وحدة تحكم المحرك
وحدة التحكم في المحرك هي جهاز أو مجموعة أجهزة تُنسق أداء المحرك الكهربائي بطريقة مُحددة مسبقًا . [ 1 ] قد تتضمن وحدة التحكم في المحرك وسائل يدوية أو آلية لبدء تشغيل المحرك وإيقافه، واختيار اتجاه الدوران (أمامي أو عكسي)، واختيار السرعة وتنظيمها، وتنظيم عزم الدوران أو الحد منه، والحماية من الأحمال الزائدة والأعطال الكهربائية. قد تستخدم وحدات التحكم في المحركات مفاتيح كهروميكانيكية، أو قد تستخدم أجهزة إلكترونيات الطاقة لتنظيم سرعة المحرك واتجاه دورانه.
التطبيقات
تُستخدم وحدات التحكم في المحركات مع كلٍ من محركات التيار المستمر (DC) ومحركات التيار المتردد (AC ). تتضمن وحدة التحكم وسائل لتوصيل ملفات المحرك بمصدر الطاقة الكهربائية، وقد تشمل أيضًا حماية من الحمل الزائد والتيار الزائد وارتفاع درجة الحرارة، بالإضافة إلى أسلاك التوصيل (مثل بادئ التشغيل المغناطيسي ). كما يمكن لوحدة التحكم مراقبة دائرة المجال للمحرك، أو اكتشاف حالات مثل انخفاض جهد التغذية، أو القطبية غير الصحيحة، أو تسلسل الأطوار غير الصحيح، أو ارتفاع درجة حرارة المحرك. تحدّ بعض وحدات التحكم من تيار بدء التشغيل، مما يسمح للمحرك بتسريع نفسه والحمل الميكانيكي المتصل به ببطء أكبر من التوصيل المباشر. قد تكون وحدات التحكم يدوية، حيث يتطلب الأمر من المشغل تشغيل مفتاح البدء تدريجيًا لتسريع الحمل، أو قد تكون أوتوماتيكية بالكامل، باستخدام مؤقتات داخلية أو مستشعرات تيار لتسريع المحرك.
تتيح بعض أنواع وحدات التحكم في المحركات ضبط سرعة المحرك الكهربائي. ففي محركات التيار المستمر، قد تقوم وحدة التحكم بضبط الجهد المطبق على المحرك، أو ضبط التيار المار في ملفات المجال. أما محركات التيار المتردد، فقد لا تستجيب سرعتها بشكل ملحوظ لضبط جهد الأطراف، لذا تقوم وحدات التحكم الخاصة بها بضبط مقاومة دائرة الدوار (في محركات الدوار الملفوف) أو تغيير تردد التيار المتردد المطبق على المحرك للتحكم في السرعة باستخدام أجهزة إلكترونية أو محولات تردد كهروميكانيكية.
يتنوع التصميم المادي والتغليف لأجهزة التحكم في المحركات الكهربائية تنوعًا كبيرًا، تمامًا كما هو الحال مع المحركات الكهربائية نفسها. قد يكون مفتاح تبديل مثبت على الحائط ذو قدرة مناسبة كافيًا لتشغيل مروحة تهوية منزلية. أما الأدوات الكهربائية والأجهزة المنزلية، فقد تحتوي على مفتاح تشغيل/إيقاف فقط. بينما قد تكون المحركات الصناعية عبارة عن أجهزة تحكم أكثر تعقيدًا متصلة بأنظمة أتمتة؛ وقد يضم المصنع عددًا كبيرًا من أجهزة التحكم في المحركات مجمعة في مركز تحكم واحد . ويمكن تركيب أجهزة التحكم الخاصة بالرافعات الكهربائية المتحركة أو المركبات الكهربائية على المعدات المتنقلة. وتُستخدم أكبر أجهزة التحكم في المحركات مع محركات الضخ في محطات الطاقة الكهرومائية ذات التخزين بالضخ ، وقد تصل قدرتها إلى عشرات الآلاف من الأحصنة (الكيلوواط). [ 2 ]
أنواع وحدات التحكم في المحركات
يمكن تشغيل وحدات التحكم في المحركات يدويًا أو عن بُعد أو تلقائيًا. وقد تقتصر على وسائل بدء تشغيل المحرك وإيقافه، أو قد تشمل وظائف أخرى. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
يمكن تشغيل المحركات الكهربائية بواسطة مصادر طاقة التيار المتردد أو التيار المستمر. وهناك أنواع عديدة من محركات التيار المتردد والتيار المستمر - وهي المحركات ذات الفرش، والمحركات عديمة الفرش، ومحركات المؤازرة، والمحركات الخطوية - وذلك تبعاً لتصميمها الميكانيكي. [ 6 ]
يتم توصيل وحدة التحكم في المحرك بمصدر طاقة، مثل حزمة بطارية أو مصدر طاقة، ودائرة تحكم في شكل إشارات إدخال تناظرية أو رقمية.
