يعمل مفتاح عكس اتجاه دوران المحرك على تغيير اتجاه دوران المحرك ثلاثي الأطوار عن طريق تبديل اثنين من الأطوار الثلاثة. وله ثلاثة أوضاع — التقدم، الإيقاف، الرجوع — ويجب أن يمر المقبض بوضع الإيقاف قبل أن يصل إلى الاتجاه الآخر، وهو ما يجعل عملية التبديل آمنة بدلاً من أن تكون بمثابة سباق بين موصلين كهربائيين.
الفكرة بسيطة لدرجة أنها تُعتبر أمراً مفروغاً منه، وهنا تكمن أسباب الفشل. يجب أن يقوم مفتاح عكس اتجاه دوران المحرك بقطع التيار الكهربائي عن المحرك، وليس التحكم في التيار؛ ويجب أن يتحمل جهاز القفل التداخل الضغط القوي الذي قد يمارسه شخص ما على المقبض؛ كما يجب أن تقوم الأسلاك بتبديل طورين بالضبط، لأن تبديل ثلاثة أطوار يؤدي إلى استمرار المحرك في الدوران في الاتجاه الذي كان يدور فيه دائمًا.
وظيفة مفتاح عكس اتجاه المحرك في أوضاعه الثلاثة
في الوضع الأمامي، يتلقى المحرك تسلسل الأطوار L1-L2-L3. أما في الوضع العكسي، فيتلقى التسلسل L1-L3-L2. أما في الوضع الأوسط، فتُفصل جميع الأقطاب الثلاثة، وبالتالي يكون هناك فترة محددة لا يوجد خلالها أي اتصال بين مصدر الطاقة والمحرك.
تلك الفاصل الزمني هو جوهر النسخة الميكانيكية. يمكن لمفتاحي التوصيل أيضًا عكس اتجاه دوران المحرك، لكنهما قد ينغلقان في نفس اللحظة تقريبًا، وإذا حدث ذلك، فسيحدث قصر دارة بين مرحلتين عبر المفتاحين. ويقضي مفتاح الكامة على هذا الاحتمال ميكانيكيًا: حيث يترك التلامس المتحرك مجموعة من الأطراف قبل أن يصل إلى المجموعة الأخرى.
| المنصب | ما الذي يرتبط ببعضه | الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|
| المهاجم (1) | L1-U، L2-V، L3-W | اتجاه التشغيل العادي |
| مغلق (0) | جميع مراكز الاقتراع مفتوحة | توقف، والفترة الفارغة بين التوجيهات |
| الوجه الخلفي (2) | L1-W، L2-V، L3-U | الدوران المعاكس |
ونظرًا لأن وضع «الإيقاف» ميكانيكي، فإن مفتاح عكس اتجاه المحرك لا يحتاج إلى مؤقت عكس. أما الأنظمة المكونة من مقاطعين، فعادةً ما تحتاج إلى ذلك، حيث يجب منع تداخل عمل المقاطعين لمدة لا تقل عن مدة القوس الكهربائي للمقاطع الأول.
مفتاح عكس اتجاه دوران المحرك أم قاطعان كهربائيان؟
كلا النهجين شائعان، وهما يناسبان مهام مختلفة. ويعتمد الاختيار في الغالب على مدى تكرار تغيير الاتجاه وعلى من يقوم بتشغيله.
| مفتاح كاميرا الرجوع للخلف | مفتاحان كهربائيان | |
|---|---|---|
| التشابك | ميكانيكي، مدمج في الآلية | الأعمال الميكانيكية والكهربائية، أضافها مُنشئ اللوحة |
| العملية | يدوي، محلي | عن بُعد، من وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) أو أزرار الضغط |
| الوقت الضائع | يتم توفيرها من وضع الإيقاف | يحتاج إلى مؤقت أو مرحل قفل متداخل |
| تردد التبديل | من حين لآخر، وفقًا لوتيرة المشغل | متكرر، آلي |
| الموقع المرئي | نعم، مطبوع على لوحة المقبض | لا، ما لم تُضاف مصابيح إشارة |
| الأفضل لـ | الرافعات، والأبواب، وتركيب الآلات، وعمليات التشغيل التجريبي لأغراض الصيانة | دورات الإنتاج، التسلسلات التلقائية |
مفتاح الكامة هو جهاز يدوي، وهذا ما يحد من قدراته. فهو غير مصمم لتكرار دورة التبديل كل بضع ثوانٍ؛ ولهذا الغرض، تُعد الملامسات المزودة بنظام قفل متبادل هي الحل الأمثل. أما في الحالات التي يتغير فيها الاتجاه بضع مرات خلال كل نوبة عمل، أو عندما يحتاج المشغل إلى رؤية الاتجاه المحدد والشعور به، فإن هذا المفتاح يُعد أبسط ويحتوي على نقاط عطل أقل.
