siemens inverter 1

26
م عليكم الس اي معا نبدا ا ھا خوة الكرام دورة في ا نوع سيمنزفرتر من ن، ھي مجموعةدر ھذه الدورة مصاتعليمية منت الملفا من ال سيمنز با من شركة الى دورة ضافة سيمنز، ا من و بعض ما تيسر لن الشخصية الخبرة، لفائدة لتعم ا من خبراتا لديھمتعليق بمركة و اللمشا ء ا ارجو من الزم، و ارجو من اسؤال عدم التردد في الراتستفسا خوة الذين لديھم ا. ستكون ھذه ھي ن شاء ا نفرترل ا ولى في مجا الدورة ا، بابدالدورة ساء ھذه انھا و بعد ا المتقدمة لدورة، ن ثم دورة و م نفرتر ال في اDC ، ص بمحرك السيرفولخا نفرتر ا بعد ذلك ا ن شاء و ا. الدورة جدول: ولفصل ا ال: لكھربائي المحرك ا مبدا عمل. لثانيفصل ا ال: نفرتر مبدا عمل ا. الث الثفصل ال: نفرترت ا مكونا. الرابعفصل ال: نفرترة في اساسيدىء ا مبا. لخامسفصل ا ال: عائلةSiemens رات نفرت في ا. ادس السفصل ال: Siemens Micromaster لسابعفصل ا ال: لخاصة با الكروت ا نفرتر. فصل اللثامن ا: نفرترلخاصة با عدادات ا ا. لتاسعفصل ا ال: نفرتر مع اجھزة اخرىلخاصة با ت ا تصا ا. فصل اللعاشر ا: طبيقات عملية على ت ا نفرتر.

Upload: eng-faiza-marzouk

Post on 18-Jul-2015

74 views

Category:

Engineering


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: Siemens inverter 1

الس�م عليكم

مصادر ھذه الدورة ھي مجموعة ،نفرتر من نوع سيمنزخوة الكرام دورة في ا�ھا ا�نبدا معا ايو بعض ما تيسر لنا من ، سيمنزضافة الى دورة من شركة با� سيمنزمن الملفات التعليمية من

و ، ارجو من الزم�ء المشاركة و التعليق بما لديھم من خبرات لتعم الفائدة، الخبرة الشخصيةان شاء / ستكون ھذه ھي .خوة الذين لديھم استفسارات عدم التردد في السؤالارجو من ا�

و من ثم دورة ، لدورة المتقدمةو بعد انھاء ھذه الدورة سابدا با، الدورة ا�ولى في مجال ا�نفرتر .و ان شاء / بعد ذلك ا�نفرتر الخاص بمحرك السيرفو، DCفي ا�نفرتر ال

:جدول الدورة

.مبدا عمل المحرك الكھربائي: الفصل ا�ول

.مبدا عمل ا�نفرتر: الفصل الثاني

.مكونات ا�نفرتر: الفصل الثالث

.مبادىء اساسية في ا�نفرتر: الفصل الرابع

.في ا�نفرترات Siemensعائلة : الفصل الخامس

Siemens Micromaster: الفصل السادس

.نفرترالكروت الخاصة با�: الفصل السابع

.ا�عدادات الخاصة با�نفرتر: الثامنالفصل

.ا�تصا�ت الخاصة با�نفرتر مع اجھزة اخرى: الفصل التاسع

.ا�نفرترتطبيقات عملية على : العاشرالفصل

Page 2: Siemens inverter 1

مبدأ عمل المحرك الكھربائي: الفصل ا:ول

تسمى ا�نفرترات الخاصة بمحركات ، يتم استخدام ا�نفرتركمغير لسرعة المحرك الكھربائي .AC Driveب ACو تسمر ا�نفرترات الخاصة بمحركات ال DC Driveب DCال

:فوائد ا�نفرتر

: توفير الطاقة الكھربائية )١

ومن اشھر ا�مثلة على ذلك الضاغطة، الطاقة الكھربائية راستخدام ا�نفرتر يسمح بتوفيان

Compressor ،و من ، فالمحرك داخل الضاغطة يبقى يعمل لحين الوصول الى ضغط معين

و عندما ينزل الضغط عن حد معين تعود ، Idleثم تفصل الضاغطة في وضع يسمى ب

بتقليلك رام مغيرات السرعة في الضاغطة يسمح للمحاستخد. الضاغطة لتعمل من جديد

و بذلك تقل الطاقة الكھربائية التي . ط دون ان يستھلك كامل طاقتهسرعته للمحافظة على الضغ .يستخدمھا المحرك

Loopمن ا�مثلة ا�خرى استخدام مغيرات السرعة في انظمة العمليات الصناعية للحفاظ على

Control ن مث�لمستوى خزان معي.

