ما آلية عمل المفاتيح الكهربائية

2 إجابتان

المفتاح الكهربائي: هو عنصر كهربائي يقطع أو يربط مسارالتيار الكهربائي في الدارة الكهربائية، النوع الأكثر شيوعاً للمفتاح هو جهاز كهروميكانيكي يتكون من مجموعة أو أكثر من الاتصالات الكهربائية المتصلة بالدارات الخارجية.

من أنواع المفاتيح الكهربائية :

المفتاح أحادي القطب (SPST):

وهو المفتاح الكهربائي القلاب حيث يحتوي على وضعيتين اساسيتين وضعية عند الضغط للأسفل تسمح بمرور التيار (on)، فيكون الزر للأعلى بوضعية إيقاف مرور التيار والعكسُ صحيح حيثُ لايمكن موازنتها بالمنتصف .

المفتاح ثنائي القطب (SPDT):

هو المفتاح الكهربائي المنزلق حيث يحتوي على وضعيتين اساسيتين وضعية تسمح بمرور التيار وتسمى (on) ووضعية لاتسمح بمرور التيار وتسمى (off).

المفتاح مزدوج القطب (DPST):

هذا النوع يتألف من موضع ON واحد فقط، ولكن يمكنه تشغيل جهتي الاتصال في آن واحد، بحيث يتم توصيل كل جهة اتصال إدخال بجهة اتصال الإخراج الخاصة بها، وفي وضع إيقاف التشغيل off، يكون كلا المفتاحين في حالة مفتوحة .

مفتاح المفتاح ثلاثي القطب (DPDT):

يمكن استخدام مفتاح ثلاثي القطب من أجل التحكم بالأجهزة مثل الإضاءة ولكن من موقعين مختلفين (من غرفتين مثلاً) يتم ربط جهتي اتصال إدخال بمجموعة جهات الإخراج في موضعين مختلفين .

دفع زر التبديل :

إنه مفتاح اتصال مؤقت يعمل على مرور التيار الدارةعند الضغط على الزر أو قطعه عن الدارة بمجرد إزالة الضغط .

الآلية الداخلية لزر التبديل على تشغيل هاتين الحالتين (بالضغط والتحرير) لزر الضغط. يتكون من جهات اتصال ثابتة ومتحركة، يتم توصيل جهات الاتصال الثابتة منها في سلسلة مع الدارة التي سيتم تبديلها بينما يتم إرفاق جهات الاتصال المنقولة بزر ضغط.

مفتاح الفصل الكهربائي:

يتم تشغيل مفتاح الفصل يدويًا أو دفعه لأعلى أو لأسفل بواسطة مقبض ميكانيكي، كمفاتيح التحكم في الضوء. يتم استخدامها لتبديل التيارات العالية (حتى 10 أمبير) ويمكن أيضًا استخدامها لتبديل التيارات الصغيرة.

أهمية المفاتيح:

إن المفاتيح هي جزء من نظام التحكم وبدونه لا يمكن تحقيق عملية التحكم يقوم المحول بأداء وظيفتين، هما ON بشكل كامل (عن طريق إغلاق جهات الاتصال الخاصة به) أو OFF بالكامل (عن طريق فتح جهات الاتصال الخاصة به).

عندما يتم إغلاق جهات اتصال المفتاح، يقوم المفتاح بإنشاء مسار مغلق للتدفق الحالي وبالتالي يستهلك الحمل الطاقة من المصدر عندما تكون جهات اتصال المفتاح مفتوحة، لن يستهلك الحمل أي طاقة كما هو موضح في الشكل :

هناك العديد من تطبيقات التبديل في مجالات متنوعة مثل المنزل، والسيارات، والصناعية ،والفضاء.

في بعض التطبيقات، يتم استخدام التحويل متعدد الطرق (أسلاك المباني)، في هذه الحالات يتم توصيل مفتاحين أو أكثر للتحكم في الحمل الكهربائي من أكثر من موقع واحد.

يمكن أن تكون المفاتيح من النوع الميكانيكي أو الإلكتروني يجب تنشيط المفاتيح الميكانيكية ماديًا عن طريق تحريك جهات الاتصال الخاصة بها أو الضغط عليها أو تحريرها أو لمسها.

لا تتطلب المفاتيح الإلكترونية أي اتصال مادي للتحكم في الدارة الالكترونية، يتم تنشيط هذه عن طريق عمل أشباه الموصلات.

أكمل القراءة

تحتوي معظم الغرف في منازلنا على مفتاح كهربائي واحد أو أكثر مثبت في الجدار، وظيفة هذا المفتاح التحكم في تجهيزات الإضاءة أو الثريات أو الشمعدانات، وعادة ما يتم تشغيل أو إيقاف تشغيل هذه التجهيزات عند الضغط على تلك المفاتيح.

بشكل عام لا نفكر كثيرًا في آلية عمل المفتاح نفسه، ولا نعرف شيئًا عن كيفية عمله أو أنواعه المتاحة، لكنه أمر مهم عندما نرغب بإجراء صيانة له أو استبداله.

بشكل عام يوجد ثلاثة أنواع من المفاتيح الكهربائية الجدارية التي تستخدم للتحكم في تجهيزات الإضاءة المنزلية، قد تبدو جميعها بالنسبة لك متشابهة في الشكل، لكن لكل منها مبدأ عمل مختلف، وهذه الأنواع هي: المفتاح البسيط أحادي القطب بوضعيتي (ON / OFF)، المفاتيح ثلاثية الاتجاه، المفاتيح رباعية الاتجاه.

