بينما قد تحتوي منشأة التصنيع على معدات مفاتيح عالية الجودة، فإن نظام التوزيع المصمم بشكل صحيح، والمحولات ذات الحجم المناسب، قد يكون هناك قطعة كبيرة من المعدات لا تزال خارج الخدمة بسبب عدم القدرة على تحديد مصدر عطل التيار الزائد الذي حدث بسبب دائرة التحكم في المحرك المعطلة على محرك مضخة بقدرة 30 كيلو واط (على سبيل المثال). وبالتالي، تم تصميم مراكز التحكم في المحركات (MCCs) كوسيلة لتجميع العديد (عشرات/مئات) من تركيبات المحركات في منطقة واحدة، مع قواطع دوائر فردية، وكشف عن الحمل الزائد والأعطال لكل محرك، بينما تتطلب فقط حافلة واحدة للاتصال بالخدمة الكهربائية. ستشرح هذه الدليل وظائف مراكز التحكم في المحركات، وقدراتها، والمتطلبات الواردة في الكود الكهربائي الوطني.
باختصار، يعرف الكود الكهربائي الوطني (NEC) مركز التحكم في المحركات (MCC) كمجموعة من الأقسام المغلقة المتعددة التي تشترك في حافلة طاقة مشتركة، بالإضافة إلى احتوائها على وحدات تحكم المحرك المختلفة. الوظيفة الأساسية لمركز التحكم في المحركات هي السماح ببدء وإيقاف وحماية ومراقبة العديد من المحركات التي تعمل ضمن منطقة مشتركة. كما يخدم مركز التحكم في المحركات لتوفير الفوائد التالية: تقليل الأسلاك الميدانية؛ تبسيط استكشاف الأخطاء؛ زيادة السلامة (وحدات قابلة للسحب)؛ وزيادة القدرة على إضافة سعة المحرك إلى المصنع (إضافة ‘دلاء’)، بدلاً من شراء محركات إضافية. عادةً، ستحتوي كل وحدة تحكم محرك على قاطع/ fuse، ومفتاح، ومرحّل حمل زائد. في الوقت الحالي، تمتلك مراكز التحكم الذكية في المحركات قدرات اتصال متصلة بالشبكة وبالتالي توفر مجموعة متنوعة من المعلومات لنظام التحكم، بينما تتحكم في تشغيل المحركات.
ما هو مركز التحكم في المحرك
التعريف وفقًا للمادة 100 من الكود الكهربائي الوطني يوضح أن MCC هو مجموعة من الأقسام المغلقة مع حافلة طاقة مشتركة وتتكون أساسًا من أجهزة التحكم في المحركات. وضوح هذا الشرح واضح في ثلاثة أماكن مختلفة داخل النص. يشير مصطلح الأقسام المغلقة إلى أن النموذج قابل للتبادل لأن الأقسام يمكن تجميعها معًا أو توسيعها حسب الحاجة. تشير حافلة الطاقة المشتركة إلى وجود خط إمداد بالطاقة يربط جميع الأقسام معًا بدلاً من وجود خط منفصل لكل قسم. الجزء الثالث من التعريف يذكر بشكل محدد وحدات التحكم في المحركات مما يظهر أن النموذج متميز عن لوحة التحكم ولوحة المفاتيح، التي تستخدم فقط في توزيع الكهرباء.
جعل هذا التصميم MCC جهازًا هجينًا، حيث يحتوي على ميزات كل من نظام التوزيع والجهاز. بسبب ذلك، اعتمد أفكار لوحات المفاتيح من حيث مواصفات البناء ويقدم أيضًا متطلبات إضافية لبناء الأجهزة المخصصة لدارات المحركات، مما يجعل من الضروري أن تكون المادة 430، الجزء الثامن، قطعة مستقلة من الكتابة وليس مجرد جزء من المواد المتعلقة بلوحات المفاتيح.
ما هو MCC من أجله: الأغراض التي تبرر التكلفة
عادةً ما يكون مركز التحكم بالمحركات (MCC) أكثر تكلفة من القيمة الإجمالية لمشغلاته. تحتوي هذه التكلفة الإضافية على ستة مكونات. كل منها سبب هندسي صالح في حد ذاته.
