محرك التردد: الوصف والتعليقات

2024 مؤلف: Aaron Duncan | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-01 20:01

يسمح التحكم في VFD باستخدام محول خاص لتغيير أوضاع تشغيل المحرك الكهربائي بمرونة: البدء ، والإيقاف ، والتسريع ، والفرامل ، وتغيير سرعة الدوران.

يؤدي تغيير تردد جهد الإمداد إلى تغيير السرعة الزاوية للحقل المغناطيسي للجزء الثابت. عندما يقل التردد تنخفض سرعة المحرك ويزداد الانزلاق

مبدأ تشغيل محول تردد المحرك

العيب الرئيسي للمحركات غير المتزامنة هو تعقيد التحكم في السرعة بالطرق التقليدية: عن طريق تغيير جهد الإمداد وإدخال مقاومات إضافية في دائرة اللف. الأكثر كمالًا هو محرك التردد للمحرك الكهربائي. حتى وقت قريب ، كانت المحولات باهظة الثمن ، لكن ظهور ترانزستورات IGBT وأنظمة التحكم في المعالجات الدقيقة سمح للمصنعين الأجانب بإنشاء أجهزة ميسورة التكلفة. معظمالكمال الآن محولات التردد الثابت.

السرعة الزاوية للحقل المغناطيسي للجزء الثابت ω₀تتغير بما يتناسب مع التردد ƒ_{1وفقًا للصيغة:}

ω₀=2π × ƒ_{1/ p ،}

حيث p هو عدد أزواج الأقطاب.

توفر الطريقة تحكمًا سلسًا في السرعة. في هذه الحالة ، لا تزيد سرعة انزلاق المحرك.

للحصول على أداء عالي للطاقة للمحرك - الكفاءة وعامل الطاقة وسعة التحميل الزائد ، جنبًا إلى جنب مع التردد ، قم بتغيير جهد الإمداد وفقًا لبعض التبعيات:

• عزم الحمل الثابت - U₁/ ƒ_{1=const ؛}
• شخصية المعجبين بلحظة التحميل - U₁/ ƒ₁^{2=const ؛}
• تحميل عزم الدوران يتناسب عكسيا مع السرعة - U₁/ √ ƒ_1=const.

يتم تنفيذ هذه الوظائف باستخدام محول يقوم في نفس الوقت بتغيير التردد والجهد على الجزء الثابت للمحرك. يتم توفير الكهرباء بسبب التنظيم باستخدام المعلمة التكنولوجية الضرورية: ضغط المضخة ، أداء المروحة ، سرعة تغذية الآلة ، إلخ. في هذه الحالة ، تتغير المعلمات بسلاسة.

طرق التحكم في التردد للمحركات الكهربائية غير المتزامنة والمتزامنة

في محرك يتم التحكم فيه بتردد يعتمد على محركات غير متزامنة مع دوار قفص السنجاب ، يتم استخدام طريقتين للتحكم - العددية والمتجه. في الحالة الأولى ، يتغيرون في نفس الوقتالسعة والتردد لجهد الإمداد.

هذا ضروري للحفاظ على أداء المحرك ، وغالبًا ما تكون نسبة ثابتة من أقصى عزم دوران له إلى لحظة المقاومة على العمود. نتيجة لذلك ، تظل الكفاءة وعامل الطاقة دون تغيير خلال نطاق الدوران بأكمله.

تنظيم المتجهات يتكون من التغيير المتزامن لسعة وطور التيار على الجزء الثابت.

محرك التردد للمحرك من النوع المتزامن يعمل فقط بأحمال صغيرة ، مع نمو أعلى من القيم المسموح بها ، قد ينكسر التزامن.

مزايا محرك التردد

التحكم في التردد لديه مجموعة كاملة من المزايا مقارنة بالطرق الأخرى.

1. أتمتة المحرك وعمليات الإنتاج.
2. بدء تشغيل ناعم يزيل الأخطاء النموذجية التي تحدث أثناء تسريع المحرك. تحسين موثوقية محرك التردد والمعدات عن طريق تقليل الأحمال الزائدة.
3. تحسين الأداء والاقتصاد في محرك الأقراص بشكل عام.
4. إنشاء سرعة ثابتة للمحرك الكهربائي بغض النظر عن طبيعة الحمل ، وهو أمر مهم أثناء العبور. يتيح استخدام التغذية الراجعة الحفاظ على سرعة ثابتة للمحرك تحت تأثيرات مزعجة مختلفة ، لا سيما في ظل الأحمال المتغيرة.
5. يتم دمج المحولات بسهولة في الأنظمة التقنية الحالية دون تغيير كبير أو توقف العمليات التكنولوجية. نطاق القوة كبير ، ولكن مع زيادتهاالأسعار ترتفع بشكل كبير.
6. القدرة على التخلي عن المغيرات وعلب التروس والخنق ومعدات التحكم الأخرى أو توسيع نطاق تطبيقها. ينتج عن هذا توفير كبير في الطاقة.
7. القضاء على الآثار الضارة للتأثيرات العابرة على معدات العملية ، مثل المطرقة المائية أو زيادة ضغط السوائل في خطوط الأنابيب مع تقليل استهلاكها ليلاً.