بادئات تشغيل المحرك
يمكن تشغيل محرك صغير ببساطة عن طريق توصيله بالكهرباء. أما المحرك الأكبر فيتطلب وحدة تحويل متخصصة تُسمى مُشغِّل المحرك أو مُلامِس المحرك. عند تشغيله، يقوم مُشغِّل التشغيل المباشر (DOL) بتوصيل أطراف المحرك مباشرةً بمصدر الطاقة. في المحركات الصغيرة، يكون مُشغِّل المحرك عبارة عن مفتاح يدوي التشغيل؛ أما المحركات الأكبر، أو تلك التي تتطلب تحكمًا عن بُعد أو تحكمًا آليًا، فتستخدم مُلامِسات مغناطيسية. قد تستخدم المحركات الكبيرة جدًا التي تعمل على مصادر طاقة متوسطة الجهد (آلاف الفولتات) قواطع دوائر كهربائية كعناصر تحويل.
يُطبّق مُشغّل التشغيل المباشر (DOL) أو مُشغّل التشغيل عبر الخط جهد الخط الكامل على أطراف المحرك. وهو أبسط أنواع مُشغّلات المحركات. غالبًا ما يحتوي مُشغّل التشغيل المباشر على أجهزة حماية (انظر أدناه)، وفي بعض الحالات، على نظام مراقبة الحالة. تُشغّل الأحجام الصغيرة من مُشغّلات التشغيل المباشر يدويًا؛ بينما تستخدم الأحجام الأكبر مُلامسًا كهروميكانيكيًا لتشغيل دائرة المحرك. كما توجد أيضًا مُشغّلات تشغيل مباشرة إلكترونية.
يمكن استخدام بادئ تشغيل مباشر إذا لم يتسبب تيار البدء العالي للمحرك في انخفاض مفرط في جهد دائرة التغذية. ولهذا السبب، قد تحدد شركة الكهرباء الحد الأقصى لحجم المحرك المسموح به مع بادئ التشغيل المباشر. على سبيل المثال، قد تشترط شركة الكهرباء على العملاء في المناطق الريفية استخدام بادئات تشغيل ذات جهد منخفض للمحركات التي تزيد قدرتها عن 10 كيلوواط. [ 7 ]
يُستخدم بدء التشغيل المباشر (DOL) أحيانًا لتشغيل مضخات المياه الصغيرة ، والضواغط ، والمراوح ، والسيور الناقلة . في حالة المحرك غير المتزامن، مثل محرك القفص السنجابي ثلاثي الأطوار ، يسحب المحرك تيار بدء عاليًا حتى يصل إلى سرعته القصوى. عادةً ما يكون تيار البدء هذا أكبر بست إلى سبع مرات من تيار الحمل الكامل. ولتقليل تيار البدء، تُزود المحركات الأكبر حجمًا بمُشغّلات جهد مُخفّض أو مُحركات سرعة قابلة للتعديل لتقليل انخفاضات الجهد في مصدر الطاقة.
