يُذكركم مُورِّد وحدة كبح مُحوِّل التردد بأنه مقارنةً بأنظمة التحكم التقليدية في الدوائر الكهربائية، يتميز مُحوِّل التردد بمحتوى تقني عالٍ نسبيًا. فهو جهاز يجمع بين الكهرباء القوية والضعيفة، لذا تتنوع عيوبه. لا يُمكننا تلخيص الخبرة إلا من خلال الجمع بين المعرفة النظرية والتطبيق العملي. فيما يلي 15 سؤالًا شائعًا حول مُحوِّلات التردد:
١. ما هو دقة تحويل التردد؟ ماذا يعني؟
في محولات التردد الرقمية، حتى لو كان أمر التردد إشارة تناظرية، يُعطى تردد الخرج على مراحل. تُسمى أصغر وحدة لفرق المستوى هذا بدقة تحويل التردد. عادةً ما تتراوح دقة تحويل التردد بين 0.015 و0.5 هرتز. على سبيل المثال، إذا كانت الدقة 0.5 هرتز، يمكن تغيير التردد الذي يزيد عن 23 هرتز إلى 23.5 و24 هرتز، وبالتالي يتم تتبع عمل المحرك على مراحل. يُمثل هذا مشكلة لتطبيقات مثل التحكم باللف المستمر. في هذه الحالة، إذا كانت الدقة حوالي 0.015 هرتز، فيمكنها أيضًا التكيف تمامًا مع فرق مستوى يبلغ دورة واحدة في الدقيقة أو أقل في محرك رباعي المراحل. بالإضافة إلى ذلك، تختلف دقة بعض الطرز عن دقة الخرج.
2. ما أهمية وجود نماذج ذات زمن تسارع وزمن تباطؤ يمكن إعطاؤها بشكل منفصل، ونماذج ذات زمن تسارع وزمن تباطؤ يمكن إعطاؤها معًا؟
يمكن حساب التسارع والتباطؤ بشكل منفصل لأنواع مختلفة من الآلات، وهو مناسب للتسارع قصير المدى، أو التباطؤ البطيء، أو الحالات التي تتطلب زمن دورة إنتاج دقيقًا للأدوات الآلية الصغيرة. ومع ذلك، في حالات مثل ناقل الحركة بالمروحة، تكون أزمنة التسارع والتباطؤ طويلة نسبيًا، ويمكن حسابهما معًا.
3. ما هو الكبح المتجدد؟
إذا انخفض تردد الأوامر أثناء تشغيل المحرك الكهربائي، فسيتحول إلى مولد غير متزامن يعمل كمكابح، وهو ما يُسمى بالكبح التجديدي (الكهربائي). تستطيع وحدة كبح استهلاك الطاقة إطلاق الطاقة الكهربائية المتجددة الناتجة عن تنظيم سرعة المحرك وعمليات أخرى عبر مقاوم الكبح لتوليد عزم كبح كافٍ، مما يضمن التشغيل الطبيعي للمعدات مثل محولات التردد.
4. هل يمكننا الحصول على قوة كبح أكبر؟
تُخزَّن الطاقة المُجدَّدة من المحرك في مكثف الترشيح الخاص بمُحوِّل التردد. وبفضل سعة المكثف ومقاومته للجهد، تتراوح قوة الكبح المُجدَّدة لمُحوِّل التردد العام بين 10% و20% تقريبًا من عزم الدوران المُصنَّف. وفي حال استخدام وحدات كبح اختيارية، يُمكن أن تصل إلى ما بين 50% و100%.
5. ما هي وظيفة الحماية لمحول التردد؟
يمكن تقسيم وظيفة الحماية إلى فئتين: (1) تنفيذ إجراءات تصحيحية تلقائيًا بعد اكتشاف حالات غير طبيعية، مثل منع توقف التيار الزائد ومنع توقف الجهد الزائد المتجدد. (2) بعد اكتشاف أي حالات غير طبيعية، يتم حظر إشارة تحكم PWM لجهاز أشباه الموصلات الكهربائية لإيقاف المحرك تلقائيًا. مثل قطع التيار الزائد، وقطع الجهد الزائد المتجدد، وارتفاع درجة حرارة مروحة تبريد أشباه الموصلات، والحماية من انقطاع التيار الكهربائي الفوري.
6. لماذا يتم تنشيط وظيفة حماية محول التردد عندما يتم تحميل القابض بشكل مستمر؟
عند توصيل حمل بقابض، يتحول المحرك بسرعة من حالة خالية من الحمل إلى منطقة ذات معدل انزلاق عالٍ لحظة التوصيل. يتسبب التيار الكبير المتدفق عبر العاكس في تعطله بسبب التيار الزائد، ما يؤدي إلى توقفه عن العمل.
7. لماذا يتوقف محول التردد عندما تعمل المحركات الكبيرة معًا في نفس المصنع؟
عند بدء تشغيل المحرك، يتدفق تيار بدء يتوافق مع سعته، ويؤدي المحول الموجود على جانب الجزء الثابت إلى انخفاض في الجهد. عندما تكون سعة المحرك كبيرة، يكون لهذا الانخفاض في الجهد تأثير كبير أيضًا. يُصدر محول التردد المتصل بالمحول نفسه تقديرًا لانخفاض الجهد أو التوقف الفوري، لذلك يتم أحيانًا تفعيل وظيفة الحماية (IPE)، مما يؤدي إلى توقفه عن العمل.