و كمثال تغيير سرعة ، ان العديد من التطبيقات الصناعية يتطلب تغيير سرعة النظام )٢ .للحصول على سرعات متعددة لنقل المواد حسب حاجة ا�نتاج Conveyerناقلة

حيث انه يقلل من استھ�ك ، استخدام مغيرات السرعة يحافظ على المحرك الكھربائي )٣و التي تقلل من Soft Startingلتشغيل التصاعدي كما انه يسمح بخاصية ا، المحرك

و ا�ھتزازات الشديدة عند بدا التشغيل و التي تؤثر سلبا على ، تيارات البدء العاليةب تيار الى ل مراقبة التيارات العالية و تسركما ان فيه ميزات كثيرة مث. المحرك

.ا�رضي و التي تحافظ على المحرك و تحميه

رعة سا� انه من الشائع ان يطلق على مغيرات ال AC Driveء واحد فقط من ا�نفرتر ھو جز

.اسم انفرتر

و سوف ، فھم مبدأ عمل المحرك الكھربائي و خصائصه مغيرات السرعة� بد قبل الحديث عن Three Phaseنركز الحديث في ھذه الدورة عن المحركات ث�ثية الطور غير المتزامنة

asynchronous 460و التي تعمل على V.

، المجال المغناطيسيسرعة ة الدائر اقل من ت الحثية ھي محركات تكون فيھا سرعالمحركااما الدائر ، حيث يثبت عليه كيبل الكھرباء statorالثابت توضع الملفات المغناطيسية في

.Bearingفيتكون من قضبان نحاسية تدور حول البيل

Page 3: Siemens inverter 1

مجال مغناطيس دوار في ملفات الثابت �نتاج و يتم ادخالھا الى Loopsتوضع الملفات على شكل حلقات

١٢٠تفصل بين ھذه الملفات زاوية طورية قدرھا polesيتم تحديد عدد ا�قطاب،

.و في ھذا المثال عدد ا�قطاب ھو اثنين

عندما يمر التيار الكھربائي من خ�ل الملفات يتشكل مجال مغناطيسي يعتمد على اتجاه التيار الشكل التالي يوضح ھذه الفكرة و يمكنك من تصور كيفية تشكل مجال

مجال مغناطيس دوار في ملفات الثابت �نتاج الكھربائي على انشاءيعتمد مبدا عمل المحرك توضع الملفات على شكل حلقات ، قوة ميكانيكية في ملفات الدائر

.Slotsشقوق الثابت

تفصل بين ھذه الملفات زاوية طورية قدرھا ، داخل الثابتيمثل الشكل التالي ث�ثة ملفات ، ي ھذا المثال توجد مجموعة اخرى من الملفات مدمجة

و في ھذا المثال عدد ا�قطاب ھو اثنين، بتحديد عدد المرات التي تظھر فيھا كل لفة

عندما يمر التيار الكھربائي من خ�ل الملفات يتشكل مجال مغناطيسي يعتمد على اتجاه التيار الشكل التالي يوضح ھذه الفكرة و يمكنك من تصور كيفية تشكل مجال ، تفي تلك الملفا

:مغناطيسي دوار

يعتمد مبدا عمل المحرك قوة ميكانيكية في ملفات الدائر

شقوق الثابت

يمثل الشكل التالي ث�ثة ملفات ي ھذا المثال توجد مجموعة اخرى من الملفات مدمجةف، درجة

بتحديد عدد المرات التي تظھر فيھا كل لفة

عندما يمر التيار الكھربائي من خ�ل الملفات يتشكل مجال مغناطيسي يعتمد على اتجاه التيار في تلك الملفا

