المحركات هي مصدر الطاقة الأساسي للعديد من الآلات في الإنتاج الصناعي. قد يكون للمضخات والمراوح والضواغط وخطوط النقل والكسارات والمطاحن الكروية وظائف مختلفة ولكنها جميعًا تستخدم المحركات للتشغيل.
يعتقد الكثير من الناس أن تشغيل المحرك بسيط. يتم تشغيل الطاقة وتشغيل المحرك. الأمر ليس بهذه البساطة في المواقع الصناعية الحقيقية. يؤثر تيار البدء والاستقرار التشغيلي وتنظيم السرعة والحماية من الأخطاء على عمر المعدات واستقرار الإنتاج وتكاليف الكهرباء.
وينطبق هذا بشكل خاص على المحركات ذات القدرة العالية-. قد يؤدي البدء المباشر على الخط إلى توليد تيار تدفق عالي. يمكن أن يؤدي ذلك إلى إزعاج شبكة طاقة المحطة وإنشاء أحمال عالية التأثير على المحرك والمحامل والأحزمة وخطوط الأنابيب والصمامات وغيرها. هذه هي الطريقة التي يمكن أن تبدأ بها المعدات. ولكن، على المدى الطويل، غالبًا ما يؤدي البدء الصعب إلى زيادة التآكل والفشل وتكاليف الصيانة.
هذا هو السببمبتدئين لينةوأصبحت محركات التردد المتغير أجهزة رئيسية في التحكم في المحركات الحديثة. إنها ليست مفيدة فقط لبدء تشغيل المحرك، ولكن أيضًا لجعل عملية التشغيل أكثر سلاسة، وتوفير المزيد من الطاقة- والتحكم بشكل أكثر ذكاءً.
1. البداية الناعمة: معالجة صعوبة بدء تشغيل المحرك
بعبارات بسيطة، أبداية ناعمةهو المخزن المؤقت الافتتاحي للمحرك. إنها طريقة أبطأ من البدء المباشر بالجهد الكامل-. إنه يسمح للمحرك بالتسارع بسلاسة إلى سرعته المقدرة عن طريق رفع الجهد تدريجيًا والتحكم في تيار البدء بدقة.
المبدأ هو نفس مبدأ تشغيل السيارة. وبدلاً من الضغط على الغاز والاندفاع إلى الأمام، يتم زيادة السرعة تدريجياً. وهذا يجعل العملية أكثر سهولة." والفوائد واضحة جدًا بالنسبة للمعدات الصناعيةبداية ناعمةومع ذلك، فإنه يمنع ذروة تيار البدء ويقلل من التأثير على شبكة الطاقة، مما يساعد على تجنب تقلبات الجهد في المحطة. ومن ناحية أخرى، فهو يقلل من التأثير الميكانيكي والتآكل والاهتزاز في المحرك والمعدات النهائية.
وهذا أحد الأمثلة: نظام المضخة. قد يؤدي التشغيل أو التوقف المفاجئ للمضخة إلى حدوث مطرقة مائية في خط الأنابيب. يمكن أن يؤدي التأثير القوي لتدفق المياه إلى إتلاف الأنابيب والصمام والختم وتقليل عمر خدمة خط الأنابيب. يمكن تخفيف تأثير ضغط تدفق المياه بشكل فعال عن طريق البدء والتوقف الناعم، مما يقلل من خطر المطرقة المائية. الناقلات والمراوح والضواغط هي نفس المنطق. قد يؤدي البدء والتوقف الخام إلى مزيد من الاهتزاز وتآكل أسرع للمكونات.
وهذا يجعل نطاق التطبيق منمبتدئين لينةواضح جدا. إنها مناسبة للمعدات التي تحتاج فقط إلى التشغيل والتوقف السلس ولكنها لا تحتاج إلى تعديل متكرر للسرعة أثناء التشغيل. ومن الأمثلة النموذجية استخدام المضخات التقليدية والمراوح والكسارات والمطاحن الكروية والناقلات. الوظيفة الأساسية لبداية ناعمةبسيط. إنه يحسن عملية البدء والتوقف. لا يغير السرعة الثابتة للمحرك أثناء التشغيل.
