أهم خمس تعديلات في ضبط اعدادات الانفرتر

في هذه السلسلة المميزة سوف أقوم بمناقشة موضوع جديد وهام أيضاً وهو مغيرات السرعة وسوف يكون الموضوع الأول هو أشهر التعديلات التي يتم برمجتها عند تركيب الانفرتر بشكل عام في جميع التطبيقات.

محتويات المقال

1.      مقدمة
2.      أشهر المسميات المختلفة مغيرات السرعة.
3.      أهم النصائح والخطوات
4.      الخاتمة 

مقدمة

مغيرات التردد VFDs هي أجهزة إلكترونية تستخدم مفاتيح فائقة السرعة Transistors غالبا من النوع(IGBT) لتحويل القدرة المطبقة علي الدخل (3 فاز) بتردد الشبكة 50/60 هرتز إلى نفس القدرة (في الحالة العادية بدون استخدام محول مكبر الجهد) ولكن بتردد متغير ويمكن التحكم به ، ومن ثم التحكم في سرعة المحركات الكهربية ، حيث تعتمد سرعة المحركات اما علي عدد الأقطاب الداخلية للمحرك أو التردد وبما أن عدد الأقطاب يصعب تغييره فكان الحل الأمثل هو التحكم في التردد وبالتالي السرعة وهذا هو الاستخدام الأهم والأكثر شيوعاً لمغيرات التردد.

تحتوي إعدادات VFD على مجموعة من البارامترات لضبط اعدادات ال VFD حسب التطبيق ، من خلال VFDs ، يمكن استخدام المحركات الكهربائية لتشغيل مجموعة واسعة من التطبيقات وذلك لتحقيق التحكم غير ممكن من خلال التشغيل المباشر أو بالوسائل الميكانيكية ، كما انه يمكن استخدام مغيرات السرعة VFDs لتوفير الطاقة أو للتحكم في عزم المحرك الخ.

وكما هو الحال مع جميع الأجهزة الإلكترونية ، تطورت VFDs من حيث القدرة والوظيفة ، مما يوفر المزيد التحكم في النظام للمساعدة الاعتماد عليها كعنصر أساسي في عملية التحكم الصناعي

ومع ذلك فان فإن معظم التطبيقات تتطلب فقط أبسط الإعدادات لتشغيل المحرك. هذا لأن VFDs تم تصميمها وهندستها لجعل الأمور المعقدة بسيطة.

وفي حالات كثيرة ، ستكون الإعدادات الافتراضية لـ VFD كافية للتطبيق ولا تتطلب أي تعديل وعادةً لا يتم تعديل أكثر من عشرة إعدادات في أي تطبيق وفيما يلي سوف أشرح أهم خمس إعدادات يتم ضبتها في الغالبية العظمي من التطبيقات

أشهر المسميات لمغيرات السرعة

عندما يأتي الأمر الي مغيرات السرعة فسوف تجد أكثر من مسمي في السوق ومن الضروري التعرف علي كل هذه المسميات حتي تسطيع التواصل مع الأشخاص ومناقشتهم حول مغيرات السرعة وهذه الأسماء هي:

الانفرتر Inverter

 وهذا هو الاسم الأكثر شهرة في السوق المصري ، وأتت هذه التسمية من اخر دائرة في مغيرات السرعة وهذه الدائرة هي المسئولة عن تحويل الجهد الثابت DC Voltage الي جهد متردد AC Voltage وبتردد متغير Variable Frequency ، وعلي الرغم من عدم دقة هذا الاسم حيث انه جزء واحد من الدائرة الي انه هو الأكثر شهرة في السوق ولا أعلم سبب هذه الشهرة ولكن هكذا هو الحال.

درايف مغير السرعة Variable Speed Drive (VSD)

درايف مغير التردد Variable Frequency Drive(VFD)

وهذا هو الاسم الأكثر دقة حيث يعطي وصفاً أكثر شمولية للجهاز ، ولكني سوف أقوم باستخدام اسم الانفرتر في المقال نظراً لشهرته الواسعة

والان سوف نستعرض اهم خمس تعديلات في برمجة الانفرتر

 

1.     طريقة التحكم

الإعداد الأول الذي يتم تعيينه بشكل شائع بواسطة الانفرتر هو طريقة التحكم، حيث تحدد طريقة التحكم القدرات التي يستخدمها الانفرتر لتنظيم سرعة المحرك.

