يُذكركم مُورِّد وحدة تغذية الطاقة بأن الوظيفة الرئيسية لمُحوِّل التردد هي التحكم في معدات التحكم في محرك التيار المتردد عن طريق تغيير تردد مصدر طاقة تشغيل المحرك. هل تعرف أنواع مُحوِّلات التردد؟ ما الفرق بين مُحوِّلات التردد الخاصة بالمتجه ومُحوِّلات التردد العامة؟
هناك فرقان رئيسيان بين محولات التردد الخاصة بالمتجه ومحولات التردد العادية. الأول هو دقة التحكم العالية، والثاني هو عزم الدوران العالي عند السرعات المنخفضة.
محول التردد المتجه المحدد:
مبدأ عمل محول التردد المتجه النوعي هو تصحيحه أولاً، ثم عكسه للحصول على التردد والجهد المطلوبين.
تستخدم تقنية التحكم في المتجه تحويل الإحداثيات لتحويل نظام ثلاثي الطور إلى نظام ثنائي الطور MT بشكل مكافئ، مما يؤدي إلى تحلل متجه تيار الجزء الثابت لمحرك التيار المتردد إلى مكونين تيار مستمر (أي مكون التدفق المغناطيسي ومكون عزم الدوران)، وبالتالي تحقيق هدف التحكم بشكل منفصل في التدفق المغناطيسي وعزم دوران محرك التيار المتردد، وبالتالي تحقيق نفس تأثير التحكم الجيد مثل نظام التحكم في سرعة التيار المستمر.
التحكم في المتجهات، المعروف أيضًا باسم "التحكم في السرعة"، لديه بعض الاختلافات عن معناه الحرفي.
وضع التحكم في السرعة/الحركة: كما هو الحال أثناء القيادة، تبقى فتحة دواسة الوقود ثابتة، بينما تتغير سرعة السيارة باستمرار! ولأن الطريق الذي تسير عليه السيارة غير مستوٍ، تتغير مقاومة الطريق أيضًا. عند الصعود، تنخفض السرعة، وعند النزول، تزداد، أليس كذلك؟ بالنسبة لمحول التردد، تعادل قيمة ضبط التردد فتحة دواسة الوقود عند قدمك أثناء القيادة، وتكون فتحة الخانق ثابتة أثناء التحكم في السرعة/الحركة.
طريقة التحكم في المتجه: يمكنها التحكم في السيارة للحفاظ على سرعة ثابتة قدر الإمكان في ظل التغيرات في ظروف الطريق والمقاومة والصعود والنزول وغيرها من الظروف، مما يحسن دقة التحكم في السرعة.
محول التردد العالمي:
محول التردد الشامل هو محول يمكن استخدامه لجميع الأحمال. ولكن في حال وجود محول تردد مخصص، يُنصح باستخدامه. تُحسّن محولات التردد المخصصة وفقًا لخصائص الحمل، وتتميز بسهولة ضبط المعلمات، وتحسين تنظيم السرعة، وتوفير الطاقة.
يُعدّ الاختيار الصحيح لمحوّل التردد أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل السليم لنظام التحكم. عند اختيار محوّل التردد، من الضروري فهم خصائص الحمل التي يُشغّلها بالكامل. يُقسّم الناس عادةً آلات الإنتاج إلى ثلاثة أنواع عمليًا: حمل عزم الدوران الثابت، وحمل القدرة الثابتة، وحمل المروحة/المضخة.
حمل عزم الدوران الثابت:
عزم الحمل TL مستقل عن السرعة n، ويبقى ثابتًا أو شبه ثابت عند أي سرعة. على سبيل المثال، أحمال الاحتكاك، مثل سيور النقل، والخلاطات، والطاردات، بالإضافة إلى الأحمال المحتملة مثل الرافعات، جميعها تنتمي إلى أحمال عزم دوران ثابتة.
عند تشغيل محول تردد لحمل ذي خصائص عزم دوران ثابتة، يجب أن يكون عزم الدوران عند السرعات المنخفضة كبيرًا بما يكفي وأن يتمتع بسعة تحميل زائدة كافية. إذا تطلب الأمر تشغيلًا مستقرًا عند السرعات المنخفضة، فيجب مراعاة سعة تبديد الحرارة للمحركات غير المتزامنة القياسية لتجنب ارتفاع درجة حرارة المحرك بشكل مفرط.
حمل الطاقة الثابت:
عزم الدوران المطلوب لمغازل أدوات الآلات، ومصانع الدرفلة، وآلات الورق، وخطوط إنتاج الأغشية البلاستيكية مثل اللفائف وفك اللفائف يتناسب عكسياً مع سرعة الدوران، والتي تُعرف باسم حمل القدرة الثابتة. يجب أن تقتصر خاصية القدرة الثابتة للحمل على نطاق معين من تغيرات السرعة. عندما تكون السرعة منخفضة جدًا، بسبب محدودية القوة الميكانيكية، لا يمكن أن تزيد TL إلى ما لا نهاية وتتحول إلى خاصية عزم دوران ثابت عند السرعات المنخفضة. مناطق القدرة الثابتة وعزم الدوران الثابت للحمل لها تأثير كبير على اختيار مخططات النقل. عندما يكون المحرك في تنظيم سرعة التدفق الثابت، يظل أقصى عزم دوران مسموح به للخرج دون تغيير، والذي ينتمي إلى تنظيم سرعة عزم الدوران الثابت؛ في تنظيم السرعة المغناطيسي الضعيف، يكون أقصى عزم دوران مسموح به للخرج يتناسب عكسياً مع السرعة، والذي ينتمي إلى تنظيم سرعة القدرة الثابتة. إذا كان نطاق عزم الدوران الثابت وتنظيم سرعة الطاقة الثابتة للمحرك الكهربائي متوافقًا مع نطاق عزم الدوران الثابت والقوة الثابتة للحمل، أي في حالة "المطابقة"، يتم تقليل سعة المحرك الكهربائي وسعة محول التردد إلى الحد الأدنى.
أحمال المروحة والمضخة:
في مختلف المراوح ومضخات المياه ومضخات الزيت، تكون المقاومة الناتجة عن الهواء أو السائل ضمن نطاق سرعة معين مع دوران الدافع متناسبة تقريبًا مع القوة الثانية للسرعة n. مع انخفاض سرعة الدوران، تنخفض السرعة إلى قوة 2. الطاقة المطلوبة لهذا الحمل تتناسب طرديًا مع القوة الثالثة للسرعة. عندما ينخفض حجم الهواء المطلوب ومعدل التدفق، يمكن استخدام محول تردد لضبط حجم الهواء ومعدل التدفق من خلال تنظيم السرعة لتوفير الكهرباء بشكل كبير. نظرًا للزيادة السريعة في الطاقة المطلوبة مع السرعة عند السرعات العالية، والتي تتناسب طرديًا مع القوة الثالثة للسرعة، فمن المستحسن عمومًا عدم تشغيل أحمال مثل المراوح والمضخات بما يتجاوز تردد الطاقة.