ما هو المرحلات وكيف تعمل المرحلات؟

تحت الترجمة

ما هو المرحلات وكيف تعمل المرحلات؟

تعد المرحلات مكونات حاسمة في العديد من الأنظمة الكهربائية، حيث تلعب دورًا أساسيًا في التحكم في الدوائر عالية الطاقة بإشارة منخفضة الطاقة. وهي تعمل كمفاتيح تعمل بالكهرباء، مما يسمح بالتحكم في دائرة كهربائية واحدة عن طريق فتح وإغلاق نقاط الاتصال في دائرة أخرى. في هذه المقالة سوف نتعمق في عمل المرحلات وأنواعها المختلفة وتطبيقاتها في مختلف المجالات.

فهم أساسيات المرحلات

التتابع هو مفتاح كهروميكانيكي يتم التحكم فيه بواسطة إشارة كهربائية. وهو يتألف من ملف ومجموعة من اتصالات التبديل. عندما يتم تنشيط الملف، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا يسحب نقاط الاتصال معًا، ويغلق الدائرة. عندما يتم إلغاء تنشيط الملف، يتم فتح نقاط الاتصال، مما يؤدي إلى كسر الدائرة. تسمح هذه الآلية البسيطة والفعالة للمرحلات بالتحكم في الأجهزة عالية الطاقة بأقل قدر من إشارات التحكم.

يمكن تصنيف تشغيل المرحلات إلى نوعين رئيسيين: مفتوح عادة (NO) ومغلق عادة (NC). في المرحل المفتوح عادة، تكون نقاط الاتصال مفتوحة عندما يتم إلغاء تنشيط الملف وتغلق عند تنشيط الملف. على العكس من ذلك، في المرحل المغلق عادة، يتم إغلاق نقاط الاتصال عند إلغاء تنشيط الملف وفتحها عند تنشيط الملف.

أنواع مختلفة من المرحلات

هناك أنواع مختلفة من المرحلات، كل منها مصمم لتطبيقات محددة بناءً على خصائصها وقدراتها. فيما يلي بعض أنواع التتابع الأكثر استخدامًا:

المرحلات الكهرومغناطيسية: هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من المرحلات ويستخدم مغناطيسًا كهربائيًا لتشغيل وصلات التبديل. وهي تستخدم عادة في التطبيقات التي تتطلب تبديل الطاقة العالية، مثل أنظمة التحكم الصناعية وتوزيع الطاقة.

مرحلات الحالة الصلبة: على عكس المرحلات الكهرومغناطيسية، لا تحتوي مرحلات الحالة الصلبة على أجزاء متحركة وتستخدم أجهزة أشباه الموصلات مثل الترانزستورات لتبديل جهات الاتصال. إنها توفر العديد من المزايا، بما في ذلك سرعات التبديل الأعلى، والعمر الأطول، والتشغيل الصامت، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تكون فيها الضوضاء والاهتزاز موضع قلق.

مرحلات تأخير الوقت: كما يوحي الاسم، تم تصميم مرحلات تأخير الوقت لإحداث تأخير في تشغيل جهات الاتصال. وهي تُستخدم بشكل شائع في تطبيقات مثل التحكم في المحركات، والعمليات الصناعية، والتحكم في الإضاءة، حيث يكون التوقيت الدقيق أمرًا بالغ الأهمية.

المرحلات الوقائية: تم تصميم هذه المرحلات خصيصًا لحماية الأنظمة والمعدات الكهربائية من الأعطال والأحمال الزائدة والظروف غير الطبيعية الأخرى. يتم استخدامها بشكل شائع في أنظمة توزيع الطاقة والمحطات الفرعية والمرافق الصناعية لمنع الضرر وضمان سلامة المعدات والموظفين.

مرحلات القصب: تستخدم مرحلات القصب مفتاحًا من القصب محاطًا بأنبوب زجاجي ويتم تشغيله بواسطة ملف كهرومغناطيسي. فهي مدمجة الحجم وذات موثوقية عالية، وغالبًا ما تستخدم في التطبيقات ذات المساحة المحدودة، مثل معدات الاتصالات والأجهزة الطبية.

تطبيقات المرحلات في مختلف المجالات

المرحلات لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف الصناعات والقطاعات. تتضمن بعض الاستخدامات الأكثر شيوعًا للمرحلات:

التحكم الصناعي: تستخدم المرحلات على نطاق واسع في أنظمة التحكم الصناعية للتحكم في المحركات والمضخات والصمامات وغيرها من المعدات الثقيلة. إنها توفر طريقة مريحة وموثوقة لتبديل الأحمال عالية الطاقة بإشارات تحكم منخفضة الطاقة.

أنظمة السيارات: في السيارات، يتم استخدام المرحلات لوظائف مختلفة مثل التحكم في المصابيح الأمامية، والبوق، ومضخة الوقود، ومراوح التبريد. إن قدرة المرحلات على التعامل مع الأحمال عالية التيار تجعلها مثالية لتطبيقات السيارات.

أتمتة المنزل: تلعب المرحلات دورًا حاسمًا في أنظمة التشغيل الآلي للمنزل، حيث يتم استخدامها للتحكم في الأضواء وأنظمة التدفئة وأجهزة الإنذار الأمنية وغيرها من الأجهزة المنزلية. إنها تمكن المستخدمين من أتمتة الأجهزة المختلفة في منازلهم والتحكم فيها عن بعد.

الاتصالات: في معدات الاتصالات، يتم استخدام المرحلات لتبديل الإشارات ومراقبة الخط والوظائف الحيوية الأخرى. فهي ضرورية لضمان خدمات اتصالات موثوقة وغير منقطعة.

توزيع الطاقة: المرحلات هي مكونات أساسية في أنظمة توزيع الطاقة لحماية المعدات من الأحمال الزائدة والدوائر القصيرة والأخطاء الأخرى. أنها تساعد في الحفاظ على استقرار وموثوقية الشبكة الكهربائية.

موجز

باختصار، المرحلات هي مكونات متعددة الاستخدامات وأساسية في الأنظمة الكهربائية، مما يوفر طريقة مريحة وفعالة للتحكم في الدوائر عالية الطاقة بإشارات منخفضة الطاقة. مع أنواع مختلفة مصممة لتطبيقات محددة، تجد المرحلات استخدامًا واسع النطاق في الأنظمة الصناعية والسيارات والأتمتة المنزلية والاتصالات السلكية واللاسلكية وأنظمة توزيع الطاقة. يعد فهم مبادئ المرحلات وتطبيقاتها أمرًا بالغ الأهمية للمهندسين والفنيين والمتحمسين العاملين في مجال الأنظمة الكهربائية والإلكترونية.