ما هي أنواع مختلفة من محولات التردد؟

في عالم الآلات الصناعية والأتمتة ، تلعب محولات التردد (المعروفة أيضًا باسم محركات التردد المتغيرة أو VFDs) دورًا مهمًا في التحكم في السرعة وعزم الدوران وتشغيل المحركات الكهربائية. تتيح هذه الأجهزة تشغيل المزيد من التشغيل الحركي وتمكين التحكم الدقيق في أداء المحرك. ومع ذلك ، مع وجود مجموعة متنوعة من محولات التردد المتوفرة في السوق اليوم ، قد يكون من الصعب اختيار التطبيق المناسب لتطبيق معين.

ما هو العاكس التردد؟

والعاكس المدعوم هو جهاز إلكتروني يتحكم في سرعة المحرك الكهربائي عن طريق ضبط تواتر الطاقة المقدمة للمحرك. عادة ، يتم استخدام التيار المتناوب (AC) لتشغيل معظم المحركات الصناعية. تعمل محركات التيار المتردد ، عند تشغيلها بواسطة إمدادات التيار المتردد ، بسرعة ثابتة تحددها تواتر التيار الكهربائي. يعدل العاكس التردد هذا التردد ، مما يسمح للمحرك بالعمل بسرعات مختلفة ، مما يوفر تحكمًا أكبر في أداء المحرك.

توفر هذه الأجهزة أيضًا فوائد أخرى مثل تقليل استهلاك الطاقة ، وتقليل التآكل الميكانيكي ، وتحسين التحكم الكلي للعملية. يتم استخدام محولات التردد على نطاق واسع في التطبيقات مثل أنظمة النقل ووحدات HVAC والمضخات والمراوح والمزيد.

أنواع مائلات التردد

هناك عدة أنواع من محولات التردد ، كل منها مصمم لتناسب تطبيقات مختلفة وأنواع المحركات ومتطلبات التحكم. تشمل الأنواع الرئيسية من محولات التردد:

1. فولت لكل هيرتز (V/F) العاكس

2. عاكس التحكم في ناقلات المستشعر (SVC)

3. عاكس التحكم في ناقلات الحلقة المغلقة (CLV)

4. عاكس التحكم في عزم الدوران المباشر (DTC)

5. العزف عالي الأداء

دعنا نأخذ غوصًا أعمق في كل من هذه الأنواع ، ونفحص مبادئ العمل والميزات والمزايا والتطبيقات النموذجية.

1. فولت لكل عاكس هيرتز (V/F)

مبدأ العمل:

يعد عاكس Volts لكل Hertz (V/F) ، والمعروف أيضًا باسم عاكس التحكم العددي ، أحد أبسط أنواع محولات التردد وأكثرها استخدامًا. يعمل عن طريق الحفاظ على نسبة ثابتة بين الجهد والتردد (فولت لكل هيرتز) مع اختلاف سرعة المحرك. في الأساس ، مع زيادة التردد لتسريع المحرك ، يتم زيادة الجهد الموفر للمحرك بشكل متناسب.

هذا النوع من العاكس مثالي للتطبيقات التي يكون فيها المتطلبات الأساسية هو التحكم الأساسي في السرعة ، وحمل المحرك ثابت نسبيًا.

سمات:

تصميم بسيط وسهل التثبيت.

حل فعال من حيث التكلفة للتحكم الأساسي للمحرك.

· يقتصر على السيطرة على المحركات في حمل وسرعة ثابتة.

· يوفر التحكم في عزم الدوران المحدود.

التطبيقات:

المضخات  والمراوح  في أنظمة HVAC.

الناقلات في أنظمة  معالجة  المواد.

الضواغط  في  التبريد وتكييف الهواء.

أدوات  آلة صغيرة  حيث يكون التحكم في السرعة البسيطة كافية.

المزايا:

· الاختيار الاقتصادي للتطبيقات منخفضة إلى متوسطة المدى.

سهلة الاستخدام والصيانة.

عيوب:

· محدودية التحكم في أداء المحرك.

لا يمكن الحفاظ على عزم الدوران المستمر تحت أحمال مختلفة.

2. عاكس التحكم في ناقلات المستشعر (SVC)

مبدأ العمل:

يوفر عاكس التحكم في ناقلات المستشعر (SVC) تحكمًا أكثر تقدماً مقارنةً بعقل V/F. بدلاً من الاعتماد بحتة على الجهد والتردد ، يقدر العاكس SVC موضع الدوار وسرعة المحرك من خلال الخوارزميات الداخلية. يستخدم هذه المعلومات لضبط الجهد والتيار المقدم للمحرك للحفاظ على إخراج عزم الدوران ثابت ، حتى تحت الأحمال المختلفة.