مغناطيسي دوار

Page 4: Siemens inverter 1

:وھي سرعة المجال المغناطيسي الدوار و تساوي: السرعة المتزامنة

:حيث

NS: السرعة المتزامنة

F: دالترد

P: عدد ا�قطاب

ان ، دافعة كھربائية في الدائران دوران موصل مثل قضبان الدائر عبر ملفات الثابت يشكل قوة يعتمد ھذا التيار على كمية الفيض ، الفولتية المستحثة تعمل على توليد التيار في الدائر

.المغناطيسي و السرعة التي يقطع بھا الدائر خطوط المجال

Page 5: Siemens inverter 1

E: القوة الدافعة الكھربائية

K: ثابت

ᶲ: الفيض المغناطيسي

N: السرعة

امل مع مغيرات السرعة معرفة خصائص المحرك من حيث ع�قة التيار و NEMA(National Electrical Manufacturers Association)

تصنف المحركات ، موحد فيما يتعلق بالمفاھيم الكھربائية

وذلك حسب الطريقة التي يصنع بھا

.المحرك للوصول الى خصائص خاصة فيما يتعلق بع�قة تيار و عزم البدء مع السرعة

من التيار ا�سمي كتيار 600%

.سرعةيجب اخذ ھذه المواصفات عند التعامل مع مغيرات ال

NEMA B عند تطبيق الفولتية و

تطبيق شغل حتى يتغلب على عزم القصور الذاتي

امل مع مغيرات السرعة معرفة خصائص المحرك من حيث ع�قة التيار و من المھم عند التع(National Electrical Manufacturers Association، العزم بالسرعة

موحد فيما يتعلق بالمفاھيم الكھربائية Standardبعمل ھي مؤسسة خاصة

NEMA A, NEMA B, NEMA C, NEMA D وذلك حسب الطريقة التي يصنع بھا

المحرك للوصول الى خصائص خاصة فيما يتعلق بع�قة تيار و عزم البدء مع السرعة

NEMA B 600حيث يتطلب عادة ، المحرك ا�كثر شيوعا%

يجب اخذ ھذه المواصفات عند التعامل مع مغيرات ال. كعزم للبدء 150%

NEMA Bيبين الشكل السابق الع�قة بين سرعة المحرك و العزم لمحرك

تطبيق شغل حتى يتغلب على عزم القصور الذاتي ن�حظ انه يجب على الدائر، التيار ا�سميين

:حيث

من المھم عند التعالعزم بالسرعة

ھي مؤسسة خاصة

NEMA A, NEMA B, NEMA C, NEMA Dالى

المحرك للوصول الى خصائص خاصة فيما يتعلق بع�قة تيار و عزم البدء مع السرعة

NEMA Bيعتبر

%150و ، للبدء

يبين الشكل السابق الع�قة بين سرعة المحرك و العزم لمحرك

التيار ا�سميين .للحمل

Page 6: Siemens inverter 1

ن�حظ ان تيار البدء يصل الى قيمة ، NEMA Bيمثل الشكل السابق تيار البدء الخاص بمحرك

و من ثم يعود التيار الى قيمته ، من التيار ا�سمي للتغلب على عزم القصر الذاتي للحمل 600%

.ا�سمية تقريبا

فحتى ا�ن قمنا بدراسة ، ھربائية الخاصة بالمحرك الكھربائيمكونات الدارة الك� بد من دراسة و عندھا يعمل المحرك على السرعة ، الفولتية ا�سميين المحرك عندما يعمل على التردد و

حتى نقوم بتغيير سرعة المحرك باستخدام مغيرات السرعة � بد من ا�خذ بعين ، ا�سميةو لذلك � بد من فھم الدائرة الكھربائية ،ؤثر على كل من تيار و عزم البدءا�عتبار ان ذلك سي

:تاليالخاصة بالمحرك و التي يوضحھا الشكل ال

Page 7: Siemens inverter 1

Vs: الفولتية المطبقة من المصدر على الثابت

Rs: الثابت ةمقاوم

Ls: الثابت ةحثي

Is: تيار الثابت

E: ثغرة الھواء او الفولتية الممغنطة

LM: الحثية الممغنطة

IM: التيار الممغنط

RR: مقاومة الدائر

SR: حثية الدائر

Iw: تيار العزم

: Line Voltageالفولتية الخطية

حيث يحصل ھبوط في الجھد نتيجة ، ھي الفولتية المطبقة على ملفات الثابت من مزود الطاقةاما الفولتية المتبقية فتشكل القوة الدافعة الكھربائية ال�زمة لتشكيل الفيض الممغنط ، Rsللمقاومة

