شرح محركات التيار المتردد ذات الجهد المنخفض: كيفية عملها وكيفية اختيار واحدة لتطبيقك

قم بالمرور عبر أي مصنع حديث تقريبًا وستجد محركات التيار المتردد ذات الجهد المنخفض تقوم بعمل هادئ وغير مبهر: الإمساك بمضخة عند الضغط الذي تحتاجه العملية تمامًا، أو رفع الناقل دون قطع الحزام، أو تقليل سرعة المروحة بنسبة خمسة عشر بالمائة وتقليل سحب الطاقة بأكثر من الثلث. إنها الرابط بين مصدر التيار الكهربائي ذي السرعة الثابتة والمحرك الذي يجب أن يعمل بأي سرعة تتطلبها المهمة.

في Raynen، أمضينا سنوات في بناء محركات الأقراص لآلات تصنيع المعدات الأصلية، وتعديلات المصانع والصناعات الثقيلة. يجيب هذا الدليل على الأسئلة التي يسمعها مهندسونا في أغلب الأحيان: ما هو الموجود داخل محرك التيار المتردد منخفض الجهد، وكيفية مقارنة الأنواع الرئيسية، وما هي معايير الاختيار المهمة، ومن أين يأتي الاسترداد فعليًا.

ما الذي يعتبر محرك تيار متردد منخفض الجهد؟

يصف الجهد المنخفض مصدر الإمداد الذي يتصل به محرك الأقراص، وليس الطاقة التي يوفرها. بموجب تعريفات اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)، يعمل الجهد المنخفض حتى 1000 فولت تيار متردد، ويتم تصميم المحركات الصناعية لشبكات 200 فولت، أو 380-480 فولت، أو 525-690 فولت. تعد فئة 380-480 فولت بمثابة العمود الفقري، حيث تغطي الغالبية العظمى من المحركات بأحجام الكيلووات الكسرية حتى عدة مئات من الكيلووات. تتولى محركات الجهد المتوسط ​​ما يقرب من 2.3 كيلو فولت وتخدم آلات كبيرة جدًا.

المصطلحات تسبب معظم الارتباك. VFD، VSD و"العاكس" جميعها تصف نفس الصندوق. بالمعنى الدقيق للكلمة، العاكس هو مرحلة داخلية واحدة فقط؛ المنتج الكامل هو محرك تيار متردد، ومحركات التيار المتردد ذات الجهد المنخفض هي ببساطة تلك المصممة لفئة الجهد المنخفض.

كيف يعمل محرك التيار المتردد ذو الجهد المنخفض

كل محرك تيار متردد منخفض الجهد ينفذ نفس التحويل: فهو يأخذ تيارًا مترددًا ذا تردد ثابت وجهدًا ثابتًا من الشبكة ويسلم تيارًا مترددًا متغير التردد وفولطية متغيرة إلى المحرك. ثلاث مراحل تقوم بهذا العمل.

1. المعدل. تعمل جسور الصمام الثنائي، أو الواجهة الأمامية النشطة على وحدات التجديد، على تحويل التيار المتردد ثلاثي الطور الوارد إلى تيار مستمر.
2. حافلة العاصمة. تعمل المكثفات، وفي الوحدات الأكبر حجمًا، على خنق التيار المستمر لتنعيم الوصلة وتخزين الطاقة للأحمال العابرة.
3. العاكس. تعمل وحدات IGBT على تحويل رابط التيار المستمر مرة أخرى إلى شكل موجة تيار متردد معدلة بعرض النبضة والتي تحدد لوحة التحكم ترددها وجهدها.

نظرًا لأن السرعة المتزامنة للمحرك التعريفي تتبع تردد المصدر، فإن تغيير التردد يغير السرعة مباشرةً. سيؤدي انخفاض التردد دون انخفاض الجهد إلى تشبع الدائرة المغناطيسية، وبالتالي يحافظ محرك الأقراص على نسبة فولت لكل هرتز، أو نموذج محرك أكثر تقدمًا، متوازنًا في كل نقطة تشغيل.

