الکتریسیته در تاسیسات به زبان ساده(قسمت سوم)

از: Carol Fey

ماخذ: کتاب Quick and Electricity

طی دو شماره قبل اجزاء اصلی مدار و مدارهای سری و موازی بررسی شدند. در این شماره ادامه مطلب را پی می‌گیریم.

ابزارهای سنجش

موارد بسیاری پیش می‌آیند که برای اندازه‌گیری پارامترهای یک مدار باید از ابزارهای سنجش استفاده نماییم. البته متأسفانه هنوز برخی از افراد با دست زدن به
سیم‌های برق، ولتاژ آن را حدس می‌زنند! ولی شما سعی کنید که از ابزارهای صحیح استفاده کنید؛ چون کمترین منفعت آن پرهیز شما صرفه‌جویی در وقت خواهد بود.

یکی از مهم‌ترین ابزارهای سنجش مورد استفاده در این رشته، مولتی‌متر می‌باشد که می‌تواند ولتاژ، آمپر و اهم را اندازه‌گیری نماید. هر سه پارامتر مذکور در جریان مستقیم و متناوب قابل اندازه‌گیری هستند لذا انتخاب نوع سنجش با استفاده‌کننده خواهد بود. مدارهای کنترلی معمولاً بر پایه جریان متناوب عمل می‌کنند بنابراین باید انتخاب خود را به این نوع جریان محدود سازیم که غالباً با علامت AC و یا ~ نمایش داده می‌شود.

ولتاژ

ولتاژ با حرف V و ولتاژ جریان متناوب با علامت VAC و یا V با یک ~ در بالای آن نشان داده می‌شود. بخش مربوط به سنجش ولتاژ دستگاه را ولت‌متر می‌نامند. توجه داشته باشید که علاوه بر انتخاب عملکرد مورد نیاز باید حد و مرز اندازه‌گیری را نیز مشخص و انتخاب کنیم تا دستگاه آسیبی نبیند.
معمول‌ترین کاربرد سنجش ولتاژ در مدارات کنترل این است که بفهمیم آیا اصلاً ولتاژی وجود دارد یا خیر؛ بعضی از دوستان از زبان یا انگشت خود استفاده می‌کنند
ولی شما هرگز چنین کاری نکنید. مجدداً تخته آزمایش مدار را به یاد آورید. فرض کنید می‌خواهیم ببینیم که آیا مدار برقرار است یا خیر، حدس می‌زنیم که ولتاژ
ورودی ۱۲۰ ولت یا ۲۲۰ ولت است پس دستگاه را متناسباً تنظیم می‌کنیم. روی مولتی‌مترها در پروب وجود دارد که یکی سیاه و دیگری قرمز رنگ است. برای انجام این سنجش تفاوتی میان این دو نیست، یکی از آن‌ها را در L1 و دیگری را روی L2 قرار دهید. رقمی که دستگاه نشان خواهد داد چند دهم بالاتر یا پایین‌تر از عدد ۱۲۰ یا ۲۲۰ است ولی از آنجا که قصد ما در اینجا اطمینان حاصل کردن از وجود ولتاژ بوده است به هدف خود رسیده‌ایم. (ولتاژ برق شبکه‌های سراسری با
توجه به ساعت و یا ماه سال و موقعیت تغییر می‌کند. اگر تقاضای مصرف‌کنندگان خیلی زیاد باشد، مثلاً در زمانی که هوا بسیار گرم است، احتمال کم شدن ولتاژ وجود دارد. همواره به یاد داشته باشید که ولتاژ ورودی به ترانس شما متغیر است بنابراین ولتاژ ثانویه آن نیز تغییر خواهد نمود.)
کاربرد بعدی ولت‌متر این است که مقدار ولتاژ موجود را سنجش کنیم. به عنوان مثال شاید در نقشه ها علامتی شبیه 24VAC nom برخورد کنید. این بدان معنا است که کنترلرها برای کارکرد خود به ۲۴ ولت اصلی (حداقل) نیاز دارید پس حالا می‌خواهیم ببینیم که آیا ولتاژ موجود در مدار کافی هست یا خیر.
توجه کنید که باید ولت‌متر را به طور موازی با بار قرار دهیم.

مقاومت

حتماً همکاران خود را دیده‌اید که سؤالی متداولشان را از کیف بیرون می‌آورند، سلکتور آن را می‌چرخانند و صدای بیپ ممتدی از آن به گوش می‌رسد. این کار هیچ سودی ندارد.
صدا به این دلیل ایجاد می‌شود اگر وقتی که دستگاه را به وضعیت اهم می‌بریم دو پراب را به هم اتصال بدهیم، صدای بیپ به گوش خواهد رسید چون دستگاه به این طریق می‌خواهد به شما بگوید که مسیر مناسب برای عبور الکتریسیته یافته است.