.و العزم

Page 8: Siemens inverter 1

: Magnetizing currentالتيار الممغنط

تقدر ، اج خطوط المغنطة للفيض و التي تؤثر مغناطيسيا على الدائرھو التيار المسؤول عن انتو الفيض مع كل من و يتناسب التيار الممغنط، من التيار ا�سمي %30قيمة ھذا التيار ب

:تيةالتردد و الفول

: Working currentتيار العزم

وھو يتناسب مع ، ال�زم للحملھو التيار الذي يمر بدائرة الدائر و ھو المسؤول عن انتاج العزم .فان زيادة الحمل ستؤدي الى زيادة تيار الدائر و العكس صحيح، الحمل

: Stator currentتيار الثابت

و يسمى ايضا ، ھو التيار الذي يمر خ�ل دائرة الثابت و يمكن قياسه من خ�ل مصدر الجھدو ھو ايضا ما تشير ، قياس تيار الثابتالك�مب ميتر لفعلى سبيل المثال يستخدم ، بالتيار الخطي

Full Load Currentبتيار الحمل ا�قصى Nameplateاليه �ئحة البيانات الخاصة بالمحرك

:IMو التيار الممغنط Iwتيار الثابت يساوي المجموع المتجه لتيار الشغل

Page 9: Siemens inverter 1

مبدأ عمل ا�نفرتر: الفصل الثاني

فاذا كان لدينا محرك كھربائي ، نسبة الفولتية الى التردد ھي نسبة موجودة في جميع المحركاتاما محرك اخر يعمل ، V/Hz 7.67فان النسبة تساوي 60Hzو تردد V 460يعمل على فولتية

.v/Hz 3.8فان النسبة ستكون Hz 60و V 230على

كل ذلك يعتمد على ، و العزم، Magnetizing Current IMالتيار الممغنط ، Flux Φالفيض

ان زيادة التردد بدون زيادة الفولتية على ، و ان اي تغيير فيھا سيؤثر عليھم جميعا، ھذه النسبةسيقل ، و لكن الفيض سيقل مؤديا الى تقليل العزم، سبيل المثال سيؤدي الى زيادة في السرعة

مما يؤثر على قدرة المحرك على التعامل مع ، ابتالتيار الممغنط ايضا مؤديا الى تقليل تيار الث .ز ن�حظ ان كل شيىء مرتيط ببعضه، الحمل

:العزم الثابتنظام

و ، ان المحرك الكھربائي الذي يعمل ضمن نظام شبكة القدرة يعمل ضمن نظام العزم الثابت :ج يعتمد على الحملان العزم الحقيقي المنت، ذلك �ن الفيض ثابت بسبب ثبات الفولتية و التردد

Page 10: Siemens inverter 1

الى التردد 0Hzان ا�نفرتر قادر على ان يجعل المحرك يعمل على فيض ثابت و ذلك من

و ھو مدى نظام ، 60Hzعادة ، Nameplateالمثبت على �ئحة المعلومات الخاصة بالمحرك

.العزم الثابت

سيعمل ضمن نظام العزم حرك مفطالما انه يتم الحفاظ على نسبة الفولتية الى التردد فان اللحفاظ على ان ا�نفرتر يقوم بتغيير الفولتية و التردد بشكل متناسب لزيادة السرعة و ا، الثابت

بنصف السرعة مع الحفاظ 60Hzو V 460فمث� لكي يعمل محرك مواصفاته ، الفيض ثابتا

:كما ھو مبين في الشكل التالي 30Hzو V 230على النسبة الصحيحة يجب تطبيق

عند تشغيله على التردد و الفولتية NEMA Bكما تعلمنا سابقا فان المحرك الكھربائي من نوع

ان من ، كعزم للبدء %150و ، من التيار ا�سمي كتيار للبدء %600سيتطلب عادة القصوى

و ذلك بسبب ، كتيارللبدء %150كعزم للبدء مع فقط %150نفرتر قدرته على انشاء ميزات ا�

. و بالتالي الحفاظ على الفيض ثابتا، قدرته على المحافظة على نسبة الفولتية الى التردد ثابتة

