مبدأ توفير الطاقة في محول التردد للتحكم الصناعي

يُذكركم مُورِّد وحدة كبح مُحوِّل التردد بأن مُحوِّل التردد هو جهاز تحكم في الطاقة، يستخدم تقنية تحويل التردد وتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة للتحكم في محركات التيار المتردد عن طريق تغيير تردد مصدر طاقة تشغيل المحرك. يتكون مُحوِّل التردد بشكل رئيسي من وحدة تصحيح (تيار متردد إلى تيار مستمر)، ووحدة ترشيح، ووحدة عكس (تيار مستمر إلى تيار متردد)، ووحدة كبح، ووحدة تشغيل، ووحدة كشف، ووحدة معالج دقيق، وغيرها.

1. توفير الطاقة عن طريق ضبط السرعة

لضمان موثوقية معدات الإنتاج، تُبقي المؤسسات الصناعية هامشًا بين قدرة التشغيل والحمل التصميمي. لذلك، قد لا تعمل العديد من المحركات بكامل طاقتها، مما يؤدي إلى زيادة عزم الدوران وزيادة استهلاك الطاقة الفعالة، مما يؤدي إلى هدر الطاقة الكهربائية. في هذه الحالة، يُمكن لوظيفة التحكم في السرعة في مُحوّل التردد تقليل سرعة تشغيل المحرك، مما يُقلل من استهلاك الطاقة الكهربائية مع الحفاظ على جهد ثابت.

إذا انخفضت سرعة المحرك من N1 إلى N2، فإن قوة عموده P ستصبح:

P2/P1 = (N2/N1)3

يمكن ملاحظة أن تقليل سرعة المحرك يمكن أن يحقق تأثير توفير الطاقة على المستوى المكعب.

2. توفير الطاقة من خلال التعديل الديناميكي للكفاءة

تعمل وظيفة القياس والتحكم في الإخراج التي تم تكوينها ذاتيًا في محول التردد على مراقبة تغييرات الحمل بشكل مستمر وإجراء التعديلات بسرعة للتكيف مع تغييرات الحمل، وبالتالي الحفاظ على كفاءة عالية لإخراج المحرك في جميع الأوقات.

3. توفير الطاقة من خلال وظيفة V/F

في حالة ضمان عزم خرج المحرك، يمكن لمحول التردد ضبط منحنى V/F تلقائيًا، مما يقلل عزم خرج المحرك ويخفض تيار الإدخال، وبالتالي تحقيق هدف الحفاظ على الطاقة.

4. توفير الطاقة من خلال وظيفة التشغيل الناعم

كما هو معروف، عند تشغيل المحرك بجهد كامل، يمتص التيار من شبكة الكهرباء، وفقًا لمتطلبات عزم بدء تشغيل المحرك، حوالي سبعة أضعاف التيار المقنن للمحرك. ومع ذلك، إذا كان تيار البدء كبيرًا، فإنه لا يهدر الكهرباء فحسب، بل يسبب أيضًا تقلبات كبيرة في جهد شبكة الكهرباء. كما أن التقلبات المستمرة في شبكة الكهرباء ستزيد من فقدان الخط وفقد المحول. من خلال وظيفة البدء السلس لمحول التردد، يمكن أن يزداد تيار بدء تشغيل المحرك تدريجيًا من 0 إلى التيار المقنن للمحرك، مما يخفف بشكل فعال من تأثير تيار البدء على شبكة الكهرباء. هذا لا يقلل فقط من هدر الطاقة الكهربائية ذات التيار العالي، بل يقلل أيضًا من التأثير الكبير لقصور بدء التشغيل على المعدات، مما يقلل من عمر المعدات.

5. توفير الطاقة عن طريق تحسين معامل القدرة

تنتمي معظم المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور إلى الأحمال الحثية، ونظرًا لارتفاع القدرة التفاعلية التي يمتصها المحرك أثناء التشغيل، فإن معامل القدرة منخفض نسبيًا. بعد استخدام محول تردد، تصبح خصائصه تيار متردد - تيار مستمر - تيار متردد. ومن خلال عملية تصحيح وتصفية محول التردد، تصبح خصائص معاوقة شبكة الطاقة مقاومة، مما يحسن معامل القدرة ويقلل من خسائر القدرة التفاعلية.

بشكل عام، تُحقق مُحوّلات التردد فوائد مُعينة في توفير الطاقة في العديد من الحالات، بل وتُحقق فوائد بالغة الأهمية في بعض الحالات. لذلك، باعتبارها ابتكارًا تكنولوجيًا ممتازًا، تستحق مُحوّلات التردد الترويج لها بقوة.