عكس اتجاه الدوران والبوّابة الكهربائية
🎯 أهداف التعلّم
في نهاية الفصل ستستطيعون:
- شرح كيف نعكس اتجاه محرّك ثلاثي الأطوار، ولماذا يكون ذلك خطيرًا بلا تعشيق.
- تنفيذ تعشيق ثلاثي: ميكانيكي، وكهربائي، وفي البرنامج.
- إيقاف الحركة عند الطرف بواسطة مفاتيح النهاية.
- كتابة سلّم لبوّابة كهربائية باتجاهين ومفاتيح نهاية.
- استخدام بِت العمل للاختيار بين التشغيل اللحظي والتشغيل الدائم.
❓ سؤال افتتاحي
بوّابة كهربائية في موقف سيّارات تنفتح وتنغلق بضغطة زرّ.
ما الذي يوقفها بالضبط عند طرف السكّة؟ وما الذي سيمنعها من الاحتراق إذا ضغط أحدهم «فتح» و«إغلاق» معًا؟
معرفة سابقة
- الفصل 6: التعشيق المتبادل.
- المجال الدوّار في المحرّك ثلاثي الأطوار.
المعدّات والوقت
| المعدّات | الكمية |
|---|---|
| متحكّم أومرون، ومزوّد قدرة 24 فولت، وكابل برمجة | 1 |
| زوج ملامسات عكس مع تعشيق ميكانيكي | 1 |
| مرحّل حراري ومحرّك ثلاثي الأطوار | 1 |
| مفتاح نهاية | 2 |
| زرّ مفتوح أخضر، للتشغيل | 3 |
| زرّ مفتوح أحمر، للإيقاف | 1 |
⏱️ الوقت المقترح: خمس حصص.
- قبل التشغيل مع الجهد، افحصوا أنّ التعشيق الميكانيكي مركّب بين الملامسين.
- في بوّابة حقيقية توصَل مفاتيح النهاية بتلامس مغلق، كي يوقف السلكُ المقطوع الحركة.
7.1 كيف نعكس اتجاه الدوران
يتحدّد اتجاه دوران المحرّك ثلاثي الأطوار حسب ترتيب الأطوار. لعكس اتجاه الدوران (היפוך כיוון סיבוב) نبدّل بين طورين. K1 يغذّي المحرّك بالترتيب L1-L2-L3، وK2 يغذّيه بالترتيب L3-L2-L1.
ممنوع أن ينغلق الملامسان معًا. إذا كان K1 وK2 مغلقين في اللحظة نفسها، ينشأ قِصَر مباشر بين L1 وL3. لذلك يوجد في دائرة العكس تعشيق ثلاثي:
- ميكانيكي: التعشيق الميكانيكي (מחגר מכני) بين الملامسين، لا يسمح لكليهما بالجذب فعليًّا.
- كهربائي: التلامس 21-22 لكلّ ملامس على التوالي مع ملفّ الملامس الآخر.
- في البرنامج: تلامس مغلق لكلّ مخرج في سطر المخرج الآخر.
7.2 البوّابة الكهربائية: التمرين 6007
تتحرّك البوّابة على سكّة. يحرّكها محرّك واحد يمينًا (إغلاق) أو يسارًا (فتح). عند كلّ طرف يوجد مفتاح نهاية (מפסק גבול): عندما تصل البوّابة إلى الطرف، تضغط على المفتاح، فتتوقّف الحركة.
مفتاح النهاية موصول كتلامس مفتوح في الميدان، لذلك يتفعّل المدخل فقط عندما تكون البوّابة عند الطرف. في السلّم نكتب تلامسًا مغلقًا: السطر يوصل ما دامت البوّابة لم تصل إلى النهاية.