:حيث ان العزم يعتمد على مربع الفيض المغناطيس

السرعة تنحدر تدريجيا الى اليمين عند زيادة الفولتية /يبين الشكل التالي كيف ان منحنيات العزم .مما يعطي المحرك بداية ناعمة خ�ل زيادة السرعة، ددو التر

Page 11: Siemens inverter 1

:نظام القدرة الثابتة

حيث تتطلب طبيعة ھذه ، ان بعض التطبيقات يتطلب من المحرك ان يعمل فوق السرعة ا�سميةا� انه من المعروف انه � يمكن زيادة الفولتية اكثر ، التطبيقات عزما اقل عند سرعات عالية

ان محرك كھربائي ، و لذلك كان الحل الوحيد زيادة التردد، قادمة من المصدرمن الفولتية الحيث ستبدا نسبة الفولتية الى التردد ، ا�سمي سيعمل ضمن نظام القدرة الثابتة يعمل فوق تردده

:بالنقصان تدريجيا كما ھو مبين

Page 12: Siemens inverter 1

:اما الفيض و العزم فسيتناقصان

و لذلك ، من زيادة السرعة فان العزم يتناقص بشكل متناسب �نه بالرغم، تبقى القدرة ثابتة :فحسب الع�فة التالية ستبقى القدرة ثاتة

حيث ان زيادة التردد سيؤدي الى ، ا� انه � يمكن زيادة سرعة المحرك بزيادة التردد كما نشاءو ھي النقطة التي لن Field Wreakingتناقص المجال حتى يصل الى نقطة ضعة المجال

و من ھنا نشا مفھوم معامل ، يستطيع المحرك عندھا ان يعطي العزم المطلوب كما يبين الشكل .ضعف المجال و الذي يعطي انطباعا عن القيمة التي يمكن ان يصل اليھا التردد

Page 13: Siemens inverter 1

د من العزم ا�سمي على ترد %44يمكن ان ينشا 60Hzفعلى سبيل المثال محرك يعمل على

90Hz 120من العزم ا�سمي على تردد %25وHz.

Page 14: Siemens inverter 1

و لكن يجب اخذ ، Hz 650ربما حتى مما يجب معرفته ان ا�نفرتر قادر على زيادة التردد

مور التي يجب ا�نتباه لھا عند اختيار كذلك من ا�، معامل ضعف المجال في عين ا�عتباربالنسبة للمحركات المبردة ذاتيا لن تعمل حة والسرعة التي سيعمل عليھا المحرك ان المر

.و بالتالي يمكن ان يؤدي ذلك الى ارتفاع حرارة المحرك، بسرعة كبيرة عند تقليل السرعة

Page 15: Siemens inverter 1

مكونات ا�نفرتر: الفصل الثالث

Variable frequencyاو مغيرات السرعة او حاكمات التردد المتغير Inverterان ا�نفرتر

Converter VFD طلق على الجھاز المستخدم للتحكم بسرعة المحركھي كلھا مصطلحات ت.

و ذلك ل�شارة SIMOVERT SIemens MOtor inVERTer تستخدم سيمنز مصطلح

كما اسلفنا في الفصل السابق فان ا�نفرتر يقوم بتحويل القدرة الكھربائية ، الى مثل ھذه ا�جھزة .الى تردد متغير و فولتية معدلة للتحكم بسرعة المحرك

:سنتعرف ا�ن على انواع ا�نفرترات

Variable Voltage inverterا�نفرتر متغير الفولتية )١

SCRال تعطي، DCالى ACلتغيير فولتية ال Bridge SCRفرتر قنطرة يستخدم ھذا ا�ن

.V DC 600من صفر و حتى Rectified DCامكانية التحكم بقيمة الفولتية الثابتة المعدلة

ھي فلترة و تنعيم الفولتية C1و المكثف chokeو الذي يطلق عليه الكابت L1وظيفة الملف

.الخارجة

يمكن استخدام ، Switches كمبد�تعناصر الكترونية تستخدم ٦يتشكل قسم ا�نفرتر من

يمثل .IGBTsو MOSFETSالعديد من العناصر ا�لكترونية مثل الترانزيستور و الثايرستور و

Bipolar Transistorالترانزرستور الشكل التالي مخططا �نفرتر يستخدم

�كمال ) درجة ٦٠(�نه يتطلب ست Six stepsاليه بست درجات ھذا النوع من التقطيع يشار

ا� ان المخرج ذو الست ،بالرغم من ان المحرك يفضل موجة جيبية صافية، )درجة ٣٦٠(ال .درجات يمكن ان يكون كافيا