مقاومت با حرف یونانی امگا (Ω) نشان داده می‌شود که شبیه به یک نعل اسب برعکس است؛ البته می‌شد که از حرف انگلیسی O به جای اهم استفاده نمود ولی چون این حرف به عدد صفر شباهت زیادی دارد ترجیح داده شده است که از امگا استفاده شود. اگر در پروب اهم متر را به هم اتصال دهید، مسیر عبور
الکتریسیته خود پروب‌ها خواهد بود که این قابلیت برای یافتن مسیرهای عبور الکتریسیته از میان بارها (کویل موتورها یا لامپ‌های روشنایی) بسیار قابل استفاده است. اگر یک پروب را به یک سمت بار و پروب دیگر را به سمت دیگر بار اتصال دهید و صدای بیپ دستگاه شنیده شود می‌توان نتیجه گرفت که الکتریسیته از بار عبور می‌کند. این قابلیت زمانی ارزش خود را نشان می‌دهد که نتوان بار را به هیچ طریق دیگری آزمایش نمود.

استفاده دیگری که برای اهم‌مترها متصور است آزمون پیوستگی سیم‌ها می‌باشد. بدین ترتیب که می‌توان قطع بودن سیم‌های درون عایق را تشخیص داد.

استفاده دیگر اهم متر تشخیص باز یا بسته بودن کلیدها یا آزمایش پیوستگی آن‌ها می‌باشد. دو پروب را در دو سوی کلید قرار دهید و اگر صدای بیپ به گوش رسید، نشان دهنده آن است که مسیری قطع نشده در درون آن وجود دارد و کلید بسته است؛ اگر صدایی شنیده نمی‌شود کلید باز است.

در چنین آزمایش‌هایی اهم متر به دلیل مقاومت در برابر جریان الکتریسیته از جریان علاوه بر صدای بیپ، رقمی را نیز نشان می‌دهد که مقدار اهم موجود است. در موارد اولیه کار با مدارات کنترل خیلی به این رقم نیاز نخواهیم داشت و بیشتر همان صدای بیپ هستیم.

زمانی که سوییچ متر را روی حالت اهم متر به کار می‌برید، باتری دستگاه حکم منبع تغذیه را خواهد داشت چون اصلاً باید سایر منابع تغذیه را از مدار جدا نمود تا سنجش به درستی صورت گیرد. در این حالت نیازی به انتخاب AC یا DC نیست چون عملاً دستگاه، تغذیه کننده مدار می‌باشد.

آمپر

سنجش آمپر قابلیت دیگر مولتی‌مترها می‌باشد. آمپر یا علامت اختصاری A نشان داده می‌شود. هر باری دارای یک رتبه آمپر یا amp rating است که غالباً کشش آمپر نیز نامیده می‌شود. این رتبه روی بار و یا در بروشورهای فنی ذکر می‌گردد. به دست آوردن رتبه آمپر یک مدار یا جمع کردن رتبه بار های موجود در آن امکان پذیر است ولی اگر مطمئن نیستید که تمامی بار های موجود را در محاسبه لحاظ نموده اید میتوانید از مولتی متر برای سنجش کشش آمپر کل مدار استفاده نمایید. کشش آمپر مدارات معمولاً در آمپر میباشد و به همین دلیل باید از سنجنده های دیجیتال استفاده کرد. آمپرسنج را باید به صورت سری در مدار قرار داد یعنی برای سنجش باید مدار را قطع نمود. ساده ترین شیوه برای انجام این کار قرار دادن دو پروب دستگاه در ترمینال های یک کلید(مثلاً ترموستات) میباشد. در حالت آمپرسنج اثری مشابه بستن کلید را القا خواهد نمود.

اگر آمپرسنج مورد استفاده شما دارای گیره (Clamp) است میتوان به راحتی و فقط با قرار دادن گیره دور هر یک از سیم های مدار سنجش را انجام داد. توجه داشته باشید که در زمان سنجش آمپر باید قبلاً بارها برای مدت حدوداً یک دقیقه به منبع تغذیه متصل و مدار را در حالت عادی برقرار نمود تا دقت سنجش قابل قبول باشد.