لماذا مرحلتان وليس ثلاث؟
يعني عكس اتجاه دوران المحرك ثلاثي الأطوار تغيير الترتيب الذي تصل به الأطوار إلى اللفات. ويؤدي تبديل أي مرحلتين إلى إحداث هذا التغيير. أما تبديل المراحل الثلاث جميعها فلا يؤدي إلى ذلك: فالترتيب الدوري L3-L2-L1 هو نفسه الترتيب الدوري L1-L2-L3، ولكنه يبدأ من نقطة مختلفة، لذا يستمر المحرك في الدوران بنفس الاتجاه.
هذه ليست مسألة نظرية. ففي كل عام، تُركَّب بعض المنشآت بحيث تكون المراحل الثلاث متداخلة عند المفتاح — عادةً بسبب توصيل الأطراف بترتيب خاطئ أثناء عملية الاستبدال — وتتمثل الأعراض في أن الآلة لا تعمل في وضع الرجوع إلا نظريًّا. فعندما يُضغط على مقبض «الرجوع»، يتشغّل الملامس، لكن المحرك يعمل في اتجاه الأمام.
أما المحركات أحادية الطور فهي حالة مختلفة. فلا يوجد تسلسل طوري يمكن تبديله، لذا يتم عكس الاتجاه عن طريق عكس توصيلات ملف التشغيل بالنسبة لملف التشغيل المستمر، وهو تغيير يتم داخل صندوق أطراف المحرك وليس عند المفتاح. والمفتاح ثلاثي الأطوار لعكس الاتجاه ليس الجهاز المناسب لهذه المهمة.
القفل الداخلي في مفتاح عكس اتجاه دوران المحرك
يحتوي مفتاح عكس اتجاه دوران المحرك على قفل ميكانيكي: حيث تمنع هذه الآلية إغلاق مجموعتي التلامس الخاصة بالاتجاه الأمامي والخلفي في آن واحد. وهذه خاصية من خصائص المفتاح، وهي السبب في أن المفتاح الكامي أكثر أمانًا من استخدام زوج من الملامسات في نفس التطبيق.
لكن القفل المتداخل هو آلية، والآليات يمكن إجبارها على العمل. وعندما يغذي مفتاح التبديل بين الاتجاهين ملامسين بدلاً من تغذية المحرك مباشرةً — وهو ترتيب شائع في المحركات الكبيرة — فإن الملامسين يحتاجان أيضًا إلى قفل كهربائي متداخل خاص بهما، يتم توصيله بحيث يتم تغذية الملف الأمامي عبر ملامس مساعد مغلق عادةً في الملامس العكسي، والعكس صحيح. يحمي أحد أجهزة القفل التداخل من تآكل الآلية؛ بينما يحمي الآخر من أي شخص يحمل مفك براغي.
هناك نقطتان أخريان تتعلقان بجهاز القفل المتداخل. يجب استخدام وضع «الإيقاف» بشكل متعمد، وألا يتم تخطيه عن طريق تدوير المقبض بسرعة — ففي المحركات الكبيرة، تظل القوة الكهربائية المغناطيسية العكسية المتبقية موجودة لبرهة بعد قطع التيار، ويؤدي عكس الاتجاه في هذه الحالة إلى حدوث ارتفاع مفاجئ في التيار يتجاوز بكثير تيار التشغيل. كما يجب ألا يُستخدم مفتاح عكس الاتجاه أبدًا كوسيلة وحيدة للعزل؛ فهو جهاز تحكم، وليس عازلًا قابلًا للقفل، ما لم يتم تصنيعه خصيصًا ليكون مزيجًا من الاثنين.