طرق التحكم التي ستشاهدها

• التحكم V/f: بسيط ومتسامح ومتوافق جيدًا مع المراوح والمضخات والأحمال التربيعية الأخرى.
• التحكم في ناقلات الأمراض بدون مستشعر: استجابة عزم الدوران بدون تشفير للناقلات والخلاطات والبثق.
• التحكم في ناقلات الحركة ذات الحلقة المغلقة: ردود فعل التشفير للحصول على سرعة وعزم دوران دقيقين على الرافعات واللفافات والأدوات الآلية.

أنواع محركات التيار المتردد ذات الجهد المنخفض

ينقسم السوق إلى عدد قليل من العائلات العملية. تهيمن محركات الأقراص المغلقة المثبتة على الحائط على ما يقرب من 0.4 كيلووات إلى 90 كيلووات وتوضع بجوار الماكينة أو داخل لوحة صغيرة. تغطي محركات الأقراص المعيارية والمبنية في الخزانة قوى أعلى وتسمح بتكوين حافلات DC المشتركة ووحدات الكبح والمرشحات للتطبيق. تعمل الأنظمة متعددة المحركات على تغذية عدة محولات من مقوم واحد، وهو أمر شائع في خطوط النسيج والتغليف والمعادن. تعيد محركات الأقراص المتجددة طاقة الكبح إلى مصدر الإمداد بدلاً من حرقها في المقاوم.

بالنسبة لمعظم المهام اليومية، تكون الوحدة المدمجة المثبتة على الحائط كافية، وتبقي اللوحة صغيرة.

موردو محركات التيار المتردد الذكية ذات الجهد المنخفض RVE21 • تصميم واسع النطاق للجهد • قدرة تحميل زائد تصل إلى 200% • درع وظيفي قابل للإزالة، تركيب جنبًا إلى جنب • تصميم مستقل لمجرى الهواء • أداء عالي التكلفة عرض المنتج →

تم تصميم محرك التردد المتغير ذو الجهد المنخفض RVE21 Smart الخاص بنا خصيصًا لهذا الموقف: آلات تصنيع المعدات الأصلية والتعديلات التحديثية حيث تكون مساحة اللوحة ضيقة، ويجب أن تكون الأسلاك سريعة، ولا يزال يتعين على المحرك تغطية نطاق واسع من أحجام المحركات.

محرك أو بداية لينة؟

يقع كلا الجهازين أمام المحرك ويتحكم كلاهما في المنحدر، لذلك غالبًا ما يتم وضعهما مقابل بعضهما البعض. السؤال الحاسم هو ما إذا كنت بحاجة إلى تغيير السرعة بعد بدء تشغيل المحرك.

إذا لم تكن العملية بحاجة إلى سرعة مختلفة أبدًا، فعادةً ما تكون البداية البسيطة هي الحل الأرخص. إذا كانت السرعة أو عزم الدوران أو استهلاك الطاقة يجب أن تتبع الطلب، فإن القيادة هي الاستثمار الأفضل.

اختيار محرك الأقراص الصحيح

تعد تقييمات قوة ورقة البيانات نقطة بداية وليست إجابة. العمل من خلال الحمل أولا.

