الرئيسية » هندسة كهربية » آلات كهربية » محركات كهربية – 29 – التحكم فى سرعةالمحركات الحثية بتغيير التردد VFD

محركات كهربية – 29 – التحكم فى سرعةالمحركات الحثية بتغيير التردد VFD

الطريقة الثانية للتحكم فى سرعة المحرك الحثى بتغيير تردد المنبع الكهربى 

من معادلة العلاقة بين سرعة المحرك Nr والمتغيرات F- P– S

   (1)          Nr = (1-S) 120F/P

يتضح أنه سرعة المحرك تتناسب طرديا مع ترددالمصدر (F) وبتغيير التردد تتغير السرعة وسواءا اعتمدنا على تغيير التردد أو تغيير جهد المصدر Vs (كما سنرى فيما بعد ) إلا أن هناك ضوابط ومحاذير وتوابع غير مرضية بالنسبة لعزم دوان المحرك، ولإيضاح ذلك نبحث فى علاقة المجال المغناطيسى الدوار (ϕm) وكل من جهد المصدر (Vs) ، وتردده (F) ،، فالفيض المغناطسيى الدوار هو أبو عزم الدوران وأمه ، والعلاقة  (Tr α ϕ) .

فى الشكل الدائرة الكهربية للعضو الثابت ، المقاومة المادية للملف R وممانعة الملفX  فيكون جهد المنبع Vs

Vs =  IR + L di/dt

وحيث أن المقاومة R للملف صغيرة جدا إذا ما قورنت بالممانعة للملف فيمكن إهمال IR

Vs = القوة الدافعة الكهربية المنتجة على طرفى الملف  = Ndϕ/dt

ومن شكل الموجة للفيض المغناطيسي

التغير من 0 إلى القيمة العظمى ɸm    يحدث فى زمن ربع الزمن الدورى للموجة  (T/4) لذا فإن :-

Vs =nɸm/)T/4  

التردد (F) = معكوس الزمن الدورى (T) وبالتالى

    Vs ∞Fɸm       

 ( Φm α Vs/ F  (2 

ومن العلاقة (2)  

الفيض المغناطيسي للمجال الدوار (المنشئ فى الاساس لعزم دوران المحرك ) يتناسب طرديا مع جهد مصدر التغذية وعكسيا مع تردده   

وعليه فتغييرالسرعة بتغيير التردد ومن ش ( 3) ( للعلاقة بين العزم والتردد ) بارتفاع التردد تتغير السرعة بالزيادة ولكن على حساب انخفاض العزم فالعزم ينخفض بعلاقة أسية وينخفض قيمة أقصى عزم ينتجه المحرك ليصل بالمحرك إلى عزم الانكسار والذى بعده يتهاوى سريعا وتنخفض سرعة المحرك فجأة إلى الصفر ويسحب تيار السكون RLA. ويمكن التفسير بقول آخر وهو من المعادلة (2) بزيادة التردد لزيادة السرعة طبقا للعلاقة فى معادلة (1) ينخفض الفيض الدوار فينخفض بالتبعية عزم الدوران يواجهه المحرك ببذل أقصى عزم فينتقل من المنطقة المستقرة للتشغيل إلى منطقة تهاوى العزم فالسرعة فالتوقف  .

أما فى حالتغيير السرعة للاقل بخفض التردد يزداد العزم المنتج من المحرك ويسحب تيار أعلى من معدله وتتحمص ملفاته بطول مدة التشغيل  وللخروج من مأزق تأثر العزم فى تغيير السرعة بتغيير التردد  فقط ينبغى أن نحافظ على قيمة ϕ  ثابتة بيتغير جهد المنبع الكهربى بنفس نسبة تغير التردد حتى تظل قيمة  ɸm  ثابتة ومن ثم ثبات العزم للمحرك . ويكون منحنيات العزم كما فى ش (4)

فمثلا لواستقدمت من بلد ( ثلاجة أو مكيف ) بمحرك 220 v /60 HZ وحاولت تشغيله فى مصر على 220 v/50 HZ سيؤدى التشغيل إلى ارتفاع تيار الحمل الكامل وسيناريو الدخول فى منطقة انكسار العزم ،فيكون الحل والتشغيل الآمن هو خفض جهد المصدر الكهربى بنفس نسبة انخفاض التردد أى 50/60 بمحول كهربى خافض للجهد 220/183 وبفضل منظم جهد خرجه 180 فولت ويحدث العكس مع العكس يكون محول رفع للجهد إلى 260 فولت 

وهنا يبرز سؤال

إذا كان ترددالمصدر الكهربى ثابت التردد فكيف نحصل منه على تردد متغير  نغير به السرعة

الإجابة فى العاكس (Inverter)  ونتحدث عنه تفصيلا فى القادم  https://bit.ly/3fUxCvf

التحكم فى السرعة بتغيير جهد المصدر الكهربى على الرابط : https://wp.me/paiFWG-yX

                     

 

             

اترك رد