على عكس العزف V/F ، لا تتطلب محولات SVC مستشعرات التغذية المرتدة ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تكون هناك حاجة إلى أداء أعلى دون تعقيد تثبيت أجهزة استشعار إضافية.

سمات:

يوفر تحكمًا أفضل في عزم الدوران من V/F المحولات.

لا يتطلب أجهزة استشعار جسدية للتعليقات.

يمكن التعامل مع الأحمال المختلفة بشكل أكثر فعالية.

· يمكن أن توفر التحكم في السرعة بشكل أسرع وأكثر ديناميكية.

التطبيقات:

·  المصاعد  والسلالم المتحركة  التي تتطلب التحكم في السرعة السلس والفعالة.

·  الرافعات  والرافعات . المستخدمة في عمليات الرفع الثقيلة

·  مطبعة مكابس  وغيرها من الآلات الصناعية عالية الأداء.

·  الخلاطات  والبثق . حيث يكون التحكم في عزم الدوران أمرًا بالغ الأهمية

المزايا:

أداء أفضل في التطبيقات مع الأحمال المتقلبة.

لا حاجة إلى مستشعرات التغذية المرتدة المادية ، وتقليل التعقيد والتكلفة.

عيوب:

· أغلى بقليل من المحولات V/F.

· قد لا تزال تكافح مع التطبيقات التي تتطلب التحكم الدقيق للغاية في عزم الدوران.

3. عاكس التحكم في ناقلات الحلقة المغلقة (CLV)

مبدأ العمل:

يعد عاكس التحكم في ناقلات الحلقة المغلقة (CLV) إصدارًا متقدمًا من عاكس SVC ، ويوفر أداء أفضل من خلال دمج التعليقات الفعلية من موضع الدوار في المحرك. تأتي هذه التغذية الراجعة من أجهزة استشعار خارجية (عادةً ما يتم تشفيرها أو محلول) موضوعة على عمود المحرك. يقوم العاكس بضبط الجهد والتيار والتردد للحفاظ على التحكم الدقيق في سرعة المحرك وعزم الدوران في جميع ظروف التشغيل.

يوفر محولات CLV تحسنًا كبيرًا في التحكم في عزم الدوران ، وتنظيم السرعة ، والكفاءة الكلية.

سمات:

· يستخدم أجهزة استشعار خارجية للتعليقات في الوقت الفعلي.

يوفر التحكم الدقيق في أداء المحرك.

· مناسبة للتطبيقات عالية الدقة مع أحمال متفاوتة.

· التحكم في عزم الدوران المتفوق والاستجابة الديناميكية.

التطبيقات:

·  آلات CNC  والروبوتات التي تكون فيها التحكم في  المحرك بدقة عالية ودقيقة ضرورية.

·  مطاحن مطاحن , من الصلب ، ومطاحن النسيج  التي تتطلب عزم دوران ثابت تحت أحمال مختلفة.

·  السيارات الكهربائية  حيث تكون السرعة الدقيقة وعزم الدوران ضرورية للتشغيل السلس.

المزايا:

· التحكم الفائق للتطبيقات عالية الأداء ، عالية الدقة.

· قادرة على الحفاظ على عزم الدوران المستمر تحت الأحمال المختلفة.

عيوب:

· يتطلب أجهزة إضافية ، مثل أجهزة الاستشعار ، وزيادة التعقيد والتكلفة.

· أغلى من المحولات بدون استشعار.

4. عاكس التحكم في عزم الدوران (DTC)

مبدأ العمل:

يمثل عاكس التحكم في عزم الدوران المباشر (DTC) النوع الأكثر تقدماً من العاكس المتاح للتردد. يستخدم DTC كل من Speed ​​و Torque Feedback مباشرة من المحرك ، ويعدل كل من الجهد والتردد في الوقت الفعلي للحفاظ على الأداء المحرك الأمثل. تشتهر DTC بقدرتها على توفير استجابة ديناميكية فائقة السرعة ، وعزم الدوران الدقيق والتحكم في السرعة ، والحد الأدنى من التشويه التوافقي.

تعتبر العولات DTC فعالة للغاية في التطبيقات التي تكون الدقة والأداء العالي أمرًا بالغ الأهمية.

سمات:

· التحكم المباشر في عزم الدوران المحرك والتدفق دون الحاجة إلى تعديل عرض النبض (PWM).

· استجابة سريعة ودقيقة للغاية للتغيرات في الحمل والسرعة.

· الحد الأدنى من فقدان الطاقة والتشويه التوافقي.