- التحكم المركزي. يمكن إيقاف تشغيل جميع المحركات في منطقة معينة وتشغيلها عن بُعد، مما يجعل من السهل جدًا حل أي أعطال. في حالة وجود ناقل حزام غير متصل، يعرف المشغل بالضبط أين يجد المشغل: في حجرة MCC المسمى بدلاً من صندوق تقاطع الآلة.
- التنسيق والانتقائية. يسمح إعداد واحد لجهاز الفصل، المطبق على نظام الحافلات بالكامل، بالتنسيق بين جميع المحركات الكهربائية من أجل القضاء الفعال على الأعطال الكهربائية: عندما يتم إيقاف تشغيل محرك واحد، يمكن أن تستمر جميع المحركات الأخرى في العمل.
- عدد أقل من الكابلات. يتم توفير أسلاك التوزيع والتحكم مسبقًا موصولة ومختبرة؛ كل ما هو مطلوب في الموقع هو تثبيت سلك تغذية رئيسي واحد، وأسلاك خاصة لكل محرك، وكابل اتصال للتحكم.
- صيانة آمنة. يمكن إصلاح أو استبدال الوحدات القابلة للاستبدال دون قطع الطاقة عن كامل MCC؛ هذه الميزة هي الأهم بالنسبة لمصانع العمليات.
- قابلية التوسع. يمكن إضافة المزيد من المحركات عن طريق توصيل لوحات التتابع الجديدة في MCC.
- تحديد الأعطال وحماية الأفراد. مع الهيكل المغلق، والفواصل، والتصاميم المقاومة للشرر، يمكن تحديد عواقب العطل في حجرة واحدة بدلاً من تمديدها إلى الغرفة بأكملها.
التبرير التجاري لجميع هذه المزايا نادرًا ما يتم التعبير عنه من حيث توفير التكاليف ولكن بدلاً من ذلك كتكلفة محسوبة للوقت الضائع. ستعيد الورشة التي تعاني من توقفات غير مجدولة تكلفتها التي تصل إلى عشرات الآلاف في الساعة تكلفة MCC الذكي لمجرد أنها ستقضي وقتًا أقل في إجراء الإصلاحات.
كيف يعمل MCC: الحافلة الأفقية، الحافلة الرأسية والدلاء
من حيث الكهرباء، فإن MCC ليس معقدًا ومن حيث الهندسة، فإن التصميم الهندسي يجعله وظيفيًا. تتدفق الطاقة إلى الوحدة وتوزع بين مستويين من الحافلات. تمثل الحافلة الأفقية الحافلة في شكل قضيب مستقيم يربط مصدر الطاقة بجميع الأقسام الرأسية للوحدة. داخل الأقسام، توفر الحافلة الرأسية الطاقة لوحدات التحكم في المحركات الموجودة في هذا القسم.
تعتمد تفاصيل البناء على رموز البناء ومن المهم معرفتها لأنها تظهر في الرسومات والمستندات التنظيمية.
- يجب عدم الخلط بين دعم الحافلة وتقييم الحافلة. يعني تقييم الحافلة سعة التيار للحافلة. بينما يعني دعم الحافلة أقصى قوة ميكانيكية يمكن أن تتحملها الحافلة أثناء حالة قصر الدائرة ويعبر عنها بالتيار (على سبيل المثال، 65 كا أو 100 كا). يمكن أن تتعرض الحافلة التي لديها تقييم كافٍ ودعم غير كافٍ للتدمير تحت تيار العطل.
- ترتيب الطور ثابت. في نظام ثلاثي الطور، يجب ترتيب الحافلات الأفقية والعمودية وفقًا للتسلسل A، B، C من العرض الأمامي - مما يعني من الأمام إلى الخلف، من الأعلى إلى الأسفل، أو من اليسار إلى اليمين. بالنسبة لدائرة دلتا ثلاثية الطور، أربعة أسلاك، يُطلق على الطور الذي لديه جهد أعلى مع الأرض اسم B.
- يتم تحديد المسافة بواسطة الكود. في التركيبات التي تصل إلى 600 فولت، يتطلب جدول المسافات 25.4 مم كحد أدنى بين الحافلة الحية والأرض، و25.4 مم بين أسلاك الطور المعاكسة عبر الهواء و50.8 مم عبر السطح.
- مساحة انحناء الأسلاك إلزامية. الحد الأدنى لمساحة الانحناء عند الأطراف ومساحة المجاري هي نفسها كما في لوحات المفاتيح؛ السبب في هذه التوصية هو أنه إذا تم ثني الموصل خارج نصف قطر الانحناء المحدد حتى مرة واحدة أثناء التركيب، يمكن أن تتعرض عزلته للتلف بشكل دائم.
