تابلوهای برق مرکز کنترل موتور یا MCC، چیست؟ | انواع و کاربردها
در عصر پیشرفته و صنعتی امروز، تجهیزات الکتریکی به عنوان اساس حیاتی در بسیاری از صنایع و تولیدات مدرن حاکم می‌باشند. این تجهیزات گسترده و متنوع، نقش بسیار حیاتی در بهبود و بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های الکتریکی ایفا می‌کنند و به عنوان محورهای اصلی تولید و فرآوری در صنایع مختلف شناخته می‌شوند.
تابلوهای برق مرکز کنترل موتور یا MCC نیز از جمله تجهیزات بحرانی در صنعت الکتریک محسوب می‌شوند. این تابلوها با ویژگی‌ها و عملکرد خاص خود، مسئولیت ارائه کنترل و مدیریت بهینه موتورها و دستگاه‌های مرتبط را بر عهده دارند. طراحی دقیق این تابلوها با در نظر گرفتن نیازها و امکانات مختلف، به صنایع مختلف امکان پذیر شده و نقش بسیار اساسی در افزایش بهره‌وری و کاهش مصرف انرژی دارند.
از مزایای استفاده از تابلوهای برق MCC می‌توان به افزایش اطمینان، سهولت در نگهداری و تعمیرات، و کاهش هزینه‌های عملیاتی اشاره کرد. این تجهیزات به واسطه قابلیت‌ها و تکنولوژی‌های حداکثری که در آنها به‌کار رفته، به سیستم‌های صنعتی امکان می‌دهند که با کارآیی بالا و بهره‌وری بهتر به اهداف خود دست یابند. در کل، تفهیم دقیق از عملکرد و نحوه استفاده از این تجهیزات حیاتی برای هر صنعتی می‌تواند به بهبود کلان ساختار الکتریکی و بهینه‌سازی فرآیندها کمک شایانی کند.
از ویژگی‌ها و کاربردهای این تجهیزات در کدام صنایع بیشتر بهره‌مند می‌شود؟ با ما همراه باشید تا به تفصیل در این زمینه توضیحاتی ارائه دهیم.
آشنایی با تابلو مرکز کنترل موتور (MCC)
قبل از ورود به دنیای تابلو برق مرکز کنترل، بهتر است با مفهوم مرکز کنترل موتور آشنا شوید. موتورها به منظور اجرای عملیات مکانیکی مانند چرخش فن، پمپ و سایر وظایف، از انرژی الکتریکی بهره می‌برند. با توسعه صنایع و افزایش نیاز به اتوماسیون فرآیندها، استفاده از موتورها به عنوان ابزار اصلی نیاز به مکانیزاسیون دارد.
تابلو مرکز کنترل موتور یا به اختصار MCC، به عنوان اصلی‌ترین تجهیزات کنترل موتور را در اختیار دارد. اجزاء کنترلی می‌توانند به سادگی به این تابلو متصل یا از آن جدا شوند، که این امکان را برای مدیریت برق فراهم می‌کند. این تجهیزات شامل یک شینه و تجهیزات کنترلی دیگر هستند که عملکرد موتور را کنترل می‌کنند. تابلو مرکز کنترل موتور از روش‌های مختلف برای راه‌اندازی موتور بهره می‌برد.
توضیح مفهوم تابلو برق مرکز کنترل
برای حفظ عملکرد مداوم و صحیح موتور، یک واحد کنترل و حفاظت ضروری است. این وظیفه توسط تابلو برق کنترل انجام می‌شود، که به صورت یک سیستم جامع به مجموعه‌ای از سیستم‌های کنترلی و موتورها متصل می‌شود.
در صنایع مختلف، مراکز کنترل با تجهیزات الکترومکانی برای موتورهای معمولی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما امروزه، ترکیبی از امکانات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری جهت حفاظت موتور به کار می‌رود که افزایش یافته است.
تفاوت‌های تابلو برق مرکز کنترل
تاکنون با تابلو برق‌های معمولی که در برخی صنایع به کار می‌روند، آشنا شده‌اید، اما حالا بیایید بررسی کنیم که تابلو برق مرکز کنترل چه تفاوت‌های اساسی با این تابلوها دارد. تابلو برق معمولی معمولاً به صورت موقت و در شرایط خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما تابلو برق مرکز کنترل همواره در حال حفاظت و نظارت بر عملکرد موتورها است.
