نصب کنترل فاز شیوا امواج + نقشه سیم‌بندی کنترل فاز شیوا امواج در مدار

در محیط‌های صنعتی، سلامت الکتروموتورها و تجهیزات سه‌فاز به کیفیت توان ورودی بستگی دارد. بروز اختلالاتی مانند قطع فاز (دوفاز شدن)، جابه‌جایی توالی یا عدم تقارن ولتاژ، سیم‌پیچ‌ها را در معرض خطر سوختن قرار می‌دهد. دستگاه کنترل فاز شیوا امواج، ابزاری هوشمند برای پیشگیری از آسیب‌های ناشی از اختلالات شبکه برق و حفاظت از تجهیزات سه‌فاز محسوب می‌شود. این دستگاه رله‌ای دقیق و قابل‌اعتماد است و با ارزیابی لحظه‌ای شبکه، ضریب ایمنی تابلو برق را تضمین می‌کند.

برای محافظت از تجهیزات، صرفاً خرید کنترل فاز کافی نیست؛ عملکرد صحیح این تجهیز حفاظتی به سیم‌بندی اصولی در مدار فرمان و تنظیم دقیق پارامترها بستگی دارد. به همین دلیل، در این مقاله آموزش نصب کنترل فاز شیوا امواج، سیم‌بندی استاندارد، نقشه اتصال و روش تنظیم پارامترها و خطاهای آن را به‌طور کامل بررسی می‌کنیم.

نکته مهم: این صفحه به آموزش نصب کنترل فاز شیوا امواج اختصاص دارد. اگر از برندهای دیگر استفاده می‌کنید یا به دنبال دیاگرام سیم‌بندی کنترل فاز در مدارهای مختلف هستید، تصویر انواع مدارهای تک فاز و سه فاز که کنترل فاز در آن‌ها نصب شده است را در صفحه [نصب رله کنترل فاز | طریقه نصب تصویری کنترل فاز + نحوه تنظیم رله کنترل فاز] مشاهده کنید.

خلاصه صوتی مقاله تولید شده با AI

کنترل فاز شیوا امواج چیست؟

کنترل فاز شیوا امواج یک رله حفاظتی هوشمند مبتنی بر فناوری میکروپروسسوری است که در تابلوهای برق صنعتی به عنوان ناظر کیفیت شبکه عمل می‌کند. این دستگاه در مدار فرمان قرار می‌گیرد و وظیفه آن پایش کنترل پارامترهای الکتریکی ورودی شامل ولتاژ سه‌فاز، توالی فاز، تقارن ولتاژ و محدوده‌های مجاز کارکرد است.

برخلاف رله‌های حفاظتی آنالوگ قدیمی، این دستگاه با نمونه‌برداری دقیق و پردازش لحظه‌ای (Real-time)، وضعیت شبکه را تحلیل می‌کند و در صورت انحراف از استانداردهای تعریف‌شده، با قطع رله خروجی، بلافاصله فرمان توقف را به بوبین کنتاکتور می‌دهد.

کاربردهای صنعتی کنترل فاز

• الکتروموتورهای صنعتی: حفاظت از سیم‌پیچ‌های موتور در برابر خطاهای تغذیه (مانند دوفاز شدن) که منجر به افزایش جریان و سوختن موتور می‌شود.
• سیستم‌های پمپاژ و تهویه مطبوع: جلوگیری از استارت تجهیزات در شرایط ناپایدار شبکه که به یاتاقان‌ها و قطعات مکانیکی آسیب می‌رساند.
• تابلوهای توزیع قدرت و اتوماسیون: سلامت برق ورودی به تجهیزات کنترلر (PLC) و سایر رله‌های حساس در خطوط تولید را پایش می‌کند.
• آسانسورها و تجهیزات جابه‌جایی: جهت گردش صحیح موتور از طریق پایش دائمی توالی فاز (تضمین خواهد کرد.

مزایای فنی و عملیاتی کنترل فاز شیوا امواج

1. دقت دیجیتال و ثبات عملکرد: برخلاف پتانسیومترهای آنالوگ که با گذشت زمان دچار خطا (Drift) می‌شوند، پردازنده مرکزی این دستگاه تنظیمات را دقیق و ثابت نگه می‌دارد.
2. عیب‌یابی سریع و آسان: نشانگرهای LED روی بدنه، وضعیت شبکه را لحظه‌ای گزارش می‌دهند. با یک نگاه متوجه می‌شوید خطا مربوط به توالی فاز است یا نوسان ولتاژ؛ دیگر نیازی به مولتی‌متر ندارید.
3. بیمه قطعات گران‌قیمت: هزینه خرید یک کنترل فاز در برابر هزینه سیم‌پیچی دوباره یک الکتروموتور بزرگ، ناچیز است. این دستگاه عملاً یک بیمه برای تابلو برق شما محسوب می‌شود.
4. طراحی استاندارد (DIN Rail): نصب سریع و بدون دردسر روی ریل‌های ۳۵ میلی‌متری تابلو برق؛ طراحی ماژولار باعث چیدمان منظم و بهینه‌سازی فضای تابلو می‌شود.
5. ایزولاسیون کامل: جداسازی مدار فرمان از مدار قدرت باعث می‌شود تا نویزها و اغتشاشات شبکه برق به پردازنده هوشمند دستگاه نفوذ نکنند.

• نکته مهم: برای داشتن یک تابلوی برق استاندارد و ایمن، شما حتماً باید از هر دو (کنترل فاز و کنترل بار) استفاده کنید.

چرا وجود کنترل فاز و کنترل بار در تابلو برق الزامی است؟

یکی از خطاهای رایج در مهندسی تابلو برق، جایگزینی کنترل فاز با کنترل‌بار (یا بالعکس) است. این دو دستگاه به هیچ عنوان جایگزین هم نیستند، بلکه به عنوان دو لایه حفاظتی مستقل عمل می‌کنند و حذف هرکدام، موجب آسیب جدی به تجهیزات گران قیمت در مدار می‌شود. درواقع؛ کنترل فاز از شبکه برق محافظت می‌کند و کنترل بار (بی‌متال) از موتور محافظت می‌کند.

