توفيق موتور 220 فولت/60 هرتز  هرتز ليعمل 220 فولت / 50 هرتز   (مشكلة الأجهزة الحثية الواردة من الخارج)

توفيق موتور 220 فولت/60 هرتز  هرتز ليعمل 220 فولت / 50 هرتز 

توفيق موتور 220 فولت/50 هرتز  هرتز ليعمل 220 فولت / 60 هرتز 

مشكلة تواجة أصحاب الأجهزة الواردة من السعودية خاصة تلك التى تحتوى على موتورات كهربية (أحمال حثية) فمواصفات تشغيلها 220 فولت ، 60 هرتز فى شبكة السعودية بينما تردد الكهرباء فى مصر 50 هرتز .

فما هى المشكلة العلمية ؟ وما هو حلها بأقل التكاليف ؟

فى نقاط محددة وموجزة

• الفيض المغناطيسى الدوار بالعضو الثابت وهو منشىء عزم الدوران للمحرك يتناسب طرديا مع جهد المصدر (V) وعكسيا مع تردده (F) أى أن

(ϕ_m ∝(V/F)    (1

• عزم الدوران للمحرك يتناسب طرديا مع _mϕ

(T ∝ ϕ_m           (2

من 1، 2 عزم الدوران T  يتناسب مع النسبة V/F

T∝V/F        (3)

  (عزم المحرك يتناسب مع نسبة جهد المصدر الكهربى إلى تردده)

وللحفاظ على ثبات النسبة حتى لا يتغير عزم المحرك نقصا أو زيادة ينبغى أن نحافظ على المعادلة :-

ΔV/V=ΔF/F

 ونناقش حالتى تغير التردد بالنقصان (مثلا من 60هرتز إلى 50 هرتز كالمشكلة التى نحن بصددها )  أو بالزيادة من 50 هرتز إلى 60 هرتز مع ثبات جهد المصدر على 220 فولت

أ – تغير التردد بالانخفاض   من 60 إلى 50 هرتز (حالة الأجهزة الواردة من دول التردد فيها 60 هرتز)

من (3)  ومع ثبات الجهد فى كلا البلدين (السعودية ومصر ) فإن :-

العزم (T) يتناسب عكسيا مع التردد   وبالتالى

بانخفاض التردد من 60 هرتز فى السعودية مثلا إلى 50 هرتز فى مصر  يرتفع عزم الدوران أعلى من عزم دوران كامل الحمل المطلوب من المحرك وفى اتجاة عزم الانكسار فتناقص سرعته وما أن يصل إلى نقطة انهيار العزم حتى تتهاوى سرعته سريعا إلى الصفر أى يتوقف المحرك تماما   ساحبا تيار السكون LRA ويفصل أوفرلوود أو يحترق

ب – تغير التردد بالارتفاع من 50 هرتز إلى 60 هرتز

من (3) و ينخفض عزم الدوران للمحرك عن العزم المطلوب للحمل ولكى يواجه المحرك عزم الحمل يسحب تيار أعلى من التيار المقنن له  مما يؤدى لارتفاع درجة حراره

فما الحل المقترح للتشغيل الآمن للمحرك مع تغير التردد ارتفاعا أو انخفاضا على ألا يتغير عزم المحرك

الحل يكمن فى تغيير جهد المنبع الكهربة بنفس نسبة التغير فى التردد زيادة أو نقصان   للحفاظ على النسبة V/F ثابتة فإذا انخفض التردد ينبغى خفض الجهد بنفس النسبة والعكس إذا أرتفع التردد ينبغى رفع الجهد بنفس النسبة فيظل عزم دوران المحرك ثابتا

التردد فى مصر 50 هرتز أى يقل بنسبة 83% عن مثيله فى السعودية وبالتالى ينبغى خفض جهد التغذية للمحرك بنسبة 83% ويمكن تحقيق ذلك بتوفير محول خفض 220/180 وبقدرة 1.25 ك ف  من قدرة الجهاز ويفضل منظم جهد بخرج 180 فولت

أما فى حالة تغير التردد بالزيادة من 50 إلى 60 أى بنسبة 20% فينبغى توفير محول رفع بنفس النسبة أى 220/260 فولت وبقدرة 1.25 ك ف أ من قدرة الجهاز أو منظم جهد رفع إلى 260 فولت

ملاحظة :-

• الحل السابق يقوم به جهاز انفرتر أتوماتيكيا إذ يحافظ على نسبة (V/F) ثابتة بغرض التحكم فى سرعة المحرك دون التأثير على عزم دورانه

• فى الاجهزة التى ببطاقة هويتها مذكور 60/50 أى تعما على كلا الترددين لاتحتاج للحل السابق ونلاحظ  فى بيانات المحرك اتساع مدى جهد التشغيل مثلا من 220 إلى 250 فولت

• البعض يؤكد أنه شغل أجهزة 60 هرتز على جهد 220/50 ولم يضر الجهاز فى شىء وأن ما وضحناه سابقا ما هو إلا كلام نظرى ،، وأوضح تلك الحالة وهى صحيحة أيضا وتثبت صحة الكلام النظرى ففى كثير من المناطق يكون جهد الشبكة الكهربية منخفض وقد يصل بطبيعته إلى  180 فولت فيعمل الجهاز بدون أى مشكلة

• فى الشكل ِ (1) لوحة بيانات محرك لاحظ جهود التشغيل المقابلة لقيمة جهد المصد وتردد ه ، فمع 60 هرتز الجهد 265 أم مع تردد 50 الجهد من 220 إلى 240

• فى ش(2) لوحة بيانات محرك 3 فاز ، مع التشغيل بنظام المثلث(دلتا) ، مدى جهد التشغيل من 380 إلى 420 فولت وتردد 50 هرتز أما إذا كان تردد المصدر 60 هرتز فإن مدى جهد التشغيل من 440 إلى 480 فولت

•                             

ش(1)                                                                 ش (2)

العزم يتناسب عكسيا مع تردد جهد المصدر الكهربى            يرتع عزم دوران المحرك بارتفاع جهد المصدر مع ثبات تردد

العزم ثابت مع تغيير كل من الجهد والتردد مع المحافظة على ثبات النسبة V/F