شرح الانفرتر inverter

شرح الانفرتر من نظرية العمل ومكونات الانفرتر ومخطط الانفرتر ودائرة الانفرتر

شرح مبسط لجهاز مغير السرعة الانفرتر inverter والذى يستخدم فى التحكم فى سرعة المحركات الحثية والتزامنية, شرح نظرية العمل والمكونات الداخلية للجهاز وكيفية تغيير سرعة المحرك

ماهو الانفرتر

هو جهاز الكترونى يستخدم فى التحكم فى سرعة المحركات الحثية والتزامنية, بالتحكم فى قيمة الجهد والتردد فبتطور الكترونات القدرة او البور الكترونك امكن تطوير وانتاج ترانزستور IGBT ذا تردد توصيل وفصل عالى وذا قدرة عالية بالتالى امكن التحكم فى سرعة المحركات الحثية بتغيير التردد مما تغلب على العيب الرئيسى للمحركات الحثية وهى صعوبة التحكم فى سرعتها بنفس كفائة ودقة محركات التيار المستمر وذلك قبل التطور الهائل للالكترونات القدرة, وبتطوير الانفرتر امكن للمحركات الحثية التتربع على عرش المحركات الكهربية وتصبح المحركات الاكثر انتشاراً على حساب محركات التيار المستمر!

تغيير سرعة المحرك باستخدام الانفرتر

ستلاحظ بالرسم زيادة الجهد مع زيادة التردد من الصفر حتى القيمة المقننة 380 فولت و50 هرتز وعند زيادة التردد اعلى من القيمة المقننة يتم تثبيت الجهد

يقوم الانفرتر بتغيير الجهد مع التردد بنفس النسبة لتثبيت العزم بالتالى العلاقة تكون خطية

سرعة المحرك =60*التردد/نصف عدد الاقطاب , بالتالى سرعة المحرك تتناسب طرديا مع التردد فبزيادة التردد تزيد السرعة وبخفض التردد تنخفض السرعة
بخفض التردد تنخفض الممانعة الحثية للملفات 2*pi*f بالتالى سيزيد التيار اذا كان جهد المحرك هو الجهد المقنن , لذا يتم خفض الجهد بنفس نسبة خفض التردد للحفاظ على التيار

بزيادة التردد تزيد الممانعة الحثية للملفات 2*pi*f بالتالى يقل التيار اذا كان جهد المحرك هو الجهد المقنن , لكن بزيادة التردد تزيد المفاقيد الجديدية eddy current losses والتى تتناسب مع مربع التردد وتزيد ايضا مفاقيد التعويض المغناطيسى hystresses losses والتى تتناسب مع التردد مما يؤدى لزيادة التيار الكلى بالتالى نقوم بتثبيت الجهد عند زيادة التردد عن 50 هرتز حتى لايزيد التيار بصورة كبيرة

لتثبيت العزم فان نسبة الجهد/التردد ثابتة وتساوى 380/50=7.6

  • عند تردد صفر هرتز يكون الجهد بصفر فولت
  • عند تردد 25 هرتز يكون الجهد =25*7.6=190فولت
  • عند تردد 30 هرتز يكون الجهد =30*7.6=228 فولت
  • عند تردد 50 هرتز يكون الجهد 50*7.6=380 فولت

برجاء الانتباه ان ذلك يناسب احمال العزم الثابت مثل السيور والضواغط اما احمال العزم المتغير مثل الطلمبات والمراوح فتكون العلاقة على شكل منحنى اى النسبة بين الجهد والتردد ليست ثابتة ولكنها متغيرة لذا اهم شىء فى ضبط الانفرتر هى تحديد نظام التحكم خطى كالسابق ام منحنى ليناسب الحمل المستخدم سير ام طلمبة ام ضاغط ام مروحة الخ وسيتم شرحهم بالتفصيل لاحقاً

