ABB VD4 سرکٹ بریکر آپریٹنگ میکانزم کی ساخت اور اصول

دی VD4، ABB کا مشہور میڈیم وولٹیج سرکٹ بریکر، دنیا بھر میں تقریباً 10 لاکھ یونٹ فروخت کر چکا ہے۔ اس کی وشوسنییتا کے باوجود، خرابیاں ہوتی ہیں، خاص طور پر آپریٹنگ میکانزم میں۔ دیکھ بھال کرنے والے اہلکار ABB کے دستور العمل پر انحصار کرتے ہیں، لیکن تفصیلی گائیڈز کی کمی ہے۔ ختم شدہ VD4 کو الگ کرکے، مصنف عملی کام میں مدد کرنے کے لیے بصیرت فراہم کرتا ہے۔

VD4 میکانزم ایک پلانر اسکرول اسپرنگ اور مین شافٹ کی خصوصیات رکھتا ہے، جس میں پوزیشن مینٹیننس اور کنورژن کے لیے ملٹی اسٹیج ٹرپنگ، کیم لیور کے ذریعے آؤٹ پٹ ہوتی ہے۔

1. توانائی کا ذخیرہ:

VD4 مستحکم پلانر اسکرول اسپرنگس کا استعمال کرتا ہے، روایتی چشموں کے مقابلے میکانزم کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔

ترمیم شدہ متن:

تصویر 1: پلین اسکرول اسپرنگ

جیسا کہ تصویر 1 میں دکھایا گیا ہے، ہوائی جہاز کے اسکرول اسپرنگ کا ایک سرا مین شافٹ سے محفوظ ہے، جبکہ دوسرا سرا اسپرنگ کیسنگ سے منسلک ہے۔ توانائی کے ذخیرہ کے دوران، والیٹ اسپرنگ کا مین شافٹ اینڈ ساکن رہتا ہے، اور انرجی سٹوریج موٹر یا انرجی سٹوریج راکر سپرنگ کیسنگ کو گھڑی کی سمت میں گھماتا ہے (جیسا کہ میکانزم کے بائیں جانب سے دیکھا جاتا ہے؛ ایک ہی سمت ہر جگہ لاگو ہوتی ہے) ریچیٹ پاول، چین اور بڑے گیئر کے ذریعے، اس طرح اسکرول اسپرنگ کو تناؤ دیتا ہے۔

جب بات کھولنے اور بند کرنے کی کارروائیوں کی ہو تو، اسکرول اسپرنگ کا شیل اینڈ فکس ہوجاتا ہے، اور ٹرپنگ میکانزم کے جاری ہونے پر، مین شافٹ اسکرول اسپرنگ کی ڈرائیو کے نیچے گھڑی کی سمت میں گھومتا ہے، اپنی ذخیرہ شدہ توانائی کو آؤٹ پٹ کرتا ہے۔

یہ دیکھتے ہوئے کہ VD4 پلانر اسکرول اسپرنگ کا استعمال کرتا ہے، اسپرنگ کی "غیر چارج شدہ" اور "اسٹور" حالتوں کے درمیان منتقلی زیادہ تر موسم بہار سے چلنے والے میکانزم سے مختلف ہے۔ اس میں اسکرول اسپرنگ شیل پر ایک گیپ فکسڈ انتظام شامل ہے، جس میں ایک ڈسک کی کوآرڈینیشن، مین شافٹ پر چسپاں ایک معاون کیم، اور انرجی اسٹوریج کنیکٹنگ راڈ پر نصب ایک رولر شامل ہے۔ آسان الفاظ میں، توانائی کا ذخیرہ مکمل ہونے کے بعد، انرجی اسٹوریج کنیکٹنگ راڈ سے چلنے والا رولر، ڈسک پر ایک نشان میں لگ جاتا ہے۔ نتیجتاً، توانائی کا ذخیرہ کنیکٹنگ راڈ ایک مخصوص زاویے پر گھومتا ہے، جس سے متعلقہ توانائی ذخیرہ کرنے والے معاون رابطے اور توانائی ذخیرہ کرنے والے مکینیکل اشارے کو "انرجی سٹورڈ" حالت میں جانے کا اشارہ ملتا ہے۔ اس کے برعکس، سرکٹ بریکر کے بند ہونے کے عمل کے دوران، معاون کیم کا زیادہ سے زیادہ رداس ڈسک کے خلا کو عبور کرتا ہے، رولر کو واپس ڈسک کے بیرونی کنارے کی طرف دھکیلتا ہے۔ یہ عمل انرجی سٹوریج کنیکٹنگ راڈ کو اس کے اصل زاویہ پر واپس لے جاتا ہے، جس سے انرجی سٹوریج سے متعلق معاون رابطہ اور انرجی سٹوریج مکینیکل انڈیکیٹر "نان انرجی سٹورڈ" حالت میں واپس آجاتا ہے۔

