اسئلة شائعة عن المحركات الكهربائية والتحكم واجاباتها

سؤال 1: ما هو الفرق بين المحرك العادى والمحرك المصمم للعمل على الانفرتر؟

الاجابة:

المحرك المصمم للعمل على الانفرتر يسمح بتشغيله اعلى من السرعة المقننة له ولذلك فان المواصفات التالية يجب ان تتوفر فيه:
1- قابلية عزل الملفات للعمل مع الجهد الخارج من الانفرتر من حيث درجة العزل ضد التغيرات السريعة فى الجهد voltage transient dv/dt والتى تسبب اجهادات متكررة على العزل قد تؤدى لانهياره.

2- درجة حرارة التشغيل المسموح بها اعلى من المحرك العادى حيث انه فى السرعات المنخفضة تدور مروحة التبريد المركبة على المحرك بسرعة منخفضة وبذلك تنخفض كفاءة تبريد المحرك.

3- يحتاج المحرك الى فلتر وذلك لتقليل dv/dt وايضا للسماحية بطول اكبر للكابل المغذى للمحرك

4- المحرك يصمم لتحمل اهتزازات ميكانيكية اعلى mechanical vibration
من ناحية التصميم الميكانيكى لتثبيت الملفات فلا يوجد فرق بينهما.

سؤال 2
ماذا يحدث لو كان لدى محرك 460V / 60 Hz وتم توصيله على 380V / 50 Hz مباشرة؟  

الاجابة:

اولا: نظرا لانخفاض التردد سيدور المحرك بسرعة اقل حوالى 20 % او بمعنى ادق 5/6 من سرعته عند 60 Hz.
ثانيا: نظرا لان سرعته ستنخفض فان معدل تبريده سينخفض ودرجة حرارته سترتفع.
ثالثا: اقصى عزم لن يتغير لان نسبة الجهد / التردد ثابتة فى الحالتين لو افترضنا ان المحرك وضع على انفرتر وتم خفض الجهد والتردد فسيبقى اقصى عزم ثابت.
الرد مع إقتباس

سؤال 3

الفرق بين كل من:

*Sensorless vector inverter
*Drive with Torque control
*Field-oriented vector inverter
*Flux Vector Inverter 

الاجابة:

*Sensorless vector inverters
نوع التحكم فى هذا الانفرتر يسمى Vector Control وهى تقنية حديثة يتم بها التحكم فى المحرك الثأثيرى بنفس منطق التحكم فى محرك التيار المستمر ويعطى خصائص متميزة من حيث سرعة الاستجابة ودقة التحكم فى السرعة والعزم. ويسمى sensorless لانه لا يستخدم انكودر لقياس سرعة المحرك بل يتم حسابها رياضيا

Drive with Torque control:

يعنى ذلك اننا نتحكم فى مقدار العزم الذى يخرجه المحرك ولا نتحكم فى سرعته حيث انه فى هذه الطريقة نحدد امر العزم ونرك السرعة التى يدور بها المحرك تحدد بواسطة الحمل الميكانيكى ولا نتحكم بها. ويطبق فى داخل برمجة مغير السرعة PI Torque controller
ما PI Speed controller فانه فى هذه الحالة لا يعمل. وغالبا ما تستخدم هذه الطريقة فى العمليات الصناعية التى تحتاج الى عزم ميكانيكى ثابت ...مثلا فى صناعة الورق نجد ان الورق الذى يتم درفلته بين محركين يجب ان يكون العزم النسبى بينهما ثابتا كى لا ينقطع Paper Sheet وهكذا

*Field-oriented vector inverter:
هو نفس Sensorless vector inverter ولكن يشمل وجود انكودر او عدمه... واعتبره هو الاسم الاكاديمى لهذه الانواع

*Flux Vector Inverter:

هو نفس المسمى السابق و لا فرق

سؤال 4 

ما هى طريقة vector Control للتحكم فى سرعة المحرك بواسطة الانفرتر ولماذا هى مختلفة ؟ 

الاجابة:

للاجابة على هذا السؤال احب ان اوضح اولا الطريقة التقليدية للتحكم وهى V/F او Volt/Hertz وهى امداد المحرك بالجهد المطلوب متناسبا مع التردد المطلوب المكافئ للسرعة المطلوبة بغض النظر عن حمل المحرك الميكانيكى والسرعة الفعلية التى يدور بها المحرك. مثلا نريد سرعة 1000 rpm وبالتالى الانفرتر يحسب الجهد المطلوب وليكن 250 volt ولكن عند قياس السرعة الحقيقية للمحرك نجهد 950rpm وايضا تختلف مع التحميل.... وكل هذا والانفرتر لا يعلم شيئا عن المحرك... فهو هنا نطلق عليه اعمى blind. وبالتالى لا يمكن استخدامه فى التطبيقات ذات الحساسية العالية للسرعة.

اما طريقة vector control فهى تعرف كل ما يدور فى المحرك من متغيرات... السرعة... العزم.... الفيض....زاوية العضو الدائر... كل شئ حتى انها تستطيع عمل نموذج رياضى للمحرك وهو يدور ومتزامن مع المحرك الاصلى. ولهذا فان التحكم فى السرعة يكون بدقة عالية جدا 1000 rpm يعنى 1000 rpm وايضا سرعة عالية جدا للاستجابة لتغير الحمل على المحرك.

اما ما هو مميز جدا فى هذه الطريقة انها تتعامل مع المحرك وكانه محرك DC من ناحية التحكم الكامل المنفصل للتيار المسبب للعزم (فى محرك dc هو تيار armature) والتيار المسبب للفيض (فى محرك dc هو تيار field ) وذلك باستخدام نماذج رياضية وتحليل مجهات يتم حسابها اولا باول بسرعة فائقة جدا تصل الى اقل من 100 ميكروثانية. وهذه الميزة تجعل المحرك يستجيب لاوامر تغيير السرعة فى اقل من 100 ميلى ثانية اى استجابة سريعة وبدقة عالية.

وهذه المميزات هى التى فتحت الافاق امام محرك induction لعصر جديد لم يكن ليدخله بدون Vector Contol وبالتالى فامكن لهذا المحرك المظلوم سابقا كما اسميه قبل ظهور هذه الطريقة ان يحل محل محرك dc فى كثير بل والكثير من التطبيقات القديمة التى كان ولا بد ان تستخدم محرك dc.