يُذكركم مُورِّدو مُحوِّلات التردد المُتخصصة بأنه مع التطور السريع للأتمتة الصناعية، ازداد استخدام مُحوِّلات التردد المُستخدمة في تصحيح أخطاء مُحوِّلات التردد على نطاق واسع. يلعب مُحوِّل التردد دورًا هامًا في تنظيم سرعة التردد المُتغيرة وتوفير الطاقة. وتتمثل وظيفته الرئيسية في التحكم في معدات التحكم في طاقة محركات التيار المُتردد عن طريق تغيير وضع تردد مصدر طاقة تشغيل المحرك. ولا تقتصر مزاياه على تحسين مستوى إنتاج الشركات فحسب، بل يلعب أيضًا دورًا هامًا في توفير الطاقة. فكيف يُمكن اختيار مُحوِّل التردد المُناسب؟ سيُقدِّم مُصنِّعو مُحوِّلات التردد اليوم أساليب اختيار مُحوِّلات التردد.
أولاً، ما هي الجوانب التي يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار محول التردد؟
اختر نوع مُحوِّل التردد، وحدد طريقة التحكم الأنسب بناءً على نوع آلات الإنتاج، ونطاق السرعة، ودقة السرعة الثابتة، ومتطلبات عزم البدء. يُقصد بالملاءمة سهولة الاستخدام والتكلفة الاقتصادية، بما يُلبي الشروط والمتطلبات الأساسية للتكنولوجيا والإنتاج.
كيفية تحديد واختيار محول التردد المناسب؟
1. المحرك ومحول التردد اللذين يحتاجان إلى التحكم في أنفسهما
عدد أقطاب المحرك. يُنصح عمومًا بألا يتجاوز عدد أقطاب المحرك 4 أقطاب، وإلا يجب زيادة سعة مُحوّل التردد بشكل مناسب. خصائص عزم الدوران، عزم الدوران الحرج، عزم التسارع. في ظل نفس ظروف قدرة المحرك، ومقارنةً بوضع عزم الحمل الزائد العالي، يمكن اختيار مواصفات مُحوّل التردد لخفض التصنيف. التوافق الكهرومغناطيسي. لتقليل التداخل من مصدر الطاقة الرئيسي، يمكن إضافة مفاعلات إلى الدائرة الوسيطة أو دائرة الدخل لمُحوّل التردد، أو تركيب مُحوّل عزل مسبق. عمومًا، عندما تتجاوز المسافة بين المحرك ومُحوّل التردد 50 مترًا، يجب توصيل مفاعل أو مُرشّح أو كابل حماية مُغلّف على التوالي بينهما.
2. اختيار طاقة محول التردد
كفاءة النظام تساوي حاصل ضرب كفاءة مُحوِّل التردد في كفاءة المحرك. وتزداد كفاءة النظام فقط عند تشغيل كليهما بكفاءة أعلى. ومن منظور الكفاءة، عند اختيار قدرة مُحوِّل التردد، يجب مراعاة النقاط التالية:
عندما تكون قيمة طاقة محول التردد تعادل قيمة طاقة المحرك، يكون من الأنسب لمحول التردد أن يعمل بقيم كفاءة عالية.
عندما يكون تصنيف طاقة محول التردد مختلفًا عن تصنيف طاقة المحرك، فيجب أن تكون طاقة محول التردد قريبة قدر الإمكان من طاقة المحرك، ولكن أكبر قليلاً من طاقة المحرك.
عند تشغيل المحرك الكهربائي بشكل متكرر أو فرملة أو بدء تشغيله بحمل ثقيل وتشغيله بشكل متكرر، يمكن اختيار محول تردد بمستوى أعلى لضمان التشغيل الآمن وطويل الأمد لمحول التردد.
بعد الاختبار، تبيّن أن القدرة الفعلية للمحرك فائضة. يُمكن استخدام مُحوّل تردد بقدرة أقل من قدرة المحرك، ولكن يجب الانتباه إلى ما إذا كان تيار الذروة اللحظي سيُفعّل حماية من التيار الزائد.
