ما هو جهازُ الميجر Megger بنيتُه ومبدأُ عمله

ما هو جهازُ الميجر Megger: بنيتُه ومبدأُ عمله؟

مقدمة:

تعرف الأجهزة الكهربائية بأنها الأجهزةُ التي تستخدم الطاقةَ الكهربائية لتزودنا بالخرج أو النتيجة المطلوبة، وخلال هذه العملية تتدفق الجسيمات سالبة الشحنة (الإلكترونات) ضمن الناقل من طرف.

وفي أي نظام كهربائي قد تكون الضياعات بسبب مادة المعدن المُستخدم (الضياعات α التي تمثل الناتج المهدور من الطاقة) كما في عددٍ من العناصر الكهربائية والأجهزة مثلَ المحوِّل وقاطع الدارة والترانزستورات والمقاومات والمحرك الكهربائي والبرادات وموقد الغاز وخزان تسخين المياه الكهربائي، إلخ. لذلك يجب تقليلُ الضياعات قدرَ الإمكان، ولحماية هذه الأنظمة الكهربائية من الضياعات هناك معاملات خاصَّة للحفاظ على الطاقة ومعدِّات أخرى خاصَّة لمتابعة الأنظمة الكهربائية وحمايتها.

سنناقش في هذا المقال جهاز الميجر Megger (جهاز اختبار مقاومة العزل) وعملَه.

ما  الميجرُ Megger (جهاز اختبار مقاومة العزل)؟

هو أداة لقياس مقاومة المادة العازلة، ويُعرف أيضًا باسم ميج-أوم-متر،  كما يُستخدم في كثير من المعدات مثلَ المحولات والأسلاك الكهربائية.

استخدم جهازُ الميجر من عام 1920 لاختبار أجهزة كهربائية عدَّة  إذ يمكنه قياس مقاومات تصل إلى أكثرِ من 1000 ميج-أوم .

مقاومة العزل:

تمثل مقاومة العزل المقاومة بالأوم للأسلاك والكابلات والمعدات الكهربائيَّة الموجودة لحماية الأنظمة الكهربائية كالمحركات من أيِّ ضرر مفاجئ مثلَ الصدمات الكهربائية أو  التفريغ المفاجئ للتيار المتسرب في الاسلاك.

مبدأُ عمل الميجر:

يعتمد مبدأ الميجر على ملفٍ متحرك في  الجهاز، فعند مرور التيار في الناقل المتوضع ضمن حقل مغناطيسي يتولد عزم، حيث القوةُ الموجهة = قوة واتجاه التيار والحقل المغناطيسي.

الحالة الأُولى لمقاومة العزل = عالية، مؤشر الملف المتحرك = اللانهاية.

الحالة الثانية لمقاومةِ العزل = منخفضة، مؤشر الملف المتحرك = الصفر.

يمثل الفرق بين مقاومة العزل وقيمة المقاومة أعلى دقة في القياسات أكثرَ من أجهزة القياس الكهربائية.

بنية الميجر:

يستخدم الميجر لقياس قيمِ مقاومة عالية، ويضم الأجزاء التالية:

  • مولد تيارٍ مستمر.
  • ملفين (الملف A والملف B ).
  • القابض.
  • مقبض الكرنك.
  • الطرفين X و Y
المخطط الصُّندوقي للميجر
المخطط الصُّندوقي للميجر
  • يدور مقبض الكرنك يدويًّا ويستخدم القابض لتغيير السرعة. يتوضع هذان الجزءان بين مغناطيسين  وتسمى كلُّ هذه التركيبة بمولد التيار المستمر.
  • يتوضع مقياس المقاومة إلى يسار مولد التيار المستمر الذي يترواح منَ قيمة مقاومة الصفر إلى اللانهاية.
  • ثم ملفان في الدارة هما الملف A والملف B، موصولان إلى محرك التيار المستمر.

هناك طرفا اختبار X و Y الموصلان كما في المخطط.

  • لحساب مقاومة الملف للمحوِّل فإن المحول يوصل بين طرفي الاختبار X و Y.
  • إذا أردت قياس عازلية كابل فإن الكابلَ يوصل بين طرفي الاختبار A و B.