2. محركات التردد المتغير: التحكم في السرعة لتوفير الطاقة بشكل أكثر ذكاءً
إذا أبداية ناعمةهو "مساعد البدء السلس"، ثم محرك التردد المتغير هو "نظام تحكم ذكي في المحرك". أبداية ناعمةيزيل البدء والتوقف القاسي. أVFDيزيل التشغيل غير المرن والاستهلاك العالي للطاقة.
A VFDيتحكم في سرعة المحرك عن طريق تغيير تردد الخرج والجهد. بعبارات الشخص العادي، ليس من الضروري أن يعمل المحرك بأقصى سرعة طوال الوقت. يمكن أن يعمل بشكل أسرع أو أبطأ اعتمادًا على احتياجات الإنتاج الفعلية.
ويتجلى ذلك بوضوح في المضخات والمراوح. في نظام إمداد المياه، لا تعمل المضخة بأقصى سرعة خلال فترات انخفاض الطلب. على سبيل المثال، يمكن للمروحة الموجودة في نظام تهوية المصنع أن تعمل بسرعة أقل إذا كانت جودة الهواء ضمن المواصفات بالفعل. عندما يعمل المحرك بشكل مستمر بأقصى سرعة في ظل ظروف عدم التحميل-أو الحمل الخفيف-، فسوف يستهلك الطاقة دون داعٍ ويؤدي إلى تسريع تقادم المعدات.
A VFDيسمح للمحرك بالقيام بأكثر من مجرد "التشغيل" و"الإيقاف". النظام قادر على تغيير السرعة بشكل مستمر على أساس الضغط والتدفق ودرجة الحرارة والقدرة الإنتاجية. وهذا يزيد من دقة التحكم ويقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة.
رينلVFDوتشمل المنتجات سلسلة RNB1000، RNB2000، RNB5000، وRNB8880. يشمل النطاق منتجات ذات أغراض عامة ذات جهد منخفض، وأداء عالي، ومنتجات أنظمة متعددة المحركات. الى جانب ذلك،VFDيشتمل على الدائرة الرئيسية الكاملة والتصحيح وتخزين الطاقة والانعكاس والتفريغ. ليس مفتاح سرعة بسيط، ولكنه نظام تحكم إلكتروني دقيق في الطاقة.
3. دليل الاختيار: Soft Starter أم VFD؟
تواجه العديد من فرق الشراء والصيانة نفس السؤال: يمكن لكلا الجهازين تشغيل المحرك بسلاسة، لذا أيهما يجب اختياره؟
A بداية ناعمةيتحكم فقط في مراحل البداية والتوقف. يقلل من التأثير الحالي والأثر الميكانيكي/الصدمة. عند بدء التشغيل، يعمل المحرك بالسرعة المقدرة. لا يمكنه تغيير سرعته أثناء التشغيل.
يتم التحكم في عملية التشغيل بأكملها بواسطة أVFD. يتم توفير بداية ناعمة وتوقف ناعم. كما أنها تسمح بالتعديل المستمر لسرعة المحرك أثناء التشغيل بحيث يمكن للمعدات التكيف مع ظروف العمل المتغيرة.
منطق الاختيار سهل. إذا كان الجهاز يعمل بسرعة ثابتة ويحتاج فقط إلى التشغيل والتوقف بسلاسة، فحينئذٍ أبداية ناعمةعادة ما يكون الخيار الأكثر اقتصادا. إذا كانت المعدات بحاجة إلى تغيير السرعة بناءً على الضغط أو التدفق أو درجة الحرارة أو الحمل أو طلب الإنتاج، أVFDهو الخيار الأفضل.
