التأثير المتغير لتقنية العاكس VFD في إعدادات الصناعة المعاصرة

مع تطور مجالات الأتمتة الصناعية وكفاءة الطاقة بشكل مطرد ، يتم التركيز على أن محولات محرك التردد المتغير (VFD) قد تركت علامة لا تمحى في تغيير كيفية عمل الآلات والعمليات. تطبيق الإلكترونيات الحديثة وعمليات التحكم فيمحولات VFDيتجاوز تعزيز الإنتاجية حيث توجد أيضا فوائد نحو كفاءة الطاقة والاستدامة البيئية. في هذه الورقة ، ننظر في الأساسيات والتطبيقات والفوائد والتحديات على طريق تطوير تقنية VFD Inverter.

مقدمة

محركات التردد المتغير ، والتي لها اختصارها ببساطة مثل VFDs أو المحولات ، هي أجهزة كهربائية تتمثل وظيفتها في تعديل سرعة وعزم دوران المحرك الكهربائي عن طريق التحكم في تردد وجهد الطاقة الكهربائية المزودة. في حين أن هذه هي الاتفاقيات في كيفية عمل أنظمة التحكم في المحركات التقليدية ، أي على سرعات ثابتة ، فإن استخدام VFDs قد خلق أبعادا جديدة تماما حيث يمكن قيادة المحركات بسرعات مناسبة للعمليات.

المكونات الرئيسية ومبدأ العمل

يعد المعدل أحد المكونات الأساسية ل VFD ، حيث يتم تحويل مصدر طاقة التيار المتردد إلى تيار مستمر كخطوة أولى. تتضمن الخطوة التالية استخدام العاكس الذي يحول طاقة التيار المستمر مرة أخرى إلى التيار المتردد ولكن مع قيم تردد وجهد قابلة للتغيير. يتم تجميع العاكس عن طريق تبديل أشباه الموصلات (التي هي أساسا MOSFETs أو IGBTs) التي يتم تشغيل تشغيلها "تشغيل" أو "إيقاف" بواسطة وحدة تحكم في المعالجات الدقيقة. تغير وحدة التحكم هذه تردد التبديل فيما يتعلق بتشغيل المحرك حتى يكون أعلى أو أقل من المستوى المرغوب فيه لردود فعل المستشعرات لمعلمات تحميل سرعة المحرك وغيرها.

تطبيقات تقنية العاكس VFD

التصنيع: في خطوط الإنتاج الآلية ، يتم استخدام VFDs لتغيير سرعات دوران الناقلات والمضخات والمراوح وآليات أخرى مختلفة ، وبالتالي يحسن فعالية العملية مع تقليل إهدار الطاقة.

أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء: تسمح محركات المحركات في نظام إدارة / أتمتة المباني باستخدام VFD لتشغيل المبردات ومعالجات الهواء والمراوح بسرعات مختلفة للحفاظ على مستوى الراحة عند الحد الأدنى من استهلاك الطاقة.

معالجة المياه ومياه الصرف الصحي: تعمل المضخات التي تعمل بنظام VFD والمحرضين المدفوعين ب VFD على تغيير سرعتها وفقا لمعدلات التدفق المختلفة بحيث يظل الأداء الأمثل والاستهلاك أقل.

التعدين واستغلال المحاجر: يمكن أن تعمل تطبيقات مثل السيور الناقلة والكسارات شديدة التحمل تحت سيطرة VFD وبالتالي توفير بدء تشغيل ناعم وتقليل الضغط وتقليل نفقات الطاقة.

مزايا تقنية العاكس VFD

كفاءة الطاقة: من المفترض أنه يمكن خفض تكاليف الطاقة بنسبة تصل إلى 50 في المائة في بعض التطبيقات عندما يتم ضبط VFDs بطريقة تمكن من تشغيل الأدوات الآلية بأكثر سرعة كفاءة.

التحكم الدقيق: من خلال تعديل سرعة وعزم دوران المحرك ، من الممكن التحكم في العملية بدقة عالية جدا ، مما يؤدي بدوره إلى تحسين جودة المنتج وتوحيده.

بدء التشغيل الناعم: تجعل VFDs من غير الضروري استخدام مشغلات ميكانيكية لمحركات التيار المتردد والتي بدورها تقلل من الضغط على المعدات وتحسن عمر المحرك.

انخفاض الصيانة: نظرا لأن التسارع والتباطؤ السلس يقضيان على التحميل المفاجئ للأجزاء الميكانيكية ، فإن الصيانة والإصلاحات بالإضافة إلى وقت تعطل الماكينة بسبب الإصلاحات يتم تقليله بشكل كبير.

النظرة المستقبلية

نظرا لعوامل زيادة توفير الطاقة ، وزيادة التركيز على الاستدامة البيئية وزيادة الرقمنة بين الصناعات ، فإن استخدام تقنية VFD Inverter سينمو أكثر. مع التطورات الإضافية للتحكم في الطاقة ، وأنواع التحكم الجديدة ، وأجهزة الاستشعار الجديدة ، أكثر من ذلك. سيتم تحقيق الدقة والاستقرار والفعالية.