موتور سه‌فاز به کیفیت ولتاژ شبکه حساس است. قطع یک فاز، جابه‌جا شدن ترتیب فازها پس از تعمیر شبکه یا افت شدید ولتاژ می‌تواند در چند دقیقه سیم‌پیچ موتور را بسوزاند یا پمپ و کمپرسور را برعکس بچرخاند. کنترل فاز یا رله کنترل فاز (Phase Monitoring Relay) وسیله‌ای کوچک و ریلی است که این خطاها را تشخیص می‌دهد و با قطع مدار فرمان، کنتاکتور را رها می‌کند. در این راهنما عملکرد، تنظیمات و نحوه بستن آن را می‌بینید.
کنترل فاز چه خطاهایی را تشخیص می‌دهد
| خطا | اثر روی موتور یا بار | آیا بی‌متال کافی است؟ |
|---|---|---|
| قطع فاز | موتور دوفاز می‌شود، جریان دو فاز دیگر بالا می‌رود و موتور داغ می‌کند | بی‌متال حساس به قطع فاز با تأخیر عمل می‌کند؛ کنترل فاز سریع‌تر است و موتور را راه نمی‌اندازد |
| توالی فاز اشتباه | موتور برعکس می‌چرخد؛ برای کمپرسور اسکرو، پمپ و آسانسور خطرناک است | خیر |
| ولتاژ کم | جریان موتور زیر بار بالا می‌رود و کنتاکتور ممکن است وزوز کند | فقط وقتی جریان از حد تنظیم بیشتر شود |
| ولتاژ زیاد | فشار به عایق و افزایش جریان مغناطیس‌کنندگی | خیر |
| عدم تقارن ولتاژ | جریان نامتعادل و گرم شدن روتور و استاتور | معمولاً دیر و ناقص |
همه مدل‌ها همه این حفاظت‌ها را ندارند. مدل‌های ساده فقط قطع فاز و توالی فاز را پایش می‌کنند و مدل‌های کامل‌تر ولتاژ کم و زیاد و عدم تقارن قابل تنظیم دارند. عملکرد بی‌متال در قطع فاز را در راهنمای بی‌متال توضیح داده‌ایم.
کنترل فاز چطور کار می‌کند
رله کنترل فاز سه ورودی L1، L2 و L3 دارد و در بعضی مدل‌ها ورودی نول N هم وجود دارد. تغذیه رله معمولاً از همین ورودی‌ها گرفته می‌شود. وقتی همه شرایط درست باشد، رله داخلی برق می‌گیرد و کنتاکت خروجی تغییر وضعیت می‌دهد. خروجی رایج یک کنتاکت تبدیل با شماره‌های ۱۱، ۱۲ و ۱۴ است: در حالت سالم ۱۱ به ۱۴ وصل است و با بروز خطا ۱۱ به ۱۲ می‌رود. به این ترتیب اگر برق رله کاملاً قطع شود هم خروجی در حالت خطا قرار می‌گیرد.
تنظیمات رایج رله کنترل فاز
| تنظیم | کاربرد | نکته انتخاب |
|---|---|---|
| حد ولتاژ کم | قطع در افت ولتاژ | بر اساس محدوده مجاز ولتاژ موتور و شبکه محل؛ خیلی نزدیک به ولتاژ نامی نگذارید که قطع بی‌مورد زیاد شود |
| حد ولتاژ زیاد | قطع در اضافه‌ولتاژ | بر اساس پلاک و دفترچه تجهیز |
| عدم تقارن (درصد) | قطع در نامتعادلی ولتاژ فازها | از عدد پیش‌فرض سازنده شروع کنید و فقط در صورت قطع‌های بی‌مورد و با بررسی شبکه تغییر دهید |
| تأخیر قطع | جلوگیری از قطع با نوسان لحظه‌ای | چند دهم ثانیه تا چند ثانیه؛ برای موتور زیر بار طولانی نکنید |
| تأخیر وصل یا ریست | صبر پس از برگشت برق | برای کمپرسور و پمپ که نباید بلافاصله دوباره استارت شوند مفید است |
عددهای دقیق محدوده‌های تنظیم در هر مدل متفاوت است. همیشه دفترچه رله را ببینید و مقدار تنظیم‌شده را روی برچسب تابلو بنویسید.
نحوه بستن کنترل فاز در مدار فرمان
- ورودی‌های L1، L2 و L3 رله را بعد از کلید حفاظتی و قبل از کنتاکتور از مدار قدرت بگیرید. برای حفاظت سیم‌های ورودی، یک کلید مینیاتوری کوچک یا فیوز در مسیر آن‌ها رایج است.
- اگر رله ورودی نول دارد، نول را هم وصل کنید؛ بدون آن، تشخیص ولتاژ فاز و نول درست انجام نمی‌شود.
- کنتاکت ۱۱-۱۴ رله را به‌صورت سری در مسیر بوبین کنتاکتور، کنار شستی استپ و کنتاکت بسته بی‌متال، قرار دهید.
- در صورت نیاز، کنتاکت ۱۱-۱۲ را برای چراغ یا آلارم خطای فاز به کار ببرید.
- پس از وصل برق، LED رله را بررسی کنید. اگر خطای توالی فاز نشان می‌دهد، جای دو فاز را در ورودی کل تابلو، نه فقط در ورودی رله، عوض کنید و جهت چرخش موتور را دوباره کنترل کنید.
کنتاکت‌های سری در مدار خودنگهدار را در راهنمای کنتاکت کمکی کنتاکتور و ساختار کامل راه‌انداز را در جدول انتخاب راه‌انداز موتور سه‌فاز ببینید.