8. ماذا تعني وظيفة منع التوقف؟
إذا كان زمن التسارع المُعطى قصيرًا جدًا، وتغير تردد خرج مُحوِّل التردد بشكل أكبر بكثير من السرعة (التردد الزاوي الكهربائي)، فسيتعطل مُحوِّل التردد ويتوقف عن العمل بسبب التيار الزائد، وهو ما يُسمى بالتوقف. لمنع استمرار تشغيل المحرك بسبب التوقف، من الضروري قياس شدة التيار للتحكم في التردد. عندما يكون تيار التسارع مرتفعًا جدًا، يجب إبطاء معدل التسارع بشكل مناسب. وينطبق الأمر نفسه عند التباطؤ. ويُعرف الجمع بين الاثنين بوظيفة التوقف.
9. هل هناك أي قيود على اتجاه التثبيت عند تثبيت محول التردد؟
يُراعي الهيكل الداخلي والخلفي لمحوّل التردد تأثير التبريد، كما أن العلاقة الرأسية مهمة للتهوية. لذلك، بالنسبة لأنواع الوحدات المُركّبة داخل القرص أو المُعلّقة على الحائط، يُفضّل تركيبها رأسيًا قدر الإمكان.
10. زيادة جهد العاكس
عادة ما يحدث إنذار الجهد الزائد عندما تتوقف الماكينة، والسبب الرئيسي لذلك هو أن وقت التباطؤ قصير جدًا أو أن هناك مشاكل في مقاومة الكبح ووحدة الكبح.
11. درجة حرارة محول التردد مرتفعة للغاية
بالإضافة إلى ذلك، يعاني مُحوِّل التردد من عطل في درجة الحرارة المرتفعة. في حال صدور إنذار ارتفاع درجة الحرارة، وفحص مستشعر درجة الحرارة للتأكد من سلامته، فقد يكون السبب تداخلًا. يمكن حجب العطل، ويجب أيضًا فحص مروحة وتهوية مُحوِّل التردد. في حال وجود أي أعطال أخرى، يُفضَّل التواصل مع الشركة المُصنِّعة لإيجاد حلول سريعة وفعّالة.
12. التيار الزائد هو الظاهرة الأكثر شيوعا في إنذار محول التردد.
ظاهرة التيار الزائد للمحول
(1) عند إعادة التشغيل، يتوقف الجهاز بمجرد زيادة السرعة. هذه ظاهرة خطيرة جدًا تتمثل في التيار الزائد. الأسباب الرئيسية هي: قصر دائرة الحمل، وتعطل الأجزاء الميكانيكية؛ تلف وحدة العاكس؛ نتيجة لظواهر مثل ضعف عزم دوران المحرك الكهربائي.
(2) قفزة مفاجئة عند التشغيل، لا يمكن عادةً إعادة ضبط هذه الظاهرة، ويرجع ذلك أساسًا إلى عطل في الوحدة، أو عطل في دائرة المحرك، أو عطل في دائرة كشف التيار. الأسباب الرئيسية لعدم الانطلاق الفوري أثناء إعادة التشغيل، بل أثناء التسارع، هي: قصر زمن التسارع، وانخفاض الحد الأقصى للتيار، وارتفاع تعويض عزم الدوران (V/F).
13. هل من الممكن إدخال المحرك مباشرة إلى عاكس التردد الثابت دون استخدام التشغيل الناعم؟
يُمكن تشغيل المحرك عند ترددات منخفضة جدًا، ولكن إذا كان التردد المُعطى مرتفعًا، تكون شروط التشغيل المباشر بنفس تردد الطاقة متشابهة. عند مرور تيار بدء تشغيل كبير (6-7 أضعاف التيار المُصنّف)، لا يُمكن تشغيل المحرك بسبب قطع العاكس للتيار الزائد.
14. ما هي المشاكل التي يجب ملاحظتها عند تشغيل المحرك بتردد أعلى من 60 هرتز؟
عند التشغيل بتردد أعلى من 60 هرتز، يجب اتخاذ الاحتياطات التالية
(1) يجب أن تعمل الآلات والأجهزة بهذه السرعة إلى أقصى حد ممكن (القوة الميكانيكية، الضوضاء، الاهتزاز، وما إلى ذلك).
(2) عندما يدخل المحرك نطاق خرج الطاقة الثابت، يجب أن يكون عزم خرجه قادرًا على الحفاظ على التشغيل (تزداد طاقة خرج الأعمدة مثل المراوح والمضخات بشكل متناسب مع مكعب السرعة، لذلك يجب الانتباه أيضًا عندما تزداد السرعة قليلاً).
(3) ينبغي أن تؤخذ مسألة عمر المحمل بعين الاعتبار بشكل كامل.
ماذا سيحدث إذا لم يتم استخدام محول التردد لفترة طويلة؟
1. جف سائل التشحيم الخاص بمحامل مروحة المحول الترددي، مما أثر على استخدامها.
2. تكون المكثفات المرشحة ذات الجهد العالي عرضة للانتفاخ إذا لم يتم استخدامها لفترة طويلة، في حين تكون المكثفات الكهروليتية ذات الجهد المنخفض عرضة للتسرب.