ما هي طريقة التحكم في السرعة لمحرك الطور الواحد AC؟

مرحبًا يا من هناك! كمورد لمحركات الطور الواحد AC ، غالبًا ما يتم سؤالني عن طرق التحكم في السرعة لهذه المحركات. في هذه المدونة ، سأقوم بتفكيك الطرق المختلفة التي يمكنك من خلالها التحكم في سرعة محرك AC أحادي الطور ، بحيث يمكنك اختيار أفضل طريقة لاحتياجاتك.

لنبدأ بالأساسيات. يعد المحرك أحادي الطور AC نوعًا شائعًا من المحرك الكهربائي المستخدم في العديد من التطبيقات ، من الأجهزة المنزلية إلى الآلات الصناعية. هناك أنواع مختلفة من محركات الطور الواحد AC ، مثلمحرك تحريض المرحلة الواحدة ACوAC مرحلة واحدة غير متزامن المحرك. قد يكون لكل نوع طريقة مختلفة للسيطرة على سرعته ، ولكن المبادئ العامة متشابهة.

1. طريقة التحكم في الجهد

واحدة من أبسط الطرق للتحكم في سرعة محرك AC أحادي الطور هو عن طريق ضبط الجهد. عندما تقوم بتخفيض الجهد الموفر للمحرك ، يضعف المجال المغناطيسي في المحرك. يؤدي هذا إلى إبطاء المحرك لأن هناك قوة أقل دفع دوار المحرك إلى الدوران.

ميزة هذه الطريقة هي أنه من السهل تنفيذها نسبيًا. يمكنك استخدام محول متغير أو وحدة تحكم جهد الحالة الصلبة لتغيير الجهد. ومع ذلك ، هناك بعض العيوب. عندما تقلل الجهد كثيرًا ، قد لا يكون للمحرك طاقة كافية لتشغيلها بشكل صحيح. يمكن أن يسخن ، وسوف ينخفض ​​عزم الدوران (قوة الدوران). لذلك ، عادة ما تكون هذه الطريقة أفضل للتطبيقات التي لا تحتاج فيها إلى مجموعة واسعة من التحكم في السرعة أو عزم الدوران العالي بسرعات منخفضة. على سبيل المثال ، يمكن أن يعمل بشكل جيد للمراوح الصغيرة أو بعض المضخات الخفيفة.

2. طريقة التحكم في التردد

يعد تغيير تواتر إمدادات طاقة التيار المتردد طريقة فعالة أخرى للتحكم في سرعة محرك المرحلة الواحدة AC. ترتبط سرعة محرك AC مباشرة بتواتر مصدر الطاقة. صيغة السرعة المتزامنة لمحرك التيار المتردد هي (n_s = \ frac {120f} {p}) ، حيث (N_S) هي السرعة المتزامنة في الثورات في الدقيقة (RPM) ، (F) هي التردد في Hertz (Hz) ، و (P) هو عدد الأمواج في المحرك.

لتغيير التردد ، تحتاج إلى جهاز يسمى محرك تردد متغير (VFD). يأخذ VFD قوة التيار المتردد الوارد ، ويحولها إلى العاصمة ، ثم يحولها مرة أخرى إلى التيار المتردد بتردد مختلف. يتيح لك ذلك التحكم في سرعة المحرك بدقة على نطاق واسع.

الميزة الكبيرة للتحكم في التردد هي أنه يمكن أن يوفر التحكم في السرعة السلس والفعال. يمكنك تشغيل المحرك بسرعات مختلفة مع الحفاظ على خصائص عزم الدوران الجيدة. إنه أمر رائع للتطبيقات التي تحتاج فيها إلى التحكم الدقيق للسرعة ، كما هو الحال في بعض أنظمة النقل الصناعية أو مضخات عالية الأداء. لكن VFDs يمكن أن تكون مكلفة ، كما أنها تضيف بعض التعقيد إلى النظام. تحتاج إلى التأكد من أن المحرك متوافق مع VFD وأن التثبيت يتم بشكل صحيح.

3. طريقة تغيير القطب

تم تصميم بعض محركات الطور المفرد AC للحصول على مجموعات متعددة من الأعمدة. عن طريق تغيير عدد الأعمدة في المحرك ، يمكنك تغيير سرعته. عند زيادة عدد البولنديين ، تنخفض السرعة المتزامنة للمحرك.

هذه الطريقة بسيطة نسبيا وموثوقة. لا توجد عناصر تحكم إلكترونية معقدة. يمكنك استخدام مفتاح لتغيير اتصال اللفات المحركية لتغيير عدد الأعمدة. ومع ذلك ، فإن تغييرات السرعة في خطوات منفصلة. لا يمكن أن يكون لديك مجموعة مستمرة من السرعات مثل الجهد أو التحكم في التردد. لذلك ، فهي مناسبة للتطبيقات التي تحتاج فيها فقط إلى بعض السرعات المحددة ، كما هو الحال في بعض أدوات الآلات أو المعجبين مع إعدادات السرعة المختلفة.

4. التحكم في السرعة باستخدام المكثفات

في بعض المحركات ذات الطور الواحد AC ، وخاصة المحركات المكثفة أو التي تديرها المكثفات ، يمكنك تغيير السرعة عن طريق تغيير قيمة المكثف. يساعد المكثف في إنشاء تحول في اللفات في محرك ، وهو أمر مهم لبدء تشغيل المحرك وتشغيله.

باستخدام مكثف متغير أو مفتاح لتوصيل المكثفات المختلفة ، يمكنك تغيير سرعة المحرك. عند تغيير قيمة المكثف ، يتغير المجال المغناطيسي في المحرك ، مما يؤثر على سرعة المحرك. هذه الطريقة محدودة قليلاً من حيث نطاق التحكم في السرعة مقارنة بالتحكم في التردد ، ولكن يمكن أن يكون حلًا فعالًا لبعض التطبيقات. على سبيل المثال ، يمكن استخدامه في بعض الأجهزة المنزلية الصغيرة حيث يلزم تغيير معتدل في السرعة.

5. وحدات تحكم السرعة الإلكترونية

هناك أيضا العديد من وحدات تحكم السرعة الإلكترونية المتاحة في السوق. تستخدم وحدات التحكم هذه الإلكترونيات المتقدمة للتحكم في سرعة المحرك. يمكنهم الجمع بين طرق التحكم المختلفة ، مثل التحكم في الجهد والتردد ، لتوفير أداء أفضل.

يمكن أن توفر وحدات تحكم السرعة الإلكترونية تحكمًا دقيقًا للسرعة ، والبدء الناعم (زيادة سرعة المحرك تدريجياً لتقليل التوتر على المحرك والمعدات المتصلة) ، وحماية الحمل الزائد. غالبًا ما يتم استخدامها في تطبيقات أكثر تطلبًا حيث يكون التحكم في سرعة عالية الجودة ضروريًا ، كما هو الحال في الروبوتات أو بعض الآلات الصناعية عالية الدقة.

اختيار الطريقة الصحيحة لتطبيقك

عندما تقرر طريقة التحكم في السرعة التي يجب استخدامها لمحرك الطور المفرد الخاص بك ، تحتاج إلى النظر في بعض العوامل. أولاً ، فكر في نطاق التحكم في السرعة التي تحتاجها. إذا كنت بحاجة فقط إلى تغيير بسيط في السرعة ، فقد يكون التحكم في الجهد أو التحكم القائم على المكثف كافيًا. ولكن إذا كنت بحاجة إلى مجموعة واسعة من السرعات ، فإن التحكم في التردد مع VFD هو خيار أفضل.

متطلبات عزم الدوران من التطبيق الخاص بك هي أيضا حاسمة. إذا احتاج محركك إلى توفير عزم الدوران العالي بسرعات منخفضة ، فإن التحكم في التردد هو الخيار الأفضل عادة لأنه يمكن أن يحافظ على خصائص عزم الدوران الجيدة على مدى سرعة واسعة.

التكلفة عامل مهم آخر. التحكم في الجهد والقطب - تكون الأساليب المتغيرة أرخص بشكل عام ، في حين أن التحكم في التردد مع VFD يمكن أن يكون أكثر تكلفة. تحتاج إلى موازنة التكلفة مع الأداء الذي تحتاجه.

في شركتنا ، نقدم مجموعة متنوعة منمضخة المياه AC محرك المرحلة الواحدةوغيرها من محركات الطور المفردة AC ، ويمكننا مساعدتك في اختيار طريقة التحكم في السرعة المناسبة لتطبيقك المحدد. سواء كنت تبحث عن حل بسيط لمشروع صغير أو إعداد عالي الأداء لتطبيق صناعي ، فقد قمنا بتغطيتك.

إذا كنت مهتمًا بمحركات الطور المفردة من AC الخاصة بنا أو تحتاج إلى مزيد من المعلومات حول طرق التحكم في السرعة ، فلا تتردد في الوصول إلينا. يسعدنا دائمًا إجراء دردشة ومساعدتك في العثور على أفضل حل للتحكم في المحرك والسرعة لاحتياجاتك.

مراجع

• Fitzgerald ، AE ، Kingsley ، C. ، Jr. ، & Umans ، SD (2003). الآلات الكهربائية. ماكجرو - هيل.
• تشابمان ، SJ (2012). أساسيات الآلات الكهربائية. ماكجرو - هيل.