يُذكركم مورد وحدة كبح مُحوّل التردد بأنه مع ازدياد انتشار الأتمتة الصناعية وتطورها، يزداد استخدام مُحوّلات التردد. وقد اعتُبر تنظيم السرعة بتحويل التردد من أفضل طرق تنظيم السرعة وأكثرها نجاحًا. الهدف الرئيسي من استخدام مُحوّل تردد عالمي لتشكيل نظام نقل لتنظيم السرعة بتحويل التردد هو تحسين الإنتاجية وجودة المنتج؛ وثانيًا، توفير الطاقة وخفض تكاليف الإنتاج. وفي هذه العملية، تُعد مهارات استخدام مُحوّلات التردد بالغة الأهمية.
يجب استخدام أسلاك محمية لخطوط الإشارة والتحكم لمنع التداخل. عندما يكون الخط قصيرًا، كما هو الحال عندما تزيد المسافة بمقدار 100 متر، يجب زيادة مساحة المقطع العرضي للسلك. يجب عدم وضع خطوط الإشارة والتحكم في نفس خندق الكابلات أو الجسر مع خطوط الكهرباء لتجنب التداخل المتبادل. يُفضل وضعها في قنوات لضمان ملاءمة أفضل.
تعتمد إشارات النقل بشكل أساسي على إشارات التيار، إذ يصعب إضعافها أو التداخل معها. في التطبيقات العملية، تكون الإشارة الصادرة عن المستشعرات إشارة جهد، يمكن تحويلها إلى إشارة تيار عبر محول.
03 عادةً ما يكون التحكم في الحلقة المغلقة لمحول التردد إيجابيًا، أي أن إشارة الإدخال كبيرة ومخرجاتها كبيرة أيضًا (كما هو الحال أثناء تشغيل تبريد التكييف المركزي والتحكم العام في الضغط والتدفق ودرجة الحرارة، إلخ). ولكن هناك أيضًا تأثير عكسي، أي عندما تكون إشارة الإدخال كبيرة ومخرجاتها صغيرة نسبيًا (كما هو الحال عند تشغيل التكييف المركزي للتدفئة ومضخة الماء الساخن في محطة التدفئة).
عند استخدام إشارات الضغط في أنظمة التحكم ذات الحلقة المغلقة، يُنصح بتجنب إشارات التدفق. ويرجع ذلك إلى انخفاض أسعار مستشعرات إشارات الضغط، وسهولة تركيبها، وقلة عبء عملها، وسهولة تصحيح أخطائها. ومع ذلك، إذا كانت هناك متطلبات لنسبة التدفق في العملية، وكانت الدقة مطلوبة، فيجب اختيار وحدة تحكم في التدفق، واختيار عدادات تدفق مناسبة (مثل الكهرومغناطيسية، والهدف، والدوامة، والفوهة، وما إلى ذلك) بناءً على الضغط الفعلي، ومعدل التدفق، ودرجة الحرارة، والوسط، والسرعة، وما إلى ذلك.
تُعدّ وظائف PLC وPID المدمجة في مُحوّل التردد 05 مناسبةً للأنظمة ذات تقلبات الإشارة الصغيرة والمستقرة. ومع ذلك، نظرًا لأن وظائف PLC وPID المدمجة لا تضبط سوى ثابت الوقت أثناء التشغيل، فمن الصعب تحقيق متطلبات عملية انتقال مُرضية، كما أن تصحيح الأخطاء يستغرق وقتًا طويلاً.
بالإضافة إلى ذلك، هذا النوع من التنظيم ليس ذكيًا، لذا نادرًا ما يُستخدم. بدلاً من ذلك، يتم اختيار منظم PID ذكي خارجي. عند الاستخدام، ما عليك سوى ضبط قيمة الحد الأقصى (SV)، وسيظهر مؤشر قيمة التشغيل (PV) أثناء التشغيل. كما أنه ذكي، مما يضمن أفضل ظروف عملية انتقال، مما يجعله مثاليًا للاستخدام. فيما يتعلق بأجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، يمكن اختيار أنواع مختلفة من أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة الخارجية وفقًا لطبيعة وعدد نقاط التحكم والكمية الرقمية والتناظرية ومعالجة الإشارة وغيرها من متطلبات كمية التحكم.
