انقـــلابی در سـوئیچیــنگ با Wohner آلــمان

“انقلابی در سوئیچینگ با Wohner آلمان”

فرآیند کلیدزنی (Switching) یک اصل مهم و جدایی‌ناپذیر در سیستم‌های الکتریکی و کنترلی به شمار می‌رود. این فرآیند قالباً توسط کنتاکتورها انجام می‌پذیرد (ON/OFF).

فناوری‌های گوناگونی در ساختار و عملکرد رله‌ها وجود دارد که هر کدام بسته به سرعت کلید زنی، جریان قابل تحمل و ولتاژ ورودی / خروجی در کاربرد‌های متنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
رله‌های EMR و SSR دو گروه از پرکاربردترین رله‌های موجود در صنعت اتوماسیون می‌باشند. این رله‌ها هرکدام دارای مزایا و معایب منحصر به فردی هستند. در برخی از کاربردها مانند راه‌اندازی الکتروموتورهای خاص (تا توان 3KW) یا کلید‌زنی بارهای مقاومتی، هیچکدام از دوگروه ذکر شده عملکرد بهینه و مقرون به صرفه‌ای ندارند.
در این مقاله ضمن تشریح مکانیزم‌ عملکرد رله‌های EMR و SSR به معرفی فناوری نوینی در ساختار کلیدزنی می‌پردازیم که ضمن برطرف کردن معایب روش‌های ذکرشده، مزایای زیادی نیز برای سیستم فراهم می‌کند. این فناوری به Hybrid Switching معروف است.

مکانیزم عملکرد رله‌های EMRRelay Electro Mechanical) )

این نوع رله دارای یک سیم‌‌پیچ الکترومغناطیسی و یک اتصال مکانیکی متحرک می‌باشد. وقتی سیم‌پیچ دارای انرژی شود، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. این میدان مغناطیسی، قسمت متحرک را جذب می‌کند تا اتصال مدار برقرار گردد(حالت وصل). زمانی که منبع انرژی مغناطیس‌کننده (مدارفرمان) قطع شود، انرژی سیم‌پیچ تخلیه شده و میدان مغناطیسی خود را از دست می‌دهد. در این وضعیت یک فنر، قسمت مکانیکی را به حالت عادی خود باز می‌گرداند.

این رله‌ها بخاطر ساختار مکانیکی که دارند می‌توانند در حالت پیوسته جریان‌های بالا را بدون محدودیت دمایی عبور دهند. اما ایراد اصلی رله‌ی EMR آن است که کنتاکت‌های مکانیکی دقیقا در لحظه‌ی قطع/ وصل کردن، ایجاد جرقه می‌کنند که این امر منجر به ذوب کنتاکت‌ها و درنتیجه کاهش طول عمر رله می‌شود .در عین حال سرعت کلیدزنی در این رله‌ها پایین است.

مکانیزم عملکرد رله‌های SSR (Solid State Relay)

در رله‌‌های SSR به جای اجزای مکانیکی از نیمه رساناها (ترانزیستورها،ماسفت یا ترایاک) استفاده شده است. بدین صورت که مجزا کردن مدار ولتاژ پایین از مدار ولتاژ بالا با استفاده از یک متصل کننده‌ی نوری (Optocoupler) انجام می‌گیرد. وقتی ورودی کنترل به یک رله‌ی حالت جامد اعمال گردید، توسط یکLED ، گیت یا بیس نیمه‌رسانای حساس به نور تحریک می‌شود؛ در این شرایط، این نیمه‌رسانا مدار را سوئیچ می‌کند.
این رله‌ها به‌خاطر ساختار الکترونیکی خود، ضمن حذف کامل جرقه، قادر به کلید زنی در فرکانس‌های بالا می‌باشند. به همین دلیل طول عمر به مراتب بالاتری نسبت به رله‌های EMR دارند. ایراد اصلی رله‌ی SSR افت ولتاژ ناشی از جریان نشتی در نیمه‌رسانا است که سبب هدررفت توان به شکل گرما می‌شود. به همین علت این رله‌ها در حالت وصل (به صورت پیوسته) گرمای زیادی تولید می‌کنند که باید از خنک‌کننده ها (heatsink) برای رفع این مشکل استفاده نمود.

تکنولوژی Hybrid Switching

در این تکنولوژی به لطف یک کنترل کننده‌ی میکروپروسسوری، هر دو مکانیزم ذکر شده، به صورت موازی در کنار هم مورد استفاده قرار می‌گیرند. بدین صورت که در لحظه‌ی قطع/ وصل شدن جریان، کلیدزنی (Switching) توسط نیمه‌هادی انجام می‌پذیرد و زمانی که جریان درحالت پایدار خود قرار گرفت وظیفه انتقال جریان به قسمت کنتاکت مکانیکی سپرده می‌‎شود. به دلیل کم شدن حجم جریان برروی کنتاکت مکانیکی، اندازه‌ی کنتاکت‌های استفاده شده در این تکنولوژی به شدت کم می‌شود. این یعنی حذف جرقه، کاهش تلفات گرمایی و کاهش حجم تجهیزات در فرآیندهای کلید زنی به صورت همزمان!