عندما تكون طاقة محول التردد مختلفة عن طاقة المحرك، يجب تعديل إعدادات برنامج توفير الطاقة وفقًا لذلك لتحقيق تأثيرات توفير طاقة أعلى.
3. اختيار هيكل صندوق العاكس
يجب أن يتكيف هيكل محوِّل التردد مع الظروف البيئية، مع مراعاة عوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة والغبار والحموضة والقلوية والغازات المسببة للتآكل. تتوفر عدة أنواع شائعة من الهياكل للاختيار من بينها:
طراز IPOO المفتوح لا يحتوي على هيكل، وهو مناسب للتركيب على الشاشات والألواح والرفوف داخل صناديق التحكم الكهربائية أو الغرف الكهربائية. يُعد هذا النوع أفضل، خاصةً عند استخدام محولات تردد متعددة معًا، إلا أن الظروف البيئية تتطلب متطلبات أعلى. يُعد طراز IP20 المغلق مناسبًا للاستخدام العام، ويمكن استخدامه في ظروف قليلة الغبار أو درجات حرارة ورطوبة منخفضة. يُعد طراز IP45 المغلق مناسبًا للبيئات ذات الظروف البيئية السيئة في المواقع الصناعية. يُعد طراز IP65 المغلق مناسبًا للبيئات ذات الظروف البيئية السيئة، مثل الماء والغبار وبعض الغازات المسببة للتآكل.
4. تحديد سعة محول التردد
يُعدّ اختيار السعة المناسبة بحد ذاته إجراءً لتوفير الطاقة وتقليل الاستهلاك. واستنادًا إلى البيانات والتجارب المتوفرة، هناك ثلاث طرق بسيطة نسبيًا:
حدد القدرة الفعلية للمحرك. أولاً، قس القدرة الفعلية للمحرك لاختيار سعة مُحوّل التردد.
طريقة الصيغة. عند استخدام مُحوِّل تردد لمحركات متعددة، يجب مراعاة تيار بدء تشغيل محرك واحد على الأقل لتجنب انقطاع التيار الكهربائي لمُحوِّل التردد.
محول تردد باستخدام طريقة التيار المُصنّف للمحرك. تُعد عملية اختيار سعة محول التردد أفضل عملية مطابقة بينه وبين المحرك. الطريقة الأكثر شيوعًا وأمانًا هي جعل سعة محول التردد أكبر من أو تساوي القدرة المُصنّفة للمحرك. ومع ذلك، عند المطابقة الفعلية، من الضروري مراعاة مدى اختلاف القدرة الفعلية للمحرك عن القدرة المُصنّفة. عادةً ما تكون القدرة المُختارة للمعدات كبيرة جدًا، بينما تكون القدرة الفعلية المطلوبة صغيرة. لذلك، يُنصح باختيار محول تردد بناءً على القدرة الفعلية للمحرك لتجنب اختيار محول تردد كبير جدًا وزيادة التكلفة.
بالنسبة لأنواع الأحمال الخفيفة، يجب عمومًا اختيار تيار محول التردد وفقًا لـ 1.1 نيوتن (N هو التيار المقدر للمحرك)، أو وفقًا لأقصى طاقة للمحرك المحددة من قبل الشركة المصنعة في المنتج والتي تتوافق مع تصنيف طاقة خرج محول التردد.
5. مصدر الطاقة الرئيسي
جهد مصدر الطاقة وتقلباته. ينبغي إيلاء اهتمام خاص لضبط قيمة إعداد حماية الجهد المنخفض لمحول التردد، نظرًا لاحتمالية انخفاض جهد الشبكة الكهربائية عمليًا.
تذبذب تردد الطاقة الرئيسية والتداخل التوافقي. هذا التداخل يزيد من فقدان الحرارة في نظام العاكس، مما يؤدي إلى زيادة الضوضاء وانخفاض الإنتاج.
استهلاك الطاقة لمحوّلات التردد والمحركات أثناء التشغيل. عند تصميم مصدر الطاقة الرئيسي للنظام، يجب مراعاة عوامل استهلاك الطاقة لكليهما.