طراحی و تست مدار چنج‌اور اتوماتیک با دو کنتاکتور و سه تایمر

 

مقدمه

مقدمه

مدار چنج‌اور اتوماتیک یا ATS (Automatic Transfer Switch) یکی از مهم‌ترین بخش‌های سیستم‌های برق اضطراری است که وظیفه انتقال ایمن و خودکار بار بین برق شهر و ژنراتور را بر عهده دارد. این مدار در ساختمان‌های مسکونی، مراکز تجاری، کارخانه‌ها، بیمارستان‌ها، دیتاسنترها و سایر مکان‌هایی که قطع برق می‌تواند باعث توقف فعالیت یا خسارت شود، کاربرد گسترده‌ای دارد.

در این مقاله، طراحی و تست یک مدار چنج‌اور اتوماتیک با دو کنتاکتور و سه تایمر را بررسی می‌کنیم. این مدار بدون استفاده از PLC، کنترلرهای ATS یا رله‌های منطقی طراحی شده و با تکیه بر تجهیزات متداول مدار فرمان، عملکردی ساده، اقتصادی و قابل اعتماد ارائه می‌دهد.

این پروژه در محیط دانشگاه طراحی، سیم‌بندی و تحت شرایط واقعی آزمایش شده است. در ادامه، تجهیزات مورد استفاده، نحوه عملکرد مدار، مراحل انتقال بار بین برق شهر و ژنراتور، نتایج تست عملی و مزایای این طراحی را به‌صورت کامل بررسی خواهیم کرد تا دید مناسبی برای طراحی و اجرای مدارهای چنج‌اور در پروژه‌های برق صنعتی به دست آورید.

تجهیزات مورد استفاده

مدار تنها از تجهیزات زیر تشکیل شده است:

• دو عدد کنتاکتور
• سه عدد تایمر
• تجهیزات حفاظتی متداول مدار فرمان

در این طراحی از هیچ PLC، کنترلر ATS یا رله منطقی اضافی استفاده نشده است.

نحوه عملکرد مدار

در حالت عادی، بار از طریق کنتاکتور برق شهر تغذیه می‌شود و ژنراتور خارج از مدار قرار دارد.

با قطع برق شهر، فرآیند انتقال به ژنراتور توسط تایمرها انجام می‌شود. زمان‌های تأخیر به‌گونه‌ای انتخاب شده‌اند که ژنراتور فرصت کافی برای راه‌اندازی و رسیدن به شرایط پایدار را داشته باشد.

پس از آماده شدن ژنراتور، کنتاکتور مربوطه وصل شده و بار به منبع اضطراری منتقل می‌شود.

هنگام بازگشت برق شهر نیز مدار به‌صورت خودکار عمل کرده و پس از زمان تأخیر تعیین شده، بار را مجدداً به شبکه اصلی منتقل می‌کند. این تأخیر از کلیدزنی‌های ناخواسته ناشی از نوسانات لحظه‌ای شبکه جلوگیری می‌کند.

مزایای طراحی

• سادگی مدار فرمان
• تعداد کم تجهیزات
• هزینه ساخت پایین
• قابلیت تعمیر و نگهداری آسان
• عملکرد مطمئن در تست‌های عملی
• جلوگیری از انتقال ناگهانی بار بین منابع تغذیه

نتایج تست

پس از مونتاژ مدار، چندین مرتبه شرایط قطع و وصل برق شبیه‌سازی شد. نتایج نشان داد که مدار در تمامی آزمایش‌ها عملکرد صحیح داشته و انتقال بار بین برق شهر و ژنراتور بدون مشکل انجام شده است.

همچنین عملکرد سه تایمر در ایجاد تأخیرهای لازم و جلوگیری از عملکرد ناخواسته سیستم کاملاً رضایت‌بخش بود.

در شرایط عادی، تایمر شماره 1 (T1) پس از وصل برق شهر فعال شده و بعد از سپری شدن 5 ثانیه، کنتاکتور K1 را وصل می‌کند. با وصل شدن K1، مدار در وضعیت بهره‌برداری عادی از برق شهر قرار می‌گیرد و مدار راه‌اندازی ژنراتور از مدار خارج می‌شود.

در صورت قطع برق شهر، کنتاکتور K1 آزاد شده و تایمر شماره 2 (T2) وارد مدار می‌شود. پس از پایان زمان تنظیم‌شده، فرمان راه‌اندازی ژنراتور صادر شده و پس از پایدار شدن ولتاژ ژنراتور، بار به منبع اضطراری منتقل می‌شود.

هنگامی که برق شهر مجدداً برقرار شود، تایمر شماره 3 (T3) فعال می‌شود تا از پایداری ولتاژ شبکه اطمینان حاصل گردد. پس از سپری شدن زمان تنظیم‌شده، بار از ژنراتور به برق شهر منتقل شده و سیستم به وضعیت عادی بازمی‌گردد. در نهایت مدار راه‌اندازی ژنراتور از سرویس خارج شده و آماده عملکرد مجدد در زمان قطع برق بعدی خواهد بود.

جمع‌بندی

مدار چنج‌اور طراحی‌شده با استفاده از دو کنتاکتور و سه تایمر توانست بدون نیاز به تجهیزات پیچیده کنترلی، وظیفه انتقال خودکار بار بین برق شهر و ژنراتور را به‌درستی انجام دهد. سادگی ساختار، هزینه مناسب و عملکرد موفق در تست‌های عملی از مهم‌ترین ویژگی‌های این طراحی محسوب می‌شوند.

مطالب مربتط آموزشی برای مطالعه شما :

انواع الکتروموتورهای صنعتی | معرفی کامل موتورهای AC، DC، سنکرون، آسنکرون و سروو موتور

الزامات نصب شارژر خودرو برقی بر اساس استانداردهای بین‌المللی (IEC, NEC, SAE, BS)

بانک خازن قسمت اول

بانک خازن قسمت دوم

مهم‌ترین سؤالات آزمون‌های استخدامی و مصاحبه رشته برق  (صنعتی و ساختمان)