- الحواجز تفصل بين الحافلات الخدمية والأجهزة الأخرى في أي مركز تحكم خدمة لحماية الأفراد الذين يعملون في الأقسام المجاورة من المواقف الخطرة.
الوحدة التي تشغل مكان قسم عمودي في مركز التحكم هي ما يُشار إليه بالدلو، وهنا يتم العمل الكهربائي. تشير واجهة الوحدة مع الحافلة إلى نوع مركز التحكم المستخدم: إما وحدة ثابتة أو قابلة للسحب. الثابت يعني أن الوحدة مثبتة في مكانها ومفصولة عن مصدر الطاقة أثناء أعمال الصيانة، بينما القابلة للسحب يمكن سحبها من الحجرة دون فصل الطاقة عن الحافلة.
ما يوجد داخل الدلو: من بدء التشغيل المباشر إلى محركات التردد المتغير
يتكون بدء التشغيل الأساسي من ثلاثة مكونات: جهاز حماية من الدائرة القصيرة (قاطع أو fuse)، ومفتاح للتحكم في المحرك، ومرحلة تحميل لحماية ضد التيار الزائد المستمر. كل شيء آخر في بدء التشغيل المركب هو مجرد نسخة مختلفة من هذا الموضوع.
| نوع الوحدة | ما يفعله | حيث يتم استخدامه |
|---|---|---|
| بدء التشغيل المباشر (DOL) | بدء التشغيل بجهد كامل؛ قاطع، مفتاح، تحميل زائد | المحركات الصغيرة والأحمال التي تتحمل بدء التشغيل بجهد كامل |
| بدء التشغيل العكسي | مفتاحان يوفران دورانًا للأمام والعكس | الناقلات، الرافعات، أي عملية تتطلب تغيير الاتجاه |
| بدء التشغيل نجمي دلتا | يقلل من تيار البدء عن طريق البدء في النجمي والتحويل إلى دلتا | المحركات الأكبر حيث تحدد سعة الإمداد تيار البدء |
| بدء ناعم | منحدر جهد قائم على الثايرستور للتحكم في عزم البدء والتيار | المضخات، المراوح والناقلات حيث تهم الصدمة الميكانيكية |
| محرك تردد متغير (VFD) | التحكم في السرعة المستمرة وتحسين الطاقة | التحكم في العمليات، HVAC، أي شيء يتطلب تدفق متغير |
| دلو التغذية | الحماية والتبديل فقط، لا يوجد تحكم في المحرك | تزويد اللوحات، المحولات أو المعدات في أماكن أخرى |
| وحدة ذكية | بدء تشغيل متصل بشبكة مع تشخيصات وقياسات مدمجة | المصانع التي تدمج بيانات المحرك في نظام التحكم أو الصيانة |
تحتوي هذه الطبقة على وظيفتين للحماية لا يمكن العثور عليهما عند المدخل. الوظيفة الأولى هي حماية الحمل الزائد والتي تم تصميمها تقريبًا وفقًا لأداء المحرك وعامل الخدمة. قد يتعطل المحرك الذي يعمل تحت حمل زائد شديد لفترة طويلة قبل أن يقوم جهاز الدائرة القصيرة بعمله. الوظيفة الثانية هي حماية خطأ الأرض والتي تكون مسؤولة عن اكتشاف التيارات التي تسير عبر مسار غير متوقع. في منشأة تحتوي على العديد من المحركات على حافلة واحدة، يجب أن يكون تصميم تلك الحماية انتقائيًا، والمبادئ وراءها موضحة في أساسيات حماية خطأ الأرض, ، والتي تنطبق بشكل متطابق سواء تم اكتشاف الخطأ عند المدخل أو داخل دلو واحد.
الأنواع، والأغلفة، ومركز التحكم الذكي في المحركات
بالإضافة إلى تصنيفها بناءً على ما إذا كانت ثابتة أو قابلة للسحب، يتم تصنيف مراكز التحكم في المحركات بناءً على نوع الغلاف الذي تستخدمه والمعيار الذي تتوافق معه. بينما تعتبر التقييمات الكهربائية عوامل مهمة، تلعب أنواع الأغلفة المستخدمة من NEMA أيضًا دورًا مهمًا في عمليات المصنع التي قد تشمل الغسيل، والغبار، والرطوبة. وذلك لأن الفشل في تجميع غير محمي بشكل كافٍ يحدث بسبب انهيار العزل الناتج عن التلوث بدلاً من حدوث عطل كهربائي نظيف.