شکل 2: انرجی سٹوریج اسٹیٹ ٹرانزیشن کا اسکیمیٹک ڈایاگرام

یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ روایتی VD4 سوئچ کی صورت میں جو توانائی کے ذخیرہ کے بغیر کھلی پوزیشن میں ہے، پلانر اسکرول اسپرنگ کے اندر توانائی کی ایک قابل ذکر مقدار محفوظ رہتی ہے۔ لہذا، حفاظتی احتیاطی تدابیر اب بھی لینی چاہئیں۔

2. ٹرپ ماڈیول

VD4 سوئچ آپریٹنگ میکانزم کا ٹرپ ماڈیول ایک چیکنا اور مخصوص ڈیزائن کا حامل ہے۔ اس کی ظاہری پیچیدگی کے باوجود، اسے ختم کرنے اور تجزیہ کرنے پر، پورے ٹرپنگ ماڈیول کو تین بنیادی ٹرپنگ ڈھانچوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:

پہلے مرحلے کا ٹرپنگ ڈھانچہ فرنٹ رولر اور بڑے پنکھے کی شکل والی پلیٹ کی بریک ڈسک پر مشتمل ہوتا ہے، جو ایک خصوصی "ڈیٹینٹ + رولر" ٹرپنگ ڈھانچہ کے طور پر کام کرتا ہے۔ دوسرے مرحلے میں پنکھے کی شکل کی بڑی پلیٹ اور بڑے ہاف شافٹ پر مشتمل ہے، جو ایک عام "ہاف شافٹ + پنکھے کی شکل والی پلیٹ" ٹرپنگ ڈھانچہ بناتا ہے۔ تیسرے مرحلے میں اوپننگ ہاف شافٹ، اوپننگ پنکھے کی شکل والی پلیٹ، بند ہونے والی ہاف شافٹ اور بند ہونے والی پنکھے کی شکل والی پلیٹ شامل ہے، جو مل کر "ہاف شافٹ + پنکھے کی شکل والی پلیٹ" ٹرپنگ کلیمپ کے امتزاج کے دو سیٹ بناتی ہے۔

شکل 3: ٹرپ ماڈیول کا ساختی خاکہ

VD4 سوئچ آپریٹنگ میکانزم کا ٹرپ ماڈیول ہولڈنگ اور ٹرپنگ دونوں کام کرتا ہے۔ آئیے ان افعال کو تفصیل سے دیکھتے ہیں۔

ہولڈنگ فنکشن:

مثال کے طور پر اختتامی پوزیشن کو لے کر، ایک بار اختتامی کارروائی مکمل ہونے کے بعد، بڑے پنکھے کی شکل والی پلیٹ کا سامنے والا رولر بریک ڈسک پر متعلقہ سلاٹ میں گر جاتا ہے۔ اس مقام پر، بڑے آدھے شافٹ کو کھولنے اور بند ہونے والی سیکٹر پلیٹوں کے ذریعے بننے والے پنسر ڈھانچے کے ذریعے محفوظ طریقے سے رکھا جاتا ہے۔ یہ بڑی سیکٹر پلیٹوں کے سامنے والے رولرس کو اٹھانے سے روکتا ہے، مؤثر طریقے سے بریک ڈسک کو لاک کرتا ہے اور مین شافٹ کو بند ہونے کی پوزیشن میں برقرار رکھتا ہے۔

ٹرپنگ فنکشن:

اب، مثال کے طور پر اوپننگ ایکشن کا استعمال کرتے ہوئے ٹرپنگ فنکشن پر غور کریں۔ جب میکانزم کو افتتاحی کمانڈ موصول ہوتی ہے، تو افتتاحی نصف محور ایک مخصوص زاویہ سے گھڑی کی سمت میں گھومتا ہے۔ اس حرکت کی وجہ سے کھلنے والی پنکھے کی پلیٹ اپنا عارضی فلکرم کھو دیتی ہے اور گھڑی کی سمت میں گھومتی ہے، پنسر کی شکل کے سپورٹ ڈھانچے کو منتشر کر دیتی ہے جو پنکھے کی شکل کی پلیٹوں کو کھولنے اور بند کرنے سے بنتی ہے۔ نتیجتاً، بڑا نصف محور واپسی کے موسم بہار کی کارروائی کے تحت گھڑی کی مخالف سمت میں گھومتا ہے، جس سے پنکھے کی شکل کی بڑی پلیٹ جاری ہوتی ہے۔ اس کے بعد پنکھے کی شکل کی بڑی پلیٹ واپسی کے موسم کی کارروائی کے تحت سامنے والے رولر کو اٹھاتی ہے، بریک ڈسک کو جاری کرتی ہے۔ بریک ڈسک اسکرول اسپرنگ کی کارروائی کے تحت گھڑی کی سمت میں گھومتی ہے، افتتاحی کارروائی شروع کرتی ہے۔

افتتاحی عمل کے دوران، افتتاحی اور اختتامی پوزیشن کے معاون شافٹ پر جڑنے والی چھڑی (جیسا کہ شکل 4 میں دکھایا گیا ہے) افتتاحی سیکٹر پلیٹ کو دوبارہ سیٹ کرنے کے لیے دھکیلتا ہے اور اسے افتتاحی ہاف شافٹ کے ساتھ دوبارہ جوڑتا ہے۔ یہ کلیمپ کی شکل کے سپورٹ ڈھانچے کو دوبارہ قائم کرتا ہے جو افتتاحی اور بند ہونے والی سیکٹر پلیٹوں سے بنتا ہے اور بڑے آدھے شافٹ کو اس کے اصل زاویہ پر واپس دھکیل دیتا ہے۔ اس کے ساتھ ہی، بریک ڈسک کے دونوں اطراف کی معاون ڈسکیں پنکھے کی شکل والی بڑی پلیٹ کے پچھلے رولرس پر کام کرتی ہیں کیونکہ وہ مرکزی شافٹ کے ساتھ گھومتی ہیں۔ یہ بڑی پنکھے کی شکل والی پلیٹ کے پچھلے حصے کو اٹھاتا ہے اور سامنے والے حصے کو نیچے کرتا ہے، اسے اگلے رولر کو بریک ڈسک پر لاک کرنے کے لیے تیار کرتا ہے۔

شکل 4: کھولنے اور بند کرنے کی پوزیشن معاون شافٹ کنیکٹنگ راڈ

معاون شافٹ کنیکٹنگ راڈ VD4 سوئچ میکانزم کے آپریشن میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔ یہ افتتاحی اور بند ہونے والے سیکٹر پلیٹوں کو جوڑنے اور ان کی نقل و حرکت کو آسان بنا کر افتتاحی اور اختتامی پوزیشنوں کے درمیان ہموار منتقلی کو یقینی بناتا ہے۔

3. آؤٹ پٹ ماڈیول

VD4 آپریٹنگ میکانزم کا آؤٹ پٹ ماڈیول ایک اہم جز ہے جو مرکزی شافٹ کی گردشی حرکت کو سرکٹ بریکر کو کھولنے اور بند کرنے کے لیے درکار لکیری حرکت میں تبدیل کرتا ہے۔ یہ مرکزی شافٹ پر نصب تین کیم ڈسکوں اور میکانزم کے نیچے واقع تین ڈبل بازو حرکت پذیر لنکس پر مشتمل ہے۔

ڈبل بازو حرکت پذیر لنک ایک لیور کے طور پر کام کرتا ہے، جس کا فلکرم درمیان میں ہوتا ہے۔ لیور کا اگلا سرا مین شافٹ پر کیم ڈسک سے متاثر ہوتا ہے، جبکہ پچھلا سرا ویکیوم بلبلے کی انسولیٹنگ پل راڈ اور اوپننگ اسپرنگ سے جڑا ہوتا ہے۔