  • المفاتيح الكهربائية أحادية القطب (تشغيل / إيقاف): المفتاح أحادي القطب هو مفتاح يقوم فقط بتشغيل المصابيح أو إيقاف تشغيلها من مأخذ جداري واحد، توجد بوابة معدنية محملة بنابض داخل المفاتيح أحادية القطب تفتح وتغلق الدارة الكهربائية المؤدية إلى المصباح.

عندما تبدل إلى وضع التشغيل، تغلق تلك البوابة وتوصل الدارة مما يسمح بتدفق الطاقة عبر المفتاح إلى وحدة الإضاءة، ويبدأ عندها المصباح بالعمل، وعندما تبدل إلى وضع إيقاف التشغيل تفتح البوابة، مما يمنع تدفق الطاقة إلى وحدة الإضاءة ويتوقف المصباح عن العمل.

يستخدم هذا النوع غالبًا في الغرف الصغيرة، حيث يوجد عدد قليل جدًا من المصابيح، وتتعرض هذه الأنواع للتلف بسرعة بسبب مكوناتها الميكانيكية التي تفقد مرونتها مع الزمن.

  • المفاتيح الكهربائية ثلاثية الاتجاهات: تستخدم هذه المفاتيح عندما ترغب بالتحكم بمصباح واحد من موقعين مختلفين على الجدار، ويتم ذلك باستخدام زوجين من هذه المفاتيح معًا، فمثلًا يتم تركيبها في أعلى الدرج وأسلفه، أو في طرفي الرواق، أو عند بابين مختلفين لغرفة كبيرة، ولا يحتوي هذا المفتاح على رمز (تشغيل/ إيقاف) على ذراعه وذلك لاختلاف حالات التشغيل.

من خلال توصيل هذا النوع من المفاتيح نمتلك مساران محتملان يمكن أن يتدفق من خلالهما التيار الكهربائي إلى الضوء، ويكون المسار مكتملًا عندما يكون المفتاحان الجداريان في كلا الموقعين مرفوعان للأعلى أو كلاهما للأسفل.

وعندما تكون حالة المفتاحين مختلفة -أحدهما للأعلى والآخر للأسفل- هذا يعني انقطاع الدارة، وبالتالي لا يوجد تمرير للكهرباء ليعمل الضوء.

تمتلك هذه المفاتيح ثلاثة موصلات داخلية، إضافة لموصل سلك التأريض، يستخدم الموصل الموجود في أسفل الجهة الخلفية للمفتاح للربط مع الخط الساخن لتغذية المفتاح بالطاقة أو للربط مع وحدة الإضاءة وتغذيتها، أما الموصلان العلويان فيستخدمان لربط المفتاح مع بقية المسار والارتباط بالمفتاح الآخر المكمل للدارة.

  • المفاتيح الكهربائية بأربعة اتجاهات: نستخدم مفتاح بأربعة اتجاهات عندما نريد التحكم بالضوء من ثلاثة مواقع أو أكثر، لا تحتاج الكثير من المنازل إلى هذا النوع من المفاتيح، أما المنازل التي تمتلك غرفًا كبيرة جدًا وبعدة مداخل أو تمتلك صالونًا واسعًا يعد استخدامها فيها مفيدًا للتحكم في إضاءة السقف من عدة مواقع. فعلى سبيل المثال يمكن التحكم في ثريا سقف كبيرة عن طريق مفتاح واحد في المدخل الأمامي للغرفة، وآخر عند باب الخروج، ومفتاح ثالث يوضع في نهاية الرواق المؤدي إلى غرف النوم.

تمتلك هذه المفاتيح على الجهة الخلفية أربع موصلات إضافةً لموصل خاص بسلك التأريض، حيث يستخدم اثنان من الموصلات للربط مع خطين ساخنين لتغذية الدارة والمفتاح، أما الموصلين الآخرين يُستخدمان لوصل المفتاح مع بقية المفاتيح لإتمام مسار الدارة.

عادةً يستخدم مفتاح رباعي الاتجاهات مع زوج من المفاتيح ثلاثية الاتجاهات أحدهما يقع في الطرف الأمامي للدارة حيث تُوصل الطاقة من المصدر، والثاني عند النقطة الأقرب لوحدة الإضاءة، ومن الجدير بالذكر أنه يوجد بين كل اثنين من المفاتيح ثلاثية الاتجاهات مفتاح واحد أو أكثر من المفاتيح رباعية الاتجاه.

بشكل أساسي يحتوي المفتاح رباعي الاتجاهات على آلية داخلية على شكل “X” تبدل المسار الكهربائي ذهابًا وإيابًا بين المسارات المحددة بالفعل بين المفتاحين ثلاثي الاتجاهات، لذلك يمكنه عكس مسار كامل لمقاطعة تدفق التيار -وبالتالي إيقاف تشغيل مصباح الإضاءة-، أو عكس مسار مكسور لإكمال الدائرة -وبالتالي تشغيل مصباح الإضاءة-، بمعنى آخر يعمل المفتاح رباعي الاتجاهات على فتح مسار كهربائي مغلق، أو إغلاق مسار مفتوح.

آلية عمل المفاتيح الكهربائية

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما آلية عمل المفاتيح الكهربائية"؟