1. اگر فاز قطع شود (دوفاز شدن شبکه)

• بی‌متال: چون قطعه‌ای حرارتی است، تا گرم نشود عمل نمی‌کند. اما موتور در کسری از ثانیه در حالت دوفاز می‌سوزد.
• کنترل فاز: در لحظه قطع فاز، شبکه را تحلیل کرده و برق مدار فرمان را بلافاصله قطع می‌کند (قبل از اینکه سیم‌پیچ موتور داغ شود).

2. اگر موتور گیرپاژ کند (شفت قفل شود):

• کنترل فاز: ولتاژ شبکه عادی است، پس کنترل فاز هیچ خطایی نمی‌بیند و اجازه کار می‌دهد.
• بی‌متال: افزایش جریانِ ناشی از گیرپاژ را حس می‌کند و به محض داغ شدن، مدار را قطع کرده و موتور را نجات می‌دهد.

تفاوت‌های فنی کنترل فاز و کنترل بار در یک نگاه

اگر می‌خواهید تابلو برق شلوغ نشود و از سیم‌کشی‌های اضافه بین کنتاکتور و بی‌متال خلاص شوید، بهترین راه حل، استفاده از کنترل فاز-بار شیوا امواج است.

کنترل فاز-بار شیوا امواج چیست؟

ویژگی‌ها و مزایای استفاده از کنترل فاز-بار شیوا امواج عبارتند از:

1. حذف سیم‌کشی اضافه: با داشتن ترانس‌ جریان (CT) داخلی، سیم‌های قدرت مستقیماً از داخل سوراخ‌های دستگاه رد می‌شوند. در نتیجه، بی‌متال را به کلی از مدار حذف می‌کند.
2. دوکاره بودن دستگاه (ولتاژ + جریان): همزمان نقش کنترل‌فاز (ولتاژ) و کنترل‌بار (جریان) را ایفا می‌کند.
3. دقت بسیار بالا و دیجیتال: برخلاف بی‌متال‌های قدیمی که وابسته به حرارت محیط بودند و خطا داشتند، تنظیمات این دستگاه تنظیمات آن کاملاً دیجیتال و دقیق است.
4. حفاظت کامل: علاوه بر حفاظت در برابر دوفاز شدن، نوسان ولتاژ یا گیرپاژ موتور از کارکرد موتور در حالت بی‌باری (خشک کار کردن پمپ) نیز جلوگیری می‌کند.

دو نمونه زیر از بهترین مدل‌های کنترل فاز-بار شیوا امواج برای خرید هستند:

• کنترل فاز – بار ۱ تا ۶۰ آمپر مدل LPF-60A کد 13F5 شیوا امواج
• کنترل فاز بار 0.5 تا 15 آمپر شیوا امواج مدل LPF-15A کد 13F5

معرفی انواع کنترل فاز شیوا امواج

برند شیوا امواج رله‌های کنترل فاز را بر اساس وجود سیم نول، نوع نمایشگر و میزان حساسیت تجهیزات در چند مدل پرکاربرد تولید می‌کند. بررسی مشخصات آن‌ها که در ادامه نوشته شده است یک راهنمای مناسب برای انتخاب بهترین مدل برای شماست:

مدل‌های آنالوگ با نول (کد تجاری ۱۳B۱ و ۱۳B۲)

• امکانات تنظیمی: دو ولوم چرخشی برای تنظیم درصد عدم تقارن فازها و زمان تأخیر در وصل دارد.
• نحوه عملکرد: ولتاژ هر سه فاز را هم نسبت به یکدیگر و هم نسبت به سیم نول می‌سنجد. اگر نول قطع شود، دستگاه خطا داده و مدار را قطع می‌کند.
• کاربرد اصلی: پرمصرف‌ترین مدل برای تابلوهای برق توزیع، موتورخانه‌ها، آسانسورها و خطوط صنعتی با نول سالم و مطمئن است.

*مدل ۱۳B۲ نسخه ارتقایافته مدل ۱۳B۱ با پایداری بیشتر در برابر گرمای داخل تابلو است.

مدل آنالوگ بدون نول (کد تجاری ۱۳B۸)

• امکانات تنظیمی: ترمینال نول ندارد و فقط با اتصال سه فاز ورودی (R،S،T) فعال می‌شود.
• نحوه عملکرد: سنجش ولتاژ شبکه را صرفاً به صورت فاز به فاز انجام می‌دهد.
• کاربرد اصلی: چاه‌های کشاورزی، پمپ‌های شناور، معادن و کارگاه‌هایی که سیم نول به تابلو نرسیده است یا سیم نول دارای برق‌دار شدگی و نوسان شدید است.

سوپر کنترل فاز دیجیتال (کد تجاری ۱۳D۱)

• امکانات تنظیمی: مجهز به پردازنده هوشمند و صفحه نمایش دیجیتال عددی برای نمایش آنلاین ولتاژ هر خط است.
• نحوه عملکرد: به کاربر اجازه می‌دهد حد مجاز کاهش ولتاژ، افزایش ولتاژ، میزان عدم تقارن و زمان‌های تأخیر در قطع و وصل را با دقت یک ولت و یک ثانیه تنظیم کند.
• کاربرد اصلی: تابلوهای اتوماسیون دقیق، صنایع دارویی و غذایی، سردخانه‌ها، چیلرها و صنایعی که اپراتور نیاز به دیدن رقم دقیق ولتاژ شبکه دارد.