يُستخدم محول الإشارة 06 بكثرة في الدوائر الطرفية لمحولات التردد، ويتكون عادةً من عناصر هول ودوائر إلكترونية. ووفقًا لطرق تحويل ومعالجة الإشارة، يُمكن تقسيمه إلى محولات متنوعة، مثل: الجهد إلى تيار، والتيار إلى جهد، والتيار المستمر إلى تيار متردد، والتيار المتردد إلى تيار مستمر، والجهد إلى تردد، والتيار إلى تردد، ومدخل متعدد المخرجات، ومدخل متعدد المخرجات، وتراكب الإشارة، وتقسيم الإشارة، وغيرها. على سبيل المثال، تُعد أجهزة استشعار/مرسلات العزل الكهربائي من سلسلة Saint Seil CE-T في شنتشن سهلة الاستخدام للغاية. تتوفر العديد من المنتجات المماثلة في الصين، ويمكن للمستخدمين اختيار تطبيقاتهم الخاصة وفقًا لاحتياجاتهم.
عند استخدام محول التردد 07، غالبًا ما يكون من الضروري تجهيزه بدوائر محيطية، ويمكن القيام بذلك بالطرق التالية:
(1) دائرة وظيفية منطقية مكونة من مرحلات ذاتية الصنع ومكونات تحكم أخرى؛
(2) شراء الدوائر الخارجية الجاهزة؛
(3) اختر شعار وحدة تحكم قابلة للبرمجة بسيطة؛
(4) عند استخدام وظائف مختلفة لمحول التردد، يمكن تحديد بطاقات الوظائف؛
(5) حدد وحدات التحكم القابلة للبرمجة صغيرة ومتوسطة الحجم.
هناك مخططان شائعان لتحويل تقنية تحويل التردد لإمدادات المياه بضغط متوازي وثابت باستخدام مضخات مياه متعددة (مثل مضخات المياه النظيفة في محطات المياه الحضرية ومحطات ضخ المياه المتوسطة والكبيرة ومحطات مركز إمداد المياه الساخنة وما إلى ذلك):
(1) توفير في الاستثمار الأولي، ولكن تأثير توفير الطاقة ضعيف. عند بدء التشغيل، ابدأ بتشغيل مُحوّل التردد إلى 50 هرتز، ثم ابدأ بتردد الطاقة، ثم انتقل إلى وضع التحكم الموفر للطاقة. في نظام إمداد المياه، يكون ضغط مضخة المياه التي تعمل بمُحوّل التردد أقل قليلاً، مما يؤدي إلى اضطراب النظام وفقدان الطاقة.
(2) الاستثمار كبير نسبيًا، ولكنه يوفر طاقة أكثر بنسبة 20% من الخطة (1). ضغط مضخة Yuantai ثابت، ولا يوجد فقدان للاضطراب، والتأثير أفضل.
عند توصيل عدة مضخات مياه بالتوازي لإمداد المياه بضغط ثابت، يتم استخدام طريقة توصيل سلسلة الإشارات بمستشعر واحد فقط، مما يتمتع بالمزايا التالية:
(1) توفير التكاليف. مجموعة واحدة فقط من أجهزة الاستشعار ووحدة تحديد التكامل التناسبي والتفاضلي (PID).
(2) نظرًا لوجود إشارة تحكم واحدة فقط، فإن تردد الخرج متسق، أي نفس التردد، وبالتالي فإن الضغط متسق أيضًا، ولا يوجد فقدان للاضطراب.
(3) عند إمداد الماء بضغط ثابت، يتم التحكم في عدد المضخات العاملة بواسطة وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) مع تغير معدل التدفق. يلزم وجود وحدة واحدة على الأقل، ووحدتان للكميات المتوسطة، وثلاث وحدات للكميات الكبيرة. عندما يتوقف محول التردد عن العمل، تكون إشارة الدائرة (التيار) على المسار (تتدفق الإشارة، ولكن بدون جهد أو تردد خرج).
(4) الأكثر فائدة هو أنه نظرًا لأن النظام يحتوي على إشارة تحكم واحدة فقط، حتى لو تم وضع المضخات الثلاث في مدخلات مختلفة، فإن تردد التشغيل هو نفسه (أي متزامن) والضغط هو نفسه أيضًا، وبالتالي فإن خسارة الاضطراب تكون صفراً، أي يتم تقليل الخسارة، وبالتالي فإن تأثير توفير الطاقة هو الأفضل.
يعد تقليل التردد الأساسي الطريقة الأكثر فعالية لزيادة عزم البدء
يعود ذلك إلى الزيادة الكبيرة في عزم بدء التشغيل، مما يسمح بتشغيل بعض المعدات التي يصعب تشغيلها، مثل آلات البثق، وآلات التنظيف، ومجففات الدوران، والخلاطات، وآلات الطلاء، والمراوح الكبيرة، ومضخات المياه، ومنفاخات روتس، وغيرها، بسلاسة. هذا أكثر فعالية من زيادة تردد بدء التشغيل عادةً. باستخدام هذه الطريقة، ودمجها مع إجراءات الانتقال من حمل ثقيل إلى حمل خفيف، يمكن زيادة حماية التيار إلى أقصى قيمة، ويمكن تشغيل جميع المعدات تقريبًا. لذلك، يُعد تقليل تردد القاعدة لزيادة عزم بدء التشغيل طريقة فعالة ومريحة.
