ما هي وظيفة الملامس في الدوائر الكهربائية المتناوبة والمستمرة؟

دور المفاتيح الكهربائية في الدوائر الكهربائية التبادلية والمباشرة

المفتاح الكهربائي هو مفتاح آلي يستخدم لربط وفصل الدوائر بشكل متكرر. يتم استخدامه على نطاق واسع في أنظمة الطاقة. بينما تكون المبادئ الأساسية للمفاتيح الكهربائية متشابهة في الدوائر التبادلية والمباشرة، يمكن أن تختلف أدوارها قليلاً. فيما يلي شرح مفصل لأدوار المفاتيح الكهربائية في هذين النوعين من الدوائر:

المبادئ الأساسية للمفاتيح الكهربائية

يتكون المفتاح الكهربائي من ثلاثة أجزاء رئيسية:

• النظام الكهرومغناطيسي: يشمل ملفاً ومغناطيساً، ويستخدم لإنتاج قوة كهرومغناطيسية.

• نظام اللمسات: يشمل اللمسات الرئيسية والمساعدة، ويستخدم لربط وفصل الدائرة.

• نظام إخماد القوس الكهربائي: يستخدم لإخماد القوس الكهربائي الذي ينتج عند فتح اللمسات، مما يحمي اللمسات من التلف.

الدور في الدوائر التبادلية

ربط وفصل الدائرة:

• عندما يتم تنشيط الملف، تقوم القوة الكهرومغناطيسية بجذب الذراع، مما يؤدي إلى إغلاق اللمسات الرئيسية وربط الدائرة.

• عندما يتم إيقاف تنشيط الملف، تختفي القوة الكهرومغناطيسية، ويعيد الربيع الذراع إلى وضعها الأصلي، مما يؤدي إلى فتح اللمسات الرئيسية وفصل الدائرة.

• يمكن للمفاتيح الكهربائية ربط وفصل الدوائر التبادلية بشكل متكرر، مما يجعلها مناسبة للتحكم في تشغيل وإيقاف وتغيير سرعة المحركات.

حماية من الزائد:

بعض المفاتيح الكهربائية مجهزة بميزات حماية من الزائد. عندما يتجاوز التيار في الدائرة قيمة معينة، يقوم المفتاح الكهربائي بفصل الدائرة تلقائيًا، مما يحمي الدائرة والمعدات.

التحكم عن بعد:

يمكن التحكم بالمفاتيح الكهربائية بواسطة إشارات بعيدة (مثل إشارات الخرج من PLC) لإدارة ربط وفصل الدائرة، مما يمكّن من التحكم الآلي.

إخماد القوس الكهربائي:

في الدوائر التبادلية، يكون من السهل إخماد الأقواس لأن التيار التبادلي يعبر نقاط الصفر في كل دورة. يمكن لنظام إخماد القوس الكهربائي في المفتاح الكهربائي إخماد القوس بسرعة، مما يحمي اللمسات.

الدور في الدوائر المباشرة

ربط وفصل الدائرة:

• المبدأ هو نفسه في الدوائر التبادلية. عندما يتم تنشيط الملف، تغلق اللمسات الرئيسية الدائرة؛ عندما يتم إيقاف تنشيط الملف، تفتح اللمسات الرئيسية الدائرة.

• تُستخدم المفاتيح الكهربائية لتحكم في الدوائر المباشرة، مثل تلك المستخدمة في محركات التيار المستمر وأنظمة الشحن البطارية.

حماية من الزائد:

يمكن أيضًا تجهيز المفاتيح الكهربائية للتيار المستمر بميزات حماية من الزائد. عندما يتجاوز التيار في الدائرة قيمة معينة، يقوم المفتاح الكهربائي بفصل الدائرة تلقائيًا، مما يحمي الدائرة والمعدات.

التحكم عن بعد:

يمكن أيضًا التحكم بالمفاتيح الكهربائية للتيار المستمر بواسطة إشارات بعيدة لإدارة ربط وفصل الدائرة، مما يمكّن من التحكم الآلي.

إخماد القوس الكهربائي:

في الدوائر المباشرة، يكون من الصعب إخماد الأقواس لأن التيار المباشر لا يعبر نقاط الصفر. عادة ما يكون للمفاتيح الكهربائية للتيار المستمر أنظمة إخماد قوس أكثر قوة، مثل إخماد القوس المغناطيسي أو الشبكة لإخماد القوس، لضمان إخماد سريع للأقواس وحماية اللمسات.

ملخص

• الدوائر التبادلية: تُستخدم المفاتيح الكهربائية بشكل أساسي لربط وفصل الدوائر التبادلية بشكل متكرر، وتوفير وظائف حماية من الزائد والتحكم عن بعد. نظام إخماد القوس في المفاتيح الكهربائية للتيار التبادلي نسبيًا بسيط بسبب طبيعة التيار التبادلي التي تساعد بشكل طبيعي على إخماد الأقواس.

• الدوائر المباشرة: تُستخدم المفاتيح الكهربائية أيضًا لربط وفصل الدوائر المباشرة بشكل متكرر، وتوفير وظائف حماية من الزائد والتحكم عن بعد. نظام إخماد القوس في المفاتيح الكهربائية للتيار المباشر أكثر تعقيدًا لمعالجة تحدي إخماد الأقواس في الدوائر المباشرة.

فهم دور المفاتيح الكهربائية في الدوائر التبادلية والمباشرة يساعد في اختيار واستخدام المفاتيح الكهربائية بشكل صحيح لضمان السلامة والتشغيل الموثوق للدوائر.