كيف تعمل الحماية من الحرارة الزائدة لمضخة المروحة VFD؟

في المشهد الصناعي، تعتبر محركات التردد المتغير لمضخة المروحة (VFDs) بمثابة مكونات أساسية للتشغيل الفعال لأنظمة المروحة والمضخة. اليوم، باعتباري موردًا موثوقًا لمضخة VFD لمضخة المروحة، سأقوم بالتعمق في الأعمال المعقدة للحماية من الحرارة الزائدة في هذه الأجهزة.

فهم أساسيات VFDs لمضخة المروحة

قبل أن ندخل في آلية الحماية من الحرارة الزائدة، دعونا نراجع بإيجاز ما هي مضخة المروحة VFD. VFD هو جهاز إلكتروني يتحكم في سرعة المحرك الكهربائي عن طريق تغيير التردد والجهد الموردة للمحرك. في سياق أنظمة المروحة والمضخة، يمكن لـ VFD تحسين استهلاك الطاقة، وتقليل التآكل، وتحسين التحكم في العملية. على سبيل المثال، بدلاً من تشغيل المروحة أو المضخة بأقصى سرعة باستمرار، يمكن لـ VFD ضبط السرعة وفقًا للمتطلبات الفعلية للنظام، مما يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة.

أهمية الحماية من درجة الحرارة الزائدة

تعد درجة الحرارة الزائدة مشكلة شائعة في VFDs ويمكن أن يكون لها عواقب وخيمة. يمكن للحرارة المفرطة أن تلحق الضرر بالمكونات الإلكترونية، وتقلل من عمر محرك الأقراص، بل وتتسبب في فشل النظام. يمكن أن تؤدي هذه الإخفاقات إلى توقف مكلف في العمليات الصناعية، ناهيك عن المخاطر المحتملة على السلامة. لذلك، تعتبر الحماية من الحرارة الزائدة ميزة أساسية في VFDs لمضخة المروحة لضمان التشغيل الموثوق به وطويل الأمد.

كيف تعمل الحماية من درجة الحرارة الزائدة

استشعار درجة الحرارة

الخطوة الأولى في عملية الحماية من الحرارة الزائدة هي استشعار درجة الحرارة. تم تجهيز معظم محركات VFD ذات المضخات المروحة بأجهزة استشعار لدرجة الحرارة موضوعة بشكل استراتيجي داخل محرك الأقراص. يمكن لهذه المستشعرات قياس درجة حرارة المكونات المهمة بدقة مثل وحدات الطاقة ومشتتات الحرارة ولوحات الدوائر. على سبيل المثال، وحدات الطاقة في VFD تتعامل مع تبديل الطاقة العالية وتولد كمية كبيرة من الحرارة أثناء التشغيل. من خلال مراقبة درجة حرارة هذه الوحدات، يمكن لـ VFD اكتشاف أي ارتفاع غير طبيعي في درجة الحرارة في وقت مبكر.

هناك أنواع مختلفة من أجهزة استشعار درجة الحرارة المستخدمة في VFDs. يتم استخدام الثرمستورات بشكل شائع بسبب تكلفتها المنخفضة نسبيًا ودقتها الجيدة. إنهم يغيرون مقاومتهم مع درجة الحرارة، ويمكن لدائرة التحكم في VFD قياس تغير المقاومة هذا لتحديد درجة الحرارة. وهناك نوع آخر هو المزدوج الحراري، الذي يولد جهدًا يتناسب مع فرق درجة الحرارة بين نقطتين. تُعرف المزدوجات الحرارية بنطاقها الواسع من درجات الحرارة وقدرتها على تحمل درجات الحرارة العالية، مما يجعلها مناسبة للبيئات الصناعية القاسية.

إعداد العتبة

بمجرد استشعار درجة الحرارة، يحتاج VFD إلى تحديد متى توجد حالة زيادة في درجة الحرارة. يتم ذلك عن طريق تحديد عتبات درجة الحرارة. عادةً ما تقوم الشركة المصنعة لـ VFD بتعيين الحدود الافتراضية بناءً على مواصفات مكونات محرك الأقراص. ومع ذلك، في كثير من الحالات، يمكن للمستخدمين أيضًا ضبط هذه الحدود وفقًا لمتطلبات التطبيق المحددة الخاصة بهم.

على سبيل المثال، إذا كان VFD يعمل في بيئة ساخنة بشكل خاص، فقد يختار المستخدم تعيين حد أعلى قليلاً لتجنب الإنذارات الكاذبة. من ناحية أخرى، في التطبيقات التي تكون فيها المكونات حساسة للحرارة، يمكن تعيين حد أدنى لتوفير المزيد من الحماية. عندما تتجاوز درجة الحرارة المقاسة الحد المحدد، يتم تشغيل آلية حماية درجة الحرارة الزائدة لـ VFD.

إجراءات الحماية

عندما يتم الكشف عن حالة ارتفاع درجة الحرارة، يتخذ VFD عدة إجراءات لحماية نفسه والنظام المتصل:

تخفيض طاقة الإخراج: أحد الإجراءات الأساسية هو تقليل طاقة الخرج لـ VFD. من خلال تقليل التردد والجهد المزود للمحرك، يتم تقليل سرعة المحرك، مما يؤدي بدوره إلى تقليل استهلاك الطاقة وتوليد الحرارة لـ VFD. هذه عملية تدريجية تسمح للنظام بمواصلة العمل أثناء التحكم في درجة الحرارة. على سبيل المثال، إذا تم تشغيل المروحة بواسطة VFD، فقد تنخفض سرعة المروحة إلى مستوى تكون فيه الحرارة المتولدة بواسطة VFD ضمن النطاق المقبول.

