ما هي أشكال الموجات الخارجة لثلاث مراحل VFD؟

كمورد متمرس لمحركات التردد المتغيرة ثلاثية الطور (VFDs) ، شاهدت بشكل مباشر الدور المحوري الذي تلعبه هذه الأجهزة في التطبيقات الصناعية والتجارية الحديثة. يعد فهم الأشكال الموجية للإخراج من ثلاث مراحل VFD أمرًا بالغ الأهمية لأي شخص يشارك في اختيار هذه الأنظمة أو تثبيتها أو صيانتها. في منشور المدونة هذا ، سوف أتحرك في تعقيدات هذه الأشكال الموجية ، وأهميتها ، وكيفية ارتباطها بأداء منتجاتنا.

المبادئ الأساسية لثلاثة مراحل VFDs

قبل أن نستكشف أشكال الموجات الإخراج ، دعونا نراجع بإيجاز المبادئ الأساسية لـ VFDs ثلاث مراحل. VFD هو جهاز إلكتروني يتحكم في سرعة محرك التيار المتردد عن طريق تغيير تواتر وجهد الطاقة المقدمة إليه. يتم تحقيق ذلك من خلال عملية تسمى تحويل الطاقة ، والتي تتضمن عادة ثلاث مراحل رئيسية: التصحيح ، تصفية ناقل DC ، والانعكاس.

تقوم مرحلة التصحيح بتحويل قوة التيار المتردد الواردة إلى قوة التيار المستمر. عادة ما يتم ذلك باستخدام مقوم جسر الصمام الثنائي ، والذي يسمح للتيار بالتدفق في اتجاه واحد فقط. ثم يتم ترشيح طاقة التيار المستمر بواسطة مكثف أو محث لتنعيم أي تموج وتوفير جهد مستقر. أخيرًا ، تقوم مرحلة الانعكاس بتحويل قوة التيار المستمر إلى طاقة التيار المتردد مع تردد وجهد متغير. يتم تحقيق ذلك باستخدام الترانزستورات ثنائية القطب المعزولة (IGBTs) أو أجهزة أشباه الموصلات الأخرى.

أشكال موجة الإخراج من ثلاث مراحل VFD

عادةً ما تكون الأشكال الموجية للإخراج في ثلاث مراحل VFD ثلاثة أشكال موجية من الجيوب الأنفية التي تبعد 120 درجة من الطور مع بعضها البعض. يتم إنشاء هذه الأشكال الموجية بواسطة مرحلة العاكس من VFD وتستخدم لقيادة محرك AC. يمكن أن يكون للشكل وخصائص هذه الأشكال الموجية تأثير كبير على أداء المحرك والنظام العام.

الشكل الموجي الجيبي

الشكل الموجي الناتج المثالي لثلاث مراحل VFD هو شكل موجي الجيوب الأنفية النقي. الشكل الموجي الجيبي له شكل ناعم ومستمر يشبه عن كثب الشكل الموجي الطبيعي لطاقة التيار المتردد. يفضل هذا النوع من الطول الموجي لأنه يقلل من التشويه التوافقي ، ويقلل من خسائر المحرك ، ويحسن كفاءة المحرك.

في الممارسة العملية ، ومع ذلك ، من الصعب توليد شكل موجي من الجيوب الأنفية النقية بسبب قيود أجهزة أشباه الموصلات الطاقة وخوارزميات التحكم المستخدمة في VFD. نتيجة لذلك ، يحتوي الشكل الموجي للإخراج لـ VFD على قدر من التشويه التوافقي. التوافقيات هي ترددات غير مرغوب فيها هي مضاعفات التردد الأساسي للشكل الموجي. يمكن أن تسبب هذه التوافقيات مجموعة متنوعة من المشكلات ، بما في ذلك ارتفاع درجة حرارة المحرك ، وزيادة التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) ، وتقليل جودة الطاقة.

شكل موجة عرض عرض النبض (PWM)

لتقليل التشويه التوافقي وتحسين جودة الشكل الموجي للإخراج ، تستخدم معظم VFDs الثلاثة المرحلة تقنية تسمى تعديل عرض النبض (PWM). PWM هي وسيلة للتحكم في متوسط ​​الجهد لجهاز الموجي عن طريق تغيير عرض النبضات. في شكل موجة PWM ، يتم تشغيل وإيقاف جهد الخرج على تردد عالٍ ، عادة في حدود 2 إلى 20 كيلو هرتز. يتم تعديل عرض النبضات للتحكم في متوسط ​​الجهد الكهربي للموجات.

باستخدام PWM ، يمكن لـ VFD إنشاء شكل موجة يقارب عن كثب شكل موجة الجيوب الأنفية. يساعد التبديل عالي التردد لجهد الخرج على التخلص من الشكل الموجي وتقليل التشويه التوافقي. ومع ذلك ، تقدم PWM أيضًا بعض التحديات الجديدة ، مثل زيادة EMI وخسائر التبديل العالية في أجهزة أشباه الموصلات.

