دور وأنواع وتمايز مرحلات التيار المتردد والتيار المستمر في المرحلات المساعدة

مع التحديث المستمر للأتمتة الصناعية وأنظمة التحكم الكهربائية، تواجه المرحلات، باعتبارها مكونات التحكم الأساسية والحاسمة، تعقيدًا متزايدًا ومتطلبات مهنية. خاصة في أنظمة التحكم PLC، فإن الاختيار الصحيح للمرحلات المساعدة، ومرحلات التيار المتردد، ومرحلات التيار المستمر يؤثر بشكل مباشر على استقرار النظام وسلامته. ستراجع هذه المقالة بشكل منهجي وظائف وتصنيفات المرحلات المساعدة، بالإضافة إلى الاختلافات الهيكلية والاستخدامية بين مرحلات التيار المتردد والتيار المستمر، من منظور التطبيق الهندسي.

 

 

المرحلات المساعدة ليست مرحلات كهرومغناطيسية فيزيائية تقليدية، بل هي مرحلات منطقية يتم تنفيذها في البرامج داخل نظام PLC. لا يمكنهم تلقي إشارات الإدخال الخارجية مباشرة أو دفع الأحمال مباشرة. وتتمثل وظيفتها الأساسية في العمل كإشارات حالة داخلية ووسطاء منطقيين لنقل الإشارات والحكم المشروط وتحسين بنية البرنامج. من الناحية الوظيفية، فإن المرحلات المساعدة تعادل "المرحلات المتوسطة" في أنظمة التحكم التقليدية في المرحلات، ولكن اتصالاتها موجودة بالكامل ضمن منطق البرنامج.

 

أثناء تشغيل PLC، يمكن استخدام جهات الاتصال المفتوحة والمغلقة عادة للمرحلات المساعدة لعدد غير محدود من المرات لبناء علاقات منطقية معقدة، وبالتالي تحسين إمكانية قراءة البرنامج وقابلية صيانته وقابلية التوسع. يتم تشغيل ملفات هذه المرحلات بواسطة مكونات ناعمة داخلية من PLC ولا ترتبط مباشرة بالهياكل الكهرومغناطيسية الخارجية. إنها تنتمي إلى مستوى تقني مختلف عن المكونات المغناطيسية في المرحلات المادية، مثل Pure Iron Core لمرحل التيار المتردد.

 

 

استنادًا إلى الاحتياجات الفعلية للتحكم الصناعي، يمكن تقسيم المرحلات المساعدة عمومًا إلى ثلاث فئات رئيسية: المرحلات المساعدة للأغراض العامة -، والمرحلات المساعدة الاحتياطية للبطارية (الإغلاق)، والمرحلات المساعدة الخاصة. تلعب الأنواع المختلفة أدوارًا مختلفة في -إيقاف تشغيل الذاكرة، والاحتفاظ بحالة النظام، وإشارة الوظيفة.

 

لا تحتوي المرحلات المساعدة للأغراض العامة-على إمكانات الاحتفاظ بإيقاف التشغيل-. أثناء تشغيل PLC، بمجرد أن يفقد النظام الطاقة، يتم إعادة ضبط حالته بالكامل؛ عند استعادة الطاقة، يتم تحديد الحالة فقط من خلال ظروف الإدخال الحالية. تُستخدم هذه المرحلات المساعدة بشكل أساسي للتحكم المنطقي العام ولا تتضمن الاحتفاظ بالحالة الحرجة.

 

يتم استخدام مرحلات البطارية الاحتياطية أو المرحلات المساعدة في الأنظمة التي تتطلب ذاكرة الحالة اللحظية أثناء إيقاف تشغيل الطاقة. يمكن لهذه المرحلات، التي يتم تشغيلها بواسطة بطاريات الليثيوم أو-الذاكرة غير المتطايرة، استعادة حالتها قبل انقطاع التيار الكهربائي خلال دورة المسح الأولى بعد التشغيل-، والتي توجد بشكل شائع في تطبيقات التحكم التي تتطلب استمرار الحالة أو إعادة تعيين الأمان.

 

تُستخدم عادةً المرحلات المساعدة الخاصة للإشارة إلى حالة تشغيل PLC، أو نبضات الساعة، أو أعلام النظام، أو منطق التحكم المتسلسل. تعمل هذه المرحلات بمثابة "مصادر إشارة على مستوى النظام-" في أنظمة التحكم المعقدة، على غرار التصميم الهيكلي لنظام الأجهزة الذي يستخدم قلب مرحل التيار المتردد وحلقة نحاسية لتنفيذ وظائف محددة.

 

 

في التطبيقات الهندسية، يكمن الاختلاف الأساسي بين مرحلات التيار المتردد والتيار المستمر في نوع مصدر طاقة الملف الخاص بها. المرحلات التي تعمل بالتيار المتردد هي مرحلات التيار المتردد، في حين أن تلك التي تعمل بالتيار المباشر هي مرحلات التيار المستمر. من المهم التأكيد على أن هذا التصنيف ينطبق فقط على دائرة الملف؛ يمكن لجانب الاتصال التحكم في أحمال التيار المتردد والتيار المستمر.

