تُعد المكونات الكهربائية الصناعية من أهم العناصر التي تعتمد عليها المصانع والآلات والأنظمة الكهربائية في التشغيل والتحكم والحماية. وتختلف وظيفة كل مكوّن حسب مكانه داخل الدارة الكهربائية، فهناك مكونات مخصصة للحماية، وأخرى للتحكم، وأخرى لتشغيل المحركات، بالإضافة إلى الحساسات وأجهزة القياس وأنظمة الأتمتة الصناعية.
فهم هذه المكونات يساعد الكهربائي والتقني والمبتدئ على قراءة اللوحات الكهربائية وفهم طريقة عمل الآلات الصناعية وتشخيص الأعطال بشكل أفضل.
في هذا الدليل سنتعرف على أهم المكونات الكهربائية الصناعية، مع الاسم بالعربية والفرنسية، وتعريف مبسط، ودور كل مكوّن واستخداماته.
أولاً: مكونات الحماية الكهربائية
1. القاطع الآلي — Disjoncteur
التعريف
القاطع الآلي هو جهاز كهربائي يستخدم لحماية الدارة الكهربائية من التيارات غير الطبيعية، مثل تيار القصر والتحميل الزائد، حسب نوع القاطع وتصميمه.
الدور
يقوم بفصل التغذية الكهربائية عند حدوث عطل يتجاوز حدود الحماية المحددة، مما يساعد على حماية الأسلاك والمعدات الكهربائية.
أين يستخدم؟
يستخدم في اللوحات الكهربائية الصناعية ولوحات التوزيع ودوائر تغذية الآلات.
2. المصهر — Fusible
التعريف
المصهر هو عنصر حماية يحتوي على سلك أو عنصر قابل للانصهار عند مرور تيار يتجاوز القيمة المسموح بها.
الدور
عند حدوث تيار زائد أو قصر كهربائي، ينصهر العنصر الداخلي ويفصل الدارة لحماية المعدات والأسلاك.
أين يستخدم؟
يستخدم في دوائر القدرة والتحكم وحماية الأجهزة والمعدات الإلكترونية والكهربائية.
3. القاطع التفاضلي — Interrupteur différentiel
التعريف
القاطع التفاضلي هو جهاز يراقب الفرق بين التيار الذي يدخل إلى الدارة والتيار الذي يعود منها.
الدور
عند اكتشاف تسرب للتيار نحو الأرض، يمكنه فصل التغذية للمساعدة في حماية الأشخاص والمعدات، حسب نوع الجهاز وحساسيته.
أين يستخدم؟
يستخدم في اللوحات الكهربائية، خصوصاً في الدوائر التي تتطلب حماية من تيارات التسرب الأرضي.
4. قاطع حماية المحرك — Disjoncteur moteur
التعريف
هو جهاز مخصص لحماية المحركات الكهربائية، ويمكن أن يجمع في جهاز واحد وظائف مثل الحماية من القصر والحمل الزائد وفق نوعه وإعداداته.
الدور
يحمي المحرك من بعض حالات التيار الزائد والقصر، ويسمح كذلك بفصل المحرك يدوياً.
أين يستخدم؟
يستخدم بشكل واسع في دوائر تشغيل المحركات الصناعية.
ثانياً: مكونات التحكم في الدوائر الصناعية
5. الكونتاكتور — Contacteur
التعريف
الكونتاكتور هو جهاز كهروميكانيكي يستخدم لفتح وإغلاق دارة القدرة بواسطة ملف كهربائي يسمى Coil.
الدور
عند تغذية ملف الكونتاكتور، تتحرك نقاط التلامس وتسمح بمرور التيار إلى الحمل، مثل المحرك الكهربائي.
أين يستخدم؟
يستخدم في تشغيل وإيقاف المحركات والمضخات والضواغط والمراوح والعديد من الأحمال الصناعية.
الكونتاكتور مصمم خصوصاً للتبديل المتكرر للأحمال مثل المحركات، بينما توجد أجهزة أخرى مخصصة للحماية.