يمكن تصنيف إمكانيات التحكم هذه إلى ثلاث مجموعات:

تحكم فولت لكل هرتز V/F،

تحكم اتجاهي مفتوح المسار Open-Loop Vector Control

تحكم اتجاهي مغلق المسار Closed-Loop Vector Control

يعتبر التحكم في الفولت لكل هرتز (V / f) هو أكثر طرق التحكم في المحركات شيوعًا وهي أبسط الطرق الثلاثة.

يعمل التحكم V / f على تنظيم خرج الانفرتر إلى منحنى الجهد والتردد المحدد مسبقا وهذه المنحنيات

يتم تعديلها لتوفير عزم دوران عالي لبدء التشغيل أو تقليله لتحسين الكفاءة

التحكم الاتجاهي مفتوح المسار Open-loop Vector Control هو طريقة تحكم توفر تحكمًا أكثر دقة

في سرعة المحرك ، حيث يمكن للانفرتر تنفيذ هذا التحكم باستخدام مخططات تحكم مختلفة ومعقدة ، وأبسط طريقة لعرض طريقة التحكم هذه هي النظر إليها على أنها تحكم دقيق في المحرك دون الحاجة الي انكودر.

التحكم الاتجاهي مغلق المسار Closed-Loop Vector Control هو التحكم الأكثر تقدمًا في المحرك بين الطرق المتاحة. كما يشير اسمه ، فالتحكم الاتجاهي المغلق يستخدم انكودر للحصول علي قياسات دقيقة للسرعة ومن ثم القضاء أي خطأ في تحكم الانفرتر ، فإضافة الانكودر يخبر VFD ما يفعله المحرك وكيفية استجابته للحمل

 

لماذا أقوم بتعديل طريقة التحكم؟

يعد ضبط طريقة التحكم وظيفة لتلبية احتياجات تطبيق المحرك ، فهناك بعض التطبيقات بسيطة وتحتاج فقط للتشغيل بسرعة تقريبية ، بينما يحتاج البعض الآخر إلى تحكم دقيق وديناميكي في المحرك ، ومن اشهر استخدامات التحكم V / f للأنظمة التي لا تتطلب تحكمًا دقيقًا في السرعة ، مثل المراوح أو المضخات ، في أبسط طرق التحكم V / f ، حيث يُسمح باستخدام المحرك للانزلاق (الانجراف) بعيدًا عن السرعة المطلوبة وبهذا فالتغيير الطفيف في السرعة لا يفعل الكثير للتأثير على أداء النظام الكلي.

معظم مصنعي الانفرتر ، لديهم اعدادات افتراضيه متشابهة حيث تم تكوين الإعدادات بالفعل لمعظم تطبيقات المضخات والمراوح. تقدم هذه الافتراضات توفير الطاقة الأمثل مع متطلبات برمجة قليلة أو معدومة حتى تطبيقات العزم غير المتغيرة ، مثل الضاغط ، يمكنها الاستفادة من التحكم V / f لـسهولة اعداده.

تعمل طرق التحكم الاتجاهي مفتوح المسار Open-Loop vector control على تحسين التحكم في العملية وتقليل الصيانة.

أما الطريقة الأخيرة Closed-Loop Vector Control فهي الأكثر دقة وتتطلب وجود إشارة راجعة من انكودر Encoder Feedback وذلك لإعطاء بيانات أكثر دقة عن المحرك.

 

2.     أمبير الحمل الكامل

 

نظرًا لأن معظم إعدادات طريقة التحكم الخاصة بـ VFD قد تم ضبطها بشكل افتراضي لأن معظم التطبيقات تستخدم V/F ، فإن الإعداد الحقيقي الأول الذي تتم برمجته بواسطة الانفرتر هو أمبير الحمل (FLA) أو الإعداد الحالي المقنن للمحرك.

