كيف نقيس قدرة المحولات

تقاس قدرة المحولات بالكيلو فولت امبير KVA لسببين هامين :

أولاً: إن قدرة المحول تعتمد على المفاقيد وتتكون المفاقيد في المحول من نوعين هما المفاقيد النحاسيه cupper losses و المفاقيد الحديديه Iron losses حيث تعتمد المفاقيد النحاسيه حسب قانونها( I²R) على التيار بينما تعتمد المفاقيد الحديديه على الجهد وبالتالي تعتمد المفاقيد الكليه للمحول بشكل عام على الجهد والتيار معاً ولا تعتمد على معامل القدرة للأحمال الموصله على ثانوي المحول وبالتالي تقاس قدرة المحول بالـ KVA

ثانياً: إن الأحمال الموصله على الجانب الثانوي للمحول متغيره ويتغير طبقا لذلك معامل القدره لها وبالتالي لو تم قياس قدرة المحول بالـ KW فسوف تتغير قدرة المحول مع تغير معامل القدرة للأحمال الموصله عليه ولن تكون قدرته ثابته لذلك تقاس قدرته بوحدة الـ KVA التى لا تعتمد على معامل القدره وانما على الجهد والتيار.

مهم جدا حساب سعه الكابل وتحديد حجم القاطع الكهربائي المناسب

قانون القدرة الكهربائية هو:

p =3*I*V*cosΦ

حيث CosΦ=0.8 , (عامل القدرة)
منه يتم معرفة قيمة شدة التيار
قانون حساب فقد الجهد

V.D=mv*l*i/1000 

حيث ان V.D قيمة الجهد المفقود ,
وMV هبوط الجهد بالنسبة لنوع الكابل لكل متر وتختلف من كابل لاخر حسب المقاومة النوعيه للكابل
وL طول الكابل
و i التيار المار في الكابل
لكن هذا القانون هو القانون العالمى او المعمول

اليوم سوف ندرس كيفية حساب مقاطع الأسلاك والكابلات وكيفية اختيار القواطع المناسبة لها 

أولاً: لابد من حساب إجمالي الأحمال الموجودة بالكيلووات واستعمال قانون القدرة

P=3*V*I*cosΦ 

حيث P هى إجمالي الكيلووات الذي تم حسابه
وV هو جهد الفاز وهو 380 فولت
وcosΦ تختلف من بلد الى أخر.وبالتالي يتم حساب التيار I وهو يكون إجمالي التيار المسحوب الكلي
وعلى هذا الأساس نختار المفتاح الأوتوماتيكي بالقيمة STANDARD التي تعلو قيمة التيار التي حسبناها ويفضل أن يتم عمل حساب 10% زيادة في اختيار امبير القاطع.

ماهي قيم Standard للاسلاك: الكابل قطاع 1.5 و 2 مم مربع المفتاح يكون 10 أمبير
الكابل قطاع 2 و 3 مم مربع المفتاح يكون 16 أمبير أ 20 أمبير
الكابل قطاع 4 مم مربع المفتاح يكون 20 أمبير أو 25 أمبير
الكابل قطاع 6 مم مربع المفتاح يكون 25 أمبير أو 32 أمبير
الكابل قطاع 10 مم مربع المفتاح يكون 32 أمبير أو 40 أمبير
الكابل قطاع 16 مم مربع المفتاح يكون 40 أمبير
الكابل قطاع 25 مم مربع المفتاح يكون 50 أمبير أو 63 أمبير
الكابل قطاع 35 مم مربع المفتاح يكون 80 أمبير
الكابل قطاع 50 مم مربع المفتاح يكون 100 أمبير
الكابل قطاع 70 مم مربع المفتاح يكون 125 أمبير أو 160 أمبير
الكابل قطاع 95 مم مربع المفتاح يكون 160 أمبير أو 200 أمبير
الكابل قطاع 120 مم مربع المفتاح يكون 200 أمبير أو 250 أمبير
الكابل قطاع 150 مم مربع المفتاح يكون 250 أمبير
الكابل قطاع 185 مم مربع المفتاح يكون 250 أمبير أو 300 أمبير
الكابل قطاع 240 مم مربع المفتاح يكون 300 أمبير
الكابل قطاع 300مم مربع المفتاح يكون 400 أمبير
أحادي الفاز: نستخدم القانون التالي P = V * I * 0.8
حيث V هي 220
وكل 1كيلووات يكون القاطع 5امبير
ثلاثي الفاز: نستخدم القانون التالي P= V * I *0.8 * root square 3
حيث لكل 1 كيلووات يكون القاطع 2 امبير

تحديد مقطع الكابل:

يتم تحديد مقطع الكيبل باتباع الخطوات التالية:
اولا: يتم حساب تيار الحمل المار داخل الكابل أحادي الفاز: التيار يساوي الاستطاعه / الجهد

I = actual current = (VA / 220 )

