يتم تشغيل معظم المحركات الكهربائية للمصاعد الحديثة عن طريق مغيرات التردد (VFD) للمحركات الحثية التى تعمل بالتيار المتردد AC أو وحدة تحكم لمحركات التيار المستمر DC والتى يتم السيطرة عليها فى الاساس بالسيليكون المعدل [SCR] الا انه وفي الآونة الأخيرة تم الاستعانة بترانزستورات IGBT للتحكم في سرعة المصاعد ومن مميزات هذه الطريقة انها توفر ما يصل إلى 55٪ من تكاليف الطاقة ولكن يمكنها أيضًا ان تولد الكثير من الضوضاء الكهربائية المسموعة ويعرف هذا الضجيج الكهربائي باسم "طفرات او قفزات الجهد" وهو بالفعل "وضع التيار الشائع" [CMC] الذي يمكن أن يتسبب بشكل كبير فى الحاق الضرر بالاجزاء الميكانيكية للمحرك كتكوين الاخاديد أو الحفر والشقوق ذات الحواف البارزة والانبعاجات او انهيار التزييت وغيرها من الأضرار التي تلحق بالمحامل أو المنزلقات (الجلب او البلى)
وفى سبيل التخفيف من حدة هذه الاضرار او القضاء عليها اجرت بعض الشركات المزيد من التجارب للبحث عن حل لهذه المشكلة التى ظهرت على محركات المصاعد والسلالم المتحركة وسنتناول هنا احدى هذه التجارب وهى تجربة استخدام احدى انواع الماصات الحثية لمعرفة كيف يمكن أن تقلل