من حيث المعايير، تمتلك أمريكا الشمالية معاييرها الخاصة UL 845 و NEMA ICS 18. بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديد أداء البدء في معيار NEMA ICS 2. يجب أن تتوافق المشاريع الدولية مع الأنواع التي تخضع لاختبارات IEC 61439-1 و IEC 61439-2 للتحقق من ارتفاعات درجات الحرارة، ومعلمات تحمل الدائرة القصيرة، والمسافات الفاصلة، بالإضافة إلى حدود الزحف. وهذا يظهر أن مركز التحكم المتوافق ليس مؤهلاً عامًا لأنه يجب أن يتوافق مع معيار معين؛ لذلك، إذا لم يحدد العرض أي معيار يجب الالتزام به، فلا يمكن اعتباره مشروعًا شرعيًا.
تمثل MCCs الذكية الإنجاز الأكثر أهمية في العقود القليلة الماضية. تم استبدال توصيل كل جهة اتصال مساعدة إلى PLC في لوحة التجميع بالممارسة التي يتم فيها تجهيز كل دلو بوحدة اتصال ويصبح جزءًا من شبكة المصنع. أولاً وقبل كل شيء، يسمح ذلك بتقليل كابلات التحكم بشكل كبير؛ ثانياً، يسمح بالحصول على استهلاك الطاقة لكل محرك وبيانات ساعات التشغيل دون أجهزة إضافية؛ ثالثاً، يسمح بالحصول على بيانات الحالة للصيانة التنبؤية بدلاً من الصيانة التفاعلية. ومع ذلك، فإنه يؤدي أيضًا إلى تحديات جديدة في ضمان أن تعمل MCC الذكية كجزء من نظام الشبكة، بينما تشمل الصيانة الكهربائية في نفس الوقت المسؤوليات المتعلقة بالأمن السيبراني، وإدارة العناوين، وإصدارات قطع الغيار، وما إلى ذلك.
معدات الخدمة، التأريض ومتطلبات الكود
وفقًا للمادة 430 الجزء الثامن، يجب الوفاء بعدة شروط منذ الاجتماع الأول للتصميم. في حالة عمل MCC كمعدات خدمة، يجب أن تحتوي على جهاز فصل رئيسي واحد لجميع الموصلات غير المؤرضة. يجب أن يكون هناك أيضًا جهاز ربط رئيسي بحجم مناسب وفقًا لقواعد الربط في حالة وجود موصل مؤرض، بالإضافة إلى توفير حواجز لإنشاء عزل بين قضبان الخدمة وأجزاء أخرى من MCC.
يُعتبر التأريض عادةً مسألة ملاذ أخير ويتبين أنه الأكثر خطورة عندما تحدث أخطاء في هذا الصدد. يجب ربط جميع مكونات MCC في كيان واحد إما بواسطة موصل ربط أو قضيب يقع تحت جدول موصلات الربط المعطاة. من الضروري أيضًا التأكد من أن جميع كابلات التأريض تلبي المتطلبات المحددة لهذا القضيب والنقطة المقابلة. في حالة عدم ربط الأقسام بشكل صحيح، تحدث حالة تؤثر فيها إطارات MCC المجاورة على بعضها البعض مع وجود فرق جهد معين. المبادئ هي نفسها التي تحكم كل نظام مؤرض، ومن الجدير مراجعتها في مرحلة التصميم بدلاً من الفحص: ترتيب التأريض المحول والنظام يحدد ما يتم الإشارة إليه فعليًا بقضيب تأريض MCC، ويمكن أن تترك خطة تأريض كافية في الاتجاه العلوي إطار المحرك عند جهد غير متوقع إذا كان الربط الداخلي غير مكتمل.
هناك متطلبان إضافيان للوحة الاسم والرسومات. أولاً، هناك متطلب لتصنيف تيار قضيب الطاقة وتصنيف التيار القصير لـ MCC ليتم وضعه بوضوح بعد تثبيت النظام. هناك متطلب بأن يتم توثيق تيار عطل MCC وأن يكون متاحًا لأي شخص مسموح له بفحص أو تثبيت أو خدمة العنصر، جنبًا إلى جنب مع التاريخ الذي تم فيه حساب التيار القصير.
