كيف تعمل المرحلات
المرحلات هي مفاتيح تفتح وتغلق الدوائر كهروميكانيكيًا أو إلكترونيًا.

تتحكم المرحلات في دائرة كهربائية واحدة عن طريق فتح وإغلاق جهات الاتصال في دائرة أخرى.

كما تظهر الرسوم التخطيطية للترحيل ، عندما تكون جهة اتصال الترحيل مفتوحة عادةً (NO) ، يكون هناك جهة اتصال مفتوحة عندما لا يتم تنشيط المرحل.

عندما يتم إغلاق جهة اتصال الترحيل عادةً (NC) ، يكون هناك جهة اتصال مغلقة عندما لا يتم تنشيط المرحل.

في كلتا الحالتين ، سيؤدي تطبيق التيار الكهربائي على جهات الاتصال إلى تغيير حالتها.
تُستخدم المرحلات بشكل عام لتبديل التيارات الأصغر في دائرة التحكم ولا تتحكم عادةً في

الأجهزة المستهلكة للطاقة باستثناء المحركات الصغيرة والملفات اللولبية التي تسحب أمبيرًا منخفضًا.

ومع ذلك ، يمكن للمرحلات “التحكم” في الفولتية والأمبيرات الأكبر من خلال وجود تأثير تضخيم

لأن الجهد الصغير المطبق على ملف المرحلات يمكن أن يؤدي إلى تبديل جهد كبير بواسطة جهات الاتصال.
يمكن أن تمنع المرحلات الوقائية تلف المعدات عن طريق اكتشاف التشوهات الكهربائية ،

بما في ذلك التيار الزائد والتيار الخفي والحمل الزائد والتيارات العكسية.

بالإضافة إلى ذلك ، تُستخدم المرحلات أيضًا على نطاق واسع لتبديل ملفات بدء التشغيل

وعناصر التسخين والمصابيح التجريبية وأجهزة الإنذار الصوتية.
المرحلات الكهروميكانيكية مقابل مرحلات الحالة الصلبة
المرحلات إما مرحلات كهروميكانيكية أو مرحلات الحالة الصلبة. في المرحلات الكهروميكانيكية (EMR) ، يتم فتح أو إغلاق جهات الاتصال بقوة مغناطيسية.

مع مرحلات الحالة الصلبة (SSR) ، لا توجد جهات اتصال ويكون التبديل إلكترونيًا تمامًا.

يعتمد قرار استخدام المرحلات الكهروميكانيكية أو الحالة الصلبة على المتطلبات الكهربائية للتطبيق وقيود التكلفة ومتوسط ​​العمر المتوقع.

على الرغم من أن مرحلات الحالة الصلبة أصبحت شائعة جدًا ، إلا أن المرحلات الكهروميكانيكية لا تزال شائعة.

تحتاج العديد من الوظائف التي تؤديها معدات الخدمة الشاقة إلى إمكانات التحويل الخاصة بالمرحلات الكهروميكانيكية.

تقوم مرحلات الحالة الصلبة بتبديل التيار باستخدام أجهزة إلكترونية غير متحركة مثل المقومات التي يتم التحكم فيها بالسيليكون.
تؤدي هذه الاختلافات في نوعي المرحلات إلى مزايا وعيوب مع كل نظام.

نظرًا لأن مرحلات الحالة الصلبة لا تحتاج إلى تنشيط ملف أو فتح جهات اتصال ، فإن الجهد الكهربي المطلوب “لتشغيل” مرحلات الحالة الصلبة أو إيقاف تشغيلها.

وبالمثل ، يتم تشغيل مرحلات الحالة الصلبة وإيقاف تشغيلها بشكل أسرع نظرًا لعدم وجود أجزاء مادية للتحرك.

على الرغم من أن عدم وجود جهات اتصال وأجزاء متحركة يعني أن مرحلات الحالة الصلبة لا تخضع للانحناء ولا تبلى ،

يمكن استبدال جهات الاتصال الموجودة على المرحلات الكهروميكانيكية ، في حين يجب استبدال مرحلات الحالة الصلبة بالكامل عندما يصبح أي جزء معيبًا.