آشنایی با ساختار و اجزای کنترل فازهای شیوا امواج

شناخت دقیق ترمینال‌ها، ولوم‌های تنظیمی و نشانگرهای نوری روی بدنه کنترل فاز، پیش‌نیاز اصلی سیم‌بندی اصولی و عیب‌یابی سریع در پای تابلو برق است. تمام تجهیزات کنترل فاز شیوا امواج از یک منطق ساختاری واحد پیروی می‌کنند که در ادامه جزئیات آن‌ها را تفکیک کرده‌ایم:

1. بررسی ساختار مدل‌های آنالوگ کنترل فاز شیوا امواج

روی قاب رویی کنترل فازهای آنالوگ شیوا امواج، سه بخش اصلی به چشم می‌خورد:

1. ولوم تنظیم زمان تأخیر در وصل (On Delay): یک پتانسیومتر چرخشی با بازه ۲ تا ۲۴۰ ثانیه است. این ولوم تعیین می‌کند که پس از وصل شدن برق شبکه یا برطرف شدن خطا، رله خروجی چند ثانیه صبر کند و سپس مدار را وصل کند تا نوسانات اولیه رفع شود.
2. ولوم تنظیم عدم تقارن فازها (Asymmetry یا Sen-Δu): یک پتانسیومتر چرخشی با بازه ۷ تا ۲۵ درصد است. برق‌کار با چرخاندن این پیچ مشخص می‌کند که اگر اختلاف ولتاژ بین فازها از یک درصد معین فراتر رفت، دستگاه مدار را قطع کند (مقدار پیش‌فرض استاندارد کارگاهی معمولاً روی ۱۰ تا ۱۵ درصد تنظیم می‌شود).
3. نشانگرهای نوری وضعیت و خطا (LEDها): روی بدنه چهار نشانگر ال‌ای‌دی تعبیه شده است که بدون نیاز به مولتی‌متر، علت قطع مدار را فاش می‌کنند:

• چراغ سبز AC: وجود برق ورودی نرمال در ترمینال‌های تغذیه را نشان می‌هد.
• چراغ زرد REL: نشانه‌ای از جذب بوبین رله داخلی و برقراری مدار فرمان خروجی است.
• چراغ قرمز F مخفف Fault: خطای ولتاژی اعم از افت ولتاژ زیر خط قرمز، افزایش ولتاژ یا خارج شدن عدم تقارن فازها از درصد تنظیمی نمایش می‌دهد.
• چراغ قرمز P مخفف Phase: نشان‌دهنده جابه‌جایی توالی فازها (R-S-T) یا قطع کامل یکی از فازها (دوفاز شدن) است.

2. ساختار مدل‌های دیجیتال (سوپر کنترل فاز) شیوا امواج

در مدل‌های دیجیتال، ولوم‌های مکانیکی حذف شده و مدار مجهز به میکروپروسسور است:

• نمایشگر دیجیتال (سون‌سگمنت): ولتاژ خط به خط یا ولتاژ فاز به نول را به‌صورت لحظه‌ای نمایش می‌دهد و هنگام بروز اشکال، نوع خطا را با کدهای اختصاری به اپراتور گزارش می‌کند.
• کلیدهای لمسی یا فشاری تنظیمات: با کلیدهای ورود به منو مانند (Set) و کلیدهای جهت‌نما (بالا و پایین)، مقادیر ولتاژ قطع بالا، ولتاژ قطع پایین، درصد نامتقارنی و زمان‌های تأخیر قطع و وصل با دقت یک ولت و یک ثانیه کدگذاری می‌شوند.

3. بررسی چیدمان ترمینال‌های ورودی و خروجی انواع کنترل فاز شیوا امواج

ترمینال‌های اتصال در تمامی مدل‌های شیوا امواج (ترمنیال‌های ورودی و ترمینال‌های خروجی) ساختار مشخص و استانداردی دارند که عبارتند از:

1. ترمینال‌های ورودی شبکه (اندازه‌گیری و تغذیه):

1. پایه‌های R و S و T: ورودی مستقیم سه فاز شبکه که بعد از کلید اصلی یا فیوزها قرار دارد.
2. پایه N (نول): در مدل‌های با نول، این ترمینال باید مستقیماً به شمش نول متصل شود تا پایش ولتاژ فاز به نول و خطای قطعی نول انجام پذیرد (در مدل‌های اختصاصی بدون نول، این ترمینال وجود ندارد).

2. ترمینال‌های خروجی رله فرمان (ایزوله گالوانیک)

این رله‌ها ایزوله هستند و وظیفه قطع و وصل مدار فرمان را بر عهده دارند:

• ترمینال شماره ۱۵ (مشترک یا COM): نقطه ورود سیم فاز مدار فرمان که وظیفه تغذیه مسیر کنتاکتور را بر عهده دارد.
• ترمینال شماره ۱۸ (کنتاکت نرمال‌باز یا NO): خروجی اصلی مدار فرمان که با بوبین کنتاکتور سری می‌شود؛ این مسیر در شرایط عادی و سلامت شبکه بسته است.
• ترمینال شماره ۱۶ (کنتاکت نرمال‌بسته یا NC): خروجی خطا که در شرایط بروز عیب فعال شده است و برای راه‌اندازی آژیر، چراغ سیگنال چشمک‌زن یا ارسال هشدار به پی‌ال‌سی کاربرد دارد.

نکات ایمنی و الزامات پیش از نصب کنترل فاز شیوا امواج

رعایت موارد زیر برای جلوگیری از حوادث برق‌گرفتگی، آسیب به بردهای الکترونیکی و تضمین عملکرد دقیق رله الزامی است. پیش از دست ‌به ‌آچار شدن و آغاز سیم‌بندی، این چک‌لیست کارگاهی را قدم‌به‌قدم بررسی کنید:

1. قطع کامل تغذیه و تست بی‌برقی

1. پیش از شروع کار، کلید اتوماتیک کامپکت یا کلید مینیاتوری ورودی اصلی تابلو را قطع کنید. هرگز به روشن یا خاموش بودن چراغ‌های سیگنال روی درب تابلو اعتماد نکنید.
2. با استفاده از یک مولتی‌متر یا فازمتر استاندارد، از عدم ولتاژ روی هر سه شین فاز و شین نول مطمئن شوید.
3. برای پیشگیری از وصل ناگهانی برق توسط سایر افراد در حین کار، حتماً از قفل ایمنی و برچسب هشدار استفاده کنید.