ما يغذي MCC: المعدات العلوية وفحوصات التصنيف
لا يمكن تعريف MCC بشكل منفصل، حيث أن تصنيفه لا يحمل أهمية إلا إذا تم تقييمه بالتزامن مع المعلمات العليا. كقاعدة، يمكن أن يكون مصدر الطاقة محول توزيع، أو لوحة مفاتيح رئيسية، أو مغذي من محطة فرعية ذات جهد أعلى. يجب الحصول على ثلاث قيم قبل تحديد التصنيف، والتي تشمل جهد الإمداد والتكوين، واستهلاك التيار من قبل المستخدم، والتيار المحتمل للقصير في موقع الاتصال.
ومع ذلك، فإن القيمة الأخيرة هي التي تخلق مشاكل للمشاريع. قد يتعامل MCC المبني في الموقع الحالي حيث تم تغيير المحول بالفعل مع مستوى خطأ أكبر بكثير من المصمم؛ المثال الأكثر شيوعًا هو تجديد المرافق الذي يجلب المزيد من طاقة الخطأ دون أي تعديلات كبيرة على عملية الإنتاج. هذه هي السبب في أن توفير وثائق تيار الخطأ مطلوب، ولماذا يجب أن تحتوي كل عملية إصلاح كبيرة على تحقق من التصنيف. فهم ما يساهم به المحول التوزيعي — مقاومته، وتكوينه وسعته المقدرة — هو نقطة البداية لذلك الحساب، لأن مقاومة المحول عادة ما تكون المصطلح السائد في تيار الخطأ المتاح عند أطراف MCC.
الحماية، القياس ودور محولات التيار
تعتمد جميع معدات MCC والعديد من دلو المحركات الكبيرة على محولات التيار لاكتشاف التيار الكهربائي الفعلي المتدفق. تقوم محولات التيار بتقليل التيار الأولي العالي إلى مستوى من تيارها الثانوي القياسي، عادة 5 أ أو 1 أ، الذي يمكن التحكم فيه بواسطة المرحلات الواقية والعدادات. هناك ثلاثة أماكن في MCC حيث يتم تطبيق محولات التيار: على القضيب الوارد للحماية من التيار الزائد والأرض؛ على مشغلات المحركات الكبيرة للحماية التفاضلية أو الحرارية؛ وفي لوحات القياس حيث يتم جمع المعلومات حول الطاقة المستهلكة وطلب الطاقة.
يؤثر جانبان من التصميم على وظيفة الأجهزة. الجانب الأول هو أنه يجب اختيار النسبة بشكل مناسب - يجب أن تكون محولات التيار أعلى من الحد الأقصى للتيار الأولي، بينما يجب الحفاظ على التيار الثانوي عند مستوى كافٍ في الحمل العادي لقراءات موثوقة. لهذا السبب، عادة ما تحتوي المحركات الكبيرة على محول تيار مخصص للحماية بدلاً من القياسات. الجانب الثاني هو إجمالي الحمل الثانوي - هذا هو إجمالي مقاومة جميع المرحلات، والعدادات، والكابلات المتصلة بمحولات التيار. اختيار جهاز لهذه المهمة هو مسألة دقة موثقة، وحمل، وتصنيف حراري قصير الأمد بدلاً من الحجم الفيزيائي، ويظهر تمثيل محولات التيار كيف يتم نشر تلك المعلمات لوحدة معينة. كما تقدم محولات التيار قاعدة يجب ألا ينسى أي فني صيانة: يجب ألا يتم فتح الدائرة الثانوية أبدًا تحت الحمل، لأنه بدون حمل، تطور محول التيار جهدًا خطيرًا عبر أطرافه الخاصة.