یکی از نقاط تفاوت مهم، گستره سطح ولتاژ است. تابلوهای برق معمولی تا سطوح ولتاژ 400 کیلوولت را پوشش می‌دهند، در حالی که تابلو برق مرکز کنترل تا حداکثر 15 کیلوولت قابل فعالیت است. این محدوده کمتر، مزیت این تابلوها را در کنترل دقیق و کارآمد موتورها بیشتر می‌کند.
راهنمای آشنایی با استانداردهای تابلو برق مرکز کنترل
تجهیزات الکتریکی به استانداردهای خاصی پایبند هستند که برای ارتقاء ایمنی و کارایی آنها حائز اهمیت میباشد. استانداردهای اروپا برای تعریف عبارات کلی به IEC60050 ارجاع می‌کنند. این ارجاع به علت تعریف دقیق استانداردهای IEC انجام شده است. به عنوان نمونه، استانداردهای IEC60439 و IEC60947 برای تجهیزات با سطح ولتاژ پایین استفاده می‌شود، در حالی که IEC60298، IEC60056 و IEC60694 برای تجهیزات با سطح ولتاژ بالا به کار می‌روند.
مهم‌ترین استفاده از استاندارد IEC60439 برای تجهیزات کم ولتاژ است. این تجهیزات شامل FBAهای تابلو برق، سازه‌های کارخانه‌ای و تابلوهای دستگاه کنترل می‌شوند.
ویژگی‌های منحصر به فرد تابلو برق مرکز کنترل چیست؟
تابلوهای مرکز کنترل دارای محفظه‌ای خروجی هستند که به سایر تابلوها و مراکز کنترل متصل می‌شوند، این امکان را فراهم می‌کند که به طور همزمان به چندین سیستم متصل شوند.
قسمت جعبه تقسیم و قطع‌کننده مدار جزء اصلی تابلو برق مرکز کنترل است.
صفحه تقسیم در تابلو برق مرکز کنترل، ترکیبی از تابلو مرکز کنترل و تابلو برق است.
جعبه تقسیم همراه با قطع‌کننده مدار، فیوزها و کنتاکتورها قرار دارد که جریان خطا را در یک دوره جریان AC متوقف می‌کنند.
اتاقک‌های محفظه خروجی در تابلوهای برق مرکز کنترل وظیفه کنترل و تامین قدرت موتور را بر عهده دارند.
کاربرد واضح تابلو برق مرکز کنترل در صنایع مختلف، این تجهیزات را بسیار حیاتی و اساسی می‌سازد. از این تابلو برق‌ها در صنایع متنوعی نظیر تولید شیشه، پتروشیمی، ساخت کاغذ، صنایع خودرو، نفت و گاز، سیمان، مصالح ساختمانی، نساجی، و تولید مواد غذایی بهره‌مند می‌شود.
وظایف کلیدی تابلو برق مرکز کنترل
هر تجهیزات برقی در یک سیستم، وظایف خاص و حیاتی را بر عهده دارد. در این مطلب، به بررسی وظایف اساسی تابلو برق مرکز کنترل می‌پردازیم.
- کنترل عملیات‌های موتورها:
تابلو برق مرکز کنترل نقش مهمی در کنترل عملکرد موتورها ایفا می‌کند، همچنین از نظر حفاظت از اپراتورها و موتور نیز مسئولیت دارد.
- راه‌اندازی تدریجی موتورها:
راه‌اندازی تدریجی موتورها برای افزایش عمر و بهبود عملکرد آنها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. تابلو برق مرکز کنترل بهترین راه برای انجام این عملیات است.
- معکوس کردن دور موتور:
در برخی صنایع، معکوس کردن دور موتورها اثر بسزایی بر کارایی آنها دارد و این عمل توسط تابلو برق مرکز کنترل انجام می‌شود.
- توقف موتور در شرایط خاص:
توقف موتور معمولاً در شرایط خاص و حساس انجام می‌شود. تابلو برق مرکز کنترل باید دارای توانایی خاموش کردن سرعت موتور باشد، به خصوص در ماشین‌آلات صنعتی.
- حفاظت از موتور:
تابلو برق کنترل با ارائه حفاظت و کنترل مناسب، از آسیب به موتور جلوگیری می‌کند و باعث عملکرد بهینه موتورها می‌شود.