التنبيه والإخطار: في نفس الوقت، يصدر VFD إنذارًا لإخطار المشغل بحالة الحرارة الزائدة. يمكن أن يكون ذلك على شكل مؤشر مرئي على لوحة عرض VFD، أو إنذار مسموع، أو إشارة يتم إرسالها إلى نظام المراقبة عن بعد. يتيح الإخطار الفوري للمشغل اتخاذ الإجراءات المناسبة، مثل التحقق من مشاكل التهوية أو فحص أي ظروف تحميل غير طبيعية.

اغلق: في الحالات الشديدة، حيث تستمر درجة الحرارة في الارتفاع على الرغم من انخفاض الطاقة، قد يبدأ VFD في إيقاف التشغيل بالكامل. يعد هذا إجراءً وقائيًا لمنع حدوث المزيد من الضرر لمحرك الأقراص والمعدات المتصلة. ومع ذلك، يجب أن يكون الإغلاق هو الملاذ الأخير، لأنه يمكن أن يسبب اضطرابات في العملية الصناعية. لتقليل تأثير عمليات إيقاف التشغيل، تم تصميم VFDs الحديثة للتعامل مع حالات ارتفاع درجة الحرارة بأكبر قدر ممكن من الكفاءة من خلال إجراءات الحماية الأخرى المذكورة أعلاه.

تأثير درجة الحرارة الزائدة على أداء VFD وعمره

باعتباري موردًا لمضخة Fan Pump VFD، غالبًا ما أرى التأثير السلبي لدرجة الحرارة الزائدة على أداء وعمر هذه الأجهزة. التعرض لفترات طويلة لدرجات حرارة عالية يمكن أن يسبب ضغطًا حراريًا على المكونات الإلكترونية. يمكن أن يؤدي هذا الضغط إلى أعطال ميكانيكية، مثل تشقق وصلات اللحام وتدهور المواد العازلة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تسريع عملية شيخوخة مكونات أشباه الموصلات في VFD. على سبيل المثال، يمكن أن يتدهور أداء الترانزستورات والثنائيات بمرور الوقت بسبب ارتفاع درجة الحرارة، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة والموثوقية. المكثفات الإلكتروليتية الموجودة في VFD حساسة أيضًا للحرارة. يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى جفاف الإلكتروليت، مما يقلل من السعة ويزيد من المقاومة التسلسلية المكافئة للمكثف. وهذا يمكن أن يؤثر بشكل أكبر على استقرار مصدر الطاقة لـ VFD.

دور أنظمة التبريد في الحماية من درجات الحرارة الزائدة

لمنع مشاكل الحرارة الزائدة، تعتبر أنظمة التبريد المناسبة ضرورية لمضخات VFD لمضخة المروحة. تم تجهيز معظم VFDs بمراوح تبريد مدمجة أو خافضات حرارة. تساعد مراوح التبريد على تبديد الحرارة عن طريق نفخ الهواء فوق مكونات توليد الحرارة. ومن ناحية أخرى، فإن المشتتات الحرارية مصنوعة من مواد ذات موصلية حرارية عالية، مثل الألومنيوم. تمتص الحرارة من المكونات وتنقلها إلى الهواء المحيط.

في بعض التطبيقات الصناعية، قد تكون هناك حاجة إلى أنظمة تبريد خارجية إضافية. على سبيل المثال، في تركيبات المراوح والمضخات واسعة النطاق، يمكن استخدام أنظمة تبريد المياه لتوفير تبديد حرارة أكثر كفاءة. تستخدم أنظمة التبريد بالماء الماء كمبرد لإزالة الحرارة من VFD. إنها مناسبة بشكل خاص لـ VFDs عالية الطاقة أو التطبيقات ذات المساحة المحدودة.

اختيار مضخة المروحة المناسبة VFD مع الحماية الفعالة من درجة الحرارة الزائدة

عند اختيار مضخة المروحة VFD، من المهم اختيار طراز يتمتع بحماية موثوقة من الحرارة الزائدة. ابحث عن VFDs من الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة والتي لديها سجل حافل في الإدارة الحرارية. خذ في الاعتبار دقة استشعار درجة الحرارة، ومرونة تحديد العتبة، وفعالية إجراءات الحماية.

تقدم شركتنا مجموعة واسعة من منتجات VFD، بما في ذلكمحرك التحكم VFD,محرك العاكس أحادي الطور، والتحكم VF VFD. تم تصميم VFDs هذه بميزات متقدمة للحماية من الحرارة الزائدة لضمان التشغيل الموثوق به وطويل الأمد في التطبيقات الصناعية المختلفة.

خاتمة

في الختام، فإن الحماية من الحرارة الزائدة لمضخة المروحة VFD هي آلية معقدة ولكنها حاسمة تضمن التشغيل الموثوق والفعال لهذه الأجهزة. من خلال استشعار درجة الحرارة، وتحديد العتبة، وإجراءات الحماية المناسبة، يمكن لـ VFDs أن تمنع بشكل فعال الضرر الناجم عن الحرارة الزائدة. كمورد لمضخة المروحة VFD، نحن ملتزمون بتوفير منتجات عالية الجودة مع ميزات متقدمة للحماية من الحرارة الزائدة لتلبية احتياجات عملائنا. إذا كنت تبحث عن حل موثوق به لأنظمة المروحة والمضخات الخاصة بك، فلا تتردد في الاتصال بنا للشراء وإجراء المزيد من المناقشات.

مراجع

• "محركات التردد المتغير: الأساسيات والتثبيت واستكشاف الأخطاء وإصلاحها" بقلم مارك جونز
• "التحكم في المحركات الكهربائية الصناعية" بقلم بول ك. ماكفرسون