6. الريليه الحراري — Relais thermique
التعريف
الريليه الحراري هو جهاز حماية يستخدم لحماية المحرك من الحمل الزائد المستمر وارتفاع التيار لفترة معينة.
الدور
يراقب التيار المار في أطوار المحرك، وعند استمرار الحمل الزائد يقوم بتغيير حالة نقاطه المساعدة، مما يؤدي عادةً إلى فصل ملف الكونتاكتور وإيقاف المحرك.
ملاحظة مهمة
الريليه الحراري لا يُعتبر بديلاً عن حماية القصر بواسطة القاطع أو المصهر.
7. الريليه المساعد — Relais auxiliaire
التعريف
الريليه جهاز كهروميكانيكي أو إلكتروني يسمح بالتحكم في نقاط كهربائية بواسطة إشارة تحكم.
الدور
يستخدم لتكبير عدد نقاط التحكم، أو فصل دارة التحكم عن دارة أخرى، أو تنفيذ وظائف منطقية بسيطة.
أين يستخدم؟
في دوائر التحكم الصناعية، ودوائر PLC، وأنظمة الإشارات والحماية.
8. زر الضغط — Bouton poussoir
التعريف
زر الضغط هو جهاز تحكم يدوي يستخدم لإرسال أمر كهربائي عند الضغط عليه.
الأنواع
- NO: Normally Open — مفتوح عادةً.
- NC: Normally Closed — مغلق عادةً.
الدور
يستخدم لإعطاء أوامر مثل Start وStop وReset.
9. زر التوقف الاضطراري — Arrêt d'urgence
التعريف
هو جهاز تحكم مخصص لإيقاف الآلة بسرعة عند حدوث حالة خطرة أو طارئة.
الدور
يُستخدم لإيقاف الحركة أو الطاقة الخطرة وفق تصميم دائرة السلامة الخاصة بالآلة.
أين يستخدم؟
في الآلات وخطوط الإنتاج والمصانع ومختلف المعدات الصناعية.
10. مفتاح الاختيار — Sélecteur
التعريف
هو مفتاح يسمح للمستخدم باختيار وضع تشغيل معين.
أمثلة
- Manuel — يدوي
- Automatique — أوتوماتيكي
- Arrêt — توقف
الدور
يستخدم لتحديد طريقة تشغيل الآلة أو النظام الصناعي.
ثالثاً: أجهزة الإشارة والقياس
11. لمبة الإشارة — Voyant lumineux
التعريف
هي لمبة كهربائية تستخدم لإظهار حالة معينة في الدارة.
الدور
يمكن أن تشير مثلاً إلى:
- وجود التغذية.
- تشغيل المحرك.
- وجود عطل.
- توقف الآلة.
الألوان
تختلف دلالة الألوان حسب المعيار وتصميم الآلة، لذلك يجب الرجوع إلى مخطط ومواصفات النظام.
12. جهاز قياس التيار — Ampèremètre
التعريف
الأمبيرمتر جهاز يستخدم لقياس شدة التيار الكهربائي.
الدور
يساعد التقني على مراقبة التيار ومعرفة ما إذا كانت قيمة التشغيل قريبة من القيمة المتوقعة.
13. جهاز قياس الجهد — Voltmètre
التعريف
الفولتميتر جهاز يستخدم لقياس فرق الجهد الكهربائي.
الدور
يستخدم لفحص وجود الجهد وقيمته بين نقطتين في الدارة.
رابعاً: مكونات تشغيل المحركات
14. المحرك الكهربائي — Moteur électrique
التعريف
المحرك الكهربائي هو آلة تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية.
الدور
يُستخدم لإنتاج الحركة اللازمة لتشغيل الآلات.
أمثلة على الاستخدام
- المضخات.
- المراوح.
- الضواغط.
- السيور الناقلة.
- الآلات الصناعية.
15. مغير السرعة — Variateur de fréquence
التعريف
مغير التردد هو جهاز إلكتروني يستخدم للتحكم في سرعة المحرك الكهربائي، خصوصاً محركات التيار المتناوب، عن طريق التحكم في التردد والجهد وفق طريقة التحكم المستخدمة.