تجهیزات گوناگون تابلو برق مرکز کنترل
در تابلوهای برق مرکز کنترل، از تجهیزات مختلفی برای بهینه‌سازی عملکرد و کنترل استفاده می‌شود. در ادامه با این تجهیزات آشنا می‌شوید که نقش حیاتی در انتخاب صحیح تابلو برق دارند.
- رله اضافه بار:
وقتی جریان تابلو برق افزایش یابد، رله اضافه بار به کنترل غیرضروری جریان می‌پردازد تا از آسیب به موتور جلوگیری شود.
- شینه:
استفاده از شینه‌ها برای توزیع برق در تابلوها حیاتی است. شینه باعث محدود شدن توزیع برق نمی‌شود و از سیم‌کشی‌های جزئی جلوگیری می‌کند.
- مدارشکن:
مدارشکن‌ها در تابلو برق مرکز کنترل به دو دلیل استفاده می‌شوند؛ جلوگیری از جریان اضافی و قطع مدار در صورت بار اضافی.
- کنتاکتور مغناطیسی:
این کنتاکتورها برای راه‌اندازی یا توقف موتورها به کار می‌روند و با رعایت اصول الکترومغناطیسی در مرکز کنترل موتور قرار می‌گیرند.
- ترانسفورماتورهای کنترل:
این ترانسفورماتورها برای کاهش سطح ولتاژ در مدارهای کنترل استفاده می‌شوند و امکان تطابق سطح ولتاژ در مدار قدرت را فراهم می‌کنند.
- رله تاخیر زمانی:
این رله‌ها برای تنظیم زمان یا زمان‌بندی خودکار استفاده می‌شوند و می‌توانند با تجهیزات دیگر ترکیب شده و عملکرد بهتر تابلو برق مرکز کنترل را افزایش دهند.
- سوئیچ محدود:
این سوئیچ‌ها یا لیمیت سوئیچ‌ها برای تعیین محدوده خاص در موتورها استفاده می‌شوند و در صورت فعالیت خارج از محدوده تنظیم شده، سیگنال‌های هشدار فرستاده می‌شود.
- باس بار:
باس بار وظیفه تامین و توزیع نیروی موردنیاز تجهیزات الکتریکی را بر عهده دارد و از میله‌های برنجی یا مسی ساخته می‌شود.
آشنایی با ویژگی‌های فنی تابلو برق مرکز کنترل
تابلو برق مرکز کنترل دارای ولتاژ نامی 230 ولت تکفاز است و همچنین دارای ولتاژ 380 تا 660 ولت سه فاز متناوب و 600 ولت است. این سیستم مرکز کنترل موتور در فرکانس 40 تا 60 هرتز عمل می‌کند و جریان نامی آن تا 4000 آمپر می‌رسد.
از دیگر مشخصات فنی تابلو برق مرکز کنترل، می‌توان به قدرت اتصال کوتاه اشاره کرد که در مدت یک ثانیه تا 100 کیلوآمپر هم می‌رسد. همچنین برای حفاظت این دستگاه از درجه حفاظت‌هایی مانند IP40 و IP54 استفاده می‌شود.
تابلو برق کنترل از سه بخش اصلی تشکیل شده است:
بخش اول:
در این بخش، سلول ورودی شامل کلید اصلی و مادر قرار دارد، که کلیدها از نوع هوایی یا کلید اتوماتیک کمپکت هستند. این بخش همچنین دارای تجهیزات نمایش‌دهنده، هشداردهنده و کنترل‌کننده است.
بخش دوم:
این بخش مربوط به باس بار قدرت است که بعد از خروجی کلید اصلی از تمام سلول‌ها عبور می‌کند. سلول‌ها نیز توسط شینه‌ها و کابل‌های ارتباطی تغذیه می‌شوند.
بخش سوم:
در این بخش، سلول‌ها از کشوهای تغذیه موتور تشکیل شده‌اند، که در واقع معرف یا فیدر مدار هستند.
در ساختار تابلو برق مرکز کنترل، مشخصات فنی اهمیت زیادی دارد. این تابلو دارای ولتاژ نامی 230 ولت تکفاز است و ولتاژ سه فاز متناوب در بازه 380 تا 660 ولت و ولتاژ 600 ولت را پشتیبانی می‌کند. فرکانس عملکرد این سیستم مرکز کنترل موتور بین 40 تا 60 هرتز و جریان نامی آن تا 4000 آمپر می‌رسد.
