يُذكركم مورد وحدة كبح مُحوّل التردد بأنه مع النمو المستمر للطلب في قطاع البناء الصيني، أصبح استخدام الرافعات شائعًا جدًا. يُطبّق نظام تنظيم سرعة مُحوّل التردد في مختلف آليات نقل الحركة في الرافعات البرجية في الصين منذ ما يقرب من عشر سنوات. على الرغم من تحقيق بعض التجارب الناجحة، وتشغيل العديد من آليات الرفع بمُحوّل التردد بشكل طبيعي في مواقع البناء، إلا أن تطبيق نظام تنظيم سرعة مُحوّل التردد في الرافعات البرجية لم يصل بعد إلى مستوى النضج، مقارنةً بالصناعات الأخرى. ومع ذلك، أصبح مُحوّل التردد اليوم عنصرًا أساسيًا في الرافعات. فيما يلي عشرة أسباب لاستخدام نظام تنظيم سرعة التردد المتغير لتوضيح المعرفة الأساسية باستخدام محركات التردد المتغير في الرافعات:
(1) التحكم في تيار بدء تشغيل المحرك
عند تشغيل المحرك مباشرةً عبر تردد الطاقة، يُولّد تيارًا يزيد 7 إلى 8 أضعاف عن التيار المُصنّف له. تُزيد هذه القيمة الحالية بشكل كبير من الضغط الكهربائي على ملفات المحرك وتُولّد حرارة. وبالتالي، يُقلّل هذا من عمر المحرك، حيث يُمكن بدء تشغيله بسرعة صفرية وجهد صفري (مع إمكانية زيادة عزم الدوران بشكل مناسب). بمجرد تحديد العلاقة بين التردد والجهد، يُمكن لمحوّل التردد تشغيل الحمل في وضع التحكم V/F أو وضع التحكم المتجهي. يُمكن أن يُقلّل استخدام تنظيم سرعة التردد المتغير تيار البدء بشكل كامل ويُحسّن من قدرة تحمل الملفات. الفائدة الأكثر مُباشرةً للمستخدمين هي انخفاض تكلفة صيانة المحرك، وبالتالي زيادة عمره الافتراضي.
(2) تقليل تقلبات الجهد في خطوط الكهرباء
عند تشغيل المحرك بتردد طاقة، يتذبذب الجهد بشكل كبير بينما يزداد التيار بشكل كبير. يعتمد مقدار انخفاض الجهد على قدرة محرك التشغيل وسعة شبكة التوزيع. يؤدي انخفاض الجهد إلى تعطل أو تعطل المعدات الحساسة للجهد في نفس شبكة التغذية. قد يؤدي الاقتراب من الموصلات أو استخدامها إلى أخطاء تشغيلية. بعد اعتماد تنظيم سرعة التردد المتغير، يمكن أن يؤدي البدء التدريجي بتردد صفري وجهد صفري إلى الحد من انخفاض الجهد إلى أقصى حد ممكن.
(3) طاقة أقل مطلوبة لبدء التشغيل
تتناسب قدرة المحرك طرديًا مع حاصل ضرب التيار في الجهد، لذا فإن الطاقة التي يستهلكها المحرك الذي يبدأ تشغيله مباشرةً عبر تردد الطاقة ستكون أعلى بكثير من الطاقة اللازمة لبدء التشغيل بتردد متغير. في بعض ظروف التشغيل، يصل نظام توزيع الطاقة إلى أقصى حد له، وستؤثر الزيادة المفاجئة في التيار الناتجة عن محرك بدء التشغيل بتردد الطاقة المباشر بشكل خطير على المعدات الأخرى على نفس الشبكة، مما يؤدي إلى تحذيرات وحتى غرامات من مشغل شبكة الكهرباء. في حال استخدام محول تردد لبدء تشغيل المحرك وإيقافه، فلن تحدث مشاكل مماثلة.