7.3 توصيل المتحكّم
| العنوان | الوسم | العنصر | التلامس في الميدان | الوظيفة |
|---|---|---|---|---|
| 0.00 | O.L | F2 (97-98) | مفتوح | حماية حرارية |
| 0.01 | Stop | S0 | مفتوح | إيقاف |
| 0.02 | Start_R | S1 | مفتوح | إغلاق (يمينًا) |
| 0.03 | LS_R | LS_R | مفتوح | نهاية الإغلاق |
| 0.04 | Start_L | S2 | مفتوح | فتح (يسارًا) |
| 0.05 | LS_L | LS_L | مفتوح | نهاية الفتح |
| 100.00 | Right | K1 | ملفّ | ملامس الدوران يمينًا |
| 100.01 | Left | K2 | ملفّ | ملامس الدوران يسارًا |
7.4 مثال محلول: دورة البوّابة
| اللحظة | ماذا حدث | السبب |
|---|---|---|
| t1 | ضغطنا على «إغلاق»، فتحرّكت البوّابة يمينًا | البوّابة مفتوحة، لذلك مفتاح النهاية الأيمن غير مضغوط |
| t2 | وصلت البوّابة إلى الطرف الأيمن وتوقّفت | انضغط LS_R، فانفتح تلامسه المغلق، وانكسر التثبيت |
| t3 | ضغطنا مرّة أخرى على «إغلاق»، ولم يحدث شيء | LS_R ما زال مضغوطًا ويحجب السطر |
| t4 | ضغطنا على «فتح»، فتحرّكت البوّابة يسارًا | المحرّك متوقّف، لذلك لا يحجب التعشيق |
| t5 | وصلت البوّابة إلى الطرف الأيسر وتوقّفت | انضغط LS_L، فكسر تثبيت 100.01 |
العكس أثناء الحركة. في هذا السلّم، الضغط على «فتح» بينما البوّابة تنغلق لا يفعل شيئًا، لأنّ التعشيق يحجب. يجب الضغط أوّلًا على الإيقاف. هذا مقصود: العكس الفوري لمحرّك يدور يُحدث تيارًا عاليًا جدًّا وضربة ميكانيكية في البوّابة.
7.5 تدريب
المستوى 1 · أساسي أضيفوا إلى سلّم البوّابة ثلاثة مصابيح بيان: 100.02 «البوّابة مغلقة» عندما يكون LS_R مضغوطًا، و100.03 «البوّابة مفتوحة» عندما يكون LS_L مضغوطًا، و100.04 «البوّابة في حركة» الذي يومض مرّة كلّ ثانية ما دام المحرّك يعمل في أحد الاتجاهين.
المستوى 2 · متوسّط رافعة في مستودع. ترتفع الرافعة (100.00) ما دمنا نضغط على 0.02، وتنخفض (100.01) ما دمنا نضغط على 0.03. لا يوجد تثبيت ذاتي. مفتاح النهاية العلوي 0.04 والسفلي 0.05 يوقفان الحركة. الحماية الحرارية في 0.00. اكتبوا السلّم.
ماذا يحدث لو... مفتاح النهاية الأيمن موصول بتلامس مفتوح، وانقطع سلكه. ماذا يحدث في المرّة القادمة التي تنغلق فيها البوّابة؟ وكيف نمنع ذلك؟
المستوى 3 · متقدّم · التمرين 6003 محرّك ثلاثي الأطوار لاتجاهَي دوران، بتشغيل دائم أو لحظي. الضغط على زرّ الاختيار 0.04 ينقل المنظومة إلى الوضع اللحظي: يدور المحرّك فقط ما دمنا نضغط على زرّ الاتجاه. الضغط على الإيقاف يُعيدها إلى الوضع الدائم.
| العنوان | الوسم | الوظيفة | العنوان | الوسم | الوظيفة |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.00 | O.L | حماية حرارية | 0.04 | Jog_Select | اختيار الوضع اللحظي |
| 0.01 | Stop | إيقاف وعودة إلى الوضع الدائم | 100.00 | Right | ملامس الدوران يمينًا |
| 0.02 | Start_R | تشغيل يمينًا | 100.01 | Left | ملامس الدوران يسارًا |
| 0.03 | Start_L | تشغيل يسارًا | W0.00 | Jog_Mode | ذاكرة: الوضع اللحظي |
في الوضع اللحظي يجب «تعطيل» التثبيت الذاتي. ضعوا تلامسًا مغلقًا لبِت الوضع W0.00 على التوالي مع تلامس التثبيت، لا على التوالي مع كلّ السطر.
تدرّبوا على البوّابة الكهربائية مع مفاتيح النهاية في محاكي التجربة 1:
7.6 تلخيص
- نعكس اتجاه محرّك ثلاثي الأطوار بتبديل طورين.
- إذا انغلق ملامسا العكس معًا، ينشأ قِصَر بين الأطوار (קצר בין מופעים).
- في عكس الاتجاه يلزم تعشيق ثلاثي: ميكانيكي، وكهربائي، وفي البرنامج.