عيوب

مثل كل العواكس ، chastotniki هي مصادر التدخل. يحتاجون إلى تثبيت المرشحات.

تكلفة العلامات التجارية مرتفعة. يزداد بشكل ملحوظ مع زيادة قوة الاجهزة

تعديل التردد لنقل السوائل

في المرافق التي يتم فيها ضخ الماء والسوائل الأخرى ، يتم التحكم في التدفق في الغالب بمساعدة صمامات البوابة والصمامات. الاتجاه الواعد حاليًا هو استخدام محرك تردد لمضخة أو مروحة تعمل على تحريك ريشها.

استخدام محول التردد كبديل للصمام الخانق يعطي تأثير توفير الطاقة بنسبة تصل إلى 75٪. الصمام ، الذي يعيق تدفق السائل ، لا يؤدي عملاً مفيدًا. في الوقت نفسه ، يزداد فقدان الطاقة والمادة لنقلها.

محرك التردد يجعل من الممكن الحفاظ على ضغط ثابت عند المستهلك عندما يتغير تدفق السوائل. من مستشعر الضغط ، يتم إرسال إشارة إلى محرك الأقراص ، مما يؤدي إلى تغيير سرعة المحرك وبالتالي تنظيمهاالثورات ، والحفاظ على معدل التدفق المحدد.

يتم التحكم في وحدات الضخ من خلال تغيير أدائها. استهلاك الطاقة للمضخة يعتمد على المكعب على أداء أو سرعة دوران العجلة. إذا تم تقليل السرعة بمقدار مرتين ، سينخفض أداء المضخة بمقدار 8 مرات. يتيح لك وجود جدول يومي لاستهلاك المياه تحديد توفير الطاقة لهذه الفترة ، إذا كنت تتحكم في محرك التردد. بفضل ذلك ، من الممكن أتمتة محطة الضخ وبالتالي تحسين ضغط المياه في الشبكات.

تشغيل أنظمة التهوية و التكييف

ليس هناك حاجة دائمًا إلى الحد الأقصى لتدفق الهواء في أنظمة التهوية. قد تتطلب ظروف التشغيل انخفاضًا في الأداء. تقليديا ، يتم استخدام الاختناق لهذا ، عندما تظل سرعة العجلة ثابتة. إنه أكثر ملاءمة لتغيير معدل تدفق الهواء بسبب محرك التحكم بالتردد ، عندما تتغير الظروف الموسمية والمناخية ، فإن إطلاق الحرارة والرطوبة والأبخرة والغازات الضارة.

يتم تحقيق وفورات في الطاقة في أنظمة التهوية وتكييف الهواء ليس أقل من محطات الضخ ، حيث أن استهلاك الطاقة لدوران العمود يكون في الاعتماد المكعب على الثورات.

جهاز تحويل التردد

يتم ترتيب محرك التردد الحديث وفقًا لنظام المحول المزدوج. يتكون من مقوم وعاكس نبض مع نظام تحكم

بعدلتصحيح جهد التيار الكهربائي ، يتم تنعيم الإشارة بواسطة مرشح ويتم تغذيتها إلى العاكس بستة مفاتيح ترانزستور ، حيث يتم توصيل كل منها بملفات الجزء الثابت لمحرك كهربائي غير متزامن. تقوم الوحدة بتحويل الإشارة المصححة إلى إشارة ثلاثية الطور للتردد والسعة المطلوبين. تتميز IGBTs للطاقة في مراحل الإخراج بتردد تحويل عالٍ وتوفر موجة مربعة واضحة وخالية من التشويه. نظرًا لخصائص الترشيح لملفات المحرك ، فإن شكل المنحنى الحالي عند خرجها يظل جيبيًا.

طرق التحكم في سعة الإشارة

يتم تنظيم جهد الخرج بطريقتين:

1. السعة - التغير في قيمة الجهد
2. تعديل عرض النبضة هو طريقة لتحويل الإشارة النبضية ، حيث تتغير مدتها ، لكن التردد يبقى دون تغيير. هنا تعتمد القوة على عرض النبضة

يتم استخدام الطريقة الثانية في أغلب الأحيان فيما يتعلق بتطوير تقنية المعالجات الدقيقة. يتم تصنيع العواكس الحديثة باستخدام إما GTO أو IGBT ترانزستورات إيقاف.