الدور
يسمح بالتحكم في سرعة المحرك وتسارعه وتباطئه، ويمكن أن يوفر وظائف حماية ومراقبة حسب نوع الجهاز.
أين يستخدم؟
في المضخات والمراوح والسيور الناقلة والآلات الصناعية.
16. بادئ التشغيل التدريجي — Démarreur progressif
التعريف
هو جهاز إلكتروني يستخدم لتقليل صدمة الإقلاع عند تشغيل المحركات.
الدور
يساعد على التحكم في عملية بدء وإيقاف المحرك بشكل تدريجي، مما يقلل من بعض التأثيرات الناتجة عن التشغيل المباشر.
خامساً: الحساسات الصناعية
17. الحساس الحثي — Capteur inductif
التعريف
الحساس الحثي هو جهاز استشعار يستخدم لاكتشاف الأجسام المعدنية دون الحاجة إلى لمسها.
الدور
يحوّل وجود جسم معدني بالقرب منه إلى إشارة كهربائية يمكن استخدامها في نظام التحكم أو PLC.
الاستخدام
يستخدم بكثرة في خطوط الإنتاج والآلات وأنظمة العد وتحديد الموضع.
18. الحساس السعوي — Capteur capacitif
التعريف
الحساس السعوي هو جهاز استشعار يستطيع اكتشاف مواد مختلفة حسب مبدأ التغير في السعة الكهربائية.
الدور
يمكن استخدامه للكشف عن مواد غير معدنية أيضاً، حسب نوع الحساس والتطبيق.
الاستخدام
يستخدم في مراقبة مستوى بعض المواد واكتشاف وجود الأجسام.
19. الحساس الضوئي — Capteur photoélectrique
التعريف
الحساس الضوئي يستخدم الضوء لاكتشاف وجود جسم أو مروره.
الدور
عند قطع الشعاع الضوئي أو تغيره، يقوم الحساس بإرسال إشارة إلى نظام التحكم.
الاستخدام
يستخدم في خطوط التعبئة والتغليف والعد والكشف عن المنتجات.
20. مفتاح نهاية المشوار — Fin de course
التعريف
هو جهاز يستخدم لاكتشاف وصول جزء ميكانيكي إلى موضع محدد.
الدور
يعطي إشارة كهربائية عند الوصول إلى نهاية الحركة أو نقطة معينة.
الاستخدام
يستخدم في الأبواب الآلية والآلات الصناعية والأنظمة الميكانيكية.
سادساً: مكونات الأتمتة الصناعية
21. المتحكم المنطقي المبرمج — PLC / Automate programmable
التعريف
PLC هو جهاز إلكتروني قابل للبرمجة يستخدم للتحكم في الآلات والعمليات الصناعية.
طريقة العمل
يستقبل إشارات من الحساسات والأزرار عبر مداخل PLC، ثم ينفذ البرنامج المخزن داخله، وبعد ذلك يرسل أوامر إلى المخارج للتحكم في الكونتاكتورات والريليهات والمشغلات وغيرها.
الدور
يقوم PLC بتنفيذ منطق التحكم في الآلة بشكل أوتوماتيكي.
الاستخدام
يستخدم في خطوط الإنتاج والآلات والمضخات والمصانع وأنظمة الأتمتة الصناعية.
22. واجهة الإنسان والآلة — HMI
التعريف
HMI هي واجهة تسمح للمشغل بالتفاعل مع الآلة أو النظام الصناعي.
الدور
يمكن من خلالها:
- تشغيل وإيقاف بعض الوظائف.
- مشاهدة حالة الآلة.
- عرض القيم والقياسات.
- إظهار رسائل الأعطال.
- تعديل بعض الإعدادات حسب صلاحيات النظام.
23. مزود الطاقة — Alimentation
التعريف
مزود الطاقة هو جهاز يحول الجهد الكهربائي إلى جهد مناسب لتغذية دوائر التحكم والأجهزة الإلكترونية.
