كيف يعمل محول التردد؟

المرحلة الأولى من محرك التيار المتردد متغير التردد هي محول التردد. يتكون المحول من ستة صمامات ثنائية ، على غرار صمامات الفحص المستخدمة في أنظمة السباكة. إنها تسمح للتيار بالتدفق في اتجاه واحد فقط: الاتجاه الذي يشير إليه السهم في رمز الصمام الثنائي. على سبيل المثال ، عندما يكون جهد الطور A (الجهد المماثل للضغط في السباكة) أكثر إيجابية من جهد الطور B أو C ، فإن الصمام الثنائي سيفتح ويسمح للتيار بالتدفق. عندما تصبح المرحلة B أكثر إيجابية من المرحلة A ، سيتم فتح صمام ثنائي المرحلة B وسيتم إغلاق المرحلة A. الشيء نفسه ينطبق على الثنائيات الثلاثة الموجودة على الجانب السلبي من الحافلة. لذلك نحصل على ست نبضات من التيار حيث يتم تشغيل وإيقاف كل صمام ثنائي. هذا يسمى VFD بستة نبضات ، وهو قياسي في محولات التردد الحالية.

يمكننا إزالة تموج التيار المتردد على ناقل التيار المستمر عن طريق إضافة مكثف. تعمل المكثفات بطريقة مشابهة للخزانات أو المجمعات في أنظمة الأنابيب. يمتص هذا المكثف تموج التيار المتردد ويوفر جهد تيار مستمر سلس. عادةً ما يكون تموج التيار المتردد في ناقل التيار المستمر أقل من 3 فولت. لذلك ، يصبح الجهد على ناقل التيار المستمر حوالي 650 فولت تيار مستمر. يعتمد الجهد الفعلي على مستوى الجهد الذي يتم تغذيته في خط التيار المتردد بواسطة محرك التردد المتغير ، ومستوى عدم توازن الجهد في نظام الطاقة ، وحمل المحرك ، ومقاومة نظام الطاقة وأي مفاعلات أو مرشحات توافقية على محول التردد.

أحيانًا ما يسمى محول جسر الصمام الثنائي الذي يحول التيار المتردد إلى التيار المستمر فقط بالمحول. المحول الذي يحول التيار المستمر إلى التيار المتردد هو أيضًا محول ، ولكن لتمييزه عن محول الصمام الثنائي ، غالبًا ما يطلق عليه العاكس. في الصناعة ، أصبح من الشائع الإشارة إلى أي محول DC-AC على أنه عاكس.

عندما نغلق أحد المفاتيح العلوية في العاكس ، يتم توصيل طور المحرك بحافلة DC الموجبة ويصبح الجهد في تلك المرحلة موجبًا. عندما نغلق أحد المفاتيح السفلية في المحول ، يتم توصيل هذه المرحلة بحافلة DC السالبة وتصبح سالبة. لذلك يمكننا أن نجعل أي طور للمحرك موجبًا أو سالبًا حسب الرغبة ، وبالتالي ننتج أي تردد نريده. لذا ، يمكننا أن نجعل أي مرحلة موجبة أو سالبة أو صفراً.

خرج VFD هو شكل موجة مستطيل. لا تنتج VFDs ناتجًا جيبيًا. هذا الشكل الموجي المستطيل ليس اختيارًا جيدًا لنظام توزيع الطاقة العام ، ولكنه مناسب تمامًا لمحرك كهربائي.

إذا أردنا تقليل تردد المحرك إلى 30 هرتز ، فسنقوم ببساطة بتبديل ترانزستورات خرج العاكس بشكل أبطأ. ومع ذلك ، إذا قللنا التردد إلى 30 هرتز ، فيجب علينا أيضًا تقليل الجهد إلى 240 فولت للحفاظ على نسبة V / هرتز.

وهذا ما يسمى تعديل عرض النبضة أو PWM. تخيل أنه يمكننا التحكم في الضغط في أنابيب المياه عن طريق تشغيل الصمامات وإيقافها بسرعة عالية. في حين أن هذا ليس عمليًا جدًا لأنظمة الأنابيب ، إلا أنه يعمل بشكل جيد مع VFDs. لاحظ أنه في دورة النصف الأول ، يكون الجهد في وضع التشغيل نصف الوقت وإيقاف نصف الوقت. لذا فإن متوسط ​​الجهد هو نصف 480 فولت أو 240 فولت. مع خرج النبض يمكننا الحصول على أي جهد متوسط ​​عند خرج VFD.