بسبب إنشاء مرحلات الحالة الصلبة ، توجد مقاومة كهربائية متبقية و / أو تسرب للتيار سواء كانت المفاتيح مفتوحة ومغلقة.

لا تمثل قطرات الجهد الصغيرة التي يتم إنشاؤها مشكلة في العادة ؛

ومع ذلك ، توفر المرحلات الكهروميكانيكية حالة تشغيل أو إيقاف تشغيل أكثر نظافة بسبب المسافة الكبيرة نسبيًا بين جهات الاتصال

، والتي تعمل كشكل من أشكال العزل.

المرحلات الكهروميكانيكية
تشمل الأجزاء والوظائف الأساسية للمرحلات الكهروميكانيكية ما يلي:
الإطار:

إطار شديد التحمل يحتوي على أجزاء المرحل ويدعمها.
الملف:

سلك ملفوف حول قلب معدني.

يتسبب ملف السلك في مجال كهرومغناطيسي.
المحرك: مرحلات جزء متحرك.

يفتح المحرك ويغلق جهات الاتصال.

يعيد الزنبرك المرفق المحرك إلى موضعه الأصلي.
جهات الاتصال:

جزء التوصيل من المفتاح الذي يجعل (يغلق) أو يكسر (يفتح) دائرة.

تشتمل المرحلات على دائرتين:

دائرة التنشيط ودائرة الاتصال.

الملف على الجانب التنشيط ؛

وتوجد جهات اتصال المرحلات على جانب الاتصال.

عندما يتم تنشيط ملف المرحلات ، فإن التدفق الحالي عبر الملف يخلق مجالًا مغناطيسيًا.

سواء في وحدة التيار المستمر حيث يتم تثبيت القطبية ،

أو في وحدة التيار المتردد حيث يتغير القطبية 120 مرة في الثانية ، تظل الوظيفة الأساسية كما هي:

يجذب الملف المغناطيسي صفيحة حديدية ، والتي تعد جزءًا من المحرك. يتم توصيل أحد طرفي المحرك بالإطار المعدني

، والذي يتم تشكيله بحيث يمكن أن يدور المحرك ، بينما يفتح الطرف الآخر الملامسات ويغلقها.

تأتي جهات الاتصال في عدد من التكوينات المختلفة ، اعتمادًا على عدد الفواصل والأعمدة والرميات التي تشكل التتابع.

على سبيل المثال

، يمكن وصف المرحلات بأنها أحادية القطب ،

أو أحادية الرمي (SPST)

، أو مزدوجة القطب ،

أو أحادية الرمي (DPST)

. ستعطي هذه المصطلحات إشارة فورية لتصميم ووظيفة أنواع مختلفة من المرحلات.
Break – هذا هو عدد الأماكن المنفصلة أو جهات الاتصال التي يستخدمها المفتاح لفتح أو إغلاق دائرة كهربائية واحدة.

جميع العدسات اللاصقة إما كسر واحد أو كسر مزدوج.

يقطع اتصال الفاصل الفردي (SB) دائرة كهربائية في مكان واحد ،

بينما يقطع الاتصال المزدوج (DB) الدائرة في مكانين.

تُستخدم عادةً جهات الاتصال ذات الفاصل الفردي عند تبديل الأجهزة ذات الطاقة المنخفضة مثل مصابيح الإشارة.

تُستخدم جهات الاتصال المزدوجة عند تبديل الأجهزة عالية الطاقة مثل الملفات اللولبية.
القطب –

هذا هو عدد الدوائر المعزولة تمامًا التي يمكن أن تمر المرحلات عبر مفتاح.

يمكن لجهة اتصال أحادية القطب (SP) أن تحمل التيار عبر دائرة واحدة فقط في كل مرة.