(4) وظيفة التسارع القابلة للتحكم
يمكن لضبط سرعة التردد المتغير أن يبدأ من الصفر ويتسارع بسلاسة وفقًا لاحتياجات المستخدم، كما يمكن اختيار منحنى تسارعه (تسارع خطي، تسارع على شكل حرف S، أو تسارع تلقائي). عند بدء التشغيل بتردد الطاقة، يُسبب اهتزازًا شديدًا للمحرك أو الأجزاء الميكانيكية المتصلة به، مثل أعمدة الدوران أو التروس. يُفاقم هذا الاهتزاز التآكل والتلف الميكانيكي، مما يُقلل من عمر المكونات الميكانيكية والمحركات. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن تطبيق بدء التشغيل بتردد متغير على خطوط التعبئة المماثلة لمنع انقلاب الزجاجات أو تلفها.
(5) سرعة تشغيل قابلة للتعديل
يُحسّن استخدام تنظيم السرعة متعدد المراحل بتردد متغير العملية ويغيّرها بسرعة وفقًا لخصائصها. كما يُمكن تحقيق تغييرات السرعة من خلال وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) أو وحدات تحكم أخرى.
(6) حد عزم الدوران القابل للتعديل
بعد ضبط سرعة التردد المتغير، يُمكن ضبط حدود عزم الدوران المناسبة لحماية الآلات من التلف، مما يضمن استمرارية العملية وموثوقية المنتج. تُتيح تقنية تحويل التردد الحالية ضبط حدود عزم الدوران بدقة عالية. في حالة تردد الطاقة، لا يُمكن التحكم في المحرك إلا من خلال الكشف عن قيمة التيار أو الحماية الحرارية، ولا يُمكن ضبط قيم عزم الدوران بدقة للعمل كما هو الحال في نظام التحكم بالتردد المتغير.
(7) طريقة التوقف المتحكم بها
كما هو الحال في التسارع القابل للتحكم، يمكن التحكم في وضع التوقف في نظام تنظيم السرعة بتردد متغير، وتتوفر أوضاع توقف مختلفة للاختيار من بينها (ركن التباطؤ، ركن مجاني، ركن التباطؤ، فرملة التيار المستمر). كما يُقلل هذا من التأثير على المكونات الميكانيكية والمحركات، مما يزيد من موثوقية النظام بأكمله ويطيل عمره الافتراضي.
(8) توفير الطاقة
توفير الطاقة: أثناء عمليات التشغيل والكبح والتسارع والتباطؤ مع تنظيم سرعة التردد المتغير، يكون تيار تشغيل المحرك منخفضًا. في ظل ظروف الإنتاج نفسها، يكون استهلاك الكهرباء وتكاليف الصيانة أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة بنسبة 20% تقريبًا مقارنةً بتردد الطاقة.
(9) التحكم في التشغيل القابل للعكس
لتحقيق التحكم العكسي في تشغيل مُحوِّل التردد، لا حاجة إلى أجهزة تحكم عكسية إضافية. يكفي تغيير تسلسل طور جهد الخرج، مما يُقلل تكاليف الصيانة ويوفر مساحة التركيب.
(10) تقليل مكونات ناقل الحركة الميكانيكية
بفضل محول تردد التحكم المتجه الحالي المدمج مع المحرك المتزامن، يمكن تحقيق خرج عزم الدوران الفعال، وبالتالي توفير مكونات النقل الميكانيكية مثل علبة التروس، وفي النهاية تشكيل نظام نقل تحويل التردد المباشر، مما يمكن أن يقلل التكاليف والمساحة، ويحسن الاستقرار.
لا يقتصر دور التحكم بمحول التردد على تحسين وقت التشغيل الآمن لمعدات الرفع فحسب، بل يُقلل أيضًا بشكل كبير من تكاليف الصيانة وكثافة العمالة. لذا، يُسهم تطبيق تقنية تنظيم سرعة محول التردد في الرافعات في تحسين كفاءة العمل، وتقليل استهلاك الطاقة، وضمان سلامة العمل.