التردد Frequency (الجزء الثاني)
التردد الكهربي Electrical Frequency (الجزء الثاني)
اهمية التردد
تكمن اهمية التردد في ان الحفاظ على تردد موحد هو شيء مفيد للاجهزة الكهربية والتي يتم تصميمها على العمل بتردد واحد وان كانت الاجهزة الكهربية في السنوات الاخيرة بدأ تصميمها بحيث تناسب كلا من الترددين الاكثر في العالم 50 & 60 هرتز ، وقد يكون من غير الآمن تشغيل الأجهزة المصنفة 60Hz عند 50Hz ،وسوف يؤدي تشغيل الأجهزة التي تعمل بتردد 60 هرتز عند 50 هرتز إلى ارتفاع درجةحرارة المحولات الداخلية 115 فولت 60 هرتز في الإلكترونيات مثلا إذا تم تشغيلها بتردد50 هرتز كما في الصور الموضحة ‘
وهنا يأتي سؤال شائع بين الناس وهو: -عندي جهاز يعمل على تردد 50 هرتز واريد تشغيله على 60 هرتز او العكس ، هل يمكن ذلك ؟؟للاجابة على هذا السؤال لابد ان نعرف اولا ان هناك علاقة طردية بين سرعة الموتور والتردد الذي يعمل عليه ، وهي كالتالي :- N = 120f/P حيث N هي سرعة الموتور و f التردد و P عدد الاقطاب بمعنى انه كلما زاد التردد زادات السرعة والعكس صحيح ، ايضا فتبريد المحرك يرتبط طرديا مع السرعة ، لان مروحة التبريد تكون مثبتة على العضو الدوار للمحرك ،لذا فانها ستتعرض لنفس الظروف فاذا زاد التردد زادت السرعة ويكون التبريد افضل والعكس ايضاصحيح ، هناك ايضا ما يسمى بالسعة المغناطيسية للحديد داخل المحرك وهي عبارة عن الجهد مقسوم على التردد V / F ولكل محرك سعة مغناطيسية معينة يكون مصمم عليها ويجب الا يزيد او يقل عنها حتى لا يحدث تشبع اكثر من اللازم او يكون هناك حاجة اكبر للمغناطيسية ، فإذا انخفض التردد فإن V / F سيرتفع ، ويسمى هذا بالتشبع المغناطيسي ويؤدي إلى زيادة في التيار الكهربي وزيادة درجة الحرارة (العدو الاكبر للمحرك) ، لذا فانه من الضروري ان يتم الحفاظ على تشبع المحرك عند نفس القيمة بمعنى نسبة V / F فاذا تم تقليل التردد يجب تقليل الجهد على المحرك والعكس صحيح وهذا هو مبدأ جهاز Variable Frequency Drivr
ماذا عن محركات 60hz عند استخدامها في 50h
فيما يخص محركات الوجه الواحد والتي تم تصميمها بمبدأ الحث كالثلاجات ، والغسالات والمكيفات وما إلى ذلك) لتعمل مباشرة على قيمة تشبع مغناطيسي معين عند قيم فولطية وتردد معينة ، إذا تم تقليل التردد ، فإن التيار الذي يواجهه المحرك سيزداد وسيحدث تسخينًا إضافيًا ، مما قد يؤدي إلى إتلاف الملفات وبالتالي تلف المحرك ، الشيء الآخر الذي سيحدث هو أن المحرك سوف يعمل بشكل أبطأ بحوالي 17% مما كان عليه من قبل ،
اما بالنسبة للمحركات ثلاثية الوجه ، فهل يمكن استخدام هذه الأجهزة في البلدان ذات
التردد 50 هرتزبدلا من 60 هرتز؟
هنا سنفترض ان المحرك المصنّف بتردد 60 هرتزوسيعمل على 50 هرتز سيتم تثبيت الجهد عليه (مثلا 380 فولت) ، وسنجد ان الفيض المغناطيسي داخل المحرك سيزداد بمقدار 20% نتيجة انخفاض التردد وفي الحقيقة هناك اكثر من جانب لابد من تغطيته كالتالي : -
1- تيار اللا حمل ((No-load current :- عندما ينخفض تردد الطاقة من 60 هرتز إلى 50 هرتز فان الفيض المغناطيسي سيزداد لكل قطب بنسبة 20٪ ، وستزداد كثافة التدفق المغناطيسي لكل جزء من المحرك بنفس المقدار ، نظرًا لأن هامش التدفق المغناطيسي أثناء التصميم صغير جدًا ، فإن تيار اللاحمل سيزيد بأكثر من 20٪.، فإذا اقترب تيار اللاحمل من التيار المقنن الأصلي أو تجاوزه ، فلا يمكن استخدام المحرك ، وإذا كان هناك فارق كبير بين تيار عدم التحميل والتيار المقنن الأصلي ، فيمكن استخدام المحرك ، ولكن عموما ستنخفض قدرة المحرك بنسبة 20% تقريبا .