قدرة المحولات وتطبيقها

محرك التردد لديه العديد من الاحتمالات.

1. قم بتنظيم تردد جهد الإمداد ثلاثي الطور من صفر إلى 400 هرتز.
2. تسارع أو تباطؤ المحرك الكهربائي من 0.01 ثانية. ما يصل إلى 50 دقيقة. وفقًا لقانون زمني معين (خطي عادةً). أثناء التسارع ، ليس فقط حدوث انخفاض ، ولكن أيضًا زيادة تصل إلى 150٪ من عزم الدوران الديناميكي والبدء.
3. عكس المحرك بأوضاع الكبح والتسارع المحددة إلى المطلوبالسرعة في الاتجاه الآخر
4. تتميز العواكس بحماية إلكترونية قابلة للتكوين ضد الدوائر القصيرة ، والحمل الزائد ، والتسرب الأرضي ، وخطوط طاقة المحرك المفتوحة.
5. تعرض شاشات العرض الرقمية للمحولات بيانات عن معلماتها: التردد ، جهد الإمداد ، السرعة ، التيار ، إلخ.
6. يتم ضبط خصائصV / f في المحولات اعتمادًا على أحمال المحرك المطلوبة. يتم توفير وظائف أنظمة التحكم القائمة عليها بواسطة وحدات تحكم مدمجة.
7. بالنسبة للترددات المنخفضة ، من المهم استخدام التحكم في القوة الموجهة ، والذي يسمح لك بالعمل مع عزم الدوران الكامل للمحرك ، والحفاظ على سرعة ثابتة عند تغير الأحمال ، والتحكم في عزم الدوران على العمود. يعمل محرك التردد المتغير بشكل جيد مع الإدخال الصحيح لبيانات جواز سفر المحرك وبعد الاختبار الناجح. المنتجات المعروفة من HYUNDAI و Sanyu وغيرها

مجالات تطبيق المحولات كالتالي:

• مضخات في الماء الساخن والبارد وأنظمة التدفئة ؛
• مضخات الطين والرمل والطين للمكثفات
• أنظمة النقل: ناقلات ، طاولات دوارة ووسائل أخرى ؛
• خلاطات ، مطاحن ، كسارات ، بثق ، موزعات ، مغذيات ؛
• أجهزة طرد مركزي ؛
• مصاعد
• المعدات المعدنية ؛
• معدات حفر
• محركات كهربائية للأدوات الآلية ؛
• معدات الحفارات والرافعات ، آليات المناور.

مصنعي محول التردد ، التعليقات

بدأت الشركة المصنعة المحلية بالفعل في إنتاج منتجات مناسبة للمستخدمين من حيث الجودة والسعر. الميزة هي القدرة على الحصول بسرعة على الجهاز المناسب ، بالإضافة إلى نصائح مفصلة حول الإعداد.

تنتج شركة "الأنظمة الفعالة" منتجات متسلسلة ودفعات تجريبية من المعدات. تستخدم المنتجات للاستخدام المنزلي وفي الأعمال التجارية الصغيرة وفي الصناعة. تنتج الشركة المصنعة Vesper سبع سلاسل من المحولات ، من بينها محولات متعددة الوظائف مناسبة لمعظم الآليات الصناعية.

الشركة الدنماركية Danfoss هي الشركة الرائدة في إنتاج chastotnikov. تستخدم منتجاتها في أنظمة التهوية وتكييف الهواء وإمدادات المياه والتدفئة. تنتج شركة Vacon الفنلندية ، وهي جزء من الشركة الدنماركية ، تصميمات معيارية يمكنك من خلالها تجميع الأجهزة اللازمة دون الحاجة إلى أجزاء غير ضرورية ، مما يوفر المكونات. ومن المعروف أيضًا المحولات ذات الاهتمام الدولي ABB ، والمستخدمة في الصناعة وفي الحياة اليومية.

بناءً على التقييمات ، يمكن استخدام المحولات المحلية الرخيصة لحل المشكلات النموذجية البسيطة ، بينما تحتاج المحولات المعقدة إلى علامة تجارية بها إعدادات أكثر بكثير.

الخلاصة

يتحكم محرك التردد في المحرك الكهربائي عن طريق تغيير تردد وسعة جهد الإمداد ، مع حمايته من الأعطال: الأحمال الزائدة ، الدوائر القصيرة ، الانقطاعات في شبكة الإمداد. تؤدي هذه المحركات الكهربائية ثلاث وظائف رئيسية ،المتعلقة بالتسارع والتباطؤ وسرعة المحرك. هذا يحسن كفاءة المعدات في العديد من مجالات التكنولوجيا.