شكل موجة متجه الفضاء (SVM)

تقنية أخرى تُستخدم بشكل شائع في ثلاث مراحل VFDs هي تعديل متجه الفضاء (SVM). SVM هو شكل أكثر تقدماً من PWM يستخدم متجه الفضاء ثلاثي الأبعاد لتمثيل الفولتية الإخراج ثلاثية الطور. باستخدام SVM ، يمكن لـ VFD إنشاء شكل موجة له ​​تشويه متناسق أقل وجودة طاقة أفضل من شكل الموجة PWM التقليدية.

يعمل SVM عن طريق تقسيم مساحة الجهد ثلاثي المراحل إلى عدد من القطاعات واختيار حالات التبديل المناسبة لـ IGBTs لإنشاء جهد الخرج المطلوب. يتم اختيار حالات التبديل بناءً على موضع متجه الجهد المرجعي في مساحة الجهد. يسمح هذا لـ VFD بإنشاء شكل موجة يتبع عن كثب ناقل الجهد المرجعي ويقلل من التشويه التوافقي.

أهمية أشكال الموجات الإخراج في ثلاث مراحل VFDs

تلعب أشكال الموجات الإخراج في ثلاث مراحل VFD دورًا مهمًا في أداء وموثوقية المحرك والنظام العام. فيما يلي بعض الأسباب الرئيسية التي تجعل الأشكال الموجية الإخراج مهمة:

أداء المحرك

يمكن أن يكون لجودة شكل موجة الخرج تأثير كبير على أداء المحرك. يمكن أن يقلل الشكل الموجي الجيبي الجيبي النقي أو الشكل الموجي ذو التشوه التوافقي المنخفض من فقدان المحرك ، ويحسن الكفاءة ، ويمتد عمر المحرك. من ناحية أخرى ، يمكن أن يسبب الشكل الموجي ذو التشوه التوافقي العالي ارتفاع درجة حرارة المحرك ، وزيادة الاهتزاز ، وانخفاض ناتج عزم الدوران.

جودة الطاقة

يمكن أن تؤثر الأشكال الموجية الخارجة في ثلاث مراحل VFD على جودة الطاقة في النظام الكهربائي. يمكن أن تسبب التوافقيات الناتجة عن VFD تشويه الجهد ، وزيادة التيار المحايد ، والتداخل مع المعدات الكهربائية الأخرى. باستخدام VFD مع شكل موجي ناتج متناغم منخفض ، يمكن تحسين جودة الطاقة للنظام ، ويمكن تقليل خطر حدوث مشاكل كهربائية.

التوافق الكهرومغناطيسي (EMC)

يمكن أن تولد الأشكال الموجية الخارجة لثلاث مراحل VFD التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) التي يمكن أن تؤثر على تشغيل المعدات الكهربائية الأخرى. باستخدام VFD مع شكل موجة إخراج EMI منخفضة ، يمكن تقليل خطر EMI ، ويمكن تحسين التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) للنظام.

منتجات VFD الثلاثة مرحلة

في شركتنا ، نقدم مجموعة واسعة من VFDs ثلاث مراحل مصممة لتلبية الاحتياجات المتنوعة لعملائنا. تتوفر VFDs لدينا في مختلف تصنيفات الطاقة ، ومستويات الجهد ، وخيارات التحكم ، وهي مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك660V-690V VFDو1.5kw VFD، ومضخة المروحة VFD.

تم تجهيز VFDs لدينا بخوارزميات التحكم المتقدمة وأجهزة أشباه الموصلات التي تسمح لنا بإنشاء أشكال موجة إخراج عالية الجودة مع تشويه التوافقي المنخفض. نحن نستخدم تقنيات PWM و SVM الحديثة لضمان توفر VFDs لدينا عملية ناعمة وفعالة وموثوقة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تصميم VFDs لدينا لتلبية أعلى معايير التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) وجودة الطاقة ، مما يضمن استخدامها في مجموعة واسعة من الأنظمة الكهربائية دون التسبب في تداخل أو مشاكل أخرى.

اتصل بنا للشراء والتشاور

إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن VFDs الثلاثة المرحلة أو لديك أي أسئلة حول أشكال الموجات الإخراج أو الجوانب الفنية الأخرى لمنتجاتنا ، فالرجاء عدم التردد في الاتصال بنا. يتوفر فريقنا من المهندسين ذوي الخبرة وموظفي الدعم الفني لتزويدك بمعلومات مفصلة ، ومساعدة تقنية ، وحلول مخصصة لتلبية احتياجاتك المحددة.

نعتقد أن VFDs الثلاثة المرحلة لدينا توفر أفضل مجموعة من الأداء والموثوقية والقيمة في السوق. سواء كنت تبحث عن VFD لتطبيق صناعي صغير أو مشروع تجاري كبير ، لدينا الخبرة والمنتجات لتلبية متطلباتك. اتصل بنا اليوم لبدء مناقشة حول مشروعك وكيف يمكن أن تساعدك VFDS لدينا على تحقيق أهدافك.

مراجع

• Boldea ، I. ، & Nasar ، SA (1999). محركات الأقراص الكهربائية: المفاهيم والتطبيقات ومخططات التحكم. CRC Press.
• كريشنان ، ر. (2001). محركات المحركات الكهربائية: النمذجة والتحليل والتحكم. قاعة برنتيس.
• Mohan ، N. ، Undeland ، TM ، & Robbins ، WP (2012). إلكترونيات الطاقة: المحولات والتطبيقات والتصميم. وايلي.