2. اتصال مطمئن سیم نول به ترمینال N

یکی از دلایل اصلی سوختن منبع تغذیه داخلی کنترل فازهای آنالوگ، شل بودن یا قطعی لحظه‌ای سیم نول است:

1. ترمینال N دستگاه در مدل‌های دارای نول باید به صورت مستقل، محکم و با طول مسیر کوتاه به شین نول اصلی تابلو بسته شود.
2. سیم نول ورودی به کنترل فاز هرگز نباید از تیغه‌های کلیدها یا شستی‌ها عبور کند؛ قطع شدن ناگهانی مسیر نول در حین کارکرد، به دلیل نوسانات داخلی باعث آسیب جدی به برد الکترونیکی دستگاه می‌شود.

3. حفاظت خطوط ورودی و فرمان با فیوز استاندارد

ترمینال‌های کنترل فاز نباید به‌صورت مستقیم و بدون واسطه از شمش‌های ضخیم اصلی تغذیه شوند:

1. برای سه فاز ورودی R و S و T جهت سنجش ولتاژ، حتماً از فیوز مینیاتوری سه‌پل یا فیوزهای سیلندری ۲ تا ۴ آمپر تیپ B یا C استفاده کنید.
2. فاز ورودی به پایه مشترک رله فرمان (پایه شماره ۱۵) نیز باید از فیوز مستقل مدار فرمان با جریان نامی متناسب تغذیه شود تا در صورت اتصال کوتاه در مسیر بوبین کنتاکتور، رله کنترل فاز نسوزد.

4. رعایت سقف جریان ۵ آمپر برای رله خروجی

پلاتین‌های خروجی کنترل فاز شیوا امواج (ترمینال‌های ۱۵ و ۱۸) حداکثر تا ۵ آمپر جریان متناوب را تحمل می‌کنند:

1. این کنتاکت صرفاً برای تحریک بوبین کنتاکتور یا ورودی دیجیتال پی‌ال‌سی طراحی شده است.
2. هرگز نباید بارهای مصرفی پرتوان، پمپ‌های آب تک‌فاز، المنت‌ها یا هیترها مستقیماً به خروجی این رله وصل شوند. عبور جریان فراتر از ۵ آمپر موجب خال زدن، سوختن و جوش‌خوردن تیغه‌های رله می‌شود.

5. رعایت شرایط محیطی و نصب فیزیکی

• محل نصب: دستگاه باید روی ریل مینیاتوری فلزی استاندارد ۳۵ میلی‌متری و به دور از تشعشع مستقیم حرارتی کنتاکتورها و مقاومت‌های ترمزی نصب شود.
• دما و رطوبت: طبق مشخصات کاتالوگ رسمی شیوا امواج، دمای کاری استاندارد دستگاه بین ۲۰- تا ۶۵+ درجه سانتی‌گراد و حداکثر رطوبت مجاز ۷۰ درصد است. در مناطق گرمسیر یا مرطوب، تعبیه فن تابلو و فیلتر گردوغبار الزامی است.
• مهار لرزش مکانیکی: دستگاه را در مجاورت مستقیم کنتاکتورهای بسیار بزرگ یا ترانسفورماتورهایی که لرزش‌های ضربه‌ای تولید می‌کنند نصب نکنید، زیرا تکان‌های مداوم موجب شل شدن پیچ‌های ترمینال در گذر زمان می‌شود.

6. استفاده از سرسیم و گشتاور استاندارد

سیم‌های چندرشته‌ای افشان هرگز نباید بدون سرسیم زیر ترمینال بسته شوند:

• برای پایه‌های ورودی و خروجی حتماً از سرسیم سوزنی استاندارد با ابعاد متناسب و پرس اصولی استفاده کنید تا از شکستگی تارها و ایجاد مقاومت تماسی جلوگیری شود.
• در هنگام سفت کردن پیچ‌های ترمینال، از پیچ‌گوشتی با اندازه نوک مناسب استفاده کنید. سفت کردن بیش از حد موجب شکستن بدنه پلاستیکی ترمینال می‌شود و شل بستن آن، گرمای نقطه‌ای و ذوب شدن قاب دستگاه را به دنبال خواهد داشت.

راهنمای گام‌به‌گام سیم‌بندی و نقشه اتصال کنترل فاز شیوا امواج

در تابلوهای برق صنعتی، رله کنترل فاز برخلاف کلید حرارتی یا بی‌متال، مسیر عبور جریان پرتوان موتور نیست. این قطعه همانند یک ناظر هوشمند شبکه عمل می‌کند و تنها با باز و بسته کردن یک پلاتین کوچک، مدار فرمان را مدیریت می‌کند.

 بنابراین برای بستن اصولی مدار، باید دو بخش سنجش ولتاژ قدرتو فرمان قطع و وصل را کاملاً مجزا از یکدیگر سیم‌بندی کنید:

1. مدار قدرت و انشعاب‌گیری ولتاژ شبکه

کابل‌های ضخیم اصلی که جریان الکتروموتور را تأمین می‌کنند، اصلاً وارد دستگاه کنترل فاز نمی‌شوند. این کابل‌ها مستقیم از خروجی کلید اصلی تابلو به ورودی پلاتین‌های قدرت کنتاکتور (ترمینال‌های L1 و L2 و L3) متصل شده و سپس از بی‌متال به ترمینال‌های موتور هدایت می‌شوند.