 

من منظور التصميم الهيكلي، تختلف مرحلات التيار المتردد والتيار المستمر بشكل كبير في دوائرها المغناطيسية وطرق تبديد الحرارة. تؤثر هذه الاختلافات بشكل مباشر على ظروف التشغيل والموثوقية المعمول بها.

 

 

تستخدم مرحلات التيار المتردد عادةً سلكًا أكثر سمكًا وعددًا أقل من لفات الملف. يشتمل هيكلها الأساسي على-حلقة دائرة قصيرة (حلقة نحاسية) لتقليل الاهتزاز والضوضاء الناتجة عن التغيرات في التدفق المغناطيسي للتيار المتردد. نوى هذه المرحلات هي في معظمها هياكل من النوع E أو هياكل مغلفة، وتتطلب تصنيعًا عالي الدقة وغالبًا ما تشتمل على عمليات تصنيع دقيقة مثل معالجة مخرطة CNC ذات النواة الحديدية DT4C AC.

 

في المقابل، تستخدم مرحلات التيار المستمر سلكًا أرق ولها عدد أكبر من اللفات. عادة ما يكون القلب أسطوانيًا ولا يتطلب حلقة دائرة قصيرة-. نظرًا لأن توليد الحرارة في أنظمة التيار المستمر يتركز بشكل أساسي في الملف نفسه، غالبًا ما يكون الملف على اتصال مباشر بالقلب، ويعتمد على القلب لتبديد الحرارة؛ لذلك، غالبًا ما يتم تصميم مرحلات التيار المستمر بمظهر جانبي "طويل ورفيع".

 

في الأنظمة الكهرومغناطيسية التي تعمل بالتيار المتردد، يعتبر القلب هو المكون الرئيسي لتوليد الحرارة-، ولذلك يوجد عادةً إطار معزول بين الملف والقلب. في أنظمة التيار المستمر، يكون الملف هو مصدر الحرارة الرئيسي، ويؤكد التصميم الهيكلي على مسار توصيل الحرارة.

 

 

في التطبيقات العملية، يتم عزل ملف التتابع ودائرة الاتصال كهربائيًا عن بعضهما البعض. لذلك، يمكن توصيل جهات الاتصال الخاصة بالمرحلات التي تحتوي على ملفات التيار المتردد بدوائر التيار المستمر؛ وبالمثل، يمكن للمرحلات المزودة بملفات التيار المستمر التحكم في دوائر التيار المتردد. يعد هذا التكوين ممكنًا من الناحية الفنية، ولكنه قد يؤدي إلى حدوث جهد مستحث أو تداخل في الاختبار في الأنظمة المعقدة، مما يتطلب الاهتمام أثناء التصميم والصيانة.

 

 

من منظور التطبيق، تُستخدم مرحلات التيار المتردد بشكل أكثر شيوعًا في أنظمة التحكم الصناعية نظرًا لإمدادها بالطاقة المناسب وإمكانية تطبيقها على نطاق واسع. تستخدم مرحلات التيار المستمر بشكل أساسي في السيناريوهين التاليين:

 

أولاً، في أنظمة الحماية والتشابك، عندما يفشل مصدر طاقة التيار المتردد، لا يزال يتعين تشغيل منطق الحماية بواسطة نظام التيار المستمر؛ ثانيًا، في تطبيقات التحكم في الطاقة العالية-التي تتطلب قوة كهرومغناطيسية عالية، يمكن أن توفر مرحلات التيار المستمر قوة سحب أقوى-في ظل نفس ظروف الجهد الكهربي. في السيارات، والنقل الكهربائي، وأنظمة إمداد الطاقة بالتيار المستمر، أصبحت مرحلات التيار المستمر تقريبًا من المعدات القياسية.

 

 

سواء كان الأمر يتعلق بالتطبيق المنطقي للمرحلات المساعدة أو الاختلافات الهيكلية بين مرحلات التيار المتردد والتيار المستمر، فإن جوهرها يخدم التشغيل المستقر وإمكانية التحكم في النظام. في منتجات الترحيل، يعد الملف والنظام الكهرومغناطيسي والهيكل الأساسي دائمًا الأسس الرئيسية التي تحدد الأداء. أدى الطلب المتزايد على-التناسق العالي والنفاذية العالية- للنوى الحديدية في تطبيقات مرحل التيار المتردد إلى استمرار اعتماد الأشكال الهيكلية مثل قلب مرحل التيار المتردد والحلقة النحاسية، وقلب مخدد لمرحل التيار المترددفي المجالات الصناعية .

 

 

استنادًا إلى الأبحاث- طويلة المدى في آلية العمل وبيئة تطبيق مرحلات التيار المتردد، نحن متخصصون في تصنيع وتخصيص المكونات ذات الصلة- الأساسية لمرحل التيار المتردد، بما في ذلك نوى المرحل الصناعية-، والهياكل المركبة ذات الحلقات النحاسية، والمجموعات الأساسية -الميكانيكية الدقيقة. تُستخدم منتجاتنا على نطاق واسع في التحكم الصناعي، ومعدات الطاقة، والأنظمة الكهربائية، ويمكننا توفير دعم المواد والعمليات المصمم خصيصًا لمتطلبات تصميم المرحلات المختلفة.