قد تتساءل عن إمكانية المتحكمات المنطقية القابلة للبرجمة (PLC) ومغيّرات التردد (VFD) للتّحكم بالمحركات ثلاثية الطور. إنّ هذا ممكن عمليّاً، ولكن سنحتاج لتجهيز هذه القطع الأساسية:

  •  متحكّم منطقي قابل للبرمجة
  • محرك ثلاثي الطور
  • كونتاكتور (contactor)
  • ريليه (Relay)
  • مصدر طاقة مستمرة (DC power supply)
  • وحدة مفاتيح التحكم (button box)
  • كابل (Cable)
التجهيزات المطلوبة للمشروع – مصدر الصورة: موقع ATO
التجهيزات المطلوبة للمشروع – مصدر الصورة: موقع ATO

يتحكّم برنامج المتحكّم المنطقي بإمكانية وصل وفصل مفاتيح دوران المحرك في الاتجاه الأمامي والاتجاه المعاكس، منعاً للتغيير المفاجئ لاتجاه دوران المحرك عن طريق الخطأ بهدف تجنّب تعطله أو تضرّره. وبالضغط على مفتاح عكس الاتجاه يفصل البرنامج مفتاح الاتجاه الأمامي ويعكس دوران المحرك عبر تشغيل كلٍّ من المتحكّم ومغيّر التردد بفاصل زمني يعادل الثانيتين، وإيقاف المحرك عن الدوران لمدة 10 ثوانٍ (لا بُدّ منها لحمايته) قبل أن يعاود العمل مما يمنح هذا التطبيق ميزة العملية والسلاسة في العديد من التطبيقات العملية.

ملاحظات :

  • ترسل وحدة مفاتيح التحكم إشارة إلى المتحكم المنطقي.
  • يتحكم المتحكم المنطقي بالريليه.
  • تتحكم الريليه بالكونتاكتور لإغلاق مصدر طاقة مغير التردد وليسمح للمحرك ثلاثي الطور بالدوران للأمام أو بالاتجاه المعاكس.

في الشكل التالي،بالأسفل يوجد مخطط محاكاة لتوصيل أسلاك الدارة، وعلى اليمين يوجد مخطط الدارة العام

مخطّط الدارة ومحاكاة توصيل تجهيزاتها – مصدر الصورة: موقع ATO
مخطّط الدارة ومحاكاة توصيل تجهيزاتها – مصدر الصورة: موقع ATO

خطوات تشغيل الدارة:

  1. نشغل المتحكم أولاً وسيعمل مغير التردد بعده بثانيتين.
  2. نضغط على المفتاح الأول SB1 وسيدور المحرك ثلاثي الطور للأمام وبهذا لن يعمل المفتاح الثاني SB2.
  3. نضغط على المفتاح الثالث SB3 لإيقاف المحرك. وسيتوقف أيضاً المفتاحان الأول والثاني عن العمل لمدة خمس ثوان.
  4. نضغط على المفتاح الثاني وسيدور المحرك في الاتجاه المعاكس، ولن يعمل المفتاح الأول.

شرح برنامج المُتحكم المنطقي:

بعد التشغيل سيبدأ المؤقت T00O بالعد لمدة ثانيتين، وبعدهما سيشغّل الريليه الأولى (KA1) والكونتاكتور (KM) وبالتالي سيعمل مغير التردد (VFD).

  • بتشغيل المفتاح الأول SB1 للدوران الأمامي تعمل الريليه الثانية KA2، وسيتلقى مغيّر التردد إشارات تحكم لدوران المحرك للأمام.
  • بتشغيل المفتاح الثاني SB2 للدوران العكسي تعمل الريليه الثالثة KA3، وسيتلقى مغيّر التّردد إشارات تحكم لدوران المحرك بالاتجاه المعاكس.
  • يبدأ المؤقت T001 بالعد لمدة 10 ثوانٍ عند الضغط على المفتاح الثالث SB3، وستتوقف إشارات التحكم جميعها عن العمل لمدة 10 ثوانٍ، ثمّ تعمل الريليه الرابعة KA4 ويفصل المنفذ X3 (أي الكونتاكتور KM) مما يوقف مُغيّر التردد عن العمل.

تشغيل المحاكاة:

بعد مرور ثانيتين من التشغيل ستعمل الريليه الأولى (كحال مغيّر التردد)، وبتشغيل المفتاح الأول (تطبيق 1 منطقي عليه) ستعمل الريليه الثانية، أما عند تشغيل المفتاح الثالث، فستتوقف إشارات الدوران إلى الأمام والاتجاه المعاكس عن العمل بعد 10 ثوان.

ضبط مغيّر التردد (VFD):

لإعداد مغيّر التردد يجب ضبط بعض الوظائف وفقاً لملف المواصفات الخاص به. وفي حالتنا هذه، وليعمل عبر ثلاث أسلاك نختار ما يلي:

  • قيمة P0.03 مساوية إلى 1 ليعمل بوضع  التحكم عبر الطرفيات.
  • قيمة P4.02 مساوية إلى 9 التي تشير إلى اختيار وضع ثلاث أسلاك.
  • قيمة P4.08 مساوية إلى 2 وهي الحالة الأولى من وضع التحكم ثلاثي الأسلاك فعندما نفصل الطرف X3 عن الطرف المشترك COM سيتوقف مغير التردد عن العمل.
البنية العامة لمُغيّر التردد VFD – مصدر الصورة: موقع ATO
البنية العامة لمُغيّر التردد VFD – مصدر الصورة: موقع ATO

التحقق من النتائج:

إن ضغطنا على مفتاح الدوران الأمامي فسيبدأ المحرك بالدوران في الاتجاه الأمامي، ويكون مفتاح الدوران العكسي غير متاح (لا يعمل) بسبب ميزة الحماية ضمن برنامج المتحكم المنطقي التي فصّلناها في بداية المقال، فإن ضغطنا على مفتاح التوقف سيتوقف مفتاحا الدوران لمدة 10 ثوانٍ، وبتشغيل مفتاح الدوران العكسي لن يعمل مفتاح الدوران الأمامي، وهذه هي آلية عمل الريليه الوسيطة بين مفتاحي دوران المحرك.


ترجمة:جعفر علي
مراجعة:آلاء محمد آغا
تدقيق لغوي:غزل روميه
تحرير:محمد حنان