وظیفه برق‌کار در بخش قدرت، تنها اجرای یک انشعاب ولتاژی موازی و بسیار ظریف است:

1. محل انشعاب سه‌فاز: سه فاز شبکه با نام‌های R و S و T را دقیقا از خروجی کلید اصلی تابلو و حتما پیش از ورود به کنتاکتورها انشعاب بگیرید.
2. ورودی دستگاه: این سه فاز را به ترمینال‌های R و S و T در بالای دستگاه کنترل فاز وصل کنید. در مدل‌های دارای نول، اتصال یک رشته سیم مطمئن از شین نول تابلو به ترمینال N الزامی است.
3. حفاظت انشعاب: در مسیر این سه رشته سیم انشعابی، حتماً یک کلید مینیاتوری سه‌پل یا فیوز شیشه‌ای ۲ تا ۴ آمپر قرار دهید تا در صورت بروز هرگونه اتصال کوتاه داخلی در رله، مدار اصلی تابلو بدون وقفه بماند.

2. مدار فرمان و اتصال تیغه‌های خروجی به کنتاکتور

خروجی کنترل فاز مجهز به یک تیغه رله دوطرفه فاقد ولتاژ (کنتاکت آزاد) است که مسیر جریان بوبین کنتاکتور را در دست می‌گیرد:

• ترمینال ۱۵ (ورودی مشترک یا ورودی فاز فرمان): سیم فاز مدار فرمان پس از عبور از فیوز تک‌پل حفاظتی، مستقیم وارد ترمینال شماره ۱۵ می‌شود.
• ترمینال ۱۸ (خروجی نرمال‌باز یا تیغه وصل): در شرایط عادی شبکه و پس از پایان زمان تأخیر در وصل، رله عمل کرده و فاز ورودی را به ترمینال ۱۸ متصل می‌کند. سیمی از این پایه خارج شده و به‌صورت متوالی از شستی استپ اضطراری قارچی، تیغه بسته بی‌متال (پایه‌های ۹۵ و ۹۶) و شستی‌های استپ و استارت عبور می‌کند تا به بوبین کنتاکتور (پایه A1) برسد.
• ترمینال ۱۶ (خروجی نرمال‌بسته یا تیغه اعلام خطا):در صورت بروز هرگونه خطای ولتاژی (افت یا افزایش ولتاژ، دوفاز شدن، جابه‌جایی توالی یا قطع نول)، مسیر پایه ۱۸ قطع شده و پایه ۱۵ به ترمینال ۱۶ متصل می‌شود. این خروجی مستقیماً به چراغ سیگنال قرمز خطا، زنگ اخبار (آژیر) روی درب تابلو یا ورودی اعلام آلارم در پی‌ال‌سی هدایت می‌شود.

نکات کلیدی برای نصب

هرگز انشعاب ورودی کنترل فاز را از خروجی پلاتین‌های کنتاکتور (سمت موتور) نگیرید. این انشعاب باید حتماً پیش از کنتاکتور گرفته شود.

پیامد فنی: در صورت اتصال اشتباه، به محض استارت موتور، کنترل فاز افت ولتاژ را تشخیص داده و مدار را قطع می‌کند؛ بلافاصله با قطع موتور، ولتاژ به حالت عادی بازگشته و دستگاه دوباره وصل می‌شود. این چرخه (قطع و وصل مداوم و سریع)، صدای «تیربار» ایجاد کرده و در کسری از ثانیه باعث خال زدن پلاتین‌های کنتاکتور و سوختن سیم‌پیچی موتور می‌شود.

نحوه سیم‌بندی کنترل فاز بدون نول شیوا امواج (ویژه چاه‌های کشاورزی و پمپ‌های شناور)

در پروژه‌های چاه آب کشاورزی، ایستگاه‌های پمپاژ و تأسیسات دورافتاده، شبکه توزیع برق معمولاً به‌صورت سه رشته فاز و بدون هادی نول اجرا می‌شود. همچنین در مواردی که کابل نول شبکه دچار نوسان ولتاژ یا اصطلاحاً برق‌دار شدن می‌شود، استفاده از مدل‌های دارای نول خطای کاذب ایجاد می‌کند. برای این قبیل کاربردها، کنترل فاز بدون نول شیوا امواج (مدل‌های 13B1 و سوپر کنترل فاز 13B3) گزینه‌ای ایده‌آل است.

1. ورودی مدار قدرت و تغذیه سنجش ولتاژ کنترل فاز شیوا امواج

این تجهیزات فاقد ترمینال نول بوده و تنها با اختلاف پتانسیل خط‌به‌خط فازها تغذیه و سنجش شبکه را انجام می‌دهند:

1. ترمینال‌های ورودی: بالای دستگاه مجهز به سه ترمینال ورودی با برچسب‌های R و S و T است.
2. نحوه اتصال ورودی: سه فاز شبکه را مستقیم از خروجی کلید اصلی یا از طریق یک کلید مینیاتوری سه‌پل حفاظتی ۲ تا ۴ آمپر به ترمینال‌های R و S و T رله متصل کنید.
3. تأمین برق داخلی: مدار داخلی دستگاه اختلاف ولتاژ بین فازها (بازه ۳۰۰ تا ۵۰۰ ولت متناوب) را معیار قرار می‌دهد؛ به همین دلیل نبود سیم نول کوچک‌ترین خللی در کارکرد تشخیصی دستگاه ایجاد نخواهد کرد.

