید بود تا به این ترتیب بتوانید طراحی مدار چنج آور را به درستی انجام دهید. در این مقاله فاکتورهای مورد نیاز برای طراحی مدار چنج آور را بررسی می کنیم.
آشنایی با طراحی مدار چنج آور
جهت آشنایی با فاکتورهای مورد نیاز برای طراحی مدار باید آشنایی مختصری با این نوع مدار داشته باشید. مدار چنج آور از جمله مدارهای کاربردی در صنایع برقی میباشد که جهت کنترل کردن و تغییر دادن سرعت در موتورهای القایی مورد استفاده قرار میگیرد. در واقع این نوع مدار شامل یک دستگاه چنج آور، یک کنتاکتور، یک منبع تغذیه و همچنین برخی دستگاههای جانبی از جمله دکمههای شاخص وضعیت و کنترل میباشد. تابلوهای برق چنج آور را میتوان به عنوان تابلو برقهای تغییر وضعیت تعریف کرد که به صورت کاملاً خودکاری مابین دو ورودی برق متفاوت عمل میکنند. معمولا به آن نوع از تجهیزاتی که جهت جابجایی بار به دیگر منابع از جمله دیزل اضطراری ژنراتور به کار برده میشود تابلو برق چنج آور میگویند. جهت بازگرداندن میزان جریان برق در هنگام قطع شدن برق اصلی استفاده کردن از این نوع تابلو برقها می تواند دو منبع برق ورودی و همچنین یک منبع برق خروجی ایجاد کرد، به این ترتیب اگر منابع ورودی در برق ژنراتور اضطراری یا برق شهری قطع شوند، میتوان با متصل کردن ورودی دیگر به آسانی برق مورد نیاز را به سیستم مورد نظر وصل کرد.
اصول اولیه و بیسیک طراحی مدار چنج آور
-
انتخاب ترانسفورماتور مناسب
ترانسفورماتور به نوعی دستگاه الکتریکی گفته میشود که میتواند انرژی الکتریکی را از سطحی به سطح دیگر انتقال دهد. از این دستگاه جهت کاهش دادن یا افزایش دادن جریان ولتاژ و حتی توان الکتریکی در داخل شبکههای برق و دیگر صنایع استفاده میشود. عملکرد آن نیز بر طبق القای مغناطیسی مابین سیم پیچها میباشد که این فرایند موجب انتقال یافتن انرژی از داخل سیم پیچهای اولیه به داخل سیم پیچهای ثانویه خواهد شد. طی این انتقال مقدار و نوع انرژی هیچ گونه تغییری پیدا نمیکند، اما در عوض جریان و ولتاژ متغیر خواهد بود. اصول عملکرد در ترانسفورماتورها نیز اساس القای متقابل در داخل سیم پیچها میباشد. حال با این توضیح متوجه خواهید شد که انتخاب یک ترانسفورماتور مناسب برای طراحی مدار چنج اور چه اهمیتی دارد.
-
انتخاب کردن المان های الکترونیکی مناسب
فاکتور مهم دیگر در طراحی مدار چنج اور انتخاب کردن المانهای الکتریکی کاملاً مناسب از جمله دیودها و کاپاسیتور ها میباشد. دیود یا همان یکسوساز به قطعه دو پایه گفته میشود که میتواند در یک جهت جریان الکتریکی را از داخل خودش عبور دهد و در سمت دیگر در برابر گذر جریان از داخل خود مقاومت بالایی را نشان دهد. مهمترین دیودهای استفاده شده در طراحی مدار چنج اور از بلورهای ماده نیمه هادی هستند. با توجه به کاربرد این المان الکتریکی می توان به اهمیت آن در طراحی مدار چنج اور پی برد، یعنی باید گفت که این قطعه در واقع مانند یک شیر الکتریکی عمل میکند که یک طرفه است. از این ویژگی می توان جهت تبدیل کردن جریان متناوب به مستقیم نیز استفاده کرد.
-
تعیین فرکانس کاری مدار
مورد بعدی تعیین کردن فرکانس کاری مدار می باشد. یعنی جهت طراحی کردن مدار چنج اور باید بتواند یک فرکانس کاری معینی را برای مدار خود مشخص کند که این فرکانس کاملاً با دیگر المان ها و اجزای تشکیل دهنده مدار هماهنگی داشته باشد.
-
تعیین کردن ولتاژ و جریان ورودی و خروجی
مورد مهم دیگر جهت طراحی مدار چنج اور تعیین کردن ولتاژ و هم چنین جریان های ورودی و خروجی در آن است که در واقع می توان گفت مهم ترین قسمت در این طراحی می باشد و اهمیت بالایی دارد، چون به طور معمول طراحی مدار جهت تعیین کردن ولتاژ و مشخص کردن میزان جریان های ورودی و خروجی انجام می شود. به این ترتیب یک طراح از همان ابتدای طراحی مدار چنج اور باید به این موضوع توجه ویژه داشته باشد، یعنی بتواند مقدار ولتاژ و جریان های ورودی و خروجی را به درستی و مطابق با استانداردهای لازم در این زمینه مشخص کند.
-
رعایت استانداردهای لازم ایمنی الکتریکی و الکترومغناطیسی
جهت طراحی کردن هر گونه سیستم الکتریکی از جمله طراحی مدار چنج اور مسئله مهم و حیاتی مطرح می شود و آن هم رعایت کردن استانداردهای امنیتی الکترومغناطیسی و الکتریکی می باشد، هر دو موضوع در داخل یک مدار چنج اور بسیار مهم هستند و اگر استانداردهای لازم در این زمینه انجام نشود، قطعاً بعدها ممکن است در حین استفاده از مدار، اپراتور دچار مشکلاتی مانند برق گرفتگی شود. یعنی یک تابلو برق چنج اور پس از طراحی باید ویژگی های زیر را داشته باشد:
1- این تابلو برق ها باید ولتاژ نامی برابر با ۴۰۰ ولت داشته باشند.
2- کنترل فرمان در آنها نیز دارای ولتاژی از ۱۲ تا ۲۲۰ ولت باشد.
3- این تابلوها به علت برخورداری از درجه حفاظت آی پی ۴ ایکس می توانند برای درجه های بالای آی پی نیز استفاده شوند.
نتیجه گیری
در این مقاله المان ها و فاکتورهای مهم برای طراحی مدار چنج اور را توضیح دادیم. جهت طراحی کردن یک مدار چنج اور ما فاکتورها و اطلاعات متفاوتی نیاز خواهیم داشت که با در نظر گرفتن این فاکتورها می توان طراحی مدار را به طرز صحیح انجام داد و قطعاً هر کدام از آنها نقش خاص خودشان را در داخل مدار اجرا می کنند، به طوری که در نبود هر کدام احتمال عدم موفقیت در طراحی مدار چنج اور بسیار زیاد است.