Page 16: Siemens inverter 1

ان المشكلة الرئيسية ستكون في النبضات التي ستحصل للعزم كلما تم ا�نتقال من ترانزستور تسبب .م�حظة ھذه النبضات عند السرعات القليلة كتغيير في سرعة المحركيمكن ، �خر

.الموجات ذات الشكل غير الجيبي زيادة حرارة المحرك

Current Source Inverterا�نفرتر منشا التيار )٢

و كذلك ا�مر بالنسبة لقسم ، كمدخل �نتاج فولتية ثابتة متتغيرة SCRيستخدم ھذا ا�نفرتر

و من ھنا ، حيث يتحكم به، من اجل التيار الخارج الى المحرك SCRا�نفررتر فانه يستخدم

.يجب ان يتطابق المحرك مع ا�نفرتر

. Switchingو ھنا ايضا يمكن ان نشاھد نبضات في التيار كلما تمت عملية التبديل

Page 17: Siemens inverter 1

Pulse Width Modulationتعديل عرض النبضات )٣

MASTERDRIVEو Siemens MICROMASTERو ھو الشائع و المستخدم حاليا في

و DCو يتشكل من قنطرة ، و ھو اكثر كفاءة ايضا، و الذي يعطي مخرجا جيبيا اكثر نعومة

. Microprocessorو ھو معالج Control logicفلتر و انفرتر و ما يسمى بمنطق التحكم

:DCال ةقنطر

و الذي L1الملف يقوم ، DCو التي تحول القدرة الداخلة الى Diodesدايودات ٦و تتكون من

بفلترة الموجة قدر ا�مكان و تساوي قيمة الخرج C1و المكثف chokeيطلق عليه الكابت

مث� فان V AC 480تية فبالنسبة لفول، )Line to Line(من قيمة فولتية المدخل ١.٣٥حوالي

.V DC 600الخرج سيكون

Page 18: Siemens inverter 1

:قسم ا�نفرتر

.IGBTsعناصر الكترونية غالبا ما تكون ٦يتكون من

:Control logicبمنطق التحكم

كما ، IGBTsو ھو المسؤول عن قدح ال ، بالفولتية و التردد microprocessorيتحكم معالج

.و سنتحدث عن البرمجة بشكل مفصل، يمكن برمجته حسب احيتياجات المستخدم

Page 19: Siemens inverter 1

IGBTs:

(Insulated gate bipolar transistor) توفر قدرا عاليا من السرعة في عملية التبديل

Switching ال�زمة لPWM ، فھي قادرة على التبديل بين وضعية العمل و وضعية ا�طفاء

يتكون ، و ھي سرعة عالية جدا ،نانوثانية ٤٠٠من و ذلك خ�ل اقل ، ا�ف المرات خ�ل الثانيةعندما تتطبق فولتية ، Emitterالباعث ، Collectorالمجمع ، Gateمن البوابة IGBTال

حيث سيمر ، سيكون في وضعية العمل IGBTعلى البوابة فان ال ) V DC 15حوالي (موجبة

IGBTو عندما يتم ازالة الفولتية الموجبة عن البوابة فان ال ، التيار من المجمع الى الباعث

. لمنعه من العمل) V DC 15-(و يفضل تطبيق فولتية سالبة ، سينتقل الى وضعية ا�طفاء

:PWMمبدا عمل ال

عندما يكون ال ، و لن نتعمق في تفاصيله PWMسنبحث في ھذه الدورة المبدا ا�ساسي ل

IGBT 650(بوضعية العمل فانه سيمرر الى المحرك القيمة الموجبة للفولتية الثابتة V DC ( و

لفترة قصيرة من الزمن سامحا لقيمة صغيرة IGBTيتم قدح ال، يتدفق التيار من خ�ل المحرك

و من ثم يتم قدحه لفترة اطول من الزمن ، همن التيار بالتدفق خ�ل المحرك و من ثم يتم اطفاؤو من ثم يتم قدح ، Peakسامحا للتيار بالتدفق لقيمة اعلى حتى يصل التيار الى القيمة القصوى

