ما هو التعشيق الميكانيكي للموصلات؟

تُستخدم أجهزة التعشيق الميكانيكية على نطاق واسع في:

• محركات التشغيل العكسي
• مفاتيح التحويل القائمة على الموصلات
• أنظمة إمداد الطاقة المزدوجة
• لوحات التحكم الصناعية

بخلاف التعشيق الكهربائي، الذي يعتمد على نقاط التلامس المساعدة وأسلاك التحكم، يوفر التعشيق الميكانيكي حاجز أمان ماديًا مستقلًا عن دائرة التحكم. بالنسبة لمجموعات الموصلات، تُصمم حلول التعشيق الميكانيكي عادةً وفقًا لمتطلبات معيار IEC 60947-4-1، وهو المعيار الدولي الذي يغطي الموصلات ومحركات التشغيل.

لماذا لا يكفي نظام التعشيق الكهربائي وحده

يستخدم بادئ التشغيل العكسي القياسي عادةً موصلين كهربائيين مع قفل كهربائي. تتضمن دائرة ملف كل موصل ملامسًا مساعدًا مغلقًا عادةً (NC) من الموصل المقابل.

عند تنشيط أحد الموصلات:

• يفتح اتصاله المساعد
• تم قطع دائرة ملف الموصل المعاكس.
• يتم منع كلا الموصلين من الإغلاق في الظروف العادية

ومع ذلك، يعتمد نظام التعشيق الكهربائي على سلامة المكونات الكهربائية والأسلاك. ويمكن لبعض الأعطال أن تتجاوز هذا النظام الوقائي.

تشمل حالات الفشل الشائعة ما يلي:

• نقطة تلامس مساعدة ملحومة تفشل في فتح دائرة الملف المقابل
• توصيل أسلاك التحكم بشكل غير صحيح أثناء التركيب أو الصيانة
• كتلة تلامس مساعدة تالفة
• أعطال التحكم الخارجية التي تُنشّط كلا الملفين في وقت واحد

يُضيف نظام التعشيق الميكانيكي طبقة حماية مادية مستقلة. ولأنه يعمل من خلال آلية التلامس نفسها، فإنه لا يعتمد على جهد الملف أو نقاط التلامس المساعدة أو أسلاك التحكم.

التعشيق الميكانيكي مقابل التعشيق الكهربائي

على الرغم من أن كلا النظامين يمنعان التشغيل المتزامن للموصلات، إلا أنهما يعملان بطرق مختلفة.

في تطبيقات التحكم في المحركات الصناعية، يتم تحقيق أعلى مستوى من الحماية باستخدام كلٍ من التعشيق الكهربائي والميكانيكي معًا. يمنع التعشيق الكهربائي ملف الموصل المغلق من البقاء مُفعّلاً، بينما يمنع التعشيق الميكانيكي الإغلاق المادي المتزامن.

كيف يعمل نظام التعشيق الميكانيكي

التعشيق الميكانيكي عبارة عن وصلة ميكانيكية تُركّب بين موصلين متوافقين. يتصل التعشيق بآلية تشغيل كل موصل. عند إغلاق أحد الموصلين، ينتقل التعشيق إلى وضع الحجب ويمنع الموصل الآخر من الانتقال إلى وضع الإغلاق.

قد تستخدم الآلية تصميمات مختلفة حسب الشركة المصنعة، بما في ذلك:

• آليات التأرجح
• كتل منزلقة
• أذرع قفل ميكانيكية

يبقى مبدأ العمل كما هو:

• لا يمكن إلا لموصل واحد أن يصل إلى وضع الإغلاق في أي وقت.

تستخدم سلسلة KRIPAL UKC1 ملحق تعشيق معياري مصمم للموصلات المتوافقة ذات الحجم الإطاري نفسه. يُركّب هذا الملحق بين موصلين ويوفر حماية ميكانيكية ضد التشغيل المتزامن.

مخطط توصيل الأسلاك لنظام التعشيق الميكانيكي

في تطبيق نموذجي للموصل العكسي ، يتم استخدام نوعين من التعشيق معًا:

1. توصيلات التعشيق الكهربائي

يتم توصيل نقطة التلامس المساعدة المغلقة عادةً لكل موصل على التوالي مع ملف الموصل المقابل.