تصنيف مفتاح عكس اتجاه دوران المحرك وفقًا لحمل المحرك
الرقم المهم في مفتاح عكس اتجاه دوران المحرك هو القدرة المقدرة للمحرك، وليس التيار الحراري. فالمفتاح الذي يتحمل تيارًا مستمرًا قدره 20 أمبير قد يكون جهازًا مختلفًا تمامًا عندما يتعين عليه فصل محرك متعطل.
| الشكل الوارد في ورقة البيانات | ماذا يعني ذلك | لماذا يُعد هذا الأمر مهمًا في هذا السياق |
|---|---|---|
| Ith (التيار الحراري) | تيار مستمر، بدون تبديل | العدد الأكبر، والأقل صلة بواجب الرجوع |
| AC-3 / AC-23 | حمل المحرك، بما في ذلك حالة توقف الدوار | التصنيف الذي يحدد ما إذا كانت جهات الاتصال ستبقى أم لا |
| الجهد التشغيلي المقنن | الجهد الذي ينطبق عنده التصنيف | القيمة المقننة 690 فولت ليست هي نفسها القيمة المقننة 400 فولت |
| الحياة الميكانيكية | العمليات بدون حمولة | نادرًا ما يكون ذلك هو الحد الأقصى؛ فعادةً ما يتعطل المزلاج أولاً |
يبلغ تيار بدء تشغيل المحرك عادةً ما بين خمسة إلى سبعة أضعاف التيار المقنن، بينما يستهلك المحرك المتوقف عن الدوران تيارًا أكبر. ويجب على مفتاح عكس اتجاه دوران المحرك، الذي يتم فتحه بينما لا يزال المحرك يدور، أن يقطع هذا التيار، وليس التيار المذكور على اللوحة التعريفية. وإذا كانت المهمة تتطلب إيقاف محرك محمل عن طريق عكس اتجاه دورانه — أي إيقافه — فإن المفتاح يعد جهازًا غير مناسب تمامًا، ويكون من الضروري استخدام ترتيب مناسب من الملامسات العاكسة مزود بمؤقت.
بالنسبة لمصنعي اللوحات الذين نزودهم بمنتجاتنا، يتمثل هذا الفرق في الاختيار بين تحديد إطار من طراز LW26 أو LW40 بناءً على التيار الحراري وحده، وبين تحديده بناءً على التيار AC-3، والذي عادةً ما يكون أكبر بمقدار مقاس أو مقاسين من الإطار.
توصيل مفتاح عكس اتجاه دوران المحرك
- حدد أزواج الأقطاب الثلاثة. يحتوي المفتاح العكسي ثلاثي الأقطاب على ثلاثة أطراف توصيل للدخل وثلاثة أطراف توصيل للخرج لكل اتجاه. استخدم جهاز قياس للتأكد من التوافق بين أزواج أطراف الدخل وأطراف الخرج في كل وضع قبل توصيل أي شيء.
- قم بتوصيل مصدر التيار بأطراف الإدخال الأمامية. قم بتمييزها بـ L1 و L2 و L3، واحرص على أن يكون الترتيب متسقًا مع بقية اللوحة.
- قم بتوصيل المحرك بمخرج الطاقة. U، V، W بنفس ترتيب الإدخال الأمامي، بحيث يكون الاتجاه الأمامي اتصالاً مباشراً، ويكون الاتجاه العكسي هو الحالة الوحيدة المتقاطعة.
- اربط الاثنتين الخارجيتين فقط. على الجانب الآخر، يربط L1 بـ W و L3 بـ U؛ بينما يبقى L2 موصلاً بـ V. ويُعد ربط هذه الأسلاك الثلاثة معًا الخطأ الشائع.
- تأكد من الاتجاه الصحيح قبل تشغيل الآلة. افصل الحمل المدفوع، أو قم بإجراء اختبار الصدم — وهو تشغيل قصير للمحرك في حالة فصله عن الحمل. لا تختبر الدوران والآلة موصولة: فقد يؤدي تشغيل الناقل أو المضخة في الاتجاه المعاكس إلى إتلاف العملية أو المنتج.