مثال
مزود طاقة 24V DC يستخدم بشكل واسع في دوائر التحكم الصناعية.
الدور
توفير جهد مستقر ومناسب للحساسات والـPLC والريليهات وأجهزة التحكم.
24. المحول الكهربائي — Transformateur
التعريف
المحول الكهربائي جهاز كهربائي يستخدم لتحويل مستوى الجهد المتناوب من قيمة إلى أخرى.
الدور
يمكن استخدامه لتوفير جهد مناسب لدوائر معينة أو لعزل بعض الدوائر كهربائياً، حسب تصميم المحول.
سابعاً: مكونات اللوحة الكهربائية
25. طرف التوصيل — Bornier
التعريف
الـBornier هو مجموعة من نقاط التوصيل المستخدمة لتنظيم وربط الأسلاك داخل اللوحة الكهربائية.
الدور
يسهل توصيل الأسلاك القادمة من الحساسات والمحركات والأجهزة الخارجية مع مكونات اللوحة.
الفائدة
يساعد على تنظيم الأسلاك وتسهيل الصيانة واكتشاف الأعطال.
26. سكة التثبيت — Rail DIN
التعريف
Rail DIN هي سكة معدنية تستخدم لتثبيت العديد من المكونات داخل اللوحات الكهربائية.
الدور
تسمح بتركيب القواطع والريليهات وأجهزة الحماية ومكونات التحكم بطريقة منظمة.
27. قناة الأسلاك — Goulotte
التعريف
هي قناة بلاستيكية تستخدم لتنظيم وحماية الأسلاك داخل اللوحة الكهربائية.
الدور
تساعد على ترتيب الأسلاك وتحسين شكل اللوحة وتسهيل عمليات الصيانة.
28. نظام التأريض — Mise à la terre
التعريف
التأريض هو نظام كهربائي يربط الأجزاء المعدنية المناسبة بمنظومة الأرضي وفق تصميم المنشأة ومتطلبات الحماية.
الدور
يساهم في توفير مسار لتيارات العطل الأرضية والمساعدة على تشغيل وسائل الحماية، كما يقلل من مخاطر ظهور جهد خطير على الأجزاء المعدنية.
كيف تعمل هذه المكونات معاً؟
في نظام صناعي بسيط لتشغيل محرك، يمكن أن نجد عدة مكونات تعمل معاً:
القاطع → الكونتاكتور → الريليه الحراري → المحرك
القاطع يوفر حماية مناسبة للدارة، والكونتاكتور يقوم بعملية الفصل والوصل أثناء التحكم، بينما يتولى الريليه الحراري مراقبة حالة الحمل الزائد للمحرك. هذا الجمع بين الحماية والتحكم وحماية الحمل شائع في دوائر تشغيل المحركات.
وفي نظام أكثر تطوراً يمكن إضافة:
حساسات → PLC → كونتاكتور أو Variateur → محرك
حيث ترسل الحساسات المعلومات إلى PLC، ويقوم PLC بمعالجة البرنامج ثم يعطي الأوامر المناسبة إلى أجهزة الخرج للتحكم في الآلة.
خلاصة
المكونات الكهربائية الصناعية ليست أجهزة منفصلة تعمل بشكل عشوائي، بل تعمل معاً ضمن نظام متكامل.
فأجهزة الحماية تحافظ على الدارة والمعدات، وأجهزة التحكم تسمح بتشغيل وإيقاف الأحمال، والحساسات تقوم بجمع المعلومات من الآلة، بينما يقوم PLC بمعالجة هذه المعلومات واتخاذ القرارات، ثم تقوم أجهزة مثل الكونتاكتورات والـVariateurs والمحركات بتنفيذ الأوامر.
إن فهم وظيفة كل مكوّن هو خطوة أساسية لكل شخص يريد تعلم الكهرباء الصناعية والأتمتة الصناعية وPLC.
مقطع توضحي يشرح مكونات الأرموار :
التعليقات