يمكن لبادئ التشغيل العكسي توصيل المحرك للدوران في أي من الاتجاهين. يحتوي هذا البادئ على دائرتين للتشغيل المباشر (DOL) - إحداهما للتشغيل باتجاه عقارب الساعة والأخرى للتشغيل عكس اتجاه عقارب الساعة، مع وجود أقفال ميكانيكية وكهربائية لمنع الإغلاق المتزامن. [ 7 ] بالنسبة للمحركات ثلاثية الطور، يتم ذلك عن طريق تبديل الأسلاك التي تربط أي طورين. غالبًا ما يمكن عكس اتجاه دوران محركات التيار المتردد أحادية الطور ومحركات التيار المستمر عن طريق تبديل سلكين، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا.
تستخدم بادئات تشغيل المحركات، بخلاف بادئات التشغيل المباشر (DOL)، مقاومة لتوصيل المحرك وتقليل الجهد الكهربائي الذي تتلقاه ملفات المحرك عند بدء التشغيل. يجب اختيار قيمة المقاومة المناسبة للمحرك، ويمكن الحصول على مقاومة جيدة بسهولة من ملف آخر في المحرك نفسه، أي التوصيل على التوالي أو التوازي. يوفر التوصيل على التوالي بدء تشغيل أكثر سلاسة، ثم يتم التحويل إلى التوصيل على التوازي لتشغيل المحرك بكامل طاقته. عند استخدام هذه الطريقة مع المحركات ثلاثية الأطوار، يُطلق عليها عادةً اسم بادئ تشغيل النجمة-المثلث (Y-delta). كانت بادئات تشغيل النجمة-المثلث القديمة تُشغل يدويًا، وغالبًا ما كانت مزودة بمقياس أمبير، بحيث يتمكن المشغل من معرفة متى يصل المحرك إلى سرعته القصوى من خلال توقف انخفاض التيار المسحوب. أما بادئات التشغيل الحديثة، فتتضمن مؤقتات مدمجة للتحويل من توصيل النجمة إلى توصيل المثلث، ويتم ضبطها بواسطة فني الكهرباء المسؤول عن تركيب الآلة. يضغط مشغل الآلة ببساطة على زر أخضر مرة واحدة، ثم تتم بقية عملية بدء التشغيل تلقائيًا.
يشتمل بادئ التشغيل النموذجي على حماية من الحمل الزائد، سواءً الكهربائي أو الميكانيكي، وحماية من التشغيل العشوائي - على سبيل المثال، في حالة انقطاع التيار الكهربائي ثم عودته. يُعرف هذا النوع من الحماية اختصارًا بـ TONVR - الحماية من الحمل الزائد الحراري، مع عدم تحرير الجهد. يتطلب هذا النظام الضغط على الزر الأخضر لتشغيل المحرك. يقوم الزر الأخضر بتشغيل ملف لولبي يُغلق بدوره موصلًا (مفتاحًا) لتزويد المحرك بالطاقة بشكل أساسي. كما يُغذي الملف اللولبي للحفاظ على استمرار التيار الكهربائي عند تحرير الزر الأخضر. في حالة انقطاع التيار الكهربائي، ينفتح الموصل، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيله وإيقاف المحرك. الطريقة الوحيدة لتشغيل المحرك بعد ذلك هي الضغط على الزر الأخضر. قد يفصل الموصل بسرعة نتيجة مرور تيار عالٍ جدًا من بادئ التشغيل بسبب عطل كهربائي في مسار التيار الكهربائي المؤدي إلى المحرك أو داخل المحرك نفسه. تتكون الحماية من الحمل الزائد الحراري من عنصر تسخين على كل سلك طاقة، يقوم بتسخين شريط ثنائي المعدن. كلما ارتفعت درجة حرارة الشريط، زاد انحرافه حتى يدفع قضيب الفصل الذي يفصل الطاقة عن ملف لولبي الموصل، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل كل شيء. تتوفر أجهزة الحماية من الحمل الزائد الحراري بنطاقات تصنيف مختلفة، ويجب اختيار النطاق المناسب للمحرك. ضمن هذا النطاق، يمكن ضبطها لتمكين الفني من ضبطها بشكل صحيح للمحرك المحدد.