اختتامی آپریشن کے دوران، کیم ڈسک مرکزی شافٹ کے ساتھ گھومتی ہے، ڈبل بازو حرکت پذیر لنک کے سامنے والے سرے پر رولرس پر نیچے دباتی ہے۔ یہ عمل لنک کے پچھلے سرے کو اٹھاتا ہے، موصلی پل راڈ کو اوپر کی طرف دھکیلتا ہے اور ویکیوم بلبلے کے اندر متحرک اور جامد رابطوں کو بند کرتا ہے۔ اس کے ساتھ ہی، ابتدائی موسم بہار کو کمپریس کیا جاتا ہے، جس سے بعد کے افتتاحی آپریشن کے لیے توانائی کا ذخیرہ ہوتا ہے۔

اس کے برعکس، افتتاحی آپریشن کے دوران، کیم ڈسک مخالف سمت میں گھومتی ہے، ڈبل بازو حرکت پذیر لنک کے سامنے والے سرے پر رولرس کو جاری کرتی ہے۔ یہ افتتاحی موسم بہار کو پھیلانے، متحرک اور جامد رابطوں کو الگ کرنے اور سرکٹ کو کھولنے کی اجازت دیتا ہے۔

4. لاکنگ فنکشن

VD4 آپریٹنگ میکانزم میں ایک جامع لاکنگ فنکشن شامل ہے جو حفاظت اور وشوسنییتا کو بڑھاتا ہے۔ یہاں لاکنگ کی خصوصیات میں سے ہر ایک پر قریبی نظر ہے:

1. جب ہینڈ کارٹ درمیانی پوزیشن میں ہو تو بند کرنے کی ممانعت:
   • بند کرنے والا الیکٹرو میگنیٹ (Y1) نصب ہے۔
   • لمیٹ سوئچز (S8 اور S9) کلوزنگ لاکنگ برقی مقناطیس کے ساتھ متوازی طور پر جڑے ہوتے ہیں تاکہ بند ہونے والا لاکنگ سرکٹ بن سکے۔
   • جب ہینڈ کارٹ ٹیسٹ پوزیشن یا ورکنگ پوزیشن میں ہوتا ہے، یا تو S8 یا S9 کلوزنگ لاکنگ سرکٹ سے جڑتا ہے، بند ہونے والے لاکنگ برقی مقناطیس کو چارج کرتا ہے اور بند ہونے والے نیم محور کی مکینیکل لاکنگ کو جاری کرتا ہے۔
   • سرکٹ بریکر کے کلوزنگ سرکٹ میں ایک معاون سوئچ (S2) کلوزنگ لاکنگ الیکٹرو میگنیٹ کے حرکت پذیر آئرن کور کے ساتھ سیریز میں جڑا ہوا ہے، اوپر بیان کردہ بند ہونے والی کمانڈ پر عمل کرنے کے لیے سرکٹ کو تیار کرتا ہے، یہ پیمائش مکینیکل لاکنگ اور الیکٹریکل لاکنگ کو یکجا کرتی ہے، جو کہ ایک کمپلیکس لاکنگ اسکیم ہے۔

تفصیل ہینڈ کارٹ قسم کے سرکٹ بریکر کے لیے VD4 الیکٹریکل کنٹرول وائرنگ ڈایاگرام کے اختتامی سرکٹ میں معاون سوئچ S2 کی اہمیت اور فعالیت کی تفصیلات فراہم کرتی ہے۔ یہاں اہم نکات کا ایک مختصر خلاصہ اور وضاحت ہے:

کلوزنگ سرکٹ میں معاون سوئچ S2

1. بہتر لاکنگ قابل اعتماد:
   • معاون سوئچ S2 کا استعمال مکینیکل لاکنگ کے ساتھ مل کر کیا جاتا ہے جو بند ہونے والے لاکنگ الیکٹرومیگنیٹ Y1 کے ذریعے فراہم کیا جاتا ہے۔
   • یہ ڈوئل لاکنگ میکانزم سرکٹ بریکر کے لاکنگ فنکشن کی وشوسنییتا کو بڑھاتا ہے۔
2. زیادہ گرمی اور نقصان کی روک تھام:
   • اگر S2 کلوزنگ سرکٹ میں شامل نہیں ہے، اور درمیانی پوزیشن میں ہوتے ہوئے سرکٹ بریکر ہینڈ کارٹ کو کلوزنگ کمانڈ موصول ہوتی ہے، تو کلوزنگ سرکٹ متحرک ہو جائے گا۔
   • بند ہونے والے لاکنگ الیکٹرومیگنیٹ Y1 کی بلاکنگ ایکشن کی وجہ سے، بند ہونے والا نصف محور گھوم نہیں سکتا، سرکٹ بریکر کو بند ہونے سے روکتا ہے۔
   • یہ بند ہونے والے برقی مقناطیس کی طویل توانائی کا باعث بنے گا، جس کی وجہ سے یہ زیادہ گرم ہو جائے گا اور ممکنہ طور پر جل جائے گا۔
3. معاون سوئچ رول:
   • S2 کو سرکٹ میں شامل کرکے، یہ یقینی بناتا ہے کہ بند ہونے والا برقی مقناطیس صرف اس وقت متحرک ہوتا ہے جب سرکٹ بریکر بند ہونے کے لیے صحیح پوزیشن میں ہو۔
   • یہ غیر ضروری توانائی اور برقی مقناطیس کو ممکنہ نقصان کو روکتا ہے۔

انٹر لاک میکانزم کو بند کرنا

1. مکینیکل لاکنگ:
   • بند ہونے والا انٹر لاک میکانزم ایک خالصتاً مکینیکل نظام ہے جو سرکٹ بریکر انٹر لاک پلیٹ، انٹر لاک لیور اور لاکنگ لیور پر مشتمل چار لنک ڈھانچہ استعمال کرتا ہے۔
   • یہ میکانزم چیسس کار کے لیڈ سکرو اور سرکٹ بریکر کے بند ہونے والے نصف شافٹ کے درمیان قائم ہوتا ہے۔
2. فعالیت:
   • جب سرکٹ بریکر ہینڈ کارٹ ٹیسٹ یا کام کرنے کی پوزیشن میں ہوتا ہے، تو چیسس میں سرکٹ بریکر انٹر لاک پلیٹ افقی ہوتی ہے، جس سے بند ہونے والے نصف شافٹ کو آزادانہ طور پر گھومنے دیتا ہے۔
   • جب ہینڈ کارٹ درمیانی پوزیشن میں ہوتا ہے، تو انٹر لاک پلیٹ لیڈ اسکرو کے ذریعے اٹھا لی جاتی ہے، جس کی وجہ سے لاکنگ لیور بند ہونے والے ہاف شافٹ کے پلاسٹک کیم کے ساتھ جڑ جاتا ہے، اس کی گردش کو لاک کر دیتا ہے۔

آخر میں، کلوزنگ سرکٹ میں معاون سوئچ S2 اور کلوزنگ انٹر لاک میکانزم دونوں اہم اجزاء ہیں جو سرکٹ بریکر ہینڈ کارٹ کے محفوظ اور قابل اعتماد آپریشن کو یقینی بناتے ہیں۔ وہ غیر مجاز یا غیر محفوظ بند ہونے والی کارروائیوں کو روکنے اور سامان کو ممکنہ نقصان سے بچانے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں۔

شکل 6 بند کرنے والا انٹر لاک میکانزم

فراہم کردہ تفصیل VD4 ہینڈ کارٹ چیسس کے اجزاء اور ان کے افعال کا تفصیلی جائزہ پیش کرتی ہے، خاص طور پر حفاظتی طریقہ کار اور آپریشنل رکاوٹوں پر توجہ مرکوز کرنا۔ یہاں اہم نکات کا خلاصہ اور وضاحت ہے:

1. چیسس اخترتی اور بحالی:
   • تحقیق سے یہ بات سامنے آئی ہے کہ چیسس کی خرابی یا جیمنگ مکینیکل لاک کو صحیح طریقے سے جاری ہونے سے روک سکتی ہے، جس سے بند ہونے والی کنڈلی جل جاتی ہے۔
   • اس کو روکنے کے لیے، متعلقہ اجزاء کا باقاعدہ معائنہ اور دیکھ بھال کی جانی چاہیے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ چیسس اچھی کام کرنے کی حالت میں ہے۔
2. سرکٹ بریکر بند ہونے پر ہینڈ کارٹ کی نقل و حرکت کو روکنا:
   • سرکٹ بریکر کے بند ہونے پر ہینڈ کارٹ کو اندر یا باہر جانے سے روکنے کے لیے VD4 سوئچ مکینیکل لاکنگ میکانزم کا استعمال کرتا ہے۔
   • یہ انٹر لاکنگ پلیٹ پر لاکنگ فریم اور بی فیز ڈوئل آرم موونگ لنک کے فرنٹ رولرس کے درمیان تعاون کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔
   • جب سرکٹ بریکر بند ہو جاتا ہے، تو سامنے والے رولرز کو نیچے دبایا جاتا ہے، جس سے لاکنگ فریم کے ساتھ ایک چھوٹا سا خلا پیدا ہوتا ہے۔ ہینڈ کارٹ کو حرکت دینے کی کوشش کرنے سے لیڈ اسکرو انٹر لاک پلیٹ کے خلاف دھکیل دے گا، جس کے نتیجے میں لیڈ اسکرو پر رد عمل ظاہر ہوتا ہے، حرکت کو روکتا ہے۔
3. توانائی کے ذخیرہ کے بغیر بند ہونے والے سوئچ کو بلاک کرنا:
   • یہ بہت ضروری ہے کہ سرکٹ بریکر کو بند کرنے سے پہلے اس میں کافی توانائی ذخیرہ ہو۔
   • توانائی کے ذخیرہ یا نامکمل توانائی کے ذخیرہ کے بغیر، بند ہونے کی رفتار اور قوت کم ہو جائے گی، جو ممکنہ طور پر بند ہونے کی ناکامی کا باعث بنتی ہے۔
   • VD4 سوئچ انرجی سٹوریج لاکنگ پلیٹ اور بند ہونے والی پنکھے کی شکل والی پلیٹ کی ایکسٹینشن پلیٹ کے درمیان تعاون کا استعمال کرتا ہے تاکہ انرجی اسٹوریج نہ ہونے پر بند ہونے کو روکا جا سکے۔
   • جب انرجی سٹوریج مکمل ہو جاتا ہے تو، انرجی سٹوریج کنیکٹنگ راڈ پر رولر ڈسک کے ساتھ منسلک ہو جاتا ہے، جس سے سرکٹ بریکر عام طور پر بند ہو جاتا ہے۔

خلاصہ طور پر، VD4 ہینڈ کارٹ چیسس کے اجزاء میں غیر مناسب آپریشن کو روکنے کے لیے حفاظتی طریقہ کار شامل ہیں، جیسے کہ سرکٹ بریکر کے بند ہونے پر نقل و حرکت کو روکنا اور کافی توانائی کے ذخیرہ کے بغیر بند ہونے سے روکنا۔ سامان کے محفوظ اور قابل اعتماد آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے ان اجزاء کی باقاعدہ دیکھ بھال اور معائنہ ضروری ہے۔

تصویر 8 توانائی ذخیرہ کرنے پر انرجی سٹوریج لاک پلیٹ کی پوزیشن

نظر ثانی شدہ متن:

تصویر 8(b) توانائی ذخیرہ کرنے والی لاک آؤٹ پلیٹ کی پوزیشن کو واضح کرتی ہے جب توانائی ذخیرہ نہیں ہوتی ہے۔

مذکورہ مکینیکل لاکنگ میکانزم کی تکمیل کے لیے، VD4 سوئچ کو کلوزنگ سرکٹ کے اندر انرجی سٹوریج سے متعلق معاون سوئچ S1 (جیسا کہ شکل 5 میں دکھایا گیا ہے) کے ساتھ سیریز میں منسلک کیا گیا ہے۔ یہ انتظام الیکٹریکل لاکنگ فنکشن کو بڑھاتا ہے اور بند ہونے والے برقی مقناطیس کے ممکنہ برن آؤٹ سے حفاظت کرتا ہے۔