ما هو محرك التردد المتغير؟

ما هو محرك التردد المتغير؟

تعريف محرك التردد المتغير

محرك التردد المتغير هو جهاز يتحكم في سرعة وعزم دوران محرك التيار المتردد من خلال تغيير التردد والجهد الكهربائي لمصدر الطاقة.

العناصر الأساسية

يتكون VFD من مستقيم لتحويل الطاقة الكهربائية من التيار المتردد إلى التيار المستمر، ومكثف لتثبيت هذا التيار المستمر، ومعاكس لتحويل التيار المستمر مرة أخرى إلى تيار متردد بتردد متغير.

آلية العمل

يعمل محرك التردد المتغير بتغيير التردد والجهد الكهربائي لمصدر الطاقة إلى محرك التيار المتردد حسب متطلبات الحمل والسرعة.

يتم تغذية الإدخال التيار المتردد إلى مستقيم يحوله إلى تيار مستمر. يتم تصفية الإخراج التيار المستمر بواسطة مكثف يشكل رابطاً تيار مستمر. يزود الرابط التيار المستمر للمعاكس الذي يقوم بتشغيله وإيقافه بتردد عالٍ لإنتاج إخراج تيار متردد بتردد وجهد متغيرين. يتم توصيل الإخراج التيار المتردد بمحرك تيار متردد يدور بسرعة تناسبية مع التردد.

تُعطى سرعة محرك التيار المتردد بالمعادلة:

 حيث Ns هي السرعة المتزامنة بالدورة في الدقيقة، f هي التردد بالهرتز، وP هو عدد القطب.

من خلال تغيير f، يمكننا تغيير Ns وبالتالي التحكم في سرعة المحرك.

 يُعطى عزم دوران محرك التيار المتردد بالمعادلة:

حيث T هو العزم بالنيوتن متر، φ هو التدفق بوبر، وI هو التيار بالأمبير.

من خلال تغيير V/f، يمكننا تغيير φ وبالتالي التحكم في عزم دوران المحرك.

مزايا محرك التردد المتغير

• توفير الطاقة

• زيادة الموثوقية

• اختلافات السرعة

• التشغيل الناعم

• إطالة عمر الآلة وتقليل الصيانة

• إطالة عمر الآلة وتقليل الصيانة

تطبيقات متنوعة

يتم استخدام محركات التردد المتغير على نطاق واسع في مجالات مختلفة للتحكم في المعدات مثل السلالم المتحركة وأنظمة التكييف والتبريد والآلات الصناعية، مما يعزز تشغيلها وكفاءتها في استهلاك الطاقة.

تطبيق محول التردد

يتم استخدام محركات التردد المتغير بشكل واسع في العديد من الصناعات والتطبيقات التي تتطلب التحكم في سرعة محركات التيار المتردد. بعض التطبيقات الشائعة هي:

المراوح: يمكن لـ VFD التحكم في سرعة ومعدل تدفق الهواء للمراوح وفقًا لمتطلبات الحرارة والضغط أو الرطوبة. يمكن أن يوفر الطاقة ويقلل من الضوضاء ويعزز الراحة ويطيل عمر المروحة.

المضخات: يمكن لـ VFD التحكم في سرعة ومعدل التدفق للمضخات وفقًا للمتطلبات أو مستوى الحاجة. يمكن أن يوفر الطاقة ويقلل من التآكل ويمنع صدمة المياه ويحسن السيطرة على العملية.

المضخمات: يمكن لـ VFD التحكم في سرعة وضغط المضخمات وفقًا لتحميل متطلبات العملية. يمكن أن يوفر الطاقة ويقلل من التآكل ويمنع الفيضانات ويحسن السيطرة على العملية. يمكن أيضًا لـ VFD تقديم بدء ووقف ناعم للمضخم، مما يمكن أن يقلل من التيار الأولي وانخفاض الجهد والتوتر الميكانيكي والتآكل. يمكن أيضًا لـ VFD مراقبة وتشخيص حالة المضخم والنظام باستخدام قدرات الشبكة والتشخيص.

الخاتمة

محرك التردد المتغير هو جهاز يتحكم في سرعة وعزم دوران محرك التيار المتردد من خلال ضبط التردد والجهد الكهربائي لمصدر الطاقة. يتكون VFD من ثلاثة عناصر رئيسية: مستقيم، معاكس، ونظام تحكم. يمكن لـ VFD توفير العديد من المزايا مقارنة بطرق التحكم في السرعة الأخرى، مثل:

• توفير الطاقة

• زيادة الموثوقية

• اختلافات السرعة

• التشغيل الناعم

• إطالة عمر الآلة وتقليل الصيانة

• عامل قوة عالي

يتم استخدام VFD على نطاق واسع في العديد من الصناعات والتطبيقات التي تتطلب التحكم في سرعة محركات التيار المتردد، مثل المراوح والمضخات والمضخمات، إلخ. يمكن لـ VFD تحسين كفاءة وأداء وجودة وسلامة النظام من خلال توفير سيطرة سلسة ودقيقة على السرعة والعزم. يمكن أيضًا لـ VFD تقليل استهلاك الطاقة والخسائر والتكاليف والضوضاء والاهتزازات والأثر البيئي للنظام من خلال تطابق الإخراج مع الطلب.

VFD هو جهاز قيمة يمكنه تعزيز تشغيل محركات التيار المتردد والأنظمة. ومع ذلك، يتطلب VFD تركيبًا وصيانة وتصحيحًا صحيحًا للتأكد من موثوقيته وطول عمره. لذلك، من المهم اتباع توصيات الشركة المصنعة وأفضل الممارسات لاستخدام VFD.