محرك التردد المتغير (VFD, باختصار) هو جهاز يستخدم في نظام القيادة الكهروميكانيكية للتحكم في عزم الدوران وسرعة محرك التيار المتردد عن طريق تغيير مدخلات تردد المحرك مع الجهد. هناك أسماء أخرى مختلفة لمحرك التردد المتغير: محرك متغير السرعة, محرك صغير, محرك تردد قابل للتعديل, محرك التيار المتردد ومحرك العاكس.
توفر شركة Vacker KSA مجموعة واسعة من محركات الأقراص ذات التردد المتغير (VFDs) في جميع أنحاء المملكة العربية السعودية (المملكة العربية السعودية). نقوم بتوريد مجموعة متنوعة من VFDs إلى معظم المدن الرئيسية في المملكة العربية السعودية وهي الرياض, Al Khobar, الدمام, جدة, إلخ. يغطي النطاق الذي نوفره من الأجهزة الصغيرة إلى محركات طواحين المناجم الكبيرة. نحن جميعا نعرف ذلك تقريبا 25% من الطاقة الكهربائية في العالم يتم استهلاكها في التطبيقات الصناعية بواسطة المحركات الكهربائية التي تساعد بالفعل في توفير الطاقة في خدمة التحميل بالطرد المركزي باستخدام محرك التردد المتغير. لا يتم تطبيق مسجلات البيانات المتغيرة بشكل كامل في كل حقل. تم تخفيض التكلفة والحجم من خلال تحسين الأداء من خلال أجهزة تبديل أشباه الموصلات المتقدمة.
الأنظمة الفرعية لمحركات التردد المتغير
يتوفر محرك التردد المتغير في طبولوجيا مختلفة ذات جهد منخفض ومتوسط. يتم استخدام محرك التردد المتغير في نظام y الذي يتكون من 3 الأنظمة الفرعية. هم: محرك AC, وحدة تحكم المحرك الرئيسي ومشغل القيادة.
محرك AC
محرك التيار المتردد عبارة عن محرك حثي ثلاثي الطور يستخدم في محرك التردد المتغير. تُستخدم المحركات الحثية ثلاثية الطور بشكل عام باعتبارها المحركات الأكثر فعالية من حيث التكلفة بدلاً من المحركات أحادية الطور التي تكون مفيدة فقط في بعض المواقف. يفضل محرك التردد المتغير عمومًا استخدام المحركات التي تم إنشاؤها للعمليات ذات السرعة الثابتة.
وحدة تحكم المحرك الرئيسية
وحدة التحكم في محرك التردد المتغير هي نظام تحويل إلكترونيات الطاقة يتكون من ثلاثة أنظمة فرعية: محول الجسر المعدل, وصلة التيار المباشر والعاكس. المحرك الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا هو عاكس مصدر الجهد. يتم تنظيم محركات الأقراص كمحركات أقراص DC-AC في أماكن مثل الحافلات أو تطبيقات الطاقة الشمسية. في العاكس مصدر الجهد, يحتوي رابط DC على مكثف يساعد على تسهيل إخراج التيار المستمر للمحول. يتم تحويل جهد التيار المستمر هذا إلى جهد تيار متردد ويتم ذلك باستخدام عنصر التبديل النشط للعاكس.
يتم أيضًا ترتيب وحدة التحكم أو تنظيمها كمحول طور يتكون من محول أحادي الطور للإدخال وعاكس ثلاثي الطور للإخراج. لقد أفسد تقدم وحدة التحكم الزيادة في الجهد وتصنيفات التيار. تُستخدم وحدة التحكم في المحرك الرئيسي أيضًا في تبديل حدوث أجهزة الطاقة ذات الحالة الصلبة.