الأداء العالي في التطبيقات الصعبة.

التطبيقات:

مصاعد عالية  السرعة.

·  المطاحن المتداول  وآلات معالجة المعادن  التي تتطلب سرعة دقيقة وعزم الدوران.

·  المضخات عالية الأداء  في والمشجعين  الإعدادات الصناعية المتطلبة.

·  الروبوتات  والأتمتة الصناعية  حيث يلزم تحكم سريع ودقيق للمحرك.

المزايا:

· أداء ديناميكي ممتاز مع أوقات استجابة سريعة.

· الكفاءة العالية والحد الأدنى من التشويه التوافقي.

· مثالية للتطبيقات التي تتطلب دقة وسرعة عالية.

عيوب:

· أغلى نوع العاكس.

· يتطلب أنظمة التحكم المتطورة والبرامج.

5. العزف عالي الأداء

مبدأ العمل:

تم تصميم العزف عالي الأداء لتقديم أفضل أداء ممكن في التطبيقات الصعبة. تجمع هذه العاكسات بين ميزات التحكم في المتجهات والتحكم المباشر في عزم الدوران ، مما يوفر الدقة العالية ، وكفاءة الطاقة ، والمتانة. في حين أن العاكسات DTC توفر النهائي في التحكم في المحرك ، فقد يجمع المحولات عالية الأداء بين تقنيات التحكم الأخرى لتحسين التكلفة والأداء ، اعتمادًا على التطبيق.

سمات:

· يجمع بين تقنيات التحكم المتعددة لتحسين أداء المحرك.

· التحكم في السرعة العالية وعالية التقييم.

· فعالة للطاقة وقادرة على إدارة الأحمال المتغيرة للغاية.

التطبيقات:

·  الآلات الصناعية الثقيلة  التي تتطلب عزم الدوران ودقة عالية.

محركات  الأقراص عالية السرعة  في الناقلات والأنظمة اللوجستية الأخرى.

·  توربينات الرياح  وتطبيقات الطاقة المتجددة الأخرى التي تتطلب أداء ديناميكيًا.

المزايا:

أداء ممتاز في التطبيقات شديدة الطلب.

· استهلاك الطاقة الفعال والتحكم السريع في المحرك.

عيوب:

· باهظة الثمن ومعقدة للتنفيذ.

خاتمة

تعتبر محولات التردد ضرورية للسيطرة على سرعة وعزم الدوران وتشغيل المحركات الكهربائية في مختلف التطبيقات الصناعية والتجارية. يعتمد اختيار النوع الصحيح لعاكس التردد على عدة عوامل ، بما في ذلك اختلافات الحمل ومتطلبات الدقة واعتبارات الميزانية. إليك ملخص لأنواع العاكس المفتاح:

• تكون محولات V/F  بسيطة وفعالة من حيث التكلفة للتطبيقات الأساسية ، مما يوفر تحكمًا مناسبًا للمحرك حيث تكون ظروف الحمل مستقرة.

• توفر محولات SVC  تحكمًا محسّنًا في عزم الدوران دون الحاجة إلى مستشعرات التغذية المرتدة ، مما يجعلها خيارًا جيدًا لظروف التحميل الأكثر ديناميكية.

• توفر محولات CLV  دقة أعلى باستخدام مستشعرات خارجية ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات عالية الأداء حيث يكون التحكم الدقيق ضروريًا.

• توفر محولات DTC  أعلى مستوى من الأداء والدقة ، وهو مثالي للتطبيقات التي تتطلب سرعة سريعة ودقيقة وعزم الدوران.

• يدمج المحولات عالية الأداء  تقنيات التحكم المتعددة لتوفير أفضل توازن بين الكفاءة والدقة للتطبيقات المعقدة.

من خلال فهم مزايا وتطبيقات كل نوع من أنواع العاكس التردد ، يمكنك تحديد الحل الأنسب لتلبية احتياجات التحكم في المحرك الخاصة بك ، وضمان أداء أفضل ، وكفاءة الطاقة ، والموثوقية.

إذا كنت تبحث عن العزف عالي الجودة للترددات وحلول التحكم في المحرك ، فإن شركة Jiaxing Ifind Electromechanical Device Co. ، Ltd. هي رائدة موثوق بها في هذا المجال. مع التركيز القوي على الابتكار وكفاءة الطاقة ، يوفر IFIND مجموعة واسعة من المحولات المصممة لمختلف التطبيقات الصناعية. لمعرفة المزيد عن منتجاتها والعثور على العاكس المثالي لاحتياجاتك ، قم بزيارة موقع إيفند الرسمي  اليوم.