• تيار المحرك والحمل الزائد: قم بالقياس على تيار الحمل الكامل، ثم تحقق مما إذا كان العمل يحتاج إلى 120%، 150% أو 200% تحميل زائد لمدة دقيقة أو أكثر.
• ملف تعريف عزم الدوران للحمل: تتطلب أحمال عزم الدوران الثابت مثل الناقلات والطاردات محركًا أكثر من أحمال المروحة والمضخة التربيعية.
• نطاق السرعة: يتطلب تشغيل الطاقة الثابتة فوق السرعة الأساسية إضعاف المجال ومحركًا مُصنفًا لذلك.
• الكبح: تحديد ما إذا كانت هناك حاجة إلى مقاومة الكبح أو وحدة الكبح أو الواجهة الأمامية المتجددة.
• البيئة: تعمل درجة الحرارة المحيطة والارتفاع والغبار والرطوبة وتصنيف IP المطلوب على تقليل تيار الإخراج القابل للاستخدام.
• جودة الطاقة: عادةً ما تحدد الحدود التوافقية وطول الكابل وفئة EMC ما إذا كان سيتم إضافة الإختناقات أو المرشحات.
• التكامل: بروتوكول fieldbus، وعدد الإدخال/الإخراج، وما إذا كان يجب على محرك الأقراص الاتصال بمنصة تحكم موجودة.

عندما يكون الحمل ثقيلًا أو تكون الديناميكيات ضيقة، فإن محرك المتجهات مع الضبط التلقائي المناسب للمحرك هو الخيار الأكثر أمانًا.

موردو محركات التيار المتردد الموجهة RVE32 غلاف بلاستيكي • تقنية التحكم في ناقل الحركة بدون مستشعر السرعة • التكيف التلقائي لمعلمات الحلقة، لا يتطلب تصحيح الأخطاء • اتصال Modbus بشكل قياسي • طاقة منخفضة ... عرض المنتج →

إن محرك التردد المتغير المتجه RV32 هو إجابتنا لهذه الواجبات: التحكم في ناقل الحركة ذو الحلقة المفتوحة أو المغلقة، وقدرة التحميل الزائد السخية، وخيارات الكبح والاتصال التي يطلبها صانعو الآلات.

حيث توفر محركات التيار المتردد ذات الجهد المنخفض النتائج

تتجمع التطبيقات حول بضعة أنماط. في أنظمة المروحة والمضخة، يحل محرك الأقراص محل صمام الاختناق أو المثبط، وبالتالي ينتج المحرك التدفق الذي تحتاجه العملية فقط. في الضواغط، تعمل محركات الأقراص على تقليل خسائر التفريغ والحفاظ على ثبات الضغط. في المصانع الكيميائية يقومون بترويض أجهزة الطرد المركزي والخلاطات التي من شأنها أن تصدم علبة التروس في كل بداية. تستخدمها خطوط المطاط والبلاستيك في آلات البثق اللولبية، بينما تعتمد عليها معدات الرفع والأدوات الآلية للتحكم في التسارع وتحديد المواقع بشكل متكرر.

وتتبع منافيخ معالجة المياه والمضخات الغاطسة وأنظمة الإمداد بالضغط المستمر نفس المنطق. يمكنك أن ترى كيف يتم تكوين هذه الواجبات في موقعنا حلول تطبيق المروحة والمضخة .

موردو محركات التيار المتردد من سلسلة CT3000 محرك التردد المتغير سلسلة CT3000 400 فولت 560-800 كيلو وات عرض المنتج →

يغطي محرك التردد المتغير من سلسلة CT3000 واجبات الأغراض العامة عبر هذه الصناعات، مما يجعله نقطة انطلاق معقولة عندما يمزج المشروع عدة أنواع من الآلات في إطار استراتيجية واحدة لقطع الغيار.

كفاءة الطاقة والموثوقية وجودة الطاقة

تشرح قوانين التقارب معظم قصة التوفير: في أحمال الطرد المركزي، يتغير التدفق باختلاف السرعة بينما تختلف قوة العمود باختلاف مكعب السرعة. وبالتالي فإن تخفيض السرعة بنسبة عشرين بالمائة يؤدي إلى خفض الطاقة بمقدار النصف تقريبًا. وهذا هو السبب في أن مشاريع التعديل التحديثي على المراوح والمضخات عادةً ما تسدد تكاليف محرك الأقراص خلال سنة إلى ثلاث سنوات.