واجهة المشغل
إن الوسيلة التي توفر للمشغل إمكانية تشغيل المحرك وإيقافه وتعديل سرعة العمل هي واجهة المشغل. أنظمة التحكم بواجهة المشغل هذه. تتضمن وظائف واجهة المشغل هذه الرجوع للخلف, التعديل بين السرعة اليدوية والمساعدة في التحكم الآلي. تتكون واجهة المشغل من شاشة عرض أبجدية رقمية توفر المعلومات والبيانات حول تشغيل محرك الأقراص. تتوفر سلسلة من الاتصالات المحمولة للسماح بتكوين محرك التردد المتغير, ضبط والتحكم عن طريق استخدام الكمبيوتر.
عملية القيادة
تعمل عملية القيادة على مخطط سرعة المحرك الكهربائي. يمكن تصنيف تطبيقات محرك الأقراص على أنها رباعي واحد, رباعي, ويتم تعريف الأرباع الأربعة على النحو التالي:
الربع الأول
يشير إلى القيادة والقيادة, والربع المتسارع إلى الأمام بسرعة إيجابية.
الربع الثالث
تشير هذه إلى القيادة والقيادة والتسارع العكسي بسرعة سلبية.
الربع الرابع
يتم توصيله بالتوليد أو الكبح والكبح العكسي بسرعة سلبية وعزم دوران إيجابي.
تتضمن معظم التطبيقات بشكل عام تشغيل الحمل أحادي الربع مثل مضخات الطرد المركزي ويتم استخدام عزم دوران الحمل الثابت في الطاردات. يتم تطبيق الأحمال الرباعية في أماكن معينة حيث تكون سرعة التشغيل موجبة في كلا الاتجاهين. الأماكن التي يمكن أن تكون فيها السرعة في أي اتجاه مثل المصاعد, مطلوب تطبيقات عالية الأداء تحتاج إلى رافعات رباعية.
في محرك التردد المتغير, إجراء البدء والإيقاف معاكس تمامًا. يتم إيقاف المحرك عندما يقترب التردد من الصفر. يميل الجهد ومعدل التردد إلى معدل متحكم فيه. محرك التردد المتغير قادر على كبح الحمل عن طريق تطبيق عزم دوران عكسي بمقوم رباعي الأرباع.
فوائد محركات التردد المتغير
فيما يلي قائمة ببعض فوائد VFD:
توفير الطاقة
يساعد تحميل محرك السرعة في توفير الطاقة عن طريق توفير الطاقة مباشرة من خط التيار المتردد. يمكن تحقيق هذا النوع من كفاءة التكلفة عادةً في تطبيقات المضخات حيث تختلف الطاقة باختلاف مربع ومكعب السرعة. يعطي هذا النوع من التغيير فائدة كبيرة تتمثل في تقليل الطاقة.
التحكم في الأداء
توفر محركات التيار المتردد تحسينًا في الجودة وتعزيزًا في عملية التطبيق الصناعي والتجاري. يتعرض المحرك لتيار عالي يصل بشكل عام إلى ثمانية أضعاف تيار الحمل الكامل في الأحمال ذات السرعة الثابتة. يتم تحديد استخدام التيار المستمر والتيار المتردد من خلال عوامل الأداء المعنية والتي تشمل التسارع المتكرر, التشغيل بسرعة منخفضة والتجديد من خلال التشغيل الرباعي.
أنواع محركات التردد المتغير
هناك ستة أنواع أساسية من محركات التردد المتغير. وهم على النحو التالي:
- العاكس مصدر الجهد (الجميع) طبولوجيا محرك الأقراص.
- العاكس المصدر الحالي (منظمة التضامن المسيحي الدولية) طبولوجيا محرك الأقراص.
- طبولوجيا محرك العاكس من ست خطوات.
- تحميل العاكس خفف (LCI) طبولوجيا محرك الأقراص.
- Cycloconverter أو محول المصفوفة (مولودية) علوم الهندسة اللاكمية.
- طبولوجيا نظام استرداد الانزلاق المغذى بشكل مضاعف.