محدودیت مهم: ولتاژ برگشتی موتور
وقتی یک فاز در حال کار موتور قطع شود، موتور در حال چرخش روی فاز قطع‌شده ولتاژی تولید می‌کند که از نظر مقدار ممکن است به ولتاژ عادی نزدیک باشد. رله‌های ساده‌ای که فقط وجود ولتاژ را می‌سنجند، ممکن است در این حالت قطع فاز را تشخیص ندهند. رله‌هایی که عدم تقارن یا زاویه بین فازها را می‌سنجند، این حالت را بهتر تشخیص می‌دهند. به همین دلیل کنترل فاز جایگزین بی‌متال نیست و این دو مکمل هم‌اند.
کنترل فاز، محافظ ولتاژ یا هر دو؟
محافظ ولتاژ پریزی یا ورودی ساختمان برای بارهای تک‌فاز خانگی ساخته شده و ولتاژ یک فاز را پایش می‌کند. رله کنترل فاز برای مدار فرمان تجهیزات سه‌فاز است و خودش بار را قطع نمی‌کند، بلکه به کنتاکتور فرمان می‌دهد. در ساختمان‌های دارای موتورخانه، معمولاً برای پمپ‌ها و آسانسور کنترل فاز و برای وسایل حساس واحدها محافظ ولتاژ به کار می‌رود. انتخاب محافظ ولتاژ خانگی را در راهنمای محافظ ولتاژ ببینید.
انتخاب رله کنترل فاز
- ولتاژ شبکه: مدل مناسب شبکه ۴۰۰ ولت سه‌فاز را انتخاب کنید. بعضی مدل‌ها چند محدوده ولتاژ را پوشش می‌دهند.
- با نول یا بدون نول: اگر پایش ولتاژ هر فاز نسبت به نول یا تشخیص قطع نول لازم است، مدل با ورودی N بگیرید.
- حفاظت‌های لازم: برای پمپ ساده قطع فاز و توالی فاز معمولاً کافی است. برای کمپرسور، آسانسور و شبکه‌های ضعیف، مدل با تنظیم ولتاژ کم و زیاد و عدم تقارن بهتر است.
- کنتاکت خروجی: تعداد و جریان کنتاکت را با مدار فرمان مقایسه کنید. اگر رله باید چند کنتاکتور را فرمان دهد، از یک رله واسط کمک بگیرید.
- نمایش وضعیت: LED جداگانه برای هر نوع خطا عیب‌یابی را بسیار ساده‌تر می‌کند.
کاربردهای رایج
- پمپ آب و بوستر پمپ ساختمان
- آسانسور و بالابر
- کمپرسور اسکرو، چیلر و سردخانه
- جرثقیل، نوار نقاله و ماشین‌آلات صنعتی
- تابلوهای تبدیل برق شهر و ژنراتور، برای تشخیص قطع و برگشت شبکه
اشتباه‌های رایج
- نبستن کنتاکت خروجی در مدار فرمان؛ رله فقط LED روشن می‌کند و هیچ حفاظتی انجام نمی‌شود.
- عوض کردن جای سیم‌های ورودی رله برای رفع خطای توالی، بدون اصلاح ترتیب فاز تابلو.
- تنظیم خیلی تنگ ولتاژ کم که در ساعت اوج مصرف قطع‌های مکرر ایجاد می‌کند.
- حذف بی‌متال به این دلیل که کنترل فاز نصب شده است.
- استفاده از مدل بدون ورودی نول در جایی که پایش ولتاژ فاز نسبت به نول لازم است.
اگر کنتاکتور پس از نصب کنترل فاز رفتار غیرعادی دارد، علت‌های رایج را در عیب‌یابی کنتاکتور بررسی کنید.
خرید تجهیزات حفاظت موتور
کنتاکتور، بی‌متال و کلید مینیاتوری برندهای اشنایدر، زیمنس، ال‌اس و هیوندای در لمپاولت عرضه می‌شوند و قیمت روز هر کالا در صفحه آن درج شده است. برای استعلام رله کنترل فاز، فهرست خود را از طریق سفارش سریع بفرستید.
سؤالات متداول
کنترل فاز چیست؟
رله‌ای کوچک و ریلی که ولتاژ سه فاز را پایش می‌کند و در صورت قطع فاز، توالی فاز اشتباه، ولتاژ کم یا زیاد و عدم تقارن، با کنتاکت خروجی خود مدار فرمان کنتاکتور را قطع می‌کند.
با وجود کنترل فاز به بی‌متال نیاز هست؟
بله. کنترل فاز ولتاژ را پایش می‌کند و از اضافه‌بار مکانیکی موتور خبر ندارد. بی‌متال یا کلید حرارتی موتوری جریان موتور را حفاظت می‌کند و این دو مکمل یکدیگرند.
کنترل فاز را چطور در مدار ببندیم؟
ورودی‌های L1، L2 و L3 (و N در صورت وجود) را قبل از کنتاکتور از مدار قدرت بگیرید و کنتاکت ۱۱-۱۴ رله را به‌صورت سری در مسیر بوبین کنتاکتور، کنار شستی استپ و کنتاکت بی‌متال قرار دهید.
چراغ خطای توالی فاز روشن است، چه کنیم؟
جای دو فاز را در ورودی کل تابلو عوض کنید، نه فقط در ورودی رله. سپس جهت چرخش موتورها را دوباره بررسی کنید.
تأخیر کنترل فاز را روی چند ثانیه بگذاریم؟
تأخیر قطع معمولاً در حد چند دهم ثانیه تا چند ثانیه تنظیم می‌شود تا نوسان‌های لحظه‌ای باعث قطع نشوند. برای موتور زیر بار آن را طولانی نکنید و عدد دقیق را با توجه به دفترچه رله و نوع بار انتخاب کنید.