- مفتاح النهاية يوقف الحركة عند الطرف، ويكسر التثبيت الذاتي.
- مفتاح النهاية الموصول بتلامس مفتوح يُكتَب في السلّم كتلامس مغلق.
- في الصناعة نوصل مفاتيح النهاية بتلامس مغلق، كي يوقف السلك المقطوع الحركة.
- التلامس المغلق لبِت الوضع على التوالي مع تلامس التثبيت يعطّل التثبيت، ويُنتج تشغيلًا لحظيًّا.
المصطلحات
| المصطلح | بالعبرية | بالإنجليزية | شرح مختصر |
|---|---|---|---|
| عكس اتجاه الدوران | היפוך כיוון | Reversing | تبديل ترتيب الأطوار لتغيير اتجاه الدوران |
| التعشيق الميكانيكي | מחגר מכני | Mechanical interlock | آليّة تمنع ملامسين من الجذب معًا |
| مفتاح النهاية | מפסק גבול | Limit switch | مفتاح يُضغَط عندما يصل جزء متحرّك إلى الطرف |
| التشغيل اللحظي | הפעלה רגעית | Jog | يعمل المحرّك فقط ما دمنا نضغط |
| قِصَر بين الأطوار | קצר בין מופעים | Phase-to-phase short | توصيل مباشر بين طورين |
فحص ذاتي
- أيّ الأطوار يبدّلها الملامس K2 في الشكل 7.1؟
- ماذا يحدث لو انغلق K1 وK2 في اللحظة نفسها؟
- لماذا يُكتَب مفتاح النهاية LS_R في السلّم كتلامس مغلق؟
- البوّابة تنغلق، والمشغّل يضغط على «فتح». ماذا يحدث في سلّم التمرين 6007؟
- أجيبوا عن السؤال الافتتاحي للفصل.
الأجوبة في نهاية الفصل.
حلول تمارين الفصل
المستوى 1: مصابيح بيان لحالة البوّابة
المستوى 2: رافعة بلا تثبيت
لا يوجد تلامس تثبيت، لذلك تتحرّك الرافعة فقط ما دمنا نضغط. يبقى التعشيق، لأنّه حتى عند الضغط على الزرّين ممنوع أن ينغلق الملامسان معًا.
الجواب عن «ماذا يحدث لو». يبدو السلك المقطوع للمتحكّم مثل مفتاح لم يُضغَط. ستستمرّ البوّابة بالحركة بعد الطرف، حتى يعمل المرحّل الحراري أو ينكسر شيء ما. في الصناعة نوصل مفاتيح النهاية بتلامس مغلق، ونكتب في السلّم تلامسًا مفتوحًا: السلك المقطوع يوقف الحركة.
المستوى 3: التمرين 6003
- السطر 2 هو ذاكرة الوضع. الضغط على 0.04 يفعّل W0.00، وهو يثبّت نفسه حتى نضغط على الإيقاف.
- في السطرين 0 و1 يقع التلامس المغلق لـW0.00 على التوالي مع تلامس التثبيت فقط. في الوضع الدائم يوصل، فيعمل التثبيت. في الوضع اللحظي يكون مفتوحًا، فيتعطّل التثبيت.
- أزرار الاتجاه موصولة مباشرةً، لذلك تعمل في الوضعين.
- التعشيق بالمخارج يبقى في الوضعين.
أجوبة الفحص الذاتي
- L1 وL3. يبقى الطور L2 في مكانه.
- ينشأ قِصَر مباشر بين L1 وL3. سيفصل القاطع الرئيسي، وقد تتلف تلامسات الملامسات.
- لأنّه موصول في الميدان كتلامس مفتوح: يتفعّل المدخل فقط عند الطرف. يجب أن يوصل السطر ما دامت البوّابة ليست عند الطرف، أي عندما يكون المدخل غير فعّال.
- لا شيء. التلامس المغلق 100.00 في سطر 100.01 مفتوح، لأنّ المحرّك يدور يمينًا. يجب الضغط أوّلًا على الإيقاف.
- مفاتيح النهاية توقف البوّابة عند الطرف، لأنّها تكسر التثبيت الذاتي. التعشيق الثلاثي، الميكانيكي والكهربائي وفي البرنامج، يمنع الملامسين من الانغلاق معًا حتى عند الضغط على الزرّين.