ثلاثي الفاز: التيار يساوي الاستطاعه تقسيم (جذر 3 * الجهد)

I= actual current = ( VA / 380*(3)^1/2)

ثانيا: يتم اجاد تيار القاطع تيار القاطع = 1.25 * تيار الحمل

IC.B =1.25*actual current

ثالثا: يتم اختيار القاطع من الجداول الخاصه به وذللك با ختيار اعلى اول قيمه من القيمه التى تم حسابها فى ثانيا

IC.B rated = next stander rating above IC.B

رابعا: يتم ايجاد تيار الكابل تيار الكابل= 1.2*تيار القاطع

IC = cable current = 1.2* IC.B rated

خامسا: يتم اخذ هذه القيمه التى تم حسابها فى الخطوة رابعا والبحث في جداول الكابلات معظم المكاتب تستخدم جداول شركات محددة. حيث يجب ان يكون تيار الكابل اكبر او يساوي قيمه التيار الذي استنتجناه في الخطوة الرابعة
cable rating cross section area = next cross section with current IC.r ≥ IC
أما بالنسبة إلى مساحة مقطع الاسلاك فتأتي بالغالب جاهزة حسب الحمل الذي تود استعماله:
السلك ذو المقطع 1.5مم يتحمل تيارشدته 18 امبير
السلك ذو المقطع 2.5مم يتحمل تيارشدته 21امبير
السلك ذو المقطع 4.0 مم يتحمل تيارشدته 27 امبير
السلك ذو المقطع 6.0 مم يتحمل تيارشدته 35 امبير
السلك ذو المقطع 10 مم يتحمل تيارشدته 48 امبير
السلك ذو المقطع 16 مم يتحمل تيارشدته 65 امبير
السلك ذو المقطع 25 مم يتحمل تيارشدته 88 امبير
السلك ذو المقطع 35 مم يتحمل تيارشدته 110 امبير
السلك ذو المقطع 50 مم يتحمل تيارشدته 140 امبير
السلك ذو المقطع 70 مم يتحمل تيارشدته 175 امبير
السلك ذو المقطع 95 مم يتحمل تيارشدته 215 امبير
السلك ذو المقطع 120 مم يتحمل تيارشدته 255 امبير
السلك ذو المقطع 185مم يتحمل تيارشدته 340 امبير
هذه الدراسة بشكل مبسط ولكن مقطع سلك الكابل يتعلق بعده امور من اهمها طول الكبل والماده الداخله في تركيب الكبل (نحاس - المنيوم - خليط بنسب متعدده ) ومكان وجود الكبل (في الهواء ام تحت الارض) وغيرها من الامور

الدراسه السابقه كانت على اسلاك مصنوعه من النحاس بطول لا يتجاوز 40 متر

دورة السيطرة الكهربائية 5 محدد الشوط LIMIT SWITCH

 ( محدد الشوط  LIMIT SWITCH )

وهو ايضا من الاجزاء المهمه و الاساسيه حيث يستخدم كثيرا في بناء دوائر التحكم , و يكون على عدة انواع منها ما هو N.O و منها ما هو N.C و منها ما يحتوي على نقطتين او اكثر N.O & N.C و تكون LIMIT SWITCH على احجام مختلفه و كلها تؤدي نفس العمل فان الحجم لا يؤثر على طريقة ادائها .... و ان ال LIMIT SWITCH N.C يكون في حالته الطبيعيه مغلق و عند الضغط عليه او تحريك ذراعه يتحول وضعه من مغلق الى مفتوح و بمجرد ازالة ضغط اليد عنه يعود الى حالته الطبيعيه اي يعود مغلقا و كذلك الحال بالنسبه الى N.O ..... كما توجد انواع اخرى و خاصة من ال LIMIT SWITCH و هي LATCH LIMIT SWITCH وهي تختلف في عملها عن LIMIT SWITCH التقليدي حيث ان هذا النوع عندما نحرك ذراعه بأتجاه معين يتحول وضع التوصيل الخاص به و عند رفع ضغط التحريك عنه يبقى على نفس حالة التوصيل و عند الرغبه باعادته الى وضعه الطبيعي يتطلب منا تحريكه بالاتجاه الثاني و هكذا و هذا النوع له استخدامات خاصة في بعض المكائن ,كما ان ذراع التاثير (التحريك) الخاص به يختلف من LIMIT SWITCH الى اخر و حسب الحاجه و موقعه في الماكنه.

دورة السيطرة الكهربائية 4 البش بتن P.B.

البش بتن P.B.

