سیستم استپ استارت با یک شستی یکی از ساده‌ ترین و درعین‌ حال کاربردی‌ ترین روش‌های کنترل بارهای الکتریکی در مدارهای فرمان صنعتی است. این سیستم که به آن «کنترل دو سیمه» نیز گفته می‌شود، امکان روشن و خاموش کردن کنتاکتور یا بارهایی مثل الکتروموتور سه‌ فاز را تنها با یک شستی فراهم می‌کند. در واقع، برخلاف سیستم‌های رایج دو یا سه‌ شستی، اینجا یک کلید تک‌ پل هر دو فرمان شروع و توقف را صادر می‌کند و اپراتور به شستی جداگانه استپ نیاز ندارد.

در این روش، فشردن شستی یک فرمان RUN به مدار می‌فرستد و رها کردن یا فشردن مجدد همان شستی موجب توقف می‌شود. بسیاری از سازندگان مثل Schneider Electric نیز این عملکرد را در تعریف ورودی‌های دو سیمه معرفی کرده‌اند: «فعال شدن ورودی برابر است با راه‌ اندازی و غیرفعال شدن آن برابر است با توقف.»

عملکرد سیستم استپ استارت یک‌ شستی

در قلب این سیستم، یک کنتاکتور و یک کنتاکت خودنگهدار (Seal-in) قرار دارد که عملکرد آن را می‌توان در سه مرحله خلاصه کرد:

فشردن شستی برای راه‌ اندازی

وقتی اپراتور شستی را فشار می‌دهد، بوبین کنتاکتور انرژی‌ دار می‌شود و کنتاکتور وصل می‌گردد. در همین لحظه، کنتاکت کمکی خودنگهدار نیز بسته می‌شود تا حتی پس از رها کردن شستی، مدار فرمان همچنان به بوبین برق برساند. به این حالت Latch نیز گفته می‌شود.

حفظ وضعیت روشن

تا زمانی که مسیر خودنگهدار برقرار باشد و تغذیه مدار قطع نشود، کنتاکتور روشن می‌ماند. همین ویژگی ساده سبب شده این نوع کنترل در ماشین‌ آلات سبک بسیار محبوب باشد.

فشردن دوباره شستی برای توقف

در بسیاری از شستی‌های یک‌ کلیده، یک کنتاکت NO و یک کنتاکت NC وجود دارد. فشردن دوباره شستی مسیر فرمان را قطع می‌کند، بوبین بدون تغذیه می‌ماند و کنتاکتور آزاد می‌شود.

بنابراین دستگاه خاموش می‌شود.در حقیقت، سیستم دقیقاً مشابه یک کلید فشاری پوش‌آن/پوش‌آف عمل می‌کند: بار اول روشن، بار دوم خاموش.

مزایا و معایب استفاده از یک شستی

مزایا:

  • کاهش هزینه و پیچیدگی سیم‌ بندی و نصب.
  • مناسب برای کنترل بارهای سبک و سیستم‌های ساده.
  • استفاده آسان و قابل فهم برای اپراتورهای کم‌تجربه.
  • عملکرد شفاف در مدارهای آنالوگ یا تثبیت‌ شده.

معایب:

  • کاهش ایمنی به دلیل عدم وجود شستی توقف مستقل.
  • خطر روشن شدن خودکار سیستم پس از قطع برق.
  • توقف اضطراری ممکن است به‌خوبی انجام نشود، زیرا شستی استپ جداگانه وجود ندارد.
  • استانداردهای ایمنی توصیه می‌کنند شستی توقف باید اولویت داشته و از کنتاکت NC استفاده شود.

کاربردهای صنعتی استپ استارت یک‌ شستی

این سیستم معمولاً در جاهایی استفاده می‌شود که عملیات روشن و خاموش‌ سازی ساده بوده و نیاز به سطح ایمنی بالا وجود ندارد.در کاربردهای ساده مانند کنترل پمپ‌های آب، روشن و خاموش‌ کردن فن‌ها، نوار نقاله‌های سبک، کمپرسورهای کوچک و دستگاه‌های نیمه‌ صنعتی به‌ کار می‌رود. در همه این موارد، فشردن شستی مدار را وصل کرده، خودنگهدار آن را حفظ می‌کند و با فشردن دوباره، مدار قطع می‌شود.

شماتیک کلی مدار استپ استارت یک‌ شستی

در مدارهای استپ استارت یک‌ شستی، شماتیک کلی شامل موارد زیر است:

  • یک کنتاکتور با بوبین رابط برای قطع و وصل جریان اصلی
  • یک شستی تک‌ پل با کنتاکت معمولاً باز (NO) برای فرمان استارت
  • یک مسیر قفل‌ شدنی (Seal-in) از طریق کنتاکت کمکی کنتاکتور برای حفظ مدار پس از فشردن شستی
  • اجزای حفاظتی مانند فیوز فرمان، کنتاکت کنترل فاز، بیمتال که در بالادست مدار قرار می‌گیرند

پس از قرار دادن شستی و اتصال آن به بوبین کنتاکتور، فشردن شستی اول جریان را برقرار می‌کند و فشردن مجدد مدار را قطع می‌کند. این طراحی ساده، کنترل دو حالته روشن/خاموش را با یک شستی واحد فراهم می‌کند.برای آشنایی با مدار شستی استپ استارت، این شماتیک پایه‌ای بهترین نقطه شروع برای مهندسین تازه‌کار و اپراتورها است.

نکات ایمنی مهم

  • در هر سیستمی که از یک شستی استفاده می‌شود، توصیه می‌شود شستی توقف اضطراری قرمز قارچی جداگانه در مدار قرار گیرد.
  • تجهیزات حفاظتی باید پیش از شستی و به صورت سری نصب شوند تا در هر خطایی، مدار بلافاصله قطع شود.
  • از نظر مهندسی ایمنی، توقف باید همیشه ترجیح داده شود و نباید وابسته به عملکرد کنتاکت‌های NO باشد.

جمع ‌بندی

مدار استپ استارت با یک شستی راه‌حلی ساده، کم‌ هزینه و کاربردی برای کنترل موتور در سیستم‌های سبک است. مزیت اصلی آن سادگی و کاهش قطعات است، اما از طرف دیگر به دلیل محدودیت‌های ایمنی، برای کاربردهای مهم و حساس توصیه نمی‌شود. انتخاب این سیستم باید با توجه به استانداردها، نوع بار و سطح ایمنی موردنیاز انجام شود.