محول تردد

تمكن محولات التردد من زيادة سرعة دوران المحرك من الصفر إلى السرعة الإسمية بطريقة ناعمة، وبدون حدوث انخفاض في عزم الدوران. كما يمكن تشغيل المحرك عند تردد اعلى من التردد الدوراني الإسمي إلا انه في هذه الحالة ينخفض عزم الدوران حيث ان الجهد لا يتواءم تماما مع التردد. ولهذه الخواص نجد محول التردد منتشرا في المصانع ويسمح بتشغيل محركات غير تزامنية معتادة معتدلة الثمن، تقدم مجالا واسعا لسرعات الدوران. كما يمكن زيادة سرعة الدوران لمحركات موصلة بتوصيل دلتا 400 فولت و50 هرتز / وتوصيل نجمة 230 فولت و50 هرتز مع توصيل محول تردد بتوصيل دلتا حتى تردد 87 هرتز ${\displaystyle (50~\mathrm {Hz} \cdot {\sqrt {3}})}$ وبالتالي زيادة سرعة الدوران مع الاحتفاظ بعزم الدوران. ويجب في تلك الحالة الاهتمام بالتبريد حيث أن مروحة تبريد الجهاز تعمل بكل طاقتها بسبب فقد الطاقة المتزايد في الأجزاء الحديدية (وهذا الفقد وارتفاع درجة الحرارة يتناسب مع التردد) فيصبح المحرك معرضا لحرارة عالية وفي نفس الوقت عليه تحمل حمل ميكانيكي شديد.

السرعات البطيئة للمحرك تحددها سرعة الانزلاق (= سرعة التزامن - سرعة عدم التزامن) وعدد أزواج الاقطاب في المحرك. ويحتسب تردد الانزلاق للعضو الدوار بواسطة العلاقة: سرعة الانزلاق ${\displaystyle (n_{SL})}$ مضروبة في عدد أزواج الأقطاب ${\displaystyle (p)}$ ومقسوما على 60، أي يساوي ${\displaystyle ({\frac {n_{SL}\cdot p}{60}})}$.

ولا بد من تعدى تردد الانزلاق لضمان عمل سليم للمحرك (وهناك قاعدة تقول: ضعف تردد الانزلاق عند سرعة دوران صغيرة) وإلا يتوقف المحرك فجأة. محولات التردد الحديثة لا تسمح بوصول المحرك إلى هذا الحد إذ أنها «تعوض الانزلاق» بطريقة مستمرة.

يمكن تفادي حدوث ارتفاع شديد في التيار عند بدء الحركة بعزم دوران عالي عن طريق برمجة ما يسمى «منصة تردد». كما تستطيع بعض المحولات ضبط الانزلاق في المحرك وتمنع توقفه المفاجيء. وبعضها يستطيع ضبط عزم الدوران على حدة أو ضبط سرعة الدوران على حدة.

تسمى محولات التردد الحديثة المستخدمة في تشغيل الترام والقطار الكهربائي «محول تردد جر» وهو يعمل على أخذ الكهرباء من كبل نقل التيار المعلق أو من قضيب التيار ويحوله إلى تيار ثلاثي الأطوار بحيث تنشأ لتشغيل المحرك.

في البدء (ابتداء من 0 هرتز) لا يحتاج إلى عزم كبير، ولكنه يزداد تربيعيا بعد ذلك حتى يصل إلى سرعة الدوران الإسمية وعزم الدوران الإسمي.

وينخفض عزم الدوران تربيعيا مع زيادة سرعة الدوران، وبالتالي عند خفض التيار إلى النصف ينخفض تبعا لذلك عزم الدوران إلى الربع. وتحتسب القدرة الميكانيكية من المعادلة:

M×2×π×n = القدرة الميكانيكية

فتنخفض القدرة إلى الثـُمن. (حيث M: عزم الدوران، n: عدد الدورات في الثانية) مع اهمال فقد الطاقة في محول التردد.

يحتاج في البدء هنا (عندما يكون التردد قريبا من الصفر) إلى عزم يفوق عزم الدوران الإسمي كثيرا (125% - 200% بحسب التطبيق). وبعدها يدور العضو الدوار بعجلة منتطمة حتى يصل إلى سرعة منتظمة، فيبقى عزم الدوران ثابتا. في تلك المنطقة يكون عزم الدوران أقل قليلا من منحنى عزم الدوران الإسمي للمحرك.

عن طريق محول التردد يمكن هنا أيضا تشغيل المحرك تشغيلا سلسا.

وظيفة ناقل حركة المؤازر هو الضبط الإلكتروني للوضع والسرعة وعزم الدوران (أو طبد تشكيلة منها). تلك التطبيقات نجدها في آلات الإنتاج وآلات التعبئة وألات الطباعة والروبوت، وهي آلات على درجة عالية من دقة الحركة.

وتتميز تلك الآلات بامكانية تشغيلها بسرعات دوران وبعزوم مختلفة ومتغيرة. وتستطيع محركات المؤازرة ان تجري بعزم الدوران الإسمي حتى عند التوقف.