من الاجزاء المهمه و الاساسيه حيث يستخدم كثيرا جدا في بناء دوائر التحكم,و يكون على عدة انواع منها ما هو N.O و منها ما هو N.C و منها ما يحتوي على نقطتين او اكثر N.O & N.C و منها ما تكون فيه امكانيه لزيادة عدد النقاط و حسب الحاجه سواء كانت النقاط مغلوقه او مفتوحه مما يسهل التصاميم كثيرا ...... و تكون البش بتم على احجام مختلفه و كلها تؤدي نفس العمل فان الحجم لا يؤثر على طريقة ادائها .... و فاتني ان اذكر ان البش بتن ال N.C يكون في حالته الطبيعيه مغلق و عند الضغط عليه باصبعنا يتحول وضعه من مغلق الى مفتوح و بمجرد ازالة ضغط اليد عنه يعود الى حالته الطبيعيه اي يعود مغلقا و كذلك الحال بالنسبه الى N.O ..... كما توجد بعض البش بتنات تحتوي على مصباح اشاره , كما توجد بشبتمات مزدوجه موضوعه في هيكل واحد اي ان تثبيتها في لوحات التحكم يتطلب ثقب هيكل البورد ثقب واحد و ليس ثقبين كما ترون في الصور المرفقه ,و كذلك توجد بش بتنات يكون فيها نقطة الضغط باليد واسعه و بارزه و عادتا يكون لونها احمر ليسهل الضغط عليها بسرعه شديده و بتركيز اقل عند الطوارىء و لذلك تسمى EMERGENCY STOP , كما توجد انواع اخرى و خاصة من البش بتنات و هي LATCH B.P (لاج بش بتم ) وهي تختلف في عملها عن البش بتم التقليدي حيث ان هذا النوع عندما نضغط بايدينا عليه يتحول وضع التوصيل الخاص به و عند رفع ضغط اليد عنه يبقى على نفس حالة التوصيل و عند الرغبه باعادته الى وضعه الطبيعي يتطلب منا الضغط مره ثانيه و هكذا و هذا النوع له استخدامات خاصة في بعض المكائن الا انه ليس شائع الاستخدام .

دورة السيطرة الكهربائية 3 الاوفرلوود overload

الاوفر لود electric overload

و هو جزء كهربائي مهم جدا يستخدم في الغالب لحماية المحركات الكهربائيه,و يكون مظهره الخارجي عباره عن قطعه بلاستيكيه عازليتها الكهربائيه عاليه و ذات تحمل للحراره تخرج منها نقاط للتوصيل الكهربائي...و تقسم هذه النقاط الى قسمين

القسم الاول الخاص بدائرة القدره:

حيث توجد ثلاثة نقاط لدخول الفيزات الثلاثه و تربط هذه النقاط عند مخرج الكونتاكتر الخاص بتشغيل المحرك المطلوب حمايته....و تقابل هذه النقاط الثلاثه الخاصه بدخول الفيزات الثلاثه ثلاثة نقاط هي لخروج الفيزات الثلاثه و يربط كابل المحرك بهذه النقاط ...... و يمثل كل نقطة دخول لاحد الفيزات و نقطة خروج لنفس الفيز يمثلها كويل ملفوف على مزدوج حراري كما هو في احد الصور المرفقه حيث انه في حالة ازدياد التيار بصوره غير طبيعيه سيسخن سلك الكويل مما يؤدي الى تسخين المزدوج الحراري .... و كما تعلمون ان المزدوجات الحراريه تتكون من صفيحتين معدنيتان مختلفتان بنوع المعدن و حيث ان لكل معدن معامل تمدد مختلف عن الاخر مما يؤدي الى انحناء المزدوج الحراري عندما يسخن..... و بناء على هذا يستفاد من هذه الظاهره لتحريك نقاط كهربائيه في الاوفر لود و تحويل اوضاعها و تسمى النقاط الخاصة بدائرة السيطره

القسم الثاني الخاص بدائرة السيطره:

و تكون هذه النقاط ذات تحمل قليل للتيار الكهربائي و هي منفصله تماما عن النقاط الخاصة بدائره القدره و لا علاقه كهربائيه بينهما على الاطلاق ..... و يحتوي كل اوفرلود و علطتين خاصة بدائرة السيطره الاولى تكون N.O و تكون الثانيه N.C حيث يستفاد من الحركه الميكانيكيه الناتجه عن انحناء المزدوجات الحراريه كما اسلفنا سابقا الى تحريك هاتين النقطتين و تبديل اوضاعهما حيث تفتح النقطه المغلوقه اصلا و تغلق النقطه المفتوحه اصلا ....و عند وصولنا الى شرح دوائر السيطره ستتوضح الفائده من هاتين النقطتين......

اما في حالة استخدام محركات ذات قدره عاليه جدا (مثلا 200 h.p) ففي هذه الحالة و على الاغلب لا تربط كيبلات القدره الى الاوفرلود بشكل مباشر بل تصمم الاوفرلودات الخاصه بالتيارات العاليه بنفس طريقة عمل ال C.T حيث توجد ثلاثة ثقوب او فتحات في جسم الاوفلود خاصه بمرور كيبلات القدره من خلالها كما في احدى الصور المرفقه