تعریف برق صنعتی
برق صنعتی شاخه‌ای از مهندسی برق است که با کاربردهای عملی برق در محیط‌های صنعتی سر و کار دارد. این حوزه شامل نصب، بهره‌برداری، نگهداری و تعمیرات سیستم‌های الکتریکی در صنایع مختلف است. برق صنعتی نه‌تنها در تأمین انرژی تجهیزات سنگین مانند موتورهای سه‌فاز و دستگاه‌های تولیدی کاربرد دارد، بلکه در اتوماسیون و کنترل فرآیندهای صنعتی نیز بسیار اهمیت دارد. این سیستم‌ها اغلب نیاز به توان بالا، دقت در کنترل و رعایت الزامات ایمنی شدید دارند.
معرفی تجهیزات برق صنعتی
در برق صنعتی از تجهیزات متنوعی استفاده می‌شود که هر کدام نقش مشخصی در انتقال، توزیع یا کنترل برق دارند. این تجهیزات عبارت‌اند از:
– کابل‌ها و سیم‌های قدرت: برای انتقال انرژی از منبع تغذیه به تجهیزات مختلف
– کلیدهای مینیاتوری، فیوزها و کلیدهای اتوماتیک: برای حفاظت مدارها در برابر اتصال کوتاه و جریان بیش از حد
– کنتاکتورها: کلیدهای مغناطیسی که برای قطع و وصل بارهای بزرگ مانند موتورها به کار می‌روند
– رله‌ها: ابزارهایی برای فرمان دادن به کنتاکتورها یا دیگر تجهیزات با استفاده از یک سیگنال الکتریکی
– تایمرها: برای تأخیر زمانی در اجرای فرمان‌ها
– بی‌متال: برای حفاظت موتور در برابر اضافه‌بار حرارتی
– PLC (کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی): برای اتوماسیون خطوط تولید
– اینورترها: برای کنترل سرعت موتورهای الکتریکی به‌ویژه در کاربردهای متغیر
انواع تابلوهای برق (قدرت و فرمان)
تابلوهای برق به‌عنوان مرکز کنترل تجهیزات صنعتی، به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
الف) تابلوهای قدرت:
این تابلوها برای توزیع انرژی الکتریکی و راه‌اندازی تجهیزات با توان بالا طراحی شده‌اند.
ب) تابلوهای فرمان:
تابلوهای فرمان به‌عنوان مغز سیستم کنترلی عمل می‌کنند. با استفاده از این تابلوها می‌توان دستورهای منطقی و زمان‌بندی‌شده به تجهیزات مختلف صادر کرد.
اجزای مدار فرمان (کنترل)
مدار فرمان یکی از بخش‌های کلیدی در سیستم‌های کنترلی صنعتی است که به کمک آن می‌توان عملکرد ماشین‌آلات و دستگاه‌ها را به‌صورت هوشمندانه، دقیق و ایمن کنترل کرد. اجزای اصلی این مدارها عبارت‌اند از:
– کنتاکتور: کلید مغناطیسی برای قطع و وصل جریان در بارهای سنگین مانند موتورها
– رله: وسیله‌ای برای فرمان دادن به کنتاکتورها یا دیگر تجهیزات
– تایمر: تجهیزی برای ایجاد تأخیر زمانی در اجرای فرمان‌ها
– بی‌متال: برای محافظت از موتور در برابر جریان زیاد یا اضافه‌بار
– شستی استارت و استوپ: دکمه‌های فشاری برای کنترل دستی دستگاه‌ها
– لامپ سیگنال: نشانگر وضعیت سیستم
نحوه کار مدار فرمان: با فشردن شستی استارت، برق به بوبین کنتاکتور می‌رسد و تیغه‌های قدرت آن بسته می‌شود. این فرآیند تا زمانی که شستی استوپ فشار داده شود یا بی‌متال عمل کند، ادامه می‌یابد.
طراحی و نقشه‌خوانی مدارهای فرمان
طراحی مدار فرمان نیازمند دانش فنی در زمینه تجهیزات الکتریکی و استانداردهای نقشه‌کشی صنعتی است. مراحل طراحی شامل تحلیل نیاز سیستم، رسم مدار قدرت و مدار فرمان، انتخاب تجهیزات مناسب و تهیه نقشه‌های شماتیک و مسیر سیم‌کشی است.
کاربردهای مدار فرمان در صنعت
مدار فرمان در صنایع گوناگون از جمله خودروسازی، صنایع غذایی، ماشین‌سازی، آسانسور، تأسیسات تهویه مطبوع و سیستم‌های آبرسانی کاربرد دارد. این مدارها به کمک PLC و اینورترها قادر به اجرای الگوریتم‌های کنترلی پیچیده هستند و پایه‌ای‌ترین بخش اتوماسیون صنعتی محسوب می‌شوند.
