يُذكركم مورد وحدة كبح مُحوّل التردد بأنه يُمكن استخدام نظام تنظيم سرعة تحويل التردد في معظم حالات تشغيل المحركات. بفضل قدرته على توفير تحكم دقيق في السرعة، يُمكنه بسهولة التحكم في تشغيل ناقل الحركة الميكانيكي بسرعات مُتغيرة (أعلى، أسفل، وأعلى). يُحسّن استخدام تحويل التردد من كفاءة العملية (لا تعتمد السرعة المُتغيرة على أجزاء ميكانيكية)، وفي الوقت نفسه، يُمكن أن يكون أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة من المحرك ذي السرعة الثابتة الأصلي. فيما يلي عشرة أسباب لاستخدام نظام تنظيم سرعة التردد المُتغير لتوضيح المفهوم الأساسي بأن استخدام محركات التردد المُتغير يزداد شيوعًا:
1. التحكم في تيار بدء تشغيل المحرك
عند تشغيل المحرك مباشرةً عبر تردد الطاقة، يُولّد تيارًا يزيد 7 إلى 8 أضعاف عن التيار المُصنّف له، مما يزيد الضغط الكهربائي على ملفاته بشكل كبير ويولّد حرارة، مما يُقلّل من عمره الافتراضي. يُمكن بدء تشغيل مُنظّم السرعة المُتغيّر التردد بسرعة صفرية وجهد صفري (أو زيادة عزم الدوران بشكل مُناسب). بمجرد تحديد العلاقة بين التردد والجهد، يُمكن لمُحوّل التردد تشغيل الحمل في وضع التحكم V/F أو وضع التحكم المُتّجه. يُمكن أن يُقلّل استخدام مُنظّم السرعة المُتغيّر التردد تيار بدء التشغيل بشكل كبير ويُحسّن سعة الملفات. الفائدة الأكثر مُباشرةً للمستخدمين هي انخفاض تكلفة صيانة المحرك، وبالتالي زيادة عمره الافتراضي.
2. تقليل تقلبات الجهد في خطوط الكهرباء
أثناء تشغيل المحرك بتردد الطاقة، ومع ازدياد التيار بشكل كبير، يتذبذب الجهد بشكل كبير، ويعتمد مقدار انخفاض الجهد على قدرة محرك التشغيل وسعة شبكة التوزيع. يؤدي انخفاض الجهد إلى تعطل أو تعطل أو تعطل المعدات الحساسة للجهد في شبكة إمداد الطاقة نفسها، مثل أجهزة الكمبيوتر، وأجهزة الاستشعار، ومفاتيح القرب، والملامسات، وجميعها تعمل بشكل غير صحيح. بعد اعتماد تنظيم سرعة التردد المتغير، وإمكانية البدء تدريجيًا بتردد صفري وجهد صفري، يمكن الحد من انخفاض الجهد إلى أقصى حد ممكن.
3. انخفاض الطاقة المطلوبة أثناء بدء التشغيل
تتناسب قدرة المحرك طرديًا مع حاصل ضرب التيار في الجهد، لذا فإن الطاقة التي يستهلكها المحرك الذي يبدأ تشغيله مباشرةً عبر تردد الطاقة ستكون أعلى بكثير من الطاقة اللازمة لبدء التشغيل بتردد متغير. في بعض ظروف التشغيل، يصل نظام توزيع الطاقة إلى أقصى حد له، وستؤثر الزيادة المفاجئة في التيار الناتجة عن محرك بدء التشغيل بتردد الطاقة المباشر بشكل كبير على المستخدمين الآخرين على نفس الشبكة. في حال استخدام محول تردد لبدء تشغيل المحرك وإيقافه، فلن تحدث مشاكل مماثلة.
4. وظيفة التسارع القابلة للتحكم المنخفض
يمكن لضبط سرعة التردد المتغير أن يبدأ من الصفر ويتسارع بانتظام وفقًا لاحتياجات المستخدم، كما يمكن اختيار منحنى تسارعه (تسارع خطي، تسارع على شكل حرف S، أو تسارع تلقائي). عند بدء التشغيل بتردد الطاقة، يُسبب اهتزازًا شديدًا للمحرك أو الأجزاء الميكانيكية المتصلة به، مثل أعمدة الدوران أو التروس. يُفاقم هذا الاهتزاز التآكل والتلف الميكانيكي، مما يُقلل من عمر المكونات الميكانيكية والمحركات. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن تطبيق بدء التشغيل بتردد متغير على خطوط تعبئة مماثلة لمنع انقلاب الزجاجات أو تلفها.
5. سرعة تشغيل قابلة للتعديل
يُحسّن استخدام تنظيم سرعة التردد المتغير العملية ويغيّرها بسرعة وفقًا لظروفها. كما يُمكن تحقيق تغييرات في السرعة عن بُعد باستخدام جهاز تحكم PLC أو أي جهاز تحكم آخر.
6. حد عزم الدوران قابل للتعديل
بعد ضبط سرعة التردد المتغير، يُمكن ضبط حدود عزم الدوران المناسبة لحماية الآلات من التلف، مما يضمن استمرارية العملية وموثوقية المنتج. تتيح تقنية تحويل التردد الحالية ضبط حدود عزم الدوران، بل وتصل دقة التحكم في عزم الدوران إلى ما بين 3% و5%. في حالة تردد الطاقة، لا يُمكن التحكم في المحرك إلا من خلال الكشف عن قيمة التيار أو الحماية الحرارية، ولا يُمكن ضبط قيم عزم الدوران بدقة للعمل كما هو الحال في نظام التحكم بالتردد المتغير.
7. طريقة التوقف المتحكم بها
كما هو الحال في التسارع القابل للتحكم، يمكن التحكم في وضع التوقف في نظام تنظيم السرعة بتردد متغير، وتتوفر أوضاع توقف مختلفة للاختيار من بينها (ركن التباطؤ، ركن مجاني، ركن التباطؤ + كبح التيار المستمر). كما يُقلل هذا من التأثير على المكونات الميكانيكية والمحركات، مما يزيد من موثوقية النظام بأكمله ويطيل عمره الافتراضي.
8. توفير الطاقة
يُمكن أن يُقلل استخدام مُحوّلات التردد في مراوح الطرد المركزي أو مضخات المياه من استهلاك الطاقة بشكل كبير، وهو ما أثبتته خبرة هندسية امتدت لأكثر من عقد من الزمن. ونظرًا لأن الاستهلاك النهائي للطاقة يتناسب طرديًا مع سرعة المحرك، فإن استخدام مُحوّلات التردد يُحقق عائدًا أسرع على الاستثمار.
9. التحكم في التشغيل القابل للعكس
في التحكم بمحول التردد، لا حاجة لوحدات تحكم عكسية إضافية لتحقيق التحكم العكسي في التشغيل. كل ما يلزم هو تغيير تسلسل طور جهد الخرج، مما يقلل تكاليف الصيانة ويوفر مساحة التركيب.
10. تقليل مكونات ناقل الحركة الميكانيكية
بفضل محول تردد التحكم المتجهي الحالي المدمج مع المحرك المتزامن، يمكن تحقيق عزم دوران فعال، مما يوفر استهلاك مكونات النقل الميكانيكية مثل علب التروس، ويؤدي في النهاية إلى نظام نقل تردد متغير مباشر. هذا يُقلل التكاليف والمساحة، ويُحسّن الاستقرار.