بسیاری از مواقع در صنعت دیده ایم که PLC به یک کنتاکتور DC متصل شده و بعد از یک مدت با فرمان PLC خروجی اش سوخته است!!! اما علت چیست؟ علت آن، وجود پدیده ای به نام Inductive kickback یا ضربات القایی است.
لذا در این مقاله قصد داریم در مورد تجهیز حفاظتی فوق العاده مهم، تحت عنوان کاربرد سرج پروتکتور یا جرقه گیر کنتاکتور (Surge Protector) که از رخداد این نوع آسیب ها به خروجی تجهیزات ارزشمندی مانند PLC محافظت میکند، صحبت کنیم. پس تا پایان این مقاله با آکادمی ماهر همراه باشید.
عملکرد کنتاکتور
کنتاکتورها دارای یک سیم پیچ یا بوبین هستند که با برق دار شدن آن، یک میدان مغناطیسی قوی در این سیم پیچ ایجاد میشود. این میدان مغناطیسی قوی باعث ایجاد خاصیت آهنربایی در کنتاکت های کنتاکتور شده و در نهایت کنتاکت متحرک را جذب کرده و امکان انتقال جریان به بار را ایجاد می کند، یا به عبارت دیگر جریان به بار می رسد.
بیشتر بخوانید:برای آشنایی با کنتاکتورها، مقاله کنتاکتور چیست را مطالعه کنید!
نحوه ی ایجاد ضربات القایی
تا اینجای کار همه چیز نرمال و طبیعی به نظر می رسد، اما داستان از زمانی آغاز می شود که تصمیم به قطع جریان کنتاکتور میگیریم!!!!! با بی برق شدن کنتاکتور، دقیقا در زمان بی برق شدن آن، یک افزایش ولتاژ بسیار زیاد و یک جرقه ی بسیار بزرگ به وجود می آید که دلیل این جرقه و ولتاژ زیاد، چیزی نیست جز ماهیت عملکرد سیم پیچ که اکثرا اسمش را “سلف” گذاشته ایم.
همانطور که میدانیم، به دلیل خاصیت و ماهیتی که سلف دارد، با تغییرات جریان مخالفت کرده و تمام تلاشش را برای جلوگیری از این تغییرات می کند. یعنی اکنون که سیم پیچ دارای جریان است، با قطع جریان برق، سلف با آن مخالفت کرده و این مخالفت را با یک جرقه ی بسیار بزرگ نشان می دهد!!! این جرقه باعث می شود تا تجهیزات حساس مانند PLC دچار آسیب شوند. چگونه؟
تصور کنید کنتاکتوری داریم که به خروجی یک PLC متصل شده است و با فرمان PLC این خروجی مرتبا قطع و وصل می شود، اینجاست که PLC به طور جِد آسیب دیده و یا می سوزد. حال راهکار چیست؟ چگونه میتوان از این ولتاژ یا جرقه ی بزرگ که به آن Surge یا Voltage Spike نیز گفته می شود، جلوگیری کرد؟
شکل 1- جرقه های ولتاژی
کاربرد سرج پروتکتور یا جرقه گیر کنتاکتور
یکی از راهکارهای فوق العاده ارزان و راحت، استفاده از تجهیزی به نام جرقهگیر یاSurge Protective Device (SPD) است. با نصب این تجهیز در دو سر بوبین یا سیم پیچ کنتاکتور، هنگام بی برق شدن سیم پیچ یا تغییرات جریان در آن، این تجهیز، جرقه ها و ولتاژ های بزرگ را دمپ کرده و از خروجی ها یا اصطلاحا I/O های PLC محافظت می کند.
شکل 2-کاربرد سرج پروتکتور یا جرقه گیر کنتاکتور
نگفته نماند که این تجهیزات، جز لوازم جانبی های کنتاکتورها محسوب شده و در انواع مختلفی موجود هستند. برخی از آن ها در جدول زیر آورده شده است.