- افحص نظام القفل المتداخل يدويًّا. بعد إيقاف تشغيل اللوحة، حاول تحريك المقبض ببطء من وضع «الأمام» إلى وضع «الرجوع»؛ حيث من المفترض أن تدفعه الآلية عبر موضع الإيقاف بدلاً من السماح للمجموعتين بالانغلاق.
إذا كان المحرك يدور في الاتجاه الخاطئ في وضع الحركة الأمامية، فقم بتبديل مرحلتين من مراحل التيار الكهربائي عند أطراف التوصيل الواردة، ثم أعد الاختبار. لا تقم بتبديل أسلاك المحرك، لأن ذلك يؤدي إلى عكس كلا الاتجاهين ويجعل الملصقات غير صحيحة.
حالات استخدام مفتاح عكس اتجاه دوران المحرك
الرافعات ومعدات الرفع. صعودًا وهبوطًا، مع وجود وضع إيقاف ميكانيكي بينهما ومقبض يمكن للمشغل رؤيته واللمسه. وعادةً ما يتم تثبيت المفتاح على الآلة أو على وحدة تحكم معلقة، ويُعد «الوقت الميت» عاملاً مهمًا لأن الرافعة التي تعكس اتجاهها فورًا تُحدث حملًا صدميًّا على الحبل.
الأبواب الدوارة، والستائر المعدنية، والبوابات. وغالبًا ما يكون المفتاح من النوع الذي يعود إلى وضعه الأصلي بواسطة زنبرك، وليس من النوع الذي يظل في وضعه عند الضغط عليه، بحيث يتوقف الباب فور قيام المشغل بتحرير المقبض. وهذا خيار أمني متعمد، وليس مسألة راحة.
تشغيل تجريبي لإعداد الماكينة وصيانتها. يتيح مفتاح التبديل الموجود على اللوحة للفني تحريك المنزلق أو الحامل في أي من الاتجاهين أثناء ضبط الأدوات. وفي هذه الحالة، يُستخدم المفتاح بشكل متقطع، ويُعد وضع الإيقاف الميكانيكي هو الميزة الفعالة.
الناقلات الصغيرة، والخلاطات، والرافعات. عندما يتغير الاتجاه من حين لآخر ويكون المحرك صغيرًا بما يكفي بحيث يمكن للمفتاح قطع التيار مباشرةً، فإن مفتاح عكس الاتجاه ذي الكامة يزيل مجموعة المقوم بأكملها من اللوحة.
خمسة أخطاء شائعة في استخدام مفاتيح عكس اتجاه دوران المحرك
- اجتياز المراحل الثلاث جميعها. يعمل المحرك في اتجاه التقدم في كلا الوضعين، ولا يمكن اكتشاف العطل إلا من خلال مراقبة الآلة نفسها وليس المفتاح.
- تحديد الحجم بناءً على التيار الحراري. قد يكون المفتاح المصنف حرارياً بقدرة 20 أمبير هو مفتاح محرك بقدرة 8 أمبير وفقاً لمعيار AC-3؛ حيث تتآكل نقاط التلامس وتلتحم في النهاية.
- استخدام مفتاح عكس اتجاه دوران المحرك كعازل. ما لم يكن الجهاز قابلاً للقفل ومصنفاً كجهاز عزل، فإنه يُعتبر جهاز تحكم وليس نقطة عزل لأغراض الصيانة.
- الاعتماد على نظام الترابط في المفتاح الكهربائي عندما تكون الملامسات موجودة في المرحلة التالية. تحتاج الملامسات إلى نظام قفل كهربائي خاص بها؛ حيث إن آلية المفتاح لا يمكنها حمايتها.
- عكس اتجاه دوران المحرك المُشحون لإيقافه. يؤدي التوصيل المباشر إلى توليد تيارات تتجاوز بكثير السعة المحددة للمفتاح. استخدم نظام كبح مناسب.
الأسئلة الشائعة
كيف يعمل مفتاح عكس اتجاه دوران المحرك؟
وهو يربط المحرك بمصدر التيار الكهربائي وفق ترتيبين مختلفين للطور. فاتجاه الدوران الأمامي هو L1-L2-L3، واتجاه الدوران العكسي هو L1-L3-L2، مع وجود وضع إيقاف بينهما تكون فيه جميع الأقطاب مفتوحة.