2- السرعة (Speed):- ستقل سرعة المحرك بحوالي 17٪ .
3- بدء التشغيل(Starting current):- بما ان المحرك عبارة عن حمل حثي ، فان قيمة المفاعلة Xl تتناسب طرديا مع التردد (Xl= 2πƒ L)، في حين أن تيار البدء يتناسب عكسيا مع قيمة المفاعل ، X ، وبالتالي فإن تيار البدء للمحرك سيزداد بنحو 20 ٪ في المقابل .4- عزم الدوران(Torque) :- يتناسب عزم الدوران بشكل عكسي مع مربع تردد الطاقة ، أي M∝1 / f2 نتيجة لذلك ، سيزداد عزم الدوران عندما يتحول تردد الطاقة من 60 هرتز إلى 50 هرتز.5- الكفاءة(Effeciency):- الكفاءة ستنخفض بشكل عام لان استهلاك الحديد في المحرك سيكون أعلى بنحو 14٪ عن ذي قبل .6- عامل القدرة (Power Factor) :- مع زيادة تيار اللاحمل ، على الرغم من انخفاض قيمة المفاعلة Xl للمحرك ، إلا أنه لا يزال غير كافٍ للتعويض ، لذلك فإن عامل القدرة سوف ينخفض أيضا.7- درجة حرارة المحرك (Motor Tempreature)- :بما ان كثافة التدفق المغناطيسي أعلى بنسبة 20٪ من الكثافة الأصلية ، بالإضافة إلى ذلك ، فإن تأثير التهوية يتدهور مع انخفاض السرعة ، وبالتالي ، فإن ارتفاع درجة حرارة المحرك أعلى بكثير من ذي قبل .ماذا عن محركات 50 hz عند استخدامها في 60 hz
بالنسبة للمحركات الحثية 1 فاز نجد ان عند زيادة التردد ستزداد سرعة المحرك بنسبة 17% وسنسمع صوت طنين وستزداد المفاقيد في القلب الحديدي والنتيجة هي سخونة الملفات الداخلية وتلفها بعد استخدامها بفترة قليلة وهذه حدثت معي شخصيا ، اما بالنسبة للمحركات ثلاثية الوجه يمكن تحليلها بنفس
الافكار السابقة
المحركات العامة (universalmotor)
وهذا النوع من المحركات احادي الوجه ونجده في بعض الاجهزة المنزلية مثل الخلاطات
والمكانس الكهربية وتتميز بصوتها المرتفع بالاضافة الى اعتمادها على فرش كربونية
في تركيبها ولا توجد مشكلة ان تم تشغيلها على تردد مختلف 50 او 60 هرتز ،
او حتي تيار مستمر .
المصادر
* http://www.hvacspecialists.info/compressors/hermetic-compressor-motor-types.html
* http://www.50hz60hz.com/60hz-motor-running-on-50hz-power-supply.html
* https://www.variablefrequencydrive.net/can-i-run-a-60hz-motor-on-50hz-by-using-a-vfd.html
* http://www.50hz60hz.com/60hz-motor-running-on-50hz-power-supply.html
* https://www.variablefrequencydrive.net/can-i-run-a-60hz-motor-on-50hz-by-using-a-vfd.html
سبحانك اللهم وبحمدك،اشهد الا اله الا انت
استغفرك واتوب اليك
تعليقات
إرسال تعليق