عمل الميجر:

يستخدم الميجر لقياسِ:

  • مقاومةِ العزل.
  • لفِّ الآلة.

استنادًا إلى مبدأ محركات التيار المستمر عند مرور تيار في المادة الناقلة والمتوضع بين الحقول المغناطيسي؛ يحث جهدًا معينًا.

يستخدم الحقل المغناطيسي المتولد بين القطبين للمغناطيس الدائم  لتحريك العضو الدوار rotor في محرك التيار المستمر بمقبض الكرنك.

فعند تدوير دائر محرك التيار المستمر يتولد بعض الجهد والتيار وهذا التيار يتدفق بالملف A والملف B باتجاه عكس عقارب الساعة.

إذ يمر التيار IA في الملف A والتيار IB في الملف B.

يولد هذان التياران فيضين ΦA و ΦB في كلٍّ من الملفين A و B

حيث في جهة واحدة من المحرك التي تتطلب فيضين للتفاعل وإنتاج عزم معاكس وبذلك يعمل المحرك.

وعلى الجهة الأخرى كل من الفيضين ΦA و ΦB المتفاعلان مع ببعضهما ومن ثم المؤشر الذي سيُدفع  بالقوة التي أنشأها عزم الانحراف Td حيث يُظهر المؤشر قيمة المقاومة على المقياس.

المؤشر:

المؤشر في المقياس الذي يشير مبدئيًّا إلى اللانهاية، وعند تطبيق أي عزم يتحسسُّ المؤشر وينتقل من وضعية اللانهاية إلى وضعية الصفر في مقياس المقاومة.

لماذا يبدأ من اللانهاية ثم يتجه إلى الصفر؟

حسب قانون أوم:

R = V / I (2)

إذا كان التيار أعظميًّا تكون المقاومة صفر.

إذا كان التيار أصغريًّا تكون المقاومة عظمى.

مما يعني أن المقاومة تتناسب عكسًا مع التيار.

إذا أدرنا مقبض الكرنك بسرعة معينة يتولد جهد في الدائر وقيمة تيار كبيرة تتدفق بعكس عقارب الساعة بالملفين A و B.

يؤدي تدفق هذا التيار إلى توليد عزم انحراف مثلَ العزم Td في الدارة فمن ثمَّ تتراوح قيم المقاومة بنطاق من اللانهاية إلى الصفر.

لماذا يكون المؤشر أساسًا في اللانهاية؟

لأنه لا يوجد حركة بمحرك التيار المستمر لعدم تَحريك مقبض الكرنك،

القوة المحركة الكهربائية
(E) Emf of rotor = 0

التيار I = 0

الفيضان  ΦA and ΦB = 0

عزم الانحراف Td = 0 (

لذلك يستقر المؤشر إلى اللانهاية.

نحن نعلم أنه عندما I = 0 يعني أن قيمة المقاومة تصل للانهاية.

تطبيقات عملية لكل من حالتي محرك التيار المتناوب والمستمر:

  • محرك التيار المستمر يحوي 4 أطرافٍ، اثنان منهما يمثلان أطراف ملفات العضو الدوَّار والطرفان الآخران يمثلان ملفات العضو الثابت stator، من حيث يتصل كل من ملفات الدوار بالطرف X (+ve)  ذي الجهد الموجب وملفات الثابت المتصلة بالطرف Y   ذي الجهد السالب (-ve) وعند تحريك مقبض الكرنك يتولد عزم انحراف فيعبر عنه بقيمة المقاومة.
  • محرك التيار المتناوب يحوي 6 أطراف، ثلاثة منها أطراف ملفات الدوار والثلاثة الأخرى للثابت، إذ إنَّ كل من ملفات الدائر الثلاث متصلة بالطرف X (+ve) وملفات الثابت المتصلة بالطرف Y (-ve) وعند تحريك مقبض الكرنك يتولد عزم انحراف أيضًا ويعبر عنه بقيمة مقاومة.

