تسع قضايا رئيسية في تطبيق محولات التردد

يُذكركم مورد معدات دعم مُحوّل التردد بأن مُحوّل التردد هو جهاز تحكم في الطاقة الكهربائية، يستخدم وظيفة التشغيل والإيقاف في أجهزة أشباه الموصلات الكهربائية لتحويل مصدر الطاقة ذي التردد العالي إلى تردد آخر. يُمكنه تحقيق بدء تشغيل سلس، وتنظيم سرعة تحويل التردد، وتحسين دقة التشغيل، وتغيير معامل القدرة، والحماية من التيار الزائد/الجهد الزائد/الحمل الزائد، وغيرها من الوظائف لمحركات التيار المتردد غير المتزامنة. ما الذي يجب مراعاته عند استخدام مُحوّل التردد؟

١. يجب استخدام أسلاك محمية لخطوط الإشارة والتحكم لمنع التداخل. عند طول الخط، مثلاً لمسافة ١٠٠ متر، يجب توسيع المقطع العرضي للسلك. يجب عدم وضع خطوط الإشارة والتحكم في نفس خندق الكابلات أو الجسر مع خطوط الكهرباء لتجنب التداخل. يُفضل وضعها في قنوات لضمان ملاءمة أفضل.

٢. تعتمد إشارة الإرسال 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.

٣. عادةً ما يكون التحكم في الحلقة المغلقة لمحوّلات التردد إيجابيًا، أي أن إشارة الدخل كبيرة وقيمة الخرج كبيرة أيضًا (كما هو الحال أثناء تشغيل نظام تبريد التكييف المركزي والتحكم العام في الضغط والتدفق ودرجة الحرارة، إلخ). ولكن هناك أيضًا تأثير عكسي، أي عندما تكون إشارة الدخل كبيرة، يكون الخرج صغيرًا نسبيًا (كما هو الحال عند تشغيل نظام 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.

تُناسب وظيفتا PLC وPID المدمجتان في مُحوّل التردد الأنظمة ذات تقلبات الإشارة الصغيرة والمستقرة. ومع ذلك، نظرًا لأن وظيفتي PLC وPID المدمجتين لا تضبطان سوى ثابت الوقت أثناء التشغيل، يصعب 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. وبدلاً من ذلك، يتم اختيار منظم PID ذكي خارجي. على سبيل المثال، تُعدّ سلسلة Fuji PXD اليابانية وXiamen Antong عمليتين للغاية. 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. أما بالنسبة لوحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، فيمكن اختيار أنواع مختلفة من وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة الخارجية، مثل Siemens S7-400 وS7-300 وS7-200، وفقًا لطبيعة وحدة التحكم وعددها وكميتها الرقمية والتناظرية ومعالجة الإشارة وغيرها من متطلباتها.

تُستخدم محولات الإشارة أيضًا بشكل متكرر في الدوائر الطرفية لمحولات التردد، والتي تتكون عادةً من عناصر هول ودوائر إلكترونية. ووفقًا لطرق تحويل ومعالجة الإشارة، يمكن تقسيمها 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.

7) عند استخدام محول التردد، 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 (مثل تلك التي تنتجها شركة ميتسوبيشي في اليابان)؛

(3) اختر شعار وحدة تحكم قابلة للبرمجة بسيطة (هذا المنتج متوفر محليًا ودوليًا)؛

(4) عند استخدام وظائف مختلفة لمحول التردد، يمكن تحديد بطاقة وظيفة (مثل محول التردد الياباني Sanken)؛

(5) حدد وحدات التحكم القابلة للبرمجة صغيرة ومتوسطة الحجم.

8. إن الاختيار الصحيح لمعدات دعم محول التردد يمكن أن يضمن التشغيل الطبيعي لنظام محرك محول التردد، ويوفر الحماية لمحول التردد والمحرك، ويقلل من التأثير على المعدات الأخرى.

تشير الأجهزة الطرفية عادةً إلى الملحقات، والتي تنقسم إلى ملحقات تقليدية وملحقات متخصصة، مثل قواطع الدائرة والملامسات، وهي ملحقات تقليدية؛ مفاعلات التيار المتردد، والمرشحات، ومقاومات الكبح، ووحدات الكبح، وأجهزة ردود الفعل للطاقة، ومفاعلات التيار المستمر، ومفاعلات التيار المتردد الناتجة هي ملحقات متخصصة.

عند توصيل مضخات مياه متعددة بالتوازي لإمداد المياه بضغط ثابت، يتم استخدام طريقة توصيل سلسلة الإشارات بمستشعر واحد فقط، مما له المزايا التالية.

(1) توفير التكاليف. مجموعة واحدة فقط من المستشعرات ووحدة تحديد التناسب التناسبي والتكاملي (PID)، كما هو موضح في الشكل 4.

(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 صفرًا، مما يعني أن الخسارة صغيرة وتأثير توفير الطاقة جيد.