يمكن أن يحمل الاتصال ثنائي القطب (DP) التيار عبر دائرتين معزولتين في وقت واحد.

الحد الأقصى لعدد الأعمدة هو 12 ، اعتمادًا على تصميم المرحلات.
الرمي – هذا هو عدد مواضع التلامس المغلقة لكل قطب المتوفرة في المحول.

يمكن للمفتاح المزود بملامسة رمية واحدة التحكم في دائرة واحدة فقط ،

بينما يمكن لجهة الاتصال ذات الإسقاط المزدوج التحكم في دائرتين.

أنواع الريلياس:

كهروميكانيكية
مرحلات الأغراض العامة عبارة عن مفاتيح كهروميكانيكية ، يتم تشغيلها عادةً بواسطة ملف مغناطيسي.

مرحلات الأغراض العامة تعمل بتيار تيار متردد أو تيار مستمر ، بجهد مشترك مثل 12 فولت

، 24 فولت ،

48 فولت ، 120 فولت ، 230 فولت ، ويمكنها التحكم في التيارات التي تتراوح من 2A-30A

. هذه المرحلات اقتصادية وسهلة الاستبدال وتسمح بمجموعة واسعة من تكوين المحولات.
يتم أيضًا تشغيل مرحلات التحكم في الماكينة بواسطة ملف مغناطيسي.

إنها مرحلات للخدمة الشاقة تستخدم للتحكم في المبتدئين والمكونات الصناعية الأخرى.

على الرغم من أنها أغلى من مرحلات الأغراض العامة ، إلا أنها أكثر متانة بشكل عام.

أكبر ميزة لمرحلات التحكم في الماكينة على مرحلات الأغراض العامة هي الوظيفة القابلة للتوسيع لمرحلات التحكم في الماكينة عن طريق إضافة الملحقات.

تتوفر مجموعة كبيرة من الملحقات لمرحلات التحكم في الماكينة ، بما في ذلك الأعمدة الإضافية ،

والملامسات القابلة للتحويل ، والقمع المؤقت للضوضاء الكهربائية ، والتحكم في الإغلاق ، وملحقات التوقيت.
Reed Relays عبارة عن تصميم صغير ومضغوط وسريع التشغيل مع جهة اتصال واحدة ، وهو NO

. Reed Relays محكمة الإغلاق في مظروف زجاجي ، مما يجعل جهات الاتصال غير متأثرة بالملوثات أو الأبخرة أو الرطوبة

، ويسمح بالتبديل الموثوق به ، ويمنح جهات الاتصال عمرًا متوقعًا أعلى. نهايات التلامس ،

التي غالبًا ما تكون مطلية بالذهب أو أي مادة أخرى منخفضة المقاومة لزيادة الموصلية ، يتم سحبها معًا وإغلاقها بواسطة مغناطيس.

مرحلات ريد قادرة على تبديل المكونات الصناعية مثل الملفات اللولبية والموصلات ومحركات البادئ. تتكون مرحلات ريد من قصبتين.

عندما يتم تطبيق قوة مغناطيسية ، مثل مغناطيس كهربائي أو ملف ، فإنها تنشئ حقلاً مغناطيسيًا تفترض فيه نهاية القصب قطبية معاكسة.

عندما يكون المجال المغناطيسي قويًا بدرجة كافية ، تتغلب قوة الجذب للقطبين المعاكسين على صلابة القصب وتجمعهما معًا.

عند إزالة القوة المغناطيسية ، تعود القصب إلى وضعها الأصلي المفتوح.

تعمل هذه المرحلات بسرعة كبيرة بسبب قصر المسافة بين القصب.

مرحلات الحالة الصلبة

تتكون مرحلات الحالة الصلبة من دائرة إدخال ودائرة تحكم ودائرة خرج.

دائرة الإدخال هي جزء من إطار المرحلات الذي يتصل به مكون التحكم.

تؤدي دائرة الإدخال نفس وظيفة ملف المرحلات الكهروميكانيكية.