تأتي الموثوقية من الحماية بالإضافة إلى التثبيت الجيد. تقوم محركات الأقراص الحديثة بمراقبة تيار الخرج، وجهد ناقل التيار المستمر، ودرجة حرارة المبدد الحراري، والتسرب الأرضي، كما أنها تحد من عزم الدوران بدلاً من التعثر كلما سمحت العملية بذلك. لا تزال التوافقيات وEMC بحاجة إلى الاهتمام: تعمل اختناقات التيار المستمر أو التيار المتردد على تقليل تشويه التيار، وكابل المحرك المحمي والتحكم الصحيح في ضوضاء الوضع الشائع، وحدود طول الكابل تحمي عزل المحرك من حواف التبديل السريع.

التكليف والتوثيق والدعم

التكليف الجيد هو في الغالب التحضير. أدخل بيانات لوحة اسم المحرك أولاً، وقم بتشغيل الضبط التلقائي، ثم قم بتعيين منحدرات التسارع والتباطؤ حول القصور الذاتي الحقيقي قبل أن يرى محرك الأقراص حمولة. قم بربط شاشة كابل المحرك من كلا الطرفين، واحتفظ بأسلاك التحكم بعيدًا عن أسلاك الطاقة، وقم بتسجيل مجموعة المعلمات النهائية حتى يمكن تحميل وحدة بديلة بسرعة.

تظل الصيانة واضحة عند جدولتها: قم بتنظيف المبدد الحراري ومروحة التبريد، وفحص مكثفات ناقل التيار المستمر بعد الخدمة الطويلة، وتحقق من عزم الدوران الطرفي سنويًا، واستخدم التصوير الحراري لالتقاط التوصيلات السائبة مبكرًا. لدينا أدلة المستخدم والتنزيلات حمل قوائم المعلمات ومخططات الأسلاك ومستندات البرامج الثابتة اللازمة لكلتا المهمتين.

الأسئلة المتداولة

هل يمكن لمحرك تيار متردد منخفض الجهد أن يحمل محركًا بسرعة صفر؟

نعم، يمكنه تثبيت العمود أثناء إنتاج عزم الدوران، ولكن يجب أن يتم تصنيف المحرك للخدمة المستمرة بسرعة منخفضة. تفقد المحركات القياسية ذاتية التبريد تدفق هواء التبريد الخاص بها مع انخفاض السرعة، لذا خطط لمحرك منفصل التهوية إذا كانت مدة الاحتفاظ به طويلة.

إلى أي مدى يمكن أن يمتد كابل المحرك من محرك الأقراص؟

كقاعدة عامة، ما يصل إلى 30-50 مترًا تقريبًا بدون درع أو 20-30 مترًا محميًا. تحتاج عمليات التشغيل الأطول إلى مرشح dV/dt أو مفاعل الإخراج لحماية لف المحرك من حواف التبديل شديدة الانحدار.

هل أحتاج دائمًا إلى مقاومة الكبح؟

لا، إنه ضروري فقط عندما يقوم الحمل بتوليد الطاقة بشكل أسرع من قدرة محرك الأقراص على امتصاصها، على سبيل المثال عند إيقاف مروحة ذات قصور ذاتي عالي بسرعة أو خفض الرافعة. غالبًا ما لا تحتاج عمليات الهبوط البطيئة والأحمال ذات القصور الذاتي المنخفض إلى أي شيء إضافي.

تكافئ محركات التيار المتردد ذات الجهد المنخفض المطابقة الدقيقة أكثر من أي مواصفات منفردة. احصل على ملف تعريف عزم الدوران ومتطلبات التحميل الزائد والبيئة المناسبة، وسيصبح محرك الأقراص جزءًا لا يحتاج إلى صيانة من الماكينة بدلاً من أن يكون مشكلة متكررة.

إذا كنت ترغب في الحصول على رأي ثانٍ بشأن أحد التطبيقات، بدءًا من منحنى المضخة وحتى التعديل التحديثي، فسيسعد مهندسونا بمساعدتك في تحديد حجمه وإعداده والاحتفاظ به قيد التشغيل لسنوات.