في كلِّ من محركات التيار المتناوب والمستمر:

الحالة الأولى: المقاومة R = اللانهاية حيث لا اتصالَ بين الملفات ويُعرف بالدارة المفتوحة.

الحالة الثانية: المقاومة R = اللانهاية وهناك اتصال بين الملفات ويعرف بالدارة القصيرة وهي أخطر الحالات؛ فيجب علينا فصل التغذية.

أنواع الميجر:

  • الميجر اليدوي
  • الميجر الإلكتروني/الكهربائي
النوع الميجر اليدويُّ الميجر الإلكتروني/الكهربائي
المكونات –         شاشة  تماثلية للعرض.

–         الكرنك يدوي.

–         أطراف سلكية.

–         شاشة العرض رقْمية.

–          أسلاك توصيل.

–          مفاتيح تبديل.

–         مؤشرات.

الميزات –         لا يتطلب مصدر طاقة خارجيًّا ليعمل.

–         كلفة منخفضة.

–         سهل الاستخدام.

–         آمن.

–         استهلاك أقل للوقت.

العيوب –         يستهلك وقتًا كبيرًا.

–         دقته ليست عالية مقارنة بالنوع الإلكتروني.

–         يطلب مصدر طاقة خارجيًّا لتشغيله.

–         كلفة شرائه مرتفعة مقارنة بالنوع اليدوي.

الميجر لاختبار مقاومة العزل/ اختبار IR:

للاختبار لدينا سلك يحوي مادة ناقلة في مركزه ومحاط بمادة عازلة فباستخدام السلك نختبر مقاومة العازلية باستخدام الميجر.

لماذا يجب إجراء اختبار العازلية؟

مثلًا إن السلك يتحمل 6 أمبير فلن يحدث أي ضرر إذا مر بالسلك تيار بقيمة 6 أمبير، أما إذا قمنا بزيادة قيمة التيار في السلك لقيمة أكثر من 6 أمبير فسيتضرر السلك ولن نستطيع استخدامه مجددًا.

رسم توضيحي للمادة الناقلة ضمن الكابل
رسم توضيحي للمادة الناقلة ضمن الكابل

قياس المقاومات عالية القيمة

يستخدم الميجر لقياس عازلية السلك، إذ توصل إحدى نهايات السلك  بالطرف الموجب و الأخرى  إما بالطرف الأرضي وإما بالميجر، وعندما نحرك مقبض الكرنك تحريكًا يدويًّا يحثُّ قوة محركة كهربائية في الأداة حيث ينحرف المؤشر مبينًا قيمة المقاومة.

بنية الميجر
بنية الميجر

تطبيقات الميجر:

  • قياس المقاومة الكهربائية للعازل.
  • اختبار الأنظمة والعناصر الكهربائية المختلفة.
  • تركيب الملفات.
  • اختبار البطارية والريليه والاتصال الأرضي، إلخ.

الفوائد:

-مولد تيار مستمر مغناطيسي دائم.

-قياس المقاومات في نطاق من الصفر إلى اللانهاية.

العيوب:

  • في حال انخفاض شحن البطارية يحدث خطأ في أثناءِ قراءة القيمة.
  • خطأ بسبب الحساسية.
  • خطأ بسبب تغيُّر درجات الحرارة.

ملخص:

الميجر هو أداة كهربائية مستخدمة لتحديد قيم المقاومة بنطاق من الصفر إلى اللانهاية، مبدئيًّا المؤشر يكون في وضع اللانهاية  وينحرف عند وجود قوة محركة كهربائية من اللانهاية إلى الصفر حَسَبَ قانون أوم.

هناك نوعان للميجر اليدويُّ والكهربائيُّ، والمبدأ الرئيسُ للميجر هو قياس مقاومة العازلية وملفات الآلة، وحالة الدارة المقصورة هي حالة خطرة في أثناء عملِ الميجر.


المصدر: هنا

ترجمة: سها أديب، مراجعة: رُلا فضل دنوره، تصميم: علي العلي، تدقيق لغوي: محمد بابكر، تحرير: نور البوشي.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.