4. لماذا تحتاج تطبيقات الطاقة-العالية إلى معدات ذات جهد كهربائي متوسط- وعالي-
تتمتع المحركات المستخدمة في التعدين والمعادن والأسمنت والطاقة الحرارية ومعالجة المياه البلدية والبتروكيماويات وغيرها من الصناعات الثقيلة عادةً بتصنيفات طاقة كبيرة وفولتية تشغيل عالية. إذا تم تشغيل هذه المحركات الكبيرة مباشرة، فإن التأثير على شبكة الطاقة والنظام الميكانيكي سوف يزداد بشكل حاد. غالبًا ما تكون مثل هذه المتطلبات خارج نطاق أجهزة التحكم التقليدية في الجهد المنخفض-.
الجهد المتوسط والعاليمبتدئين لينةوتم تصميم VFDs لتطبيقات الطاقة العالية والثقيلة. كما أنها تجعل المعدات تعمل. إنهم مهتمون بالسلامة على المدى الطويل وكفاءة الطاقة وإمكانية التحكم. إنها مناسبة للتشغيل المستمر وللظروف الصعبة.
توفر RENLE منتجات التحكم في الجهد العالي، مثل RNHV1000 وRNHV2000 وRNHV3000 VFDs ذات الجهد العالي والحالة الصلبة الذكية ذات الجهد العالي RNMVبداية ناعمةخزائن. توفر هذه المنتجات التشغيل والإيقاف السلس-والحماية من الأخطاء ومراقبة البيانات في الوقت الفعلي والتكامل الذكي للنظام.
ببساطة، منتجات الجهد المنخفض مخصصة للمعدات الصناعية الصغيرة والمتوسطة الشائعة. يتم استخدامها للتطبيقات الصناعية الكبيرة حيث توجد طاقة عالية وحمل ثقيل واحتياجات تحكم أعلى.
اتجاه الصناعة: من "صالح للاستخدام" إلى "فعال وذكي"
كانت متطلبات التحكم في المحركات أساسية. كل ما كان على المحرك فعله هو البدء بانتظام، والعمل بسلاسة، وعدم وجود أي أخطاء خطيرة. "تهتم الشركات اليوم أكثر بالبدء السلس-أداء التوقف، وكفاءة الطاقة، والتنبؤ بالأخطاء، والمراقبة عن بعد، وسهولة الصيانة.
هذا هو السببمبتدئين لينةوتستمر VFDs في الترقية. لم تعد مجرد ملحقات محرك بسيطة. هم عناصر التحكم المركزية لأنظمة الأتمتة الصناعية. يمكن لهذه الأدوات أن تبدأ خطوط التصنيع بشكل أكثر سلاسة، وتنظم السرعة بمرونة، وتحمي السلامة بقوة أكبر، وتستهلك طاقة أقل.
لن يقتصر التحكم في المحركات المستقبلية على التحكم في المعدات الفردية فقط. سيتم أيضًا ربطه بنظام الإنتاج الكامل وسيساعد في عملية التنسيق الذكية. وهذا اتجاه واضح للأتمتة الصناعية.
الحل النهائي
حل البداية السلسة
بالنسبة للمعدات التي تحتاج إلى تشغيل وإيقاف مستقر، فإن جهاز التشغيل الناعم يعد خيارًا عمليًا.
فهو يساعد على تقليل تيار البدء، وتخفيف التأثير الميكانيكي، وحماية المحركات والمضخات والمراوح والناقلات وغيرها من المعدات ذات السرعة الثابتة.
الطاقة-توفير التحكم في السرعة
بالنسبة للأنظمة ذات التدفق المتغير، الضغط، درجة الحرارة، أو الحمل، يوفر VFD تحكمًا أكثر مرونة.
فهو يضبط سرعة المحرك وفقًا للطلب الحقيقي، ويحسن كفاءة التشغيل، ويساعد على تقليل استهلاك الطاقة غير الضروري.
الحل الصناعي-للخدمة الشاقة
بالنسبة لتطبيقات الطاقة-والجهد العالي-، توفر بادئات التشغيل الناعمة ذات الجهد المتوسط- والجهد العالي- وVFDs دعمًا أقوى. فهي تساعد الأنظمة الصناعية الكبيرة على تحقيق بداية سلسة وحماية موثوقة ومراقبة في الوقت الفعلي-وتكامل ذكي للنظام.