لماذا لا يتطلب التراجع سوى تبديل مرحلتين فقط؟
لأن تغيير ترتيب أي مرحلتين يؤدي إلى عكس اتجاه المجال الدوار. أما تبديل المراحل الثلاث جميعها فيؤدي إلى نفس الترتيب الدوري، وبالتالي يستمر المحرك في الدوران بنفس الاتجاه.
هل يمكنني استخدام مفتاح عكسي بدلاً من ملامسين؟
نعم، في حالة الرجوع للخلف يدويًّا وبشكل عرضي في ظل وجود مشغل. أما في حالة الرجوع للخلف المتكرر أو التلقائي، فإن الخيار الصحيح هو استخدام ملامسين مترابطين، لأن المفتاح غير مصمم لتحمل معدل دورات عالٍ.
ما هي القوة الكهربائية المطلوبة لمفتاح التبديل العكسي؟
انظر إلى القيمة المقدرة للمحرك AC-3 أو AC-23 عند جهد الإمداد الخاص بك، وليس إلى التيار الحراري. فتيار بدء التشغيل يبلغ عدة أضعاف التيار المقنن، ويجب على المفتاح قطع هذا التيار.
لماذا يعمل المحرك بنفس الطريقة في كلا الوضعين؟
يتم تقاطع المراحل الثلاث، وليس اثنتين. تحقق من أطراف التوصيل الموجودة على الجانب الخلفي: يجب تبديل الطرفين الخارجيين فقط.
هل يمكن استخدام مفتاح عكس الاتجاه مع محرك أحادي الطور؟
لا يُستخدم لعكس اتجاه الدوران. يتم عكس اتجاه دوران المحرك أحادي الطور عن طريق تغيير توصيلات ملفات التشغيل داخل صندوق أطراف التوصيل بالمحرك، وليس عن طريق تبديل أطوار التيار الكهربائي عند المفتاح.
هل يحتاج مفتاح التبديل إلى مؤقت؟
لا. فوضع الإيقاف الميكانيكي يوفر فترة توقف مؤقتة بين الاتجاهين. أما نظام عكس الاتجاه القائم على المقاولات، فيحتاج فعلاً إلى مؤقت أو مرحل قفل متداخل لمنع التداخل.
هل يمكنني تثبيت مفتاح الرجوع في وضع «إيقاف التشغيل»؟
فقط إذا كان الجهاز مزودًا بمقبض قابل للقفل أو بقفل متداخل للباب. أما مفتاح التبديل العادي فلا يحتوي على ميزة القفل، لذا لا يمكن استخدامه كنقطة عزل لأغراض الصيانة.
تحقق من التصنيف وترتيب العبور
هناك عاملان يتسببان في معظم مشاكل مفاتيح عكس اتجاه المحركات: اختيار مفتاح بحجم غير مناسب، وتوصيل الجانب العكسي بثلاث مراحل متقاطعة بدلاً من اثنتين. وكلا الأمرين يسهل فحصهما على منضدة الاختبار، لكن اكتشافهما أثناء التشغيل الأولي يكون مكلفاً.
يتوفر إعداد الرجوع للخلف في جميع أنحاء سلسلة LW26 و سلسلة LW40, ، وتوجد خيارات التثبيت والغلاف في صفحات المفتاح الدوار والمفصل الكهربائي. إذا كنت تختار بين مفتاح عكس الاتجاه ومفتاح اختيار ثلاثي الأوضاع، فإن دليل اختيار أنواع المفاتيح الدوارة يوضح كيف تختلف ترتيبات الاتصال، و آلية تبديل الكاميرا يشرح ما الذي يفعله العمود في الداخل.
يرجى إرسال تصنيف المحرك، وجهد الإمداد، وعدد مرات تغيير الاتجاه إلينا، وسنرد عليكم بمعلومات حول حجم الهيكل وفقًا لمعيار AC-3، وعدد الأقطاب، وطريقة التثبيت، بدلاً من اختيار مفتاح بناءً على التيار الحراري.