المشاكل الشائعة وممارسات الصيانة
فشل MCC نادرًا ما يكون غريبًا. إنها تتجمع في عدد قليل من الأسباب المتكررة، ومعظمها مرئي في جدول زمني.
| مشكلة | السبب الجذري | التخفيف |
|---|---|---|
| ارتفاع درجة الحرارة عند وصلات الحافلة | المفاصل الملولبة الفضفاضة، دورات حرارية، تلوث | فحوصات العزم على جدول زمني؛ التصوير الحراري تحت الحمل |
| فشل المتصل أو البدء | تآكل الاتصال من تردد التشغيل العالي | عدادات التشغيل على الوحدات الذكية؛ استبدال الاتصال المخطط |
| انقطاع غير مرغوب فيه | إعدادات الحمل الزائد غير صحيحة للمحرك الفعلي؛ التوافقيات من VFDs | تحقق من الإعدادات مقابل تيار الحمل الكامل على لوحة الاسم وعامل الخدمة |
| انهيار العزل | الغبار، الرطوبة، دخول الغسيل، الحطام الفضفاض | فئة الحاوية الصحيحة، الحفاظ على الحشوات، برامج التنظيف |
| تعديلات غير موثقة | تغييرات ميدانية بدون تحديثات للرسومات | مراجعة رسومات محكومة؛ تحقق من المطابقة مع ما تم بناؤه في كل تدقيق |
| وميض القوس والتعرض للأفراد | العمل على المعدات المفعلة بدون تقييم أو معدات حماية شخصية | دراسة طاقة الحوادث المنشورة، الحدود، معدات الحماية الشخصية والإجراءات |
في الواقع، الروتين الصياني الذي يحقق معظم هذا هو واحد من أبسط أنواع الصيانة، والذي يتضمن أنشطة مثل العزم والتصوير الحراري على الحافلة، وفحص الاتصال وعد التشغيل للبدء، والمراقبة البيئية للحاوية والتحقق من أن الرسومات تتطابق مع التركيب. في مصنع حيث يكون MCC هو النقطة الوحيدة التي يتم من خلالها تزويد معظم العملية بالطاقة، فإن هذا البرنامج ينتمي إلى نفس التقويم مثل صيانة المحولات ومعدات التبديل بدلاً من أن يكون في صومعة منفصلة - برنامج شامل قائمة فحص صيانة المحولات وجدول فحص MCC يشتركان في نفس منطق التدخلات المجدولة التي تلتقط التدهور البطيء قبل أن يصبح انقطاعًا قسريًا.
MCC مقارنة بمعدات التبديل، لوحات التحكم و VFDs
تميل الاجتماعات إلى الخلط بين أربع مصطلحات تعني أشياء مختلفة مما يسبب احتمالًا عاليًا لمشكلات المواصفات.
- لوحة التحكم. إنها توزع الطاقة على مجموعة من الدوائر مع حماية زائدة مناسبة. لا يوجد بدء للمحرك، ولا توجد حماية من الحمل الزائد هنا.
- لوحة التبديل أو معدات التبديل. هذه التجميعات مخصصة لتوزيع الطاقة وحمايتها على نطاق أوسع وتساعد في توزيع وحماية الطاقة.
- MCC. تم بناء هذه المعدات حول أنظمة التحكم في المحركات. إنها توفر الحماية، والتبديل، وحماية الحمل الزائد في حافلة واحدة على أقسام وحداتية من التجميع.
- VFD. هذه وحدة تتحكم في وظيفة محرك واحد، والتي يمكن أن تكون موجودة إما في MCC أو بشكل منفصل. مبدأ تشغيل VFD ليس مطابقًا لمبدأ MCC.
الأسئلة الشائعة
ما هو الغرض الرئيسي من MCC؟
الهدف هو القدرة على إدارة وحماية ومراقبة عدة محركات من مكان مركزي واحد. في الممارسة العملية، يعني ذلك توصيل جميع البدءات والمغذيات في قطاع التصنيع إلى حافلة طاقة مشتركة في تركيبات معيارية. تم بناء الأنظمة بطريقة تجعل من الممكن بدء المحركات وإيقافها وحمايتها من السخونة الزائدة والدوائر القصيرة بسهولة أكبر مما لو كانت موصلة بشكل منفصل في الموقع. الغرض الثاني - القابلية للتوسع: بدلاً من إعادة بناء النظام بالكامل، يمكن الحصول على السعة اللازمة عن طريق إضافة مقاطع جديدة أو توصيل أقسام.
كيف يعمل MCC؟
يتم تزويد الكهرباء عبر جهاز رئيسي (مثل قاطع، أو وصلة، أو مفتاح فيوز) من حيث يتم توزيعها عبر حافلة طاقة مشتركة تمتد عبر التجميع. في كل قسم، تأخذ القضبان العمودية من هذه الحافلة المشتركة وتزود كل وحدة تحكم محرك مكدسة بشكل منفصل بالطاقة. كل وحدة (تسمى دلو) مزودة بأجهزة حماية الدائرة، ومفتاح، أو محرك بالإضافة إلى لوحة لحماية الحمل الزائد. يوفر توصيل الأسلاك التحكم في الوحدات إما إلى أزرار الضغط أو إلى شبكة المصنع (في حالة MCC الذكي).
