1.3 الموقف التعليمي التعلّمي: التعرّف إلى البيانات الأساسية للمفاتيح التلامسية

وصف الموقف التعليمي التعلّمي: حضر أحد الفنيين إلى إحدى شركات التوريدات الكهربائية، وطلب شراء مفتاح تلامسي؛ لتركيبه في دارة تحكّم كهربائية.

78

1. أعرّف المفتاح التلامسي.
2. أذكر المكونات الرئيسة للمفتاح التلامسي.
3. أبيّن وظيفة الملامسات الرئيسة والملامسات المساعدة في المفاتيح التلامسية.
4. أبيّن أهم استخدامات المفاتيح التلامسية.

أختار مفتاحاً تلامسياً، ثمّ أنفّذ ما يأتي:

1. أقرأ البيانات الخاصة بالمفتاح التلامسي (عدد الأقطاب الرئيسة، وعدد الأقطاب المساعدة، ونوعها ⁦(NO/NC)⁩، والتيار، والجهد التشغيلي للملف).
2. أفحص أطراف الملف الخاصّ بالمفتاح التلامسي، باستخدام جهاز ⁦(DMM)⁩.
3. أفحص نقاط التوصيل المساعدة المفتوحة ⁦(NO)⁩، والمغلقة ⁦(NC)⁩ للمفتاح التلامسي، باستخدام ⁦DMM⁩؛ للتأكّد من طبيعة عملها.
4. أفكّ المفتاح المغناطيسي، وأستخرج ملفه، ثمّ أعيد تجميعه.

المفتاح التلامسي: هو مفتاح يحتوي على ملامسات رئيسة، مفتوحة في وضعها الطبيعي، وتُصمَّم لتتحمّل مقرّرات تيار عالية، وملامسات مساعدة، منها ما هو مفتوح في وضعه الطبيعي، ومنها ما هو مُغلَق في وضعه الطبيعي، حيث يتمّ التحكّم في ملامساته الرئيسة، والمساعدة مغناطيسياً بتيار تحكّم، ويكون ذا شدّة تيار، وفرق جهد أصغر من التيار الكهربائي المطلوب التحكّم فيه.

أجزاء المفتاح التلامسي: يتكوّن المفتاح التلامسي، كما هو مبيّن في الشكل (1) الآتي من تلامسات ثابتة، ومتحركة، وزنبرك إرجاع، وملف ⁦(Coil)⁩ مُثبَّت حول قلب حديدي على شكل حرف ⁦(E)⁩، وحافظة، حيث سيتمّ تناول أجزائه الرئيسة لاحقاً بالتفصيل، ويبين الشكل (1) تركيب المفتاح التلامسي.

أ. الملامسات الرئيسة: يحتوي المفتاح التلامسي على عدد من الملامسات الرئيسة ⁦(main contacts)⁩، فى وضعها الطبيعي مفتوحة ⁦(normally open)⁩، حيث تختلف المفاتيح التلامسية بعضها عن بعض باختلاف عدد الأقطاب الرئيسة، فمنها ما يحتوي على قطب واحد ⁦(single pole)⁩، أو قطبين ⁦(two poles)⁩، أو ثلاثة أقطاب ⁦(three poles)⁩، أو أربعة أقطاب ⁦(four poles)⁩، وهي تعمل على توصيل التيار الكهربائي، وفصله عن الحمل في آن واحد، ويبيّن الشكل (2) الآتي نموذجاً لمفتاح تلامسي ذي ثلاثة أقطاب رئيسة:

1. ب.
2. الملامسات المساعدة: يحتوي المفتاح التلامسي على عدد غير محدد من الملامسات المساعدة ⁦(auxiliary contacts)⁩، منها ما هو مفتوح، ومنها ما هو مغلق، وهي تصمّم لتمرير تيار التحكّم، ويتمّ الإشارة إلى الملامس المفتوح بالحرفين ⁦(NO)⁩، كما يتمّ الإشارة إلى الملامس المغلق بالحرفين ⁦(NC)⁩، حيث تكون هذه الملامسات ملازمة للمفتاح الرئيس، أو يمكن إضافتها إليه بطريقة ميكانيكية، ويبيّن الشكل (3) الآتي نموذجاً لملامس مساعد:

تتمّ الإشارة إلى الملامسات الرئيسة، والمساعدة في المفاتيح التلامسية بعدّة رموز واختصارات، تختلف من شركة صانعة إلى أخرى، حيث تشير الأرقام 1-2، 3-4، 5-6، أو الاختصارات ⁦T1-L1⁩، ⁦T2-L2⁩، ⁦T3-L3⁩ إلى بدايات الملامسات الرئيسة، ونهاياتها، كما يتمّ ترميز بدايات الملامسات المساعدة بالأرقام 33، 13،....، ويشير الرَّقْم الأول (3) إلى بداية الملامس المفتوح، ويشير الرَّقْم الثاني (3،1،...) إلى ترتيب الملامس في المفتاح التلامسي، ويتمّ ترميز نهاياتها بالأرقام 34، 14،....، ويشير الرَّقْم الأول (4) إلى نهاية الملامس المفتوح، ويشير الرَّقْم الثاني (3،1،...) إلى ترتيب الملامس في المفتاح التلامسي، كما يتمّ ترميز بدايات الملامسات المساعدة بالأرقام 21-22،31 32-...، ويشير الرَّقْم الأول (1) إلى بداية الملامس المغلق، ويشير الرَّقْم الثاني (2،3،..) إلى ترتيب الملامس في المفتاح التلامسي، ويتمّ ترميز نهاياتها بالأرقام 32، 22،....، ويشير الرَّقْم الأول (2) إلى نهاية الملامس المغلق، ويشير الرَّقْم الثاني (3، 2،...) إلى ترتيب الملامس في المفتاح التلامسي، والشكل (4) الآتي يبيّن طريقة ترقيم الملامسات الرئيسة، والمساعدة في المفتاح التلامسي:

1. ج.
2. الملف ⁦(coil)⁩: سلك معزول، ملفوف فوق بكرة من البلاستيك، وعدد لفات السلك، وسُمكه يعتمد على فرق الجهد، ونوع التيار المتردّد ⁦(AC)⁩، أو المستمرّ ⁦(DC)⁩ الذي سيعمل عليه الملف، حيث إنّ التيار المسحوب يكون قليل القيمة، ويُقدَّر بوَحدة الملي أمبير، ويبيّن الشكل (5) الآتي ملف مفتاح تلامسي:

عند توصيل التيار الكهربائي، عن طريق دارة تحكّم خاصة، يتمغنط القلب الحديدي؛ ما يؤدّي إلى جذب الحافظة تجاه القلب الذي يعمل على تغيير وضع جميع ملامسات التلامس الرئيسة والمساعدة، (⁦NO⁩، ⁦NC⁩) ؛ فتصبح الملامسات المفتوحة مغلقة، والمغلقة مفتوحة، وتبقى على هذا الوضع، حتى ينقطع التيار عن الملف، فيعود القالب المتحرك إلى وضعه الطبيعي، مندفعاً إلى الوراء، عن طريق الزنبرك الموجود بين القالبين، فتعود جميع ملامسات التلامس إلى وضعها الأصلي، كما هو مبيّن في الشكل (6) الآتي:

• أ. الجهد التشغيلي لملف ⁦(coil)⁩ المفتاح التلامسي: يمكن تشغيل ملفاته بجهود مختلفة مستمرّة ⁦(DC)⁩، أو متناوبة ⁦(AC)⁩.
• ب. عدد الملامسات الرئيسة الذي تحدده طبيعة الحمل، ونوعه.
• ج. عدد الملامسات المساعدة المفتوحة، والمغلقة، وَفق تطبيق دارة التحكّم.
• د. شدة تيار الحمل، وقدرته بالحصان، أو الكيلوواط، التي يتمّ بموجبها اختيار سَعَة الملامسات الرئيسة.

تُستخَدم المفاتيح التلامسية في كثير من التطبيقات الصناعية؛ لنقل القدرة الكهربائية، وفي تشغيل المحرّكات الكهربائية، باستخدام طرق تحكّم خاصة، كما تُستخدم في تطبيقات القدرة الكهربائية في الإنارة، والتدفئة.

1. ما المواصفات الفنية للمفاتيح التلامسية؟
2. أشرح مبدأ عمل المرحّلات، والمفاتيح التلامسية.
3. أشرح مبدأ عمل مرحّلات الحماية المختلفة.