أي نوع من التوصيلات يناسب التطبيقات المختلفة؟ يوفر التوصيل المباشر (DOL) بدء تشغيل سريع، لذا يُستخدم عادةً مع المحركات الصغيرة. كما يُستخدم في الآلات ذات الأحمال غير المنتظمة، مثل ضواغط المكابس، حيث تكون الطاقة الكاملة للمحرك ضرورية لدفع المكبس خلال مرحلة الضغط - وهي مرحلة التشغيل الفعلية. أما التوصيل النجمي-المثلثي، فيُستخدم عادةً مع المحركات الكبيرة، أو عندما يكون المحرك بدون حمل عند بدء التشغيل، أو بحمل خفيف جدًا، أو بحمل ثابت. وهو مناسب بشكل خاص للمحركات التي تُشغل الآلات ذات عجلات التوازن الثقيلة، وذلك لتسريع عجلات التوازن قبل بدء تشغيل الآلة.
بادئات التشغيل ذات الجهد المنخفض
تقوم بادئات التشغيل ذات الجهد المنخفض أو بادئات التشغيل الناعمة بتوصيل المحرك بمصدر الطاقة عبر جهاز لخفض الجهد، ثم تزيد الجهد المطبق تدريجيًا أو على مراحل. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] يمكن استخدام موصلين أو أكثر لتوفير بدء تشغيل المحرك بجهد منخفض. باستخدام محول ذاتي أو ملف حث متسلسل ، يكون الجهد منخفضًا عند أطراف المحرك، مما يقلل من عزم بدء التشغيل وتيار البدء. بمجرد أن يصل المحرك إلى جزء من سرعته القصوى، ينتقل بادئ التشغيل إلى الجهد الكامل عند أطراف المحرك. نظرًا لأن المحول الذاتي أو المفاعل المتسلسل لا يحمل تيار بدء تشغيل المحرك العالي إلا لبضع ثوانٍ، يمكن أن تكون هذه الأجهزة أصغر حجمًا بكثير مقارنةً بالمعدات ذات القدرة المقدرة المستمرة. قد يعتمد الانتقال بين الجهد المنخفض والجهد الكامل على الوقت المنقضي، أو يتم تشغيله عندما يُظهر مستشعر التيار أن تيار المحرك قد بدأ في الانخفاض. تم تسجيل براءة اختراع لبادئ تشغيل المحول الذاتي في عام 1908.
يمكن تقليل قدرة محركات الحث ثلاثية الأطوار الكبيرة داخل المحرك نفسه ! يبدأ تشغيل المحرك بنظام التشغيل المباشر (DOL) مع تزويد ملفات المجال في الجزء الخارجي (الجزء الثابت) بجهد كامل. أما الجزء الداخلي (الجزء الدوار) فيتم تحريض تيار فيه ليتفاعل مع المجال المغناطيسي الناتج عن الجزء الثابت. من خلال تقسيم الجزء الدوار إلى أجزاء وتوصيلها كهربائيًا بمقاومات خارجية عبر حلقات انزلاق وفرش، بالإضافة إلى موصلات تحكم، يمكن تغيير القدرة المغناطيسية للجزء الدوار - أي تقليلها - لبدء التشغيل أو التشغيل بقدرة منخفضة. على الرغم من أن هذه العملية أكثر تعقيدًا، إلا أنها تعني أن التيارات (الأحمال الكهربائية) التي يتم تبديلها تكون أقل بكثير مما لو تم تقليل القدرة في التغذية الرئيسية للمحرك.
ثمة طريقة ثالثة لتحقيق بداية تدريجية سلسة للغاية، وهي غمس قضبان المقاومة في سائل موصل (مثل الزئبق) مغطى بطبقة من الزيت العازل. ومع غمر القضبان، تقل المقاومة تدريجياً.
بادئ تشغيل النجمة-المثلث هو نوع آخر من بادئات التشغيل ذات الجهد المخفض في المحركات الحثية. يبدأ هذا البادئ تشغيل المحرك بملفات ثابتة موصولة على شكل نجمة. وعندما يصل المحرك إلى حوالي 80% من سرعة الحمل الكامل، يبدأ بالعمل بملفات ثابتة موصولة على شكل مثلث. يوجد نوعان من بادئ تشغيل النجمة-المثلث: (1) بادئ تشغيل النجمة-المثلث اليدوي، (2) بادئ تشغيل النجمة-المثلث الأوتوماتيكي.
يتكون بادئ التشغيل النجمي المثلثي اليدوي بشكل أساسي من مفتاح TPDT، وهو اختصار لمفتاح ثلاثي الأقطاب ثنائي الاتجاه. يقوم هذا المفتاح بتغيير توصيل ملفات الجزء الثابت من توصيل نجمي إلى توصيل مثلثي. أثناء بدء التشغيل، يتم توصيل ملفات الجزء الثابت على شكل توصيل نجمي. سنرى الآن كيف يُقلل بادئ التشغيل النجمي المثلثي تيار بدء تشغيل محرك حثي ثلاثي الأطوار. [ 8 ]
تُحقق الوظيفة المذكورة أعلاه باستخدام مُلامِس طاقة ومؤقت في مُشغِّل بدء تشغيل نجمي-مثلثي أوتوماتيكي. يتكون مُشغِّل بدء التشغيل النجمي-المثلثي الأوتوماتيكي من ثلاثة مُلامِسات ومؤقت وجهاز حماية من الحمل الزائد الحراري. المُلامِسات أصغر حجمًا من المُلامِس الواحد المُستخدم في مُشغِّل بدء التشغيل المباشر، لأنها تتحكم في تيارات الملفات فقط. تبلغ التيارات المارة عبر الملفات 58% من التيار في الخط. يوجد مُلامِسان يعملان معًا أثناء التشغيل، ويُشار إليهما غالبًا بالمُلامِس الرئيسي ومُلامِس المثلث. يُصنَّف هذان المُلامِسان ضمن فئة AC3 عند 58% من التيار المُصنَّف للمحرك. أما المُلامِس الثالث فهو مُلامِس النجمة، وهو يحمل تيار النجمة فقط عندما يكون المحرك موصولًا على شكل نجمة. يبلغ التيار في حالة النجمة ثلث التيار في حالة المثلث، لذا يُمكن تصنيف هذا المُلامِس ضمن فئة AC3 عند ثلث التيار المُصنَّف للمحرك (33%). [ 9 ]
يمكن أن يكون الانتقال من توصيل النجمة إلى توصيل المثلث انتقالًا مفتوحًا أو مغلقًا. في الانتقال المفتوح، ينفصل مُشغِّل المحرك مؤقتًا عن المحرك ثم يُعاد توصيله في وضع المثلث. أما في الانتقال المغلق، فيتم الانتقال من توصيل النجمة إلى توصيل المثلث دون فصل المحرك. ولتحقيق ذلك، يلزم وجود مُلامِس ثلاثي الأقطاب وثلاثة مقاومات إضافية. [ 10 ]
محركات السرعة القابلة للتعديل
محرك السرعة القابلة للتعديل (ASD) أو محرك السرعة المتغيرة (VSD) عبارة عن مجموعة مترابطة من المعدات توفر وسيلة لتشغيل وضبط سرعة تشغيل الحمل الميكانيكي. يتكون محرك السرعة الكهربائية القابلة للتعديل من محرك كهربائي ووحدة تحكم في السرعة أو محول طاقة، بالإضافة إلى أجهزة ومعدات مساعدة. في الاستخدام الشائع، يُطلق مصطلح "محرك" غالبًا على وحدة التحكم فقط. [ 4 ] [ 5 ] كما يمكن لمعظم محركات السرعة القابلة للتعديل ومحركات السرعة المتغيرة الحديثة تنفيذ بدء تشغيل المحرك بسلاسة. [ 11 ]
وحدات تحكم ذكية
يستخدم جهاز التحكم الذكي بالمحرك (IMC) معالجًا دقيقًا للتحكم في أجهزة إلكترونيات الطاقة المستخدمة في التحكم بالمحرك. يراقب جهاز التحكم الذكي بالمحرك الحمل الواقع على المحرك، ويقوم بمواءمة عزم دوران المحرك مع الحمل وفقًا لذلك. ويتحقق ذلك عن طريق خفض الجهد الكهربائي على أطراف التيار المتردد، وفي الوقت نفسه خفض التيار والطاقة التفاعلية (kvar) . وهذا من شأنه أن يُحسّن كفاءة الطاقة للمحركات التي تعمل تحت حمل خفيف معظم الوقت، مما يؤدي إلى تقليل الحرارة والضوضاء والاهتزازات الناتجة عن المحرك.
مرحلات الحماية من الحمل الزائد
يحتوي جهاز التشغيل على أجهزة حماية للمحرك، تشمل كحد أدنى مرحل حماية من الحمل الزائد الحراري. صُمم هذا المرحل لفتح دائرة التشغيل، وبالتالي قطع التيار عن المحرك في حال سحبه تيارًا زائدًا من مصدر الطاقة لفترة طويلة. يحتوي مرحل الحماية من الحمل الزائد على نقطة تلامس مغلقة عادةً، تُفتح بفعل الحرارة الناتجة عن التيار الزائد المتدفق عبر الدائرة. يحتوي هذا المرحل على جهاز تسخين صغير ترتفع درجة حرارته مع ازدياد تيار تشغيل المحرك.
يوجد نوعان من مرحلات الحماية من الحمل الزائد الحراري. في النوع الأول، ينحرف شريط ثنائي المعدن، يقع بالقرب من سخان، مع ارتفاع درجة حرارة السخان حتى يتسبب ميكانيكيًا في فصل الجهاز وفتح الدائرة، مما يؤدي إلى قطع الطاقة عن المحرك في حالة زيادة الحمل. يستوعب مرحل الحماية من الحمل الزائد الحراري تيار بدء التشغيل العالي لفترة وجيزة للمحرك، مع حمايته بدقة من زيادة تيار التشغيل. يُحدث ملف التسخين وحركة الشريط ثنائي المعدن تأخيرًا زمنيًا يمنح المحرك وقتًا كافيًا لبدء التشغيل والاستقرار على تيار التشغيل الطبيعي دون فصل مرحل الحماية من الحمل الزائد الحراري. يمكن إعادة ضبط مرحلات الحماية من الحمل الزائد الحراري يدويًا أو تلقائيًا حسب التطبيق، وتحتوي على مُعدِّل يسمح بضبطها بدقة لتيار تشغيل المحرك.
يستخدم نوع ثانٍ من مرحلات الحماية من الحمل الزائد الحراري سبيكةً يوتكتيكية ، تشبه اللحام ، لتثبيت ملامس زنبركي. عندما يمر تيار زائد عبر عنصر التسخين لفترة طويلة، تنصهر السبيكة ويحرر الزنبرك الملامس، مما يفتح دائرة التحكم ويوقف المحرك. ولأن عناصر السبيكة اليوتكتيكية غير قابلة للتعديل، فهي مقاومة للتلاعب العرضي، ولكنها تتطلب تغيير عنصر ملف التسخين ليتناسب مع التيار المقنن للمحرك. [ 7 ]
يمكن أيضاً استخدام مرحلات الحماية الرقمية الإلكترونية من الحمل الزائد، والتي تحتوي على معالج دقيق ، خاصةً للمحركات عالية القيمة. تحاكي هذه الأجهزة تسخين ملفات المحرك من خلال مراقبة تيار المحرك. كما يمكن أن تتضمن وظائف القياس والاتصال.
حماية من انقطاع التيار الكهربائي
تستمد بادئات التشغيل التي تستخدم موصلات مغناطيسية عادةً مصدر الطاقة لملف الموصل من نفس مصدر طاقة المحرك. ويُستخدم ملامس مساعد من الموصل للحفاظ على تنشيط ملف الموصل بعد تحرير أمر بدء تشغيل المحرك. في حال حدوث انقطاع مؤقت في جهد التغذية، سيفتح الموصل ولن يُغلق مرة أخرى حتى يتم إعطاء أمر بدء تشغيل جديد. هذا يمنع إعادة تشغيل المحرك بعد انقطاع التيار الكهربائي. كما يوفر هذا التوصيل درجةً بسيطةً من الحماية ضد انخفاض جهد التغذية وفقدان أحد الأطوار. مع ذلك، ونظرًا لأن ملفات الموصل تُبقي الدائرة مغلقةً حتى مع تطبيق 80% فقط من الجهد الطبيعي على الملف، فإن هذه ليست وسيلةً أساسيةً لحماية المحركات من التشغيل بجهد منخفض. [ 7 ]
أحداث انخفاض الجهد الكهربائي أثناء تشغيل المحرك
يمكن إضافة بعض الأجهزة بحيث تحافظ، أثناء انخفاض الجهد، على تدفق التيار الكافي لملف التثبيت لإبقاء نقاط التلامس مغلقة. صُممت الدائرة بحيث تسمح بمرور التيار إلى ملف التثبيت عند انخفاض الجهد بنسبة تصل إلى 15-25%. [ 12 ]
جدول زمني متسلسل لإعادة التشغيل التلقائي لمحركات متعددة
بعد استعادة الطاقة الكهربائية (عادةً بعد تأخير زمني يتراوح بين 30 و 60 ثانية)، يتم ضبط التسلسل الزمني لإعادة التشغيل التلقائي لمحركات متعددة ليبدأ تلقائيًا. [ 13 ]
بدون جدول زمني محدد، فإن أي محاولة لإعادة تشغيل العديد من المحركات في وقت واحد قد تؤدي إلى انقطاع جزئي أو كلي للتيار الكهربائي في الموقع بأكمله. [ 14 ] [ 15 ]
وحدات التحكم المؤازرة
تُعدّ وحدات التحكم المؤازرة فئة واسعة من أنظمة التحكم في المحركات. ومن سماتها الشائعة ما يلي:
- التحكم الدقيق في موضع الحلقة المغلقة
- معدلات تسارع سريعة
- يمكن تصنيع محركات السيرفو للتحكم الدقيق في السرعة من عدة أنواع من المحركات، وأكثرها شيوعًا هي:
- محرك تيار مستمر ذو فرش
- محركات التيار المستمر بدون فرش
- محركات سيرفو التيار المتردد
تستخدم وحدات التحكم المؤازرة بيانات التغذية الراجعة للموضع لإغلاق حلقة التحكم. ويتم ذلك عادةً باستخدام مشفرات الموضع ، والمحللات، ومستشعرات تأثير هول لقياس موضع الدوار مباشرةً .
تعتمد طرق التغذية الراجعة الأخرى لتحديد الموضع على قياس القوة الدافعة الكهربائية العكسية في الملفات غير المُشغَّلة لاستنتاج موضع الدوّار، أو على رصد الارتفاع المفاجئ في جهد الارتداد الذي يتولد عند انقطاع التيار الكهربائي عن الملف بشكل فوري. ولذلك، تُسمى هذه الطرق غالبًا بطرق التحكم "بدون مستشعرات".
يمكن التحكم في محرك المؤازرة باستخدام تعديل عرض النبضة (PWM). تحدد مدة بقاء النبضة عالية (عادةً ما بين 1 و2 مللي ثانية) موضع المحرك. وهناك طريقة تحكم أخرى تعتمد على النبضة والاتجاه.
وحدات تحكم محركات الخطوة
المحرك الخطوي هو محرك متزامن، عديم الفرش، ذو عدد أقطاب كبير، ومتعدد الأطوار. عادةً ما يتم التحكم فيه، ولكن ليس حصراً، بنظام الحلقة المفتوحة، أي يُفترض أن موضع الدوار يتبع مجالاً دواراً مُتحكماً فيه. لهذا السبب، يُعد تحديد الموضع بدقة باستخدام المحركات الخطوية أبسط وأقل تكلفة من أنظمة التحكم ذات الحلقة المغلقة.
تُشغّل وحدات التحكم الحديثة في المحركات الخطوية المحرك بفولتيات أعلى بكثير من الفولتية المُصنّفة على لوحة بيانات المحرك، وتُحدّد التيار من خلال عملية التقطيع. يتضمن الإعداد المعتاد وحدة تحكم في تحديد المواقع، تُعرف باسم المُفهرس ، تُرسل نبضات الخطوة والاتجاه إلى دائرة قيادة منفصلة ذات فولتية أعلى، وهي المسؤولة عن التبديل وتحديد التيار.
انظر أيضاً
- مركز التحكم في المحركات (MCC)
مراجع
- ↑ الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق (2008). "تعريفات المادة 100" . قانون الكهرباء الوطني NFPA 70. 1 باتريمارش بارك، كوينسي، ماساتشوستس 02169: الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق. ص 24. تاريخ الاسترجاع: 15 يناير 2008 .
{{cite book}}: CS1 maint: location ( link ) - ↑ تيريل كروفت، ويلفورد سامرز، دليل الكهربائيين الأمريكيين، الطبعة الحادية عشرة ، ماكجرو هيل، 1987، ISBN 0-07-013932-6، الصفحات من 7-119 إلى 7-189
- 1 2 سيسكيند، تشارلز س. (1963). أنظمة التحكم الكهربائية في الصناعة . نيويورك: ماكجرو هيل، إنك. ISBN 0-07-057746-3.
{{cite book}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة ) - ١ ٢ ٣ الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق (٢٠٠٨). "المادة ٤٣٠: المحركات، ودوائر المحركات، وأجهزة التحكم" . قانون الكهرباء الوطني NFPA ٧٠. ١ باتريمارش بارك، كوينسي، ماساتشوستس ٠٢١٦٩: الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق. ص ٢٩٨. تاريخ الاسترجاع : ١٥ يناير ٢٠٠٨ .
{{cite book}}: CS1 maint: location ( link ) - 1 2 3 كامبل، سيلفستر ج. (1987). أنظمة التحكم في محركات التيار المتردد ذات الحالة الصلبة . نيويورك: مارسيل ديكر، إنك. ISBN 0-8247-7728-X.
- ↑ "اختيار محرك تيار مستمر" . my.cytron.io/tutorial . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2026-05-08 .
- 1 2 3 4 تيريل كروفت وويلفورد سامرز (محرران)، دليل الكهربائيين الأمريكيين، الطبعة الحادية عشرة ، ماكجرو هيل، نيويورك (1987) ISBN 0-07-013932-6الصفحات من 78-150 إلى 7-159
- ↑ Electrical4U. "بادئ تشغيل النجمة والمثلث: ما هو؟ (مبدأ العمل ومخطط الدائرة) | Electrical4U" . www.electrical4u.com/ . تاريخ الاسترجاع: 26-10-2021 .
{{cite web}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ بوابة الهندسة الكهربائية (EEP) (10 أبريل 2012). "شرح مفصل لبادئ تشغيل محرك النجمة-المثلث - EEP" . بوابة الهندسة الكهربائية (EEP) . تاريخ الاسترجاع: 26 أكتوبر 2021 .
- ↑ "بادئ تشغيل النجمة-المثلث (بادئات تشغيل النجمة-المثلث) - الدائرة الكهربائية قيد التشغيل" . www.electricalclassroom.com . 25-12-2020 . تاريخ الاسترجاع: 12-06-2022 .
- ↑ "التشغيل السلس" . machinedesign.com. 16 يوليو 2014.
- ↑انخفاضات الجهد الكهربائي قصيرة المدة قد تسبب انقطاعات | شركة باسيفيك للغاز والكهرباء
- ↑تخفيف انخفاض الجهد الكهربائي تدريجيًا مع زيادة التكلفة | شركة PG&E | يوليو 2018
- ↑خطة إعادة تشغيل المحركات الكهربائية بعد انقطاع التيار الكهربائي في المنشآت الصناعية ذات الأحمال العالية
- ↑التقييم الميداني لإعادة التشغيل التلقائي للمحركات الأساسية باستخدام مرحلات الحماية القائمة على المعالجات الدقيقة | ريخا ت. جاغادوري ودينيس برادلي، مختبرات شفايتزر الهندسية | لاري كينغري، مهندس محترف، وورلي بارسونز | توين ب. نغوين، مهندس محترف، شركة شيفرون لتكنولوجيا الطاقة
- "مجموعة دالاس للروبوتات الشخصية" . نظرية تشغيل جسر H الموجزة . تم الاطلاع عليه في 7 يوليو 2005 .
{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link ) - روابط لمصنّعين وجمعيات وموارد أخرى. مؤرشف بتاريخ ٢٩ أغسطس ٢٠١٣ في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
- التحكم في المحركات الكهربائية