ما هي المشاكل الشائعة مع لوحات MCC؟
المشاكل المتكررة هي تلك الناتجة عن الحافلات المتصلة بشكل سيء والتي تسبب نقاط ساخنة، وتآكل المفاتيح في المفاتيح المدفوعة بشكل متكرر، والإعدادات غير الصحيحة للحمل الزائد التي تسبب رحلات غير مرغوب فيها، وتدهور العزل بسبب الأوساخ والرطوبة، والتوافقيات لمحركات VFD المتصلة التي تؤثر على أحمال أخرى، والتغييرات غير الموثقة التي أجراها الفنيون والتي تجعل رسومات المعدات عديمة الفائدة. يتم تحديد معظم المشاكل من خلال اختبارات مجدولة لعزم الدوران، وفحص حراري، وعد المفاتيح المستخدمة، والتحقق البيئي بدلاً من الانتظار حتى يحدث الفشل.
ما هو الفرق بين VFD و MCC؟
تعمل على مستويات مختلفة. يعمل MCC كمجموعة من المعدات التي تزود بالطاقة وتوفر بعض الحماية وقدرة البدء لمحركات القيادة. في حين أن VFD تشير إلى جهاز واحد يقوم بتعديل سرعة محرك واحد عن طريق تغيير التردد والجهد. نظرًا لأن المحركات عادة ما تكون مثبتة في دلاء MCC، يميل الناس إلى خلط المفهومين؛ ومع ذلك، فإن MCC هو الحاوية، والحافلة، وجهاز الحماية لمجموعة كاملة من المحركات، بينما VFD مسؤول عن التحكم في محرك واحد. إذا تم استبدال MCC بالكامل بـ VFDs، فلن يكون هناك حماية مناسبة لمحركات الكهرباء معًا.
المراجع
- NFPA — NFPA 70 الكود الكهربائي الوطني، المادة 100 والمادة 430 الجزء الثامن (مراكز التحكم في المحركات)
- NFPA — NFPA 70E: معيار السلامة الكهربائية في مكان العمل
- UL Solutions — UL 845: مراكز التحكم في المحركات
- NEMA — NEMA ICS 18: مراكز التحكم في المحركات و NEMA ICS 2: وحدات التحكم الصناعية والأنظمة
- اللجنة الكهروتقنية الدولية — IEC 61439-1 و IEC 61439-2: مجموعات مفاتيح الجهد المنخفض ومعدات التحكم
- IEEE — IEEE C37.20.7: دليل لاختبار مفاتيح الجهد حتى 52 كيلوفولت لعيوب القوس الداخلي
الخاتمة
مركز التحكم بالمحركات (MCC) هو المكان الذي تنتهي فيه التوزيع المشترك للطاقة الكهربائية لنظام الطاقة. الحافلة هي المعدات المستخدمة للتوزيع، بينما تُستخدم الدلاء لحماية وتبديل ومراقبة توزيع الطاقة. تم تصميم الصناديق المعدنية الكبيرة والحراس خصيصًا لحماية المعدات من التعرض، بينما تسمح الشبكات الحديثة في المصانع بأن يعمل مركز التحكم بالمحركات بالكامل كعامل لجمع الطاقة. سيكون لدى كل مصنع رمز تم تطويره يتضمن متطلبات لتقوية الحافلة، ترتيب الطور، مساحة الانحناء والفراغ، الربط عند التقاطعات، ووسم لوحة الاسم وتوثيق تيار العطل. يجب على معظم الشركات المصنعة اتخاذ ثلاثة قرارات أساسية لجميع مراكز التحكم بالمحركات. أولاً، يجب على الشركات المصنعة جعل مكون MCC القابل للإزالة متاحًا إذا كانت تكاليف التوقف مرتفعة جدًا؛ ثانيًا، يجب على الشركات المصنعة التحقق من أن تصنيف تيار العطل لكل MCC يساوي أو يزيد عن تيارات العطل عند الأطراف؛ وأخيرًا، يجب على الشركات المصنعة توفير مراقبة مستمرة لوثائق الهندسة أثناء قيام عميلهم ببناء منشأة.