کمپانی‌های محدودی در دنیا از این تکنولوژی در محصولات خود استفاده می‌کنند.
Wohner با 90 سال تجربه‌ی درخشان همیشه از نوآوران و پرچم‌داران عرصه تکنولوژی در زمینه‌ی سیستم‌های توزیع توان، سیستم‌های کنترلی و انرژی‌های تجدیدپذیر با کیفیتی به اصالت آلمان، در ارائه‌ی تکنولوژی‌های روز دنیا برروی محصولات خود همیشه از پیشگامان بوده و هست.
در ادامه، با معرفی دو شاهکار این کمپانی با نام‌های اقتصادی MOTUS و OMUS که از تکنولوژی Hybrid بهره می‌برند با ما همراه شوید.

:MOTUS معرفی

موتورهای الکتریکی با توان 50W تا 3KW عمدتا در سیستم‌های کنترلی و ماشین‌های طراحی مورد استفاده قرار می‌گیرند به همین منظور راه‌اندازی این موتور‌ها در حالت چپگرد/ راستگرد، عملکرد صحیح موتور درهنگام بروز خطاهای احتمالی و ایجاد شرایطی امن و مطمئن برای توقف اضطراری موتور (Emergency Stop) از ملزومات این نوع از موتور‌ها به حساب می‌آیند. در سیستم‌های سنتی با استفاده از رله و کنتاکتور این ملزومات برآورده می‌شود .اما حجم سیم‌کشی بالا، فضای اشغال شده‌ی زیاد، دمای کاری بالا و در نتیجه هزینه‌های تعمیر و نگه‌داری نجومی، از مهم‌ترین معایب روش سنتی می‌باشد.

MOTUS محصولی است که علاوه بر نداشتن معایب شیوه‌های سنتی امتیازات بسیار مؤثری نیز برای سیستم فراهم می‌کند. به لطف تکنولوژی Hybrid استفاده شده در این محصول، راه‌اندازی موتور به بهترین شکل ممکن انجام می‌پذیرد (Soft Starting). دقیقاٌ در لحظه‌ی راه اندازی موتور به دلیل وجود جریان راه اندازی، پیک بالایی از جریان از شبکه کشیده می‌شود. در این شرایط قسمت نیمه‌هادی وظیفه اتصال جریان به موتور را برعهده می‌گیرد و به محض اینکه موتور درحالت عادی خودقرار گرفت، قسمت کنتاکت مکانیکی جریان کاری موتور را (که به مراتب کمتراز جریان راه اندازی است) منتقل می‌کند.

برخی دیگر ازویژگی‌های MOTUS :
طراحی بسیار باریک با عرض 22.5mm و کاهش فضای اشغال شده درتابلو تا %75
تا %80 صرفه‌جویی در زمان نصب به دلیل کاهش چشم‌گیر حجم سیم‌کشی
تا 10 برابر طول عمر بالاتر نسبت به سیستم‌های سنتی بخاطر استفاده از فناوری هیبرید
حفاظت در برابر اضافه بار و اتصال‌کوتاه به لطف فیوزهای قابل تعویض
ارائه شده در 3 مدل مختلف جهت پوشش جریان از 0.075A تا 9A
قابلیت اتصال آسان به سیستم‌های کنترلی توسط I/O Link
قابلیت نصب برروی سیستم‌های باسبار و DIN rail

:OMUS معرفی

در بارهای مقاومتی اعم از سیستم گرمایشی و روشنایی، سرعت کلیدزنی بالاو تأمین جریان‌های با آمپربالا به صورت پیوسته و بدون خطا از اهمیت بالایی برخوردار است‌ که در روش‌های سنتی هردو مورد هیچگاه همزمان اعمال نمی‌شوند؛ استفاده از EMR، تأمین جریان‌های بالا به صورت پیوسته در عین کلیدزنی باسرعت وکیفیت پایین و استفاده از SSR، سرعت کلیدزنی بالا در عین تلفات گرمایی شدید درحالت عبور جریان پیوسته را برای کاربر به‌همراه دارند. OMUS با تکیه بر تکنولوژی Hybrid ، امکان سرعت بالای کلیدزنی و تأمین جریان با آمپر بالا به صورت پیوسته، با کمترین تلفات و استهلاک را برای بارهای اشاره شده فراهم می‌کند.

برخی دیگر از ویژگی‌های OMUS:
طراحی کامپکت 36mm
قابلیت تنظیم و مانیتورینگ جریان در سه حالت 16A و 20A و 25A
فرکانس کلیدزنی 1Hz
حفاظت در برابر اضافه بار و اتصال‌کوتاه به لطف فیوزهای قابل تعویض
قابلیت نصب برروی سیستم‌های باسبار و DIN rail

شرکت سناکو (سروش نیرو افزا) بعنوان تنها نماینده رسمی و انحصاری وهنر آلمانWOHNER در ایران، ضمن تامین تجهیزات برند WOHNER با در اختیار داشتن کارشناسان مجرب و متخصص، امکان ارائه خدمات در زمينه مشاوره، طراحي و اجراي سيستمهاي روز کنترل و اتوماسيون صنعتي و مانيتورينگ و تبديل و بروز رساني سيستم هاي کنترل قديمي به تکنولوژي روز اتوماسيون صنعتي را نیز دارا می باشد.