الموجة منيتم انتاج الجزء السالب . ليعمل لفترات اقصر حتى يصل التيار الى الصفر IGBTال

.السلب من مصدر الجھد بنفس الطريقة اخر موصول على الجزء IGBTالجيبية من خ�ل قدح

Page 20: Siemens inverter 1

:PWMتيار و فولتية ال

٦و لذلك فانه عند استخدام ، كلما كان تيار الخرج جيبيا اكثر كلما تم تقليل النبضات في العزم .مبد�ت فان خرج التيار سيسبب القليل من الضيعات

Page 21: Siemens inverter 1

V 650(يتم تعديل الفولتية الثابتة ، الطريقةيتم التحكم بالفولتية و التيار بشكل الكتروني في ھذه

DC (عند الترددات القليلة فان الفولتية المطلوبة ستكون ، للوصول الى فولتية و تردد متغيرين

لفترة اقصر من الزمن و العكس صحيح ) المبدل(و بالتالي سيتم قدح العنصر ا�لكتروني ، قليلة .بالفولتية و الترددو بذلك يتم التحكم ، عند الترددات العالية

Page 22: Siemens inverter 1

.مبادىء اساسية في ا�نفرتر: الفصل الرابع

و سنتعمق في طرق التحكم ، في ھذا الفصل سنكمل الحديث عن الطريقة التي يعمل بھا ا�نفرترControl Modes من الضروري فھم ھذه المبادىء قبل البدء با�عدادات ، نفرترالخاصة با�

ليك كثيرا برمجة ا�عدادات اذا كنت تعرف بالضبط ما تريده من حيث سيسھل ع، بهالخاصة .ا�نفرتر

:يوجد اربع طرق للتحكم في ا�نفرتر

Linear Voltage/Frequencyمنحنى الفولتية و التردد الخطي )١

و يمكن ، يمكن ان يعمل ا�نفرتر حسب نسبة الفولتية الى التردد و التي قمنا بشرحھا سابقاو ھي اسھل انواع التحكم و ھي ، Hz 60و Hz 0مث� بين V AC ،60Hz 460التحكم بمحرك

.مناسبة للتطبيقات العامة

: و يمثل الشكل التالي مخططا لھذه الطريقة من التحكم

Page 23: Siemens inverter 1

:المنحنى التربيعي )٢

تردد ذات منحنى / ا� انھا توفر نسبة فولتية ، ھذه الطريقة في التحكم مشابھة للطريقة السابقةاذ انھا تتطلب مثل ھذا النوع ، و ھي خاصة بالتطيقات المتعلقة بالمراوح و المضخات، ربيعيت

و ان شاء / سنتعرض لھذا الموضوع بشكل مفصل في الفصل ، المنحنى عند البدء في العمل .العاشر

Page 24: Siemens inverter 1

Flux Current Controlالتحكم بتيار الفيض )٣

تلزم القدرة الغير فعالة �نتاج المجال ، ان تيار الثابت مكون من قدرة فعالة و قدرة غير فعالةفي ھذه ، اما القدرة الفعالة فتلزم �نتاج الشغل ال�زم للحمل، المغناطيسي من خ�ل الملفات

،Name Plateالطريقة يتم ادخال التيار ا�سمي للمحرك من �ئحة المعلومات الخاصة به

يقوم المعالج في ا�نفرتر بعمل حسابات رياضية لتقدير فيض المجال المغناطيسي و ذلك من و بھذا عبر . خ�ل القدرة الفعالة المقيسة و المعلومات عن التيار ا�سمي التي تم ادخالھا

.الحسابات الداخلية تتم محاولة المحافظة على الفيض المغناطيسي ثابتا

فان ، دخلة عن التيار ا�سمي صحيحة و تم اعداد ا�نفرتر بشكل جيداذا كانت المعلومات المنفرتر يتحسس التيار الفعلي و ذلك ان ا�، ھذه الطريقة للتحكم ستكون مناسبة اكثر من سابقاتھا

.للحمل و بذلك يكون التحكم في السرعة ثابتا بشكل افضل حتى عندما يتغير الحمل

و قد يدو المخطط معقدا ا� انه � يھم ، الطريقة من التحكم و يمثل الشكل التالي مخططا لھذهمما يعني ان ھذه الطريقة يتم Feedbackلكن �حظ وجود ميزات اكثر و تغذية راجعة ،كثيرا

