كيفية إصلاح زيادة الجهد في حافلة التيار المستمر في المعكوفات

تحليل أعطال الجهد الزائد في كشف جهد المعتقل

يعتبر المعتقل هو المكون الأساسي لنظم القيادة الكهربائية الحديثة، مما يتيح وظائف متنوعة لتحكم في سرعة المحركات والمتطلبات التشغيلية. أثناء التشغيل العادي، لضمان سلامة واستقرار النظام، يقوم المعتقل براقبة مستمرة لمعلمات التشغيل الرئيسية - مثل الجهد والتيار والحرارة والتواتر - لضمان عمل المعدات بشكل صحيح. يقدم هذا المقال تحليلًا موجزًا لأعطال الجهد الزائد المتعلقة بدائرة كشف الجهد في المعتقل.

عادة ما يشير الجهد الزائد للمعتقل إلى زيادة جهد الحافلة التيار المستمر عن عتبة آمنة، مما يشكل خطرًا على المكونات الداخلية ويؤدي إلى تشغيل إجراءات الحماية وإيقاف التشغيل. تحت الظروف الطبيعية، يكون جهد الحافلة التيار المستمر هو القيمة المتوسطة بعد التصحيح ثلاثي الأطوار الكامل والترشيح. بالنسبة للجهد المدخل البالغ 380 فولت، يكون الجهد النظري للحافلة التيار المستمر:
Ud = 380V × 1.414 ≈ 537V.

خلال حدث الجهد الزائد، يتم شحن مكثف الحافلة الرئيسي وتخزين الطاقة، مما يؤدي إلى ارتفاع جهد الحافلة. عندما يقترب الجهد من الجهد المعتمد للمكثف (حوالي 800 فولت)، يقوم المعتقل بتشغيل حماية الجهد الزائد وإيقاف التشغيل. عدم القيام بذلك قد يؤدي إلى تدهور الأداء أو تلف دائم. عادةً ما يمكن أن يعزى الجهد الزائد للمعتقل إلى سببين رئيسيين: مشاكل في التغذية الكهربائية وأعطال مرتبطة بالأحمال.

1. الجهد المدخل التيار المتناوب مرتفع للغاية

إذا تجاوز الجهد المدخل التيار المتناوب النطاق المسموح به - بسبب زيادة الجهد الشبكي أو أعطال في المحولات أو التوصيلات الخاطئة أو الجهد الزائد من المولدات الديزلية - فقد يحدث الجهد الزائد. في هذه الحالات، يُنصح بفصل التغذية الكهربائية، فحص وإصلاح المشكلة، وإعادة تشغيل المعتقل فقط بعد عودة الجهد المدخل إلى طبيعته.

2. الطاقة المتجددة من الحمل

هذا أمر شائع مع الأحمال ذات القصور الذاتي العالي، حيث يتجاوز سرعة المحرك المتزامنة السرعة الفعلية للإخراج من المعتقل. يعمل المحرك في هذه الحالة كمولد، مما يعيد الطاقة الكهربائية إلى المعتقل ويسبب ارتفاع جهد الحافلة التيار المستمر فوق الحدود الآمنة، مما يؤدي إلى عطل الجهد الزائد. يمكن التعامل مع هذه المشكلة من خلال الإجراءات التالية:

(1) تمديد وقت التباطؤ

غالبًا ما ينتج الجهد الزائد في الأنظمة ذات القصور الذاتي العالي عن إعدادات التبطؤ القصيرة جدًا. أثناء التبطؤ السريع، يحافظ القصور الذاتي الميكانيكي على دوران المحرك، مما يجعل سرعته المتزامنة تتجاوز تواتر الإخراج من المعتقل. هذا يدفع المحرك إلى وضع التغذية المرتجعة. من خلال تمديد وقت التبطؤ، يخفض المعتقل تواتره الإخراجي بشكل تدريجي، مما يضمن أن تبقى سرعة المحرك المتزامنة أقل من سرعة الإخراج من المعتقل، وبالتالي منع التغذية المرتجعة.

(2) تفعيل منع التوقف بسبب الجهد الزائد (منع التوقف بسبب الجهد الزائد)

نظرًا لأن الجهد الزائد غالبًا ما يحدث بسبب تقليل التواتر بشكل سريع جدًا، تقوم هذه الوظيفة بمراقبة جهد الحافلة التيار المستمر. إذا ارتفع الجهد إلى عتبة محددة مسبقًا، يقوم المعتقل تلقائيًا بتقليل معدل انخفاض التواتر، مما يحافظ على سرعة الإخراج أعلى من سرعة المحرك المتزامنة لمنع التغذية المرتجعة.

(3) استخدام الفرملة الديناميكية (فرملة المقاومة)

قم بتفعيل وظيفة الفرملة الديناميكية لتبدد الطاقة المرتجعة الزائدة عبر مقاومة الفرملة. هذا يمنع ارتفاع جهد الحافلة التيار المستمر فوق المستويات الآمنة.

(4) حلول إضافية

• تركيب وحدة رد فعل متجدد لإعادة الطاقة الزائدة إلى شبكة الطاقة.

• استخدام تكوين حافلة تيار مستمر مشترك، بتوصيل حافلات التيار المستمر لمجموعة من المعتقلات بالتوازي. يمكن أن يتم امتصاص الطاقة الزائدة من المعتقل المتجدد بواسطة معتقلات أخرى تعمل على تشغيل المحركات في وضع الدوران، مما يساعد في استقرار جهد الحافلة التيار المستمر.