مخطط  الانفرتر

 الانفرتر يتكون من ثلاث مراحل 

 يتكون الانفرتر من ثلاث مراحل وهى قنطرة  توحيد التيار المتردد الى مستمر ثم شحن المكثف او مرحلة التيار المستمر ثم مرحلة العاكس اى تحويل الجهد المستمر الى متردد متغير الجهد والتردد

  •  المرحلة الاولى قنطرة لتوحيد الجهد المتردد الى جهد مستمر بواسطة قنطرة من الدايود او ثايرستور او الترانزستور IGBT
  • المرحلة الثانية DC bus تنعيم الجهد المستمر بواسطة مكثف او ملف او كلاهما
  • المرحلة الثالثة (العاكس) تحويل الجهد المستمر الى جهد متردد مرة اخرى بواسطة العاكس (انفرتر) تتكون من ستة ترانزستور من النوع IGBT او موديول واحد يجمع الستة ترانزستور

سبب التسمية الانفرتر بهذا الاسم

  •  دائرة توحيد الجهد المتردد الى مستمر تسمى دائرة قنطرة او توحيد او بالانجليزية كونفرتر  converter 
  • دائرة تحويل الجهد المستمر الى متردد تسمى عاكس او بالانجليزية انفرتر inverter1

بما ان الهدف الاساسى هو التحكم فى قيمة وتردد الجهد المتردد فتسمى مغيرات السرعة باسم المرحلة الثالثة اى العاكس اى انفرتر!

الدائرة الداخلية للانفرتر

هذه هى الدائرة القياسية لجهاز الانفرتر inverter متوسط القدرة حيث ستجد هناك دايود توازى مع كل ترانزستور فى مرحلة العاكس وذلك لان الانفرتر متوسط القدرة يصمم كمصدر للجهد اما الانفرتر عالى القدرة يصمم كمصدر للتيار لذا يكون الدايود الموجود بها توالى مع الترانزستور!

رسم دائرة الانفرتر الداخلية من قنطرة توحيد ومكثف وانفرتر او عاكس
تتكون اى انفرتر من قنطرة من الدايود لتحويل الجهد المتردد الى مستمر حيث يقوم بشحن المكثف عبر مقاومة شحن RC لحظة توصيل الجهاز بمصدر الكهرباء للحد من تيار البدء العالى وبعد تمام بدء الجهاز ييتم عمل كوبرى او قنطرة على مقاومة الشحن لتخرج من الدائرة حتى لاتسبب فقد كبير فى الطاقة, بمعنى المقاومة تعمل لثانية فقط بعد توصيل الكهرباء للجهاز ثم تخرج من الدائرة, ويتم تحويل الجهد المستمر مرة اخرى الى جهد متردد بواسطة قنطرة من الترانزستور حيث يتم التحكم فى جهد وتردد الخرج وذلك للتحكم فى سرعة المحرك ولتثبيت العزم 

اذا استفدت ولو بالقليل يمكنك دعمنا بعمل   شير او مشاركة للموضوع  على الفيس او تويتر, كما يمكنك عمل متابعة للمدونة والتعليق فى حالة وجود اى استفسار

جميع الحقوق محفوظة للمهندس ايمن ياسر عبدالعزيز ويمنع منعا باتا اعادة نشر الموضوع باى طريقة كانت
م/ ايمن ياسر عبد العزيز
مهندس كهرباء قوى ومهتم بالتحكم الالى ومؤلف موسوعة التحكم من التاء الى الميم "تم" والتى تختص بشرح التحكم من البداية الى النهاية من واقع الخبرة العملية كما تختص بشرح الخدمات الاساسية لاى منشأة صناعية من ضواغط هواء مجففات هواء غلايات شيللر مولدات ولوحات ATS مكتبة كتب هندسية pdf جدول معدل استهلاك الوقود للمولدات أعطال المولدات الكهربائية وكيفية إصلاحها pdf أنواع الطاقة الشمسية
تعليقات