2. سیم بندی مدار فرمان با کنترل فاز بدون نول شیوا امواج و بوبین کنتاکتور ۳۸۰ ولت

در تابلوهایی که سیم نول در دسترس نیست، بوبین کنتاکتور با برق ۲۲۰ ولت تک‌فاز تحریک نمی‌شود. در این حالت دو راهکار وجود دارد: نصب ترانسفورماتور ایزوله کاهنده ۳۸۰ به ۲۲۰ ولت یا استفاده از کنتاکتور با بوبین ۳۸۰ ولت دوفاز (یک روش متداول کارگاهی است که در ادامه آن را توضیح داده‌ایم):

• ورودی فاز به رله (ترمینال ۱۵): یکی از فازهای خروجی فیوز مدار فرمان (مثلاً فاز R) را به ترمینال شماره ۱۵ رله (پایه مشترک) وارد کنید.
• خروجی فرمان به کنتاکتور (ترمینال ۱۸): از ترمینال شماره ۱۸ (تیغه باز)، سیمی خارج و آن را به‌صورت سری از شستی‌های استپ اضطراری و کنترل‌کننده‌های سطح آب چاه (فلوتر) عبور دهید. در نهایت به ترمینال A1 بوبین کنتاکتور ۳۸۰ ولت متصل کنید.
• تکمیل مسیر برگشت بوبین (ترمینال A2): ترمینال A2 بوبین کنتاکتور را مستقیم به فاز دوم شبکه (مثلاً فاز S) متصل کنید تا ولتاژ خطی ۳۸۰ ولت موردنیاز جهت جذب بوبین مهیا شود.

3. سیم‌بندی سیستم هشدار و اعلان خطا با خروجی کنترل فاز بدون نول شیوا امواج

برای مطلع شدن اپراتور از خاموش شدن ناگهانی پمپ یا قطع فاز:

• از ترمینال شماره ۱۶ (تیغه بسته) یک سیم به ورودی یک چراغ سیگنال یا آژیر اعلام خطر ۳۸۰ ولت ببرید.
• سر دیگر آژیر یا چراغ سیگنال را به فاز دوم (همان فاز S) متصل کنید. با بروز هرگونه خطای ولتاژی، پایه ۱۵ بلافاصله به ۱۶ وصل شده و سیستم هشدار اتاقک چاه را فعال می‌سازد.

نکات فنی اختصاصی در نصب کنترل فاز شیوا امواج برای پمپ‌های شناور

در راه‌اندازی پمپ‌های شناور و چاه‌های عمیق، رعایت این سه نکته کلیدی برای جلوگیری از آسیب به الکتروموتور و افزایش طول عمر تجهیزات تابلو برق الزامی است:

1. پیشگیری از پدیده «ضربه قوچ» با تنظیم زمان تأخیر

وقتی برق چاه به‌طور ناگهانی قطع می‌شود، ستون آبِ درون لوله‌ها با فشار به سمت پایین (پمپ) بازمی‌گردد. اگر برق بلافاصله وصل شود، برخورد پروانه‌های پمپ با این ستون آب متحرک، صدمات مکانیکی شدید (ضربه قوچ) ایجاد می‌کند و باعث شکستن شفت یا پروانه‌ها می‌شود.

• اقدام لازم: ولوم «تأخیر در وصل» دستگاه را حتماً روی بازه ۶۰ تا ۱۲۰ ثانیه تنظیم کنید تا فرصت کافی برای تخلیه ستون آب فراهم شود.

2. تنظیم دقیق «عدم تقارن فاز» برای مسیرهای طولانی

در مزارع و چاه‌های کشاورزی، طول زیاد کابل‌های انتقال برق باعث افت ولتاژ روی یکی از فازها می‌شود. اگر حساسیت دستگاه روی مقدار کمی تنظیم شده باشد، پمپ مدام به‌صورت کاذب قطع می‌شود. اگر هم بیش از حد باز باشد، موتور دچار کارکرد نامتقارن و داغی سیم‌پیچ می‌شود.

• اقدام لازم: ولوم درصد عدم تقارن را در بازه ۱۰ تا ۱۵ درصد تنظیم کنید تا تعادلی میان محافظت از موتور و جلوگیری از قطعی کاذب ایجاد شود.

3. اصلاح توالی فاز برای جلوگیری از خرابی کف‌گرد

پمپ‌های شناور باید در جهت مشخصی بچرخند. گردش معکوس موتور حتی برای چند دقیقه، باعث باز شدن مهره‌های پروانه‌ها و سوختن بلبرینگ کف‌گرد (تراست‌بیرینگ) می‌شود.

• اقدام لازم: پس از نصب، وضعیت چراغ‌های روی کنترل فاز را چک کنید. اگر نشانگر خطای توالی فاز روشن ماند، بلافاصله جای دو رشته سیم ورودی (مثلاً R و S) را در ورودی کنترل فاز و ورودی کنتاکتورِ قدرت جابه‌جا کنید تا جهت چرخش موتور اصلاح شود.

سیم‌بندی یک کنترل فاز برای چند کنتاکتور و موتور

یکی از پرسش‌های رایج در طراحی تابلوهای برق چندموتوره این است که: آیا برای هر موتور سه‌فاز نیاز به یک کنترل فاز مجزا داریم؟ پاسخ «خیر» است.

تجهیزاتی مانند بی‌متال یا کلید حرارتی روی جریان عبوری کار می‌کنند؛ بنابراین هر موتور باید یک بی‌متال مستقل متناسب با آمپر نامی خود داشته باشد.

اما کنترل فاز، پارامترهای ولتاژ کل شبکه مانند (دوفاز شدن، افت ولتاژ، جابه‌جایی فاز ورودی تابلو) را بررسی می‌کند؛ بنابراین یک کنترل فاز واحد قادر است تا محافظ تمام موتورهای تابلو باشد.

برای اجرای صحیح سیستم حفاظتی در تابلوهای چندموتوره، این ۴ مرحله را به‌ترتیب انجام دهید:

گام ۱: اتصال مدار سنجش ولتاژ (ورودی دستگاه)

• سه فاز ورودی تابلو را پس از کلید اصلی، به ترمینال‌های L1، L2 و L3 کنترل فاز متصل کنید.
• اگر دستگاه شما دارای ترمینال N است، حتماً سیم نول شبکه را به آن وصل کنید.