قابلیت اتصال کوتاه این سیستم نیز در مدت یک ثانیه، به توان 100 کیلوآمپر ارتقا می‌یابد. این تابلو برق برای حفاظت از دستگاه از درجه‌های حفاظتی مانند IP40 و IP54 استفاده می‌کند.
همچنین، ساختار این تابلو از سه بخش اصلی تشکیل شده است. بخش اول شامل سلول ورودی با کلیدهای هوایی یا کلیدهای اتوماتیک کمپکت است و تجهیزات نمایش‌دهنده و کنترل‌کننده را دربر می‌گیرد. بخش دوم مرتبط با باس بار قدرت بوده و بعد از خروجی کلید اصلی از تمام سلول‌ها عبور می‌کند. در نهایت، بخش سوم این تابلو از کشوهای تغذیه موتور تشکیل شده که علاوه بر انتقال اطلاعات، موظف به تغذیه موتورها نیز هستند.
آشنایی دقیق با انواع تابلو برق مرکز کنترل
تابلو برق مرکز کنترل موتور به دو دسته اصلی سنتی و هوشمند تقسیم می‌شود. در ادامه به بررسی هر یک از این دسته‌ها می‌پردازیم.
تابلو برق کنترل موتور سنتی (CMCC):
این تابلوها توانایی تشخیص شروع و پایان حرکت ساده موتور را دارند. با عملکرد مناسب و ضریب اطمینان بالا، در صنایعی مانند کاغذسازی، پتروشیمی، نساجی و مواد غذایی استفاده می‌شوند. اما باید به عیوب آنها اشاره کنیم:
– تعداد زیادی کابل ارتباطی باعث عیب‌یابی دشوار می‌شود.
– امکان گسترش سیستم محدود است.
– نیاز به تعداد زیادی قطعات یدکی.
– احتمال بروز حوادث بسیار بالا.
– عملکرد ضعیف‌تر نسبت به سیستم‌های هوشمند.
تابلو برق کنترل موتور هوشمند (IMCC):
این تابلوها با دقت بالا و قابلیت تشخیص گسترده انواع موتورها عمل می‌کنند. از فناوری پردازش داده‌های کامپیوتری بهره می‌برند و از اطلاعات دقیق و لحظه‌ای استفاده می‌کنند. ویژگی‌های این تابلوها شامل:
– عیب‌یابی آسان به دلیل کمتر بودن خطوط تماس.
– عدم تداخل خطوط انتقال.
– نصب و راه‌اندازی ساده.
– اجرای دستورات کنترلی بدون کابینه.
– قابلیت کنترل 100 موتور.
– انعطاف‌پذیری بالا.
– صرفه‌جویی در زمان تعمیرات و نگهداری.
– استفاده کمتر از قطعات یدکی.
نکات اساسی برای نصب تابلو برق مرکز کنترل
نصب تجهیزات الکتریکی نیازمند رعایت اصول خاصی است تا عملکرد بهینه و بدون مشکل این تجهیزات تضمین گردد. در زمان نصب تابلو برق مرکز کنترل، این نکات حائز اهمیت می‌باشند:
- نوع سرویس برق:
اطمینان حاصل کنید که تجهیزات از نوع سرویس برق مصرفی صحیح (AC یا DC) استفاده می‌کنند.
- سرعت و گشتاور موتور:
به دقت ویژگی‌های سرعت و گشتاور موتور را بررسی کنید تا با نیازهای سیستم هماهنگ شود.
- اتصال موتور به برق:
اتصال موتور به برق باید به شکل مطمئن و مطابق با استانداردهای الکتریکی انجام شود.
- قابلیت تابلو برق:
اطمینان حاصل کنید که تابلو برق مرکز کنترل قابلیت راه‌اندازی، متوقف‌سازی و معکوس کردن را دارد.
- محیط نصب:
این تابلوها را در محیطی سربسته و خنک قرار دهید تا از عملکرد بهتر آنها اطمینان حاصل شود.
مرکز کنترل موتور نقش اساسی در عملکرد موتور ایفا می‌کند. تابلو برق مرکز کنترل با استفاده از تجهیزات مختلفی، مانند شینه، باس بار، رله تاخیر زمانی و سوئیچ محدود، از محافظت و کنترل دقیق موتورها بهره می‌برد. این تجهیزات از آسیب‌ها و خطرات احتمالی محافظت می‌نمایند و عملکرد بهینه سیستم را تضمین می‌کنند.
