التحكم الحديث فى المحركات modern method for speed control (2)

ما هو Drive

لنفهم وظيفة مغير السرعة يجب ان نتطرق للمفاهيم الاساسية لانتقال الطاقة. ولكن يمكن ببساطة ان نقول ان وظيفة مغير السرعة هو التحكم فى مقدار الطاقة السارية من منبع التغذية الى المحرك ومنها الى الحمل الميكانيكى عن طريق عامود ادارة المحرك. هذه الطاقة يمكن التعبير عنها بواسطة الكميات الفيزيائية المعروفة وهى السرعة والعزم. وبالتبعية فان التحكم فى الطاقة المنتقلة من المصدر يكون بالتحكم فى سرعة او وعزم المحرك.
ذكرت سرعة او عزم المحرك وليس سرعة وعزم المحرك عن قصد لانه من المستحيل التحكم فى سرعة وعزم المحرك معا ولذلك نشأ نوعين من التحكم الاول يسمى التحكم فى السرعة Speed Control اما الثانى فيسمى التحكم فى العزم Torque Control . ولتوضيح ذلك يمكن القول بأنه عندما يعمل مغير السرعة فى حالة Speed Control فان العزم يتم تحديد قيميه من قبل الحمل الميكانيكى. اما اذا عمل مغير السرعة فى حالة Torque Control فان السرعة يتم تحديدها بواسطة الحمل الميكانيكى. هذا ما اريد توضيحه حتى الان ولنؤجل السؤال فى ذلك قليلا....

ما اريد قوله الان ان محركات التيار المتردد كانت تستخدم بكثرة فى الماضى نظرا لسهولة التحكم فى السرعة او العزم بدون اجهزة معقدة او عمليات حسابية معقدة فى انظمة التحكم ومغيرات السرعة وتؤدى نتائج ممتازة. ولكن الان نظرا للتقدم العلمى فى نظريات التحكم واجهزة التحكم ومغيرات السرعة فان المحرك التأثيرى Induction Motor قد احتل بنسبة كبيرا جدا جدا مكانة محركات التيار المستمر فى الصناعة بل ويمكن القول بأن محركات التيار المستمر فى طريقها للانقراض كما انقرض من قبل محرك يسمى (شراجا) فلم اره فى حياتى الا مرة واحده اومرتين فى معامل كليات الهندسة القديمة....على العموم نحن ندرس هذه المحركات للدراسة ومعرفة ما طرأ على هذا المجال من تطوير وتحسين.

وسأبدا انشاء الله بسرد انواع مغيرات السرعة الحالية سواء لمحركات التيار المستمر او محركات التيار المتردد. ومعذرة للقارئ اذا وجد مصطلحا يتعذر فهمه ولم اذكر معناه ولكن اعدكم بأن اوضح لاحقا ما قد يغيب عن اذهان حضراتكم.

(1) مغيرات السرعة للتيار المستمر DC Motor Drives
يمكن تلخيص الميزات features الرئيسية والمميزات advantages كالاتى

- محرك التيار المستمر من خواصه ان تيار المجال متعامد بطبيعة الحال مع تيار عضو الاستنتاج armature نتيجة الوضع الميكانيكى ل الموحد commutator ولذلك يكون التحكم فى السرعة تحكما خطيا اى ان السرعة تتناسب تناسبا خطيا مع تيار عضو الاستنتاج armature مع ثبات تيار المجال . وهذه هى اكبر واهم بل هى الاكبر والاهم فى مجال التحكم فى المحركات ونحاول بكل الطرق والسبل للحصول على هذه الميزة من المحركات الاخرى واعنى خاصة محركات التيار المستمر.

شكل رقم 1 نموذج التحكم فى محركات التيار المستمر

- التحكم امباشر والدقيق فى العزم
- الاستجابة الهالية لتغير السرعة ودقتها
- بساطة تركيب وبرمجة مغير السرعة

وبالحديث عن العزم الذى يمكن التحكم به بدقة من خلال هذه المنظومة يمكن القول بأن العزم كعنصر نتحكم به من خواصه:

مباشر : عزم المحرك يتناسب تناسبا خطيا مع تيار عضو الاستنتاج ولذلك نتحكم به مباشرة وبدقة

سريع : التحكم فى العزم يتم سريعا ولذلك فان المحرك يمكن الحصول منه على استجابة سريعة جدا للسرعة very high dynamic speed response . واريد ان اذكر هنا ان العزم يمكن ان يتغير لحظيا اذا تم تغذية المحرك من منبع تيار مثالى اى مغير سرعة يعمل كمنبع تيار. وفى حالة مغير السرعة كمنبع للجهد وهو الشائع يتم تحديد الاستجابة بما يسمى rotor time constant وهو علاقة مقاومة ومحاثة العضو الدئر ببعض.

بسيط : الحكم بسيط لان تعامد المجال على تيار عضو الاستنتاج طبيعى ولذلك لا يلزم اضافات اليكترونية او برمجة معقدة لاحداث هذا التعامد.

عيوب المحرك :
- يحتاج لصيانة متكررة
- سعره مرتفع
- يحتاج الى تغذية سرعة عكسية Encoder Speed Feedback

ولكن بالرغم من ذلك فان هذا المحرك ومغير السرعة الخاص به امكننا من الحصول على التحكم فى العزم من قيمة صفر الى السرعة المقننة واكثر من ذلك... اى ان العزم يمكن التحكمبه بدقة فى كل مدى السرعة المتاحة من المحرك

منقول

» التحكم الحديث فى المحركات modern method for speed control (1)
» صور عن المحركات
» كتاب عن ضبط الجودة Quality control برابط مباشر
» أنواع المحركات..وفكرة عملها
» صناعة المحركات و الجرارات في الجزائر