- جرقه گیرهای نوع دیودی
- جرقه گیرهای نوع دیود + زنر
- جرقه گیرهای نوع دیود TVS
- جرقه گیرهای نوع وریستور
- جرقه گیرهای نوع RC
شکل 3-انواع جرقه گیر
جمع بندی
در این مقاله آموختیم که کاربرد سرج پروتکتور یا جرقه گیر کنتاکتور ، مهار افزایش ولتاژ هایی (spike) که هنگام بی برق شدن (de-energized) سیم پیچ کنتاکتور ایجاد می شود، به کار می روند. ایجاد میدان مغناطیسی در سیم پیچ باعث ایجاد افزایش ولتاژ شده و می تواند در سیستم پخش شود، و در نهایت باعث شود که کنترل کننده های الکترونیکی مانند PLC ها آسیب ببینند. با استفاده از سرج پروتکتور این ولتاژ ها و جرقه ها از بین رفته و دیگر آسیبی به I/O های دستگاههایی مانند PLC نمی رسد.
منابع
en.wikipedia.org
مقالهای که خواندید بخشی از مطالب دوره آموزش برق صنعتی ماهر است.
برای یادگیری 0 تا 100 این دوره کلیک کن
اگر به دنبال افزایش مهارت خود در زمینه برق صنعتی هستید،
برای دریافت آموزشهای رایگان در این حوزه، فقط کافیه فرم رو تکمیل کنید.
15 پاسخ
سلام ممنون از لطفتون برای این همه مطالب آموزنده ای که در اختیارمون میزارید
این تجهیز واقعا فوق العاده ای هست
سلام و عرض ادب خیلی ممنون مجید جان لطف دارید
بسیار ممنونم از این همه مطالب مهم و آموزنده که در اختیار کارآموز ها قرار میدهید.بسیار مهم و کاربردی بود.
سلام وقت شما بخیر خیلی ممنون لطف دارید مهندس
باسلام.بسیار عالی مثل همیشه مطالب ارزشمند و مفید.باتشکر از تیم ماهر
سلام و عرض ادب
وقت بخیر
از همراهی شما متشکریم
👌👌👌👌👌👌👌👌
باعرض سلام ادب به شما مهندسین عزیز بسیار مقالعه ارزشمندی است ممنونم از زحماتتون
سلام و عرض ادب
وقت بخیر
تشکر از همراهی شما
سلام خداقوت مهندسین گرامی .میخواستم بدونم spd فقط برای کنتاکتورهای dc کاربرد داره ؟وبرای کنتاکتور های ac کاربرد نداره چون جریان متناوبه ؟
سلام وقت بخیر ، spd برای هردو مدل کنتاکتور (AC&DC) کاربرد دارد میتوانید مقاله ای در این باره در سایت آکادمی ماهر مطالعه فرمایید که لینک آن را برایتان میگذارم.https://maher.ir/1121136/%da%a9%d8%a7%d8%b1%d8%a8%d8%b1%d8%af-%d8%b3%d8%b1%d8%ac-%d9%be%d8%b1%d9%88%d8%aa%da%a9%d8%aa%d9%88%d8%b1-%db%8c%d8%a7-%d8%ac%d8%b1%d9%82%d9%87-%da%af%db%8c%d8%b1-%da%a9%d9%86%d8%aa%d8%a7%da%a9%d8%aa/
سلام وقت بخیر ببخشید بردهای رله چی اونا به خروجی plc آسیب نمیزنن؟؟
سلام وقت شما بخیر .در صورت وایرینگ صحیح،خیر مهندس جان
سلام
اولا بابت مقاله بسیار مفید و کاربردیتون تشکر میکنم
بعد اینکه یه سوال داشتم
تفاوت این قطعات
surge suppression unit
coil drive unit
با
Surge Protective Device
چیه؟
فکر میکنم کاربردشون شبیه همه
لطفا یه توضیح مختصری دربارشون بدید
سلام وقت بخیر ، جناب هر سه این تجهیزات جرقه گیر ااست که برروی کنتاکتور رله نوع DC , Ac (رله ای با SSR) نصب میگردند به عنوان مثال Coil drive unit برای رله یا کنتاکتور رله اب و ترانزیستور نوع dc استفاده می شود و یا surge supperession unit برای ولتاژ Ac کاربرد دارد . بهتر است یرای اطلاعات بیشتر به منوال هر تجهیز مراجعه فرمایید.