یک کاربرد سنجش آمپر اطمینان یافتن از عدم آمدن بار اضافی بر ترانس است، اگر بار اضافی بر ترانسی وارد شود، آمپر زیادی از ثانویه آن کشیده خواهد شد و نهایتاً به دود کردن و سوختن آن منجر می شود. هر ترانسی دارای یک رتبه بندی ۷۸ یک کاربرد دیگر کلش آمپر مدار، تنظیم نرخ سیکل ترموستات‌ها می‌باشد. نرخ سیکل ترموستات‌ها عبارت است از تعداد دفعاتی در ساعت که تجهیزات تهویه مطبوع یا گرمایشی در صورت نیاز روشن خواهند شد.
استانداردهای رایج برای تجهیزات هوای اجباری و یا هیدرونیکی شش بار در ساعت (هر ۱۰ دقیقه یکبار) برای تأمین حداکثر سطح آسایش توصیه می‌نمایند.
بنابراین اگر آمپراژ ترموستات را با توجه به کلش آمپر مدار کنترل تنظیم نمایید، نرخ سیکل شش بار در ساعت متناسباً برقرار خواهد شد.

حال به بررسی مختصر نحوه تنظیم می‌پردازیم. دیجیتال متر را برای آمپر AC تنظیم کنید. یک پروب را بر ترمینال R ترموستات و پروب دیگر را بر ترمینال W آن
قرار دهید. گرما جاری خواهد شد. اجازه دهید که تجهیزات برای یک دقیقه و یا کمی بیشتر کار کنند تا سنجش دستگاه، متعادل گردد. حالا Anticipator را مطابق با عدد خوانده شده تنظیم کنید. البته توجه داشته باشید که در بسیاری از تجهیزات جدید این رقم توسط سازنده به شما اعلام می‌گردد.
بسیاری از صدمات قادر به تشخیص اختلاف‌های کمتر از دو درجه‌ای دما نمی‌باشند و به تجربه ثابت شده است که محدوده دو درجه‌ای با روشن شدن هر ده دقیقه یکبار گرما به بهترین نحو ممکن فراهم می‌گردد (۶۰ دقیقه تقسیم بر شش سیکل در ساعت = سیکل‌های ده دقیقه‌ای). برخی به اشتباه تصور می‌کنند که با روشن شدن دیگ و کوره‌ها در فواصل زمانی بزرگ‌تر، مثلاً هر بیست دقیقه یک بار، در هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌کنند؛ در صورتی که چنین نیست. اگر مقدار نرخ سیکل را از ۶ سیکل در ساعت به ۳ سیکل در ساعت (هر بیست دقیقه یکبار) کاهش دهیم، نوسانات دمای محیط وارد محدوده قابل تشخیص انسان‌ها خواهد شد که به هیچ وجه مطلوب نمی‌باشد.

یک سیکل شامل زمان روشن بودن به علاوه زمان خاموش بودن است. زمانی که تقاضا برای گرما کم باشد، تجهیزات تأمین‌کننده، تنها برای مدت کوتاهی از سیکل ده دقیقه‌ای کار خواهند کرد و اگر اصولاً نیاز به گرمایش وجود نداشته باشد، روشن نخواهند شد. حال اگر هوا خیلی سرد باشد و تقاضای فراوانی برای گرما وجود داشته باشد، تجهیزات بخش بیشتری از سیکل ده دقیقه‌ای را کار خواهند نمود و حتی در صورت لزوم کل سیکل را کار کرده و سیکل بعدی را نیز به کار
خواهند پرداخت.

شاید ما بخواهیم به دلایل مختلفی از نرخ سیکلی به جز ۶ سیکل در ساعت استفاده کنیم. برخی از تولیدکنندگان تجهیزات نرخ‌های سیکل متفاوتی تعیین می‌کنند. به عنوان مثال کوره‌های گازسوز با راندمان بالا معمولاً با نرخ ۳ سیکل در ساعت (cph) کار می‌کنند. این رقم برای رادیاتورهای سنگین چدنی نیز توصیه می‌شود اما برای گرمایش پیرامونی baseboard رقم ۶ سیکل در ساعت کاملاً مناسب است. از سوی دیگر برای گرمایش الکتریکی رقم ۹cph توصیه می‌شود.

نرخ سیکل ترموستات‌های الکترونیکی قابل تنظیم است و می‌توان رقم دلخواه را تنظیم نمود. عوض کردن نرخ سیکل ترموستات‌های غیر الکترونیکی با تنظیم Anticipator آنها امکان‌پذیر است. کشش آمپراژ مدار را برای ۳cph، ضربدر ۱/۸ و برای ۹cph، ضربدر ۰/۸ نمایید. Anticipator را بر اساس رقم به دست آمده تنظیم کنید.

ادامه دارد…

منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 64

اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای دوره های تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید در دوره های تاسیسات مکانیکی شرکت کنید.