عند تطبيق هذا الشرط، ليس بالضرورة أن ينخفض التردد الأساسي إلى 30 هرتز. يمكن تخفيضه تدريجيًا كل 5 هرتز، طالما أن التردد الذي يصل إليه هذا التخفيض كافٍ لتشغيل النظام.
يجب ألا يقل الحد الأدنى للتردد الأساسي عن 30 هرتز. من منظور عزم الدوران، كلما انخفض الحد الأدنى، زاد عزم الدوران. مع ذلك، يجب مراعاة أن ترانزستور IGBT قد يتلف عند ارتفاع الجهد بسرعة كبيرة أو ارتفاع قيمة المقاومة الديناميكية (du/dt) بشكل كبير. والنتيجة العملية هي إمكانية استخدام هذا الإجراء لتعزيز عزم الدوران بأمان وثقة عند انخفاض التردد من 50 هرتز إلى 30 هرتز.
يخشى البعض، على سبيل المثال، من أن يصل الجهد إلى 380 فولت عند خفض تردد القاعدة إلى 30 هرتز. لذلك، عندما يتطلب التشغيل العادي الوصول إلى تردد 50 هرتز، هل يجب أن يرتفع جهد الخرج إلى 380 فولت بحيث لا يتحمله المحرك؟ الإجابة هي أن هذه الظاهرة لن تحدث.
يخشى البعض من أنه إذا وصل الجهد إلى 380 فولت عند انخفاض تردد القاعدة إلى 30 هرتز، فقد يتطلب التشغيل العادي تردد خرج 50 هرتز للوصول إلى التردد المُصنّف وهو 50 هرتز. والجواب هو أن تردد الخرج يمكن أن يصل بالتأكيد إلى 50 هرتز.
العلاقة بين الضغط الديناميكي والضغط الساكن والضغط الكلي هي كما يلي:
الضغط الساكن هو الضغط (الرأس) المطلوب عند مخرج مضخة المياه حتى أعلى نقطة، وعادة ما يكون 1 كجم من ضغط الماء لكل 10 أمتار من عمود الماء.
الضغط الديناميكي هو انخفاض الضغط الناتج عن فرق سرعة التدفق بين السائل وجدار الأنبوب، والصمامات (صمامات التنظيم، وصمامات الإرجاع، وصمامات تخفيض الضغط، إلخ)، وطبقات مختلفة من نفس القسم أثناء عملية تدفق الماء. يصعب حساب هذا الجزء، وبناءً على التجارب العملية، يُفترض أن يكون الضغط الديناميكي 20% (كحد أقصى) من قيمة الضغط الساكن.
الضغط الكلي = (الضغط الساكن + الضغط الديناميكي) = 1.2 ضغط ساكن.
يجب ضبط التردد الأدنى لمضخة المياه على حوالي 30 هرتز، وإلا فسيكون من السهل تفريغ الماء من الأنبوب المغلق. ونظرًا لكمية الهواء الكبيرة المذابة في الماء، يُسهل تكوّن حجرة هواء عند تشغيل مضخة المياه، مما يُشكل خطرًا بارتفاع الضغط.
يتم تقديم 12 نقطة خبرة وقيم اقتصادية على النحو التالي:
يعد تطبيق محولات التردد ممكنًا لمختلف الأجهزة لتحقيق توفير الطاقة، وهو ما تم تأكيده من خلال العديد من الحالات العملية الناجحة.
قيمة التجربة متحفظة نسبيًا، وتتميز بمستوى عالٍ من الثراء، وليست الأكثر اقتصادية، ويمكن استغلالها. عند استخدام قيم التجربة، يجب ترتيبها وفقًا لظروف الموقع الفعلية، مع مراعاة بعض التغييرات في معايير التشغيل، بحيث يكون الحد الأدنى هو عدم تأثيرها على الاستخدام العادي. وهذا شرط أساسي لتحقيق ترشيد الطاقة.
تعتمد القيمة الاقتصادية على مبدأ استيفاء شروط الحد الأدنى للنظام، وتخفيض القيمة التجريبية بشكل معتدل، واستكشاف إمكانيات تحقيق تأثيرات توفير الطاقة. إذا ظلت معايير التشغيل ثابتة، فكيف يُمكن تحقيق ترشيد الطاقة؟ علاوة على ذلك، فإن مُحوّل التردد نفسه ليس جهازًا مُولّدًا للطاقة (سواءً كان مولدًا كهربائيًا أو بطارية أو طاقة شمسية)، وكفاءته عالية جدًا، وتتراوح بين 97% و98%، إلا أن هناك خسارة تتراوح بين 2% و3%.