مدار فرمان چپ‌گرد راست‌گرد

مدار چپ‌گرد راست‌گرد چیست؟

یک بالابر یا آسانسور را در نظر بگیرید. جابه‌جایی در آسانسورها و بالابرها، وظیفه یک موتور الکتریکی است. اگر چرخش شفت موتور فقط در یک جهت باشد، بالابر فقط می‌تواند مسیری یک‌طرفه (به سمت بالا یا پایین) را طی کند. برای حل این مشکل، مداری به نام مدار چپ‌گرد راست‌گرد طراحی شده است. با این مدار می‌توانید جهت چرخش شفت موتور و جهت حرکت بالابر را تغییر دهید.

برای به دست آوردن اطلاعات بیشتر درباره موتور الکتریکی مقاله «الکتروموتور و اجزای آن» را بخوانید.

کاربردهای مدار چپ‌گرد راست‌گرد

آسانسور، بالابر و کانوایر از آشناترین کاربردهای مدار چپ‌گرد راست‌گرد هستند. برای تغییر جهت حرکت آسانسور و بالابر بین طبقات و انتقال اجسام در کانوایر به مدار چپ‌گرد و راست‌گرد نیاز خواهید داشت. در ادامه طراحی مدار فرمان و قدرت چپ‌گرد راست‌گرد را می‌آموزید.

بیشتر بدانیم:

کانوایر (Conveyor) به معنای حمل‌کننده است که با نام نوار نقاله هم شناخته می‌شود. سیستمی است که برای انتقال اشیاء از نقطه A به نقطه B کاربرد دارد. انتقال مواد اولیه و محصولات بین خطوط مختلفِ تولید بر عهده کانوایرها است. 

شکل ۱ – کانوایر یا نوار نقاله

مدار قدرت و فرمان چپ‌گرد راست‌گرد موتور سه‌فاز

در اولین گامِ راه‌اندازیِ پروژه‌ای مانند مدار قدرت و فرمان چپ‌گرد و راست‌گرد در بالابر لازم است سناریوی پروژه را بررسی کرده و جزئیات آن را مشخص کنید. فرض کنید در ساختمانی دو طبقه، یک موتور سه‌فاز وظیفه انتقال کابین بالابر را بین این دو طبقه بر عهده دارد. حرکت کابین بالابر با دو شستی استارت و استپ (یکی در طبقه هم‌کف و دیگری در طبقه اول) کنترل می‌شود. وقتی در طبقه هم‌کف استارت را می‌زنید:

۱. سیستم باید تشخیص دهد که کابین در کدام طبقه است؛

۲. نوع حرکت موتور (چپ‌گرد یا راست‌گرد) تشخیص داده شود.

باید بدانیم

تغییر جهت حرکت شفت موتور، با تغییر ترتیب اتصال سه‌ فاز L2، L1 و L3 به u1، v1 و w1 ممکن خواهد بود. اگر با اتصال L1 به u1 و L2 به v1 و L3 به w1 موتور راست‌گرد حرکت کند، اتصال L1 به w1 و L2 به v1 و L3 به u1 موتور چپ‌گرد می‌چرخد.

در ویدئوی زیر که بخشی از فصل نهم دوره آموزش برق صنعتی ماهر است، جزئیات سناریوی مدار بالابر را بررسی کرده‌ایم.

مدار قدرت چپ‌گرد راست‌گرد 

موتور، بی‌متال، کنتاکتور و فیوز (یا مینیاتوری) اجزای اصلی مدار قدرت چپ‌گرد راست‌گرد هستند. 

اگر به دنبال اطلاعات بیشتری در مورد بیمتال و کلید مینیاتوری هستید مقاله «بیمتال چیست؟» و «کلید مینیاتوری چیست؟» را بخوانید.

• موتور: برای ایجاد حرکت مکانیکی و جابه‌جایی کابین
• بی‌متال: برای حفاظت در برابر اضافه بار
• کنتاکتور: برای ایجاد حرکت‌های راست‌گرد و چپ‌گرد (یک کنتاکتور برای راست‌گرد و یک کنتاکتور برای چپ‌گرد)
• فیوز یا مینیاتوری: برای حفاظت در برابر اتصال کوتاه

برای آشنایی با فیوز، انواع و معایب و مزایای این تجهیز می‌توانید به مقاله «فیوز چیست؟» مراجعه کنید.

در مدار شکل ۲، مدار قدرت چپ‌گرد راست‌گرد را می‌بینید.

شکل ۲- مدار قدرت چپ‌گرد و راست‌گرد

مدار فرمان چپ‌گرد راست‌گرد

یک‌ بار دیگر به مدار شکل ۲ نگاه کنید. یک عیب بزرگ در مدار قدرت وجود دارد. اگر دو کنتاکتور K1 و K2 به‌طور هم‌زمان وارد مدار شوند، دو فاز اتصال کوتاه خواهند شد. برای جلوگیری از اتصال کوتاه شدن دو فاز، لازم است در مدار فرمان از ورود هم‌زمان دو کنتاکتور به مدار جلوگیری کنیم. استفاده از تیغه‌های بسته کنتاکتورها می‌تواند راه‌حلی برای این چالش باشد. برای آشنایی با مفهوم کنتاکتور، ساختار و کاربرد آن می‌توانید به مقاله «کنتاکتور چیست؟» مراجعه کنید.