گام ۲: ایجاد مدار فرمان

• فازِ مدار فرمان را از یک فیوز مینیاتوری (۲ یا ۴ آمپر) عبور دهید و به ترمینال ۱۵ (COM) کنترل فاز وارد کنید.
• ترمینال ۱۸ (NO) خروجیِ اصلیِ کل تابلو است. این فاز تنها زمانی برق‌دار می‌شود که برق شبکه سالم باشد؛ بنابراین آن را به عنوان «فاز فرمانِ ایمن» به سمت شستی‌های استپِ تمام موتورها هدایت کنید.
• (اختیاری) می‌توانید از ترمینال ۱۶ (NC) برای اتصال چراغ سیگنال «خطا» استفاده کنید تا در صورت خرابی برق شبکه، آلارم تابلو فعال شود.

گام ۳: سیم‌بندی مدار استارت/استپ برای هر موتور

برای هر یک از موتورها، مسیر زیر را به‌صورت جداگانه اجرا کنید:

• اتصال به بی‌متال: فاز خروجی از کنترل فاز را به ترمینال ۹۵ (NC) بی‌متالِ همان موتور بدهید.
• شستی استپ: از ترمینال ۹۶ (NC) بی‌متال به ورودی شستی استپ بروید.
• شستی استارت و خودنگه‌دار: خروجی شستی استپ را به ورودی شستی استارت و همچنین پایه ۱۳ (NO) کنتاکتور متصل کنید و خروجی شستی استارت را به پایه ۱۴ (NO) کنتاکتور وصل کنید (پل بزنید).
• تغذیه بوبین: سیم خروجی مشترک (که از استارت و تیغه ۱۴ آمده) را به پایه A1 بوبین کنتاکتور متصل کنید.
• اتصال نول: پایه A2 بوبینِ تمام کنتاکتورها را به نولِ فرمان متصل کنید.

نتیجه این سیم‌بندی:

• هر اپراتور می‌تواند موتور خود را مجزا استارت یا استپ کند.
• اگر بی‌متالِ یک موتور عمل کند، فقط همان موتور خاموش می‌شود (سایر موتورها به کار خود ادامه می‌دهند).
• اگر ولتاژ شبکه دچار مشکل شود (افت فاز، دوفاز شدن و…)، کنترل فاز تیغه ۱۵ به ۱۸ باز می‌شود، در نتیجه تمام موتورها به‌صورت هم‌زمان خاموش شده تا از خسارت کلی جلوگیری شود.

نکته فنی: اتصال کنترل فاز با کلید سلکتوری (۰-۱)

بسیاری از تابلوهای کارگاهی به جای شستی استارت/استپ، از کلیدهای سلکتوری دوحالته (۰ و ۱) استفاده می‌کنند. سیم‌بندی ایمن در این شرایط به شرح زیر است:

• ورودی فرمان: فاز خروجی از ترمینال ۱۸ کنترل فاز را مستقیم به ورودی کلید سلکتوری متصل کنید.
• مسیر ایمنی (بی‌متال): خروجی کلید سلکتوری را به پایه ۹۵ بی‌متال وصل کنید.
• اتصال نهایی: از پایه ۹۶ بی‌متال، سیم را به A1 بوبین کنتاکتور برسانید.

چرا این روش ایمن‌تر است؟ با این چیدمان، حتی اگر کلید سلکتوری را روی حالت «روشن» (۱) قرار داده باشید، کنترل فاز مانند یک ناظرِ لحظه‌ای عمل می‌کند. اگر ولتاژ شبکه دچار نوسان شود، کنترل فاز بلافاصله مدار بوبین را قطع کرده و از روشن ماندن ناخواسته موتور جلوگیری می‌کند. این یعنی ایمنی کامل سیستم شما حتی در لحظاتی که اپراتور حضور ندارد.

نحوه تنظیم کنترل فاز شیوا امواج (راهنمای ولوم‌ها و پارامترها)

کنترل فاز آنالوگ شیوا امواج برای سادگی در استفاده و پایداری در شرایط صنعتی، تنها با دو ولوم چرخشی روی پنل جلویی قابل تنظیم است. سایر پارامترهای حفاظتی به صورت پیش‌فرض توسط کارخانه کالیبره شده‌اند.

1. ولوم عدم تقارن فازها (Unbalance)

این ولوم، بازه مجاز اختلاف ولتاژ بین سه فاز را تعیین می‌کند (قابل تنظیم از ۷ تا ۲۵ درصد).

• نحوه عملکرد: عدم تقارن ولتاژ در شبکه‌های سه فاز، عامل اصلی داغ شدن سیم‌پیچ الکتروموتور و کاهش راندمان است. چرخش این ولوم، میزان حساسیت دستگاه به نوسانات فازی نسبت به یکدیگر را تغییر می‌دهد.

تنظیم پیشنهادی

• مصارف عمومی و الکتروموتورهای استاندارد: ولوم را روی ۱۰ تا ۱۵ درصد (حالت وسط) قرار دهید.
• شبکه‌های با نوسان شدید ولتاژ: جهت جلوگیری از قطعی‌های کاذب و مکرر، حساسیت را روی ۱۵ تا ۲۰ درصد تنظیم کنید.

2. ولوم تأخیر در وصل (On-Delay)

این ولوم مدت ‌زمان انتظار دستگاه را پس از برقراری شرایط نرمال شبکه تا وصل مجدد رله خروجی مشخص می‌کند (قابل تنظیم از ۲ تا ۲۴۰ ثانیه).

• نحوه عملکرد: پس از اتصال برق یا رفع خطا، رله خروجی بلافاصله وصل نمی‌شود تا ولتاژ شبکه به پایداری کامل برسد.