يتم تنشيط الدائرة عندما يتم تطبيق جهد أعلى من المرحلات المحددة لجهد الالتقاط على إدخال المرحلات.

يتم إلغاء تنشيط دائرة الإدخال عندما يكون الجهد المطبق أقل من الحد الأدنى المحدد لجهد التسرب للترحيل.

نطاق الجهد من 3 VDC إلى 32 VDC ، والذي يشيع استخدامه مع معظم مرحلات الحالة الصلبة ، يجعله مفيدًا لمعظم الدوائر الإلكترونية.

دائرة التحكم هي جزء من المرحل الذي يحدد متى يتم تنشيط أو إلغاء تنشيط مكون الإخراج.

تعمل دائرة التحكم كاقتران بين دائرتي الإدخال والإخراج. في المرحلات الكهروميكانيكية ، ينجز الملف هذه الوظيفة.

دائرة إخراج المرحلات هي جزء من المرحل الذي يقوم بتشغيل الحمل ويؤدي نفس الوظيفة مثل جهات الاتصال الميكانيكية للمرحلات الكهروميكانيكية.

ومع ذلك ، عادةً ما تحتوي مرحلات الحالة الصلبة على جهة اتصال إخراج واحدة فقط.

أنواع المرحلات: الحالة الصلبة

مرحلات التبديل الصفري – تقوم المرحلات بتشغيل الحمل عندما يتم تطبيق جهد التحكم (التشغيل الأدنى) ويكون جهد الحمل قريبًا من الصفر.

تقوم مرحلات التبديل الصفري بإيقاف الحمل عند إزالة جهد التحكم ويقترب التيار في الحمل من الصفر.

المرحلات ذات التبديل الصفري هي الأكثر استخدامًا.

مرحلات التشغيل الفوري – تقوم بتشغيل الحمل فورًا عند وجود جهد الالتقاط.

تسمح مرحلات التشغيل الفوري بتشغيل الحمل في أي نقطة في الموجة الصاعدة والهابطة.

مرحلات تبديل الذروة – تقوم بتشغيل الحمل عندما يكون جهد التحكم موجودًا ،

ويكون جهد الحمل في ذروته.

تنطفئ مرحلات تحويل الذروة عند إزالة جهد التحكم ويقترب التيار في الحمل من الصفر.

مرحلات التبديل التناظرية – تحتوي على عدد لا حصر له من جهد الإخراج المحتمل ضمن النطاق المقنن للمرحلات.

تحتوي مرحلات التبديل التناظرية على دائرة مزامنة مدمجة تتحكم في مقدار جهد الخرج كدالة لجهد الدخل.

هذا يسمح بوظيفة Ramp-Up للوقت لتكون على الحمل.

يتم إيقاف تشغيل مرحلات التبديل التناظرية عند إزالة جهد التحكم ويكون التيار في الحمل قريبًا من الصفر.

مرحلات الاتصال الحياة

تعتمد حياة المرحلات المفيدة على جهات الاتصال الخاصة بها.

بمجرد احتراق جهات الاتصال ، يجب استبدال جهات اتصال المرحلات أو المرحل بالكامل.

العمر الميكانيكي هو عدد العمليات (الفتحات والإغلاق) التي يمكن لجهة اتصال أن تؤديها بدون تيار كهربائي.

العمر الميكانيكي للمرحلات طويل نسبيًا ، حيث يوفر ما يصل إلى 1000000 عملية.

العمر الافتراضي للمرحلات هو عدد العمليات (الفتحات والإغلاق) التي يمكن أن تؤديها جهات الاتصال بالتيار الكهربائي عند تصنيف تيار معين.

تتراوح معدلات الحياة الكهربائية التلامسية للمرحلات من 100000 إلى

كيفية توصيل القواطع الكهربائية المنزلية

يسعدنا زيارتكم صفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي حيث نقوم بنشر عروض حصرية على موقعنا الالكتروني.

صفحتنا علي الفيسبوك هنا.

حسابنا على تويتر هنا.