در درس ۲۱ دوره آموزش برق صنعتی ماهر راه‌حل این چالش را بررسی کرده‌ایم. 

شکل۳- مدار فرمان چپ‌گرد و راست‌گرد

تست مدار فرمان و قدرت چپ‌گرد راست‌گرد در نرم‌افزار

پس از طراحی مدارهای فرمان و قدرت و تحلیل آن‌ها، بهتر است صحت عملکرد مدار را در نرم‌افزارهای شبیه‌سازی بررسی کنید. CADe_SIMU نرم‌افزاری است که در دوره آموزش برق صنعتی ماهر برای تست مدار استفاده کرده‌ایم. ما در مقاله ای با عنوان دانلود نرم افزار CADe_SIMU شبیه ساز مدارات برق صنعتی، امکان دانلود این نرم افزار را برای شما فراهم کرده‌ایم.

 تست مدار را در ویدئوی زیر ببینید. 

مدار فرمان و قدرت چپ‌گرد راست‌گرد با حفاظت کامل

مدار چپ‌گرد راست‌گردی که بررسی کردیم به خوبی و بدون عیب عمل می‌کند؛ مگر در یک حالت خاص. اگر هر دو شستی استارت را به‌طور هم‌زمان بزنیم، مدار دچار اتصال کوتاه می‌شود. می‌توان گفت که حفاظت این مدار ناقص است. نحوه طراحی مدار قدرت و فرمان چپ‌گرد راست‌گرد با حفاظت کامل را در درس ۳۱ دوره برق صنعتی ماهر آموزش داده‌ایم.

مدار فرمان بالابر 

مداری که برای راه‌اندازی بالابر استفاده می‌شود، مدار چپ‌گرد راست‌گرد با حفاظت کامل است. زمانی که کابین بین طبقات جابه‌جا می‌شود، در هر طبقه سنسوری قرار می‌دهیم تا رسیدنِ کابین به طبقات مختلف، قابل تشخیص باشد. فرض کنید در هر طبقه، یک لیمیت‌سوئیچ (Limit switch) حضور یا عدم حضور کابین در آن طبقه را تشخیص دهد.

شکل۴- لیمیت‌سوئیچ

با زدن استارت در طبقه هم‌کف، کابین به سمت بالا حرکت می‌کند. به محض رسیدن کابین به طبقه اول، لیمیت‌سوئیچ طبقه اول حضور کابین را تشخیص خواهد داد. پس از تشخیص حضور کابین در طبقه اول، موتور از حرکت باز می‌ایستد. در ویدئوی زیر، تغییرات مدار فرمان در حضور لیمیت‌سوئیچ را خواهید دید.

باید بدانیم:

لیمیت‌سوئیچ (Limit switch) که با نام سوئیچ حد یا سوئیچ محدودکننده هم شناخته می‌شود، از سوئیچ‌های پرکاربرد صنعت است که برای محدود کردن دامنه حرکت اجسام به‌ کار می‌رود. لیمیت‌سوئیچ‌ در بالابرها، جرثقیل‌های سقفی، صنعت نساجی و دستگاه‌های تراش استفاده می شود.

تست و راه‌اندازی مدار بالابر

دو لیمیت‌سوئیچ را از طریق ترمینال‌های خروجی به تابلو متصل می‌کنیم. اکنون زمان تست صحت عملکرد مدار است. باید:

۱. با زدن شستی استارتِ هم‌کف، موتور به صورت راست‌گرد شروع به حرکت کند؛

۲. شفت پس از برخورد کابین با لیمیت‌سوئیچ طبقه اول، متوقف شود؛

۳. با زدن شستی استارتِ طبقه دوم موتور به صورت چپ‌گرد شروع به حرکت کند؛

۴. شفت موتور با رسیدن کابین به لیمیت‌سوئیچ هم‌کف، متوقف شود.

صحت عملکرد مدار را در ویدئوی پایانی این مقاله ببینید.

جمع‌بندی

حالا می‌دانید:

• مدار چپ‌گرد راست‌گرد چیست؟
• کاربردهای مدار چپ‌گرد راست‌گرد کدام‌اند؟
• مدار فرمان و قدرت چپ‌گرد راست‌گرد چگونه طراحی می‌شوند؟
• حفاظت کامل در مدار فرمان چپ‌گرد راست‌گرد یعنی چه؟
• فلسفه عملکرد بالابر چیست؟
• طراحی مدار فرمان بالابر چگونه است؟

عالی نیست؟ آن‌چه آموختید محتوای کمتر از یک ساعت از دوره آموزش برق صنعتی ماهر است. در بیش از ۱۵۰ ساعت آموزش تخصصی در این دوره، صفر تا ۱۰۰ برق صنعتی خواهید آموخت.