تنظیم پیشنهادی:

• الکتروموتورها و بارهای عادی: ۵ تا ۱۰ ثانیه
• کمپرسورهای برودتی و چیلرها: ۱۲۰ تا ۲۴۰ ثانیه (جهت تخلیه فشار معکوس سیلندر)
• پمپ‌های چاه و شناور: ۲۰ تا ۴۰ ثانیه (برای چاه‌های کم‌عمق) و ۶۰ تا ۱۲۰ ثانیه (برای چاه‌های عمیق جهت تخلیه کامل ستون آب)

3. پارامترهای ثابت و حفاظتی (بدون نیاز به تنظیم)

این مقادیر به‌صورت داخلی در حافظه دستگاه تعریف شده‌اند و نیازی به تنظیم ندارند:

• افزایش ولتاژ (Over Voltage): قطع فوری خروجی در ولتاژ بالاتر از ۴۴۰ ولت
• کاهش ولتاژ (Under Voltage): قطع فوری خروجی در ولتاژ کمتر از ۳۰۰ ولت
• زمان تأخیر در قطع (Off-Delay): ۳ ثانیه تأخیر پیش‌فرض برای خنثی‌سازی نوسانات لحظه‌ای و شوک‌های گذرا در شبکه
• حفاظت آنی: قطع سریع مدار فرمان در صورت بروز قطعی فاز یا جابه‌جایی توالی فازها

جدول راهنمای سریع تنظیم ولوم‌های کنترل فاز شیوا امواج بر اساس نوع تجهیز

روش تست سلامت رله کنترل فاز شیوا امواج پیش از راه‌اندازی تابلو (تست کارگاهی)

پیش از اتصال بار اصلی یا الکتروموتور به تابلو برق، تست سلامت کنترل فاز الزامی است. این آزمون ساده پنج مرحله‌ای مشخص می‌کند که مدار الکترونیکی، حسگرهای فاز و رله داخلی دستگاه کاملاً سالم عمل می‌کنند.

وسایل مورد نیاز

• یک عدد مولتی‌متر با قابلیت تست بوق (تست اتصال کوتاه)
• سیم‌های رابط و برق سه فاز دارای کلید قطع و وصل تستی

مرحله اول: تست تأخیر در وصل و سلامت بوبین رله

هدف: اطمینان از عملکرد صحیح مدار تایمر و پلاتین فرمان خروجی.

• سه فاز و سیم نول را طبق نقشه به ورودی‌های کنترل فاز وصل کنید.
• ولوم زمان تأخیر در وصل را روی کمترین مقدار (حدود ۵ ثانیه) بگذارید.
• مولتی‌متر را روی حالت بوق قرار داده و پراب‌های آن را به ترمینال‌های شماره ۱۵ و ۱۸ وصل کنید.
• کلید برق ورودی را وصل کنید.

نتیجه استاندارد: چراغ سبز روی دستگاه بلافاصله روشن می‌شود. بعد از حدود ۵ ثانیه، صدای تق تق رله شنیده شده، چراغ زرد رله روشن می‌شود و صدای بوق مولتی‌متر به صدا درمی‌آید. این یعنی مسیر جریان فرمان به درستی وصل شده است.

مرحله دوم: تست دوفاز شدن (حفاظت در برابر قطع یک فاز)

هدف: بررسی عکس‌العمل سریع دستگاه هنگام قطع شدن یکی از فازهای شبکه.

 در حالی که رله وصل است و بوق مولتی‌متر شنیده می‌شود، یکی از فازها (مثلاً فاز اول) را با باز کردن سیم یا کلید قطع کنید.

نتیجه استاندارد: بلافاصله چراغ زرد رله خاموش و چراغ قرمز خطا روشن می‌شود. بوق مولتی‌متر قطع و جریان برق کنتاکتور متوقف خواهد شد.

مرحله سوم: تست جابه‌جایی توالی فازها

هدف: جلوگیری از چرخش معکوس الکتروموتور و پمپ.

• برق را به‌طور کامل قطع کنید.
•  جای دو فاز ورودی (مثلاً جای فاز اول و دوم) را روی ترمینال‌های کنترل فاز عوض کنید.
• برق ورودی را مجدداً وصل نمایید.

نتیجه استاندارد: چراغ نشان‌دهنده خطای توالی فاز روشن می‌ماند. دستگاه هرگز چراغ زرد رله را وصل نمی‌کند و بوق مولتی‌متر به صدا درنمی‌آید. این نشان‌دهنده هوشیاری دستگاه نسبت به جهت چرخش موتور است.

مرحله چهارم: تست قطع سیم نول

هدف: بررسی حفاظت مدار در زمان قطعی یا سوختن خط نول اصلی.

• فازها را به حالت صحیح اولیه برگردانید تا دستگاه روشن شود.
• سیم نول متصل به ترمینال نول دستگاه را جدا کنید.

نتیجه استاندارد: به محض جدا شدن نول، رله داخلی باید قطع کند و خروجی فرمان غیرفعال شود.

مرحله پنجم: بررسی کیفیت کنتاکت‌های رله خروجی

هدف: اطمینان از اینکه تیغه‌های رله بر اثر جرقه یا کارکرد قبلی نسوخته یا به هم نچسبیده باشند.

• در حالتی که برق ورودی کنترل فاز کاملاً قطع است، پراب مولتی‌متر را بین ترمینال‌های ۱۵ و ۱۶ بگذارید؛ مولتی‌متر باید بوق بزند (مسیر نرمال بسته).
•  در همین حالت خاموش، پراب را بین پایه‌های ۱۵ و ۱۸ بگذارید؛ نباید هیچ صدایی شنیده شود (مسیر نرمال باز).
• اگر در حالت خاموشی، میان پایه ۱۵ و ۱۸ بوق شنیده شود، پلاتین رله به هم جوش خورده و دستگاه معیوب است.

جدول عیب‌یابی تخصصی کنترل فاز شیوا امواج