تم تصميم المحركات للسماح للتشغيل المستمر في التيارات المقننة للوحة Rated Current الاسم عند التشغيل بالقدرة المقدرة والجهد المقنن حيث تؤدي برمجة الانفرتر علي الامبير الكامل FLA للمحرك إلى فهم الحماية الحرارية المناسبة Thermal Overload للمحرك.

  

 

3.     أزمنة التسارع والتباطؤ

أحد أهم المميزات عند استخدام الانفرتر هو تعيين أوقات التسارع والتباطؤ ، والمقصود بها هي الفترة التي يستغرقها المحرك في الانتقال من السرعة صفر الي السرعة الكبرى المضبوط عليها الانفرتر والعكس صحيح بالنسبة للتباطؤ فهو الفترة الزمنية من السرعة المضبوط عليها الي السرعة صفر.

لماذا يتم ضبط وقت التسارع / التباطؤ؟

استخدام وقت التسارع والتباطؤ المناسب سيقلل بشكل كبير من التيار العالي عند بدء الدوران والتي تؤدي إلى زيادة حرارة المحرك وايضا تغييرات أقل في عزم الدوران الديناميكي العالي بالنسبة للجيربوكسات مما يمنع أي تسخين غير ضروري أو يسبب اجهاد في ملفات المحرك

يتم تحديد أوقات التسارع والتباطؤ الأكثر استخدامًا بناءً على التطبيق المقصود سيكون لمحركات المروحة / المضخة وقت أطول ، في حين أن الأغراض العامة سيكون لها أوقات أقصر. هذا يساعد في تحسين عملية التحكم

 

4.     مصدر التشغيل والسرعة

يتطلب الانفرتر شيئين في لحظة تشغيله وهما ما هو مصدر أمر تشغيل المحرك ومن المتحكم في كمية السرعة المطلوبة ، والافتراضي أن الانفرتر سوف يعمل من اللوحة المدمجة به سواء لأمر التشغيل Run ، وسوف يأخذ مصدر السرعة من المقاومة المتغيرة عليه ، ولكن عادة لا يكون هذا هو المطلوب فلا أحد يريد فتح اللوحة المثبت بداخلها الانفرتر لكي يقوم بتشغيل / إيقاف المحرك أو تغيير سرعته ، فدائما يتم تغيير أمر السرعة ليكون خارجي اما من ازرار في اللوحة ( يدوي ) أو يتم التحكم به من الPLC (أتوماتيك) ، وكذلك الحال للسرعة فعادة ما يتم تثبيت مقاومة متغيرة علي باب اللوحة ، او يتم التحكم من الPLC حسب متطلبات التشغيل.

 

5.     الأخطاء

هناك العديد من الظروف الخارجية التي يمكن أن تؤدي الي حدوث أخطاء وظهور رسائل أعطال علي الانفرتر مثل Over_load, Over_Current,Over_Voltage, etc. .

 للحفاظ على عمر الانفرتر ومنع تلفه ، تتضمن كل الانفرترات قدرة علي اكتشاف الظروف الغير طبيعية ( خارج نطاق البرمجة) مثل زيادة الأحمال وخلافه ، وهذه الميزة تسمح باكتشاف الاعطال ، ومن ثم إحداث خطأ لحماية الانفرتر والمحرك وبقية النظام الميكانيكي ، ومن ثم يتم برمجة الانفرتر علي إعطاء إنذارات تنبه المشغل بحدوث خطأ ما في النظام ، أو ارسال إشارة الي الPLC ، فأحيانا اذا توقف الانفرتر عن العمل بسبب خطأ يجب أن يتوقف موتور أخر والا سوف يحدث كسر ميكانيكي للموتور ، مما يزيد من أهمية برمجة خرج الأعطال Alarm Relay Output في هذه الحالة

 

الخاتمة

اعمَل بِعِلمي وَإِن قَصَّرتُ في عَمَلي        يَنفَعكَ عِلمي وَلا يَضرُركَ تَقصيري

الي هنا نكون قد انتهينا من أول درس في سلسة تعلم مغيرات السرعة ، أتمني أن أكون قد وفقت في عرض المعلومة ،

شاركوا المحتوي مع زملائكم

ولا تنسوني من صالح دعائكم ;

يرجي ترك تعليق للإبلاغ عن رابط لا يعمل