على سبيل المثال:

• موصل أمامي، تلامس مساعد مغلق عادةً ← دائرة ملف عكسي
• موصل عكسي، تلامس مساعد مغلق عادةً ← دائرة ملف أمامي

عندما يتم تنشيط الموصل الأمامي، يفتح التلامس المساعد المغلق عادةً ويمنع ملف الموصل العكسي من التنشيط.

2. تركيب نظام التعشيق الميكانيكي

يتم تركيب جهاز التعشيق الميكانيكي بين الموصلين.

وظيفتها مستقلة عن دائرة التحكم:

• إغلاق الموصل الأمامي ← إغلاق الموصل العكسي فعلياً
• إغلاق الموصل العكسي ← إغلاق الموصل الأمامي فعلياً

وهذا يُنشئ طبقتين حماية مستقلتين.

تطبيق موصل عكسي

يستخدم بادئ التشغيل العكسي موصلين لتغيير اتجاه دوران محرك ثلاثي الأطوار عن طريق تبديل طورين.

الاتصال النموذجي:

مُوَصِّل الإشارة:

• L1 → U
• L2 → V
• L3 → W

موصل عكسي:

• L1 → W
• L2 → V
• L3 → U

إذا أغلق كلا الموصلين في آنٍ واحد، فإن ترتيب الأطوار يُحدث قصرًا كهربائيًا بين الأطوار. يضمن نظام التعشيق الميكانيكي أنه حتى في حال وصول الطاقة إلى ملفي الموصلين نتيجة عطل كهربائي، فلن يتمكن من الإغلاق فعليًا إلا موصل واحد. قد يُصدر الموصل المُعطّل صوت طنين لأن ملفه مُزوّد ​​بالطاقة، لكن الآلية لا تستطيع إتمام حركة الإغلاق. يشير هذا إلى وجود عطل في نظام التحكم يستدعي الفحص.

بالنسبة لمحركات التشغيل العكسي، توصي شركة KRIPAL باستخدام كليهما:

• نظام التعشيق الكهربائي
• المتشابكة الميكانيكية

يمنع القفل الميكانيكي الإغلاق المتزامن، بينما يمنع القفل الكهربائي التسخين غير الضروري للملف.

تطبيق مفتاح التحويل

تُستخدم الأقفال الميكانيكية أيضًا في أنظمة تحويل الطاقة القائمة على الموصلات حيث يقوم مصدران للطاقة بتزويد حمل مشترك.

ومن الأمثلة على ذلك:

• الطاقة الكهربائية من الشبكة العامة والطاقة الكهربائية من المولدات
• مصدران مستقلان لتكييف الهواء
• أنظمة النسخ الاحتياطي للطوارئ

يضمن نظام التعشيق الميكانيكي إغلاق موصل مصدر واحد فقط في كل مرة، مما يمنع التوصيل العرضي بين مصدرين للطاقة. مع ذلك، قد تستخدم أنظمة مفاتيح التحويل التلقائي الكبيرة آليات تحويل مخصصة بدلاً من أنظمة التعشيق القياسية للموصلات. يعتمد الحل الأمثل على تصميم النظام ومتطلبات التحويل.

تعتبر الأقفال الميكانيكية مفيدة بشكل خاص في التطبيقات التي قد تظل فيها المعدات غير نشطة لفترات طويلة لأنها تعتمد على التشغيل الميكانيكي البسيط بدون مكونات إلكترونية.

متطلبات التركيب والاختبار

يجب تركيب جهاز التعشيق الميكانيكي وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة.

تتضمن خطوات التركيب العامة ما يلي:

الاختبارات الموصى بها:

• قم بتشغيل كل موصل يدويًا وتأكد من أن الموصل المقابل مغلق.
• قم بتشغيل كل ملف على حدة مع فصل الحمل.
• تأكد من أن نظام التعشيق الكهربائي يمنع كلا الملفين من البقاء مشحونين.

مشاكل شائعة في أجهزة التعشيق الميكانيكية

الأسئلة الشائعة