استخدامھا في تطبيقات تتطلب تحكما ادق من تلك الخاصة بطريقة منحنى الفولتية و التردد .ھو ما يحكم طريقة التحكم المستخدمة) الحمل(ق اذا � بد ان نفھم ان التطبي، الخطي

Page 25: Siemens inverter 1

):بدون حساسات(التحكم المتجھي )٤

و ذلك �ن المجال في ، ACاسھل منه في ال DC في السابق كان التحكم بسرعة محركات ال

و تيار ) العزم(و لذلك فان تيار الدائر ، يقع في ملفات منفصلة عن الدائر DCمحركات ال

:DCا� ان المشكلة في محركات ال ،المجال يمكن التحكم بھما بشكل مستقل

.حجمھا الكبير -١

.حاجتھا المستمرة الى الصيانة بسبب ا�عتماد على المركم و الفحمات -٢

.غ�ء سعرھا -٣

تتمتع بحجم صغير و � تحتاج الى الصيانة تقريبا تم التوجه الى ACو لذلك بما ان محركات ال

من خ�ل بناء نموذج رياضي يمكن المحرك من خ�له ACتطوير التحكم بسرعة محركات ال

بالضافة الى التطور الحاصل في مجال ، DCمن العمل بكفاءة توازي محركات ال

.ا�لكترونيات

و من اجل التحكم بالفيض و ، ابت فيھا الفيض المغناطيسييحدد تيار ملفات الث ACمحركات ال

.و لذلك سمي بالتحكم المتجھي، العزم � بد من التحكم بكل من قيمة تيار الثابت و طوره

Page 26: Siemens inverter 1

و ھنا تظھر الحاجة �ستخدام ، � بد ان يكون موقع الدائر معروفا

و ذلك �ن التحسن المنشود في ا�داء و لذلك تم استخدام النموذج الرياضي

لسرعة الدائر بناء على ھذا الخاص بالمعالج ليقلد ا�نكودر و ذلك من خ�ل الحسابات الرياضية .لتية وتيار الخرج سنحصل على اداء ديناميكي افضل للمحرك

ان ھذه الطريقة و باستخدام نماذج و اساليب معقدة تمكن المستخدم من العزم الكامل عند

و سيتم شرح الكثير ، نتطرق الى ا�نفرتر الخاص بسيمنز .من المفاھيم ا�خرى بالتفصيل عند شرح ا�عدادات الخاصة با�نفرتر

� بد ان يكون موقع الدائر معروفا، للتحكم بالطور بالنسبة للدائر

و ذلك �ن التحسن المنشود في ا�داء ، ت � يمكن استخدام ا�نكودرفي العديد من التطبيقاو لذلك تم استخدام النموذج الرياضي ، الديناميكي ل�نفرتر � يبرر السعر الغالي ل�نكودر

الخاص بالمعالج ليقلد ا�نكودر و ذلك من خ�ل الحسابات الرياضية لتية وتيار الخرج سنحصل على اداء ديناميكي افضل للمحركو بحساب الفو

ان ھذه الطريقة و باستخدام نماذج و اساليب معقدة تمكن المستخدم من العزم الكامل عند . من العزم عند كل السرعات % 150الترددات القليلة و

:و يمثل الشكل التالي مخططا لھذه الطريقة من التحكم

نتطرق الى ا�نفرتر الخاص بسيمنزالمفاھيم ا�ساسية سا�ن بعد فھم ھذه من المفاھيم ا�خرى بالتفصيل عند شرح ا�عدادات الخاصة با�نفرتر

للتحكم بالطور بالنسبة للدائر .ا�نكودر

في العديد من التطبيقاالديناميكي ل�نفرتر � يبرر السعر الغالي ل�نكودر

الخاص بالمعالج ليقلد ا�نكودر و ذلك من خ�ل الحسابات الرياضية و بحساب الفو.النموذج

ان ھذه الطريقة و باستخدام نماذج و اساليب معقدة تمكن المستخدم من العزم الكامل عند الترددات القليلة و

و يمثل الشكل التالي مخططا لھذه الطريقة من التحكم

ا�ن بعد فھم ھذه من المفاھيم ا�خرى بالتفصيل عند شرح ا�عدادات الخاصة با�نفرتر