ما هو مغير السرعة (VFD)؟
مغير السرعة هو جهاز إلكتروني يتحكم في سرعة المحركات الكهربائية من خلال تغيير التردد والجهد لمصدر الطاقة الداخل إلى المحرك. يُستخدم بشكل أساسي لضبط سرعة المحرك بطريقة دقيقة بما يتناسب مع متطلبات التطبيق، مما يتيح تحسين كفاءة النظام وتقليل استهلاك الطاقة.
مبدأ العمل:
- تحويل الجهد:
- يقوم الجهاز بتحويل الجهد المتردد AC ذي التردد الثابت (50/60 هرتز) إلى جهد DC مستمر باستخدام دائرة مقوم (Rectifier).
- تعديل الجهد والتردد:
- بعد تحويل الجهد إلى DC، يقوم الجهاز بتحويله مرة أخرى إلى AC باستخدام دائرة العاكس (Inverter).
- يتم التحكم في التردد الناتج والجهد بحيث يتغير تردد الجهد الداخل للمحرك. ولأن سرعة المحرك تتناسب طرديًا مع التردد، يمكن التحكم في سرعة المحرك بدقة.
أسباب استخدام VFD:
- توفير الطاقة:
- يتم تحسين كفاءة النظام وتقليل استهلاك الطاقة في التطبيقات التي تتطلب سرعات متفاوتة.
- التحكم في العزم والسرعة:
- يتيح ضبط العزم والسرعة بما يتناسب مع طبيعة الأحمال.
- تقليل الضوضاء:
- يُقلل الضوضاء الناتجة عن تشغيل المراوح أو المضخات عند تشغيلها بسرعات منخفضة.
- تقليل الإجهاد الميكانيكي:
- يحافظ على عمر المحرك عبر تقليل الأحمال الميكانيكية أثناء الإقلاع أو التوقف.
مميزات VFD:
- توفير الطاقة:
- يقلل من استهلاك الطاقة بفضل التحكم الدقيق في سرعة المحرك.
- تحكم كامل بالسرعة:
- يوفر القدرة على ضبط السرعة لأي تطبيق محدد.
- إمكانية البرمجة:
- يمكن برمجته للعمل بناءً على متغيرات مثل الضغط، التدفق، درجة الحرارة، أو الحمل.
- حفاظ على السرعة الثابتة:
- مناسب للتطبيقات التي تتطلب الحفاظ على سرعة ثابتة حتى مع تغيّر الحمل.
- حماية المحرك:
- يوفر حماية متقدمة ضد الأحمال الزائدة أو تقلبات الطاقة.
- تشغيل ناعم:
- يوفر إقلاعًا ناعمًا وسلسًا للمحركات، مما يقلل من الإجهاد الميكانيكي.
الفرق بين VFD و Soft Starter:
- VFD:
- يتحكم بشكل كامل في سرعة المحرك.
- يوفر القدرة على تشغيل وإيقاف المحرك بسلاسة والتحكم في سرعته خلال التشغيل.
- أكثر تعقيدًا وتكلفة مقارنة بالـ Soft Starter.
- Soft Starter:
- يُستخدم فقط لتقليل تيار وإجهاد الإقلاع.
- يرفع سرعة المحرك تدريجيًا إلى السرعة الكاملة.
- أبسط وأقل تكلفة من الـ VFD.
تطبيقات شائعة لـ VFD:
- المضخات والمراوح:
- لتقليل الضوضاء والتحكم في التدفق.
- أنظمة التبريد والتكييف:
- لضبط سرعة المراوح وضغط الهواء.
- أنظمة النقل:
- لضبط سرعة السيور الناقلة.
- الأوناش والرافعات:
- لضمان التحكم الدقيق بالحركة والحمولة.
باختصار، يُعد مغير السرعة (VFD) من أفضل الأجهزة لتحسين أداء المحركات الكهربائية، ويوفر كفاءة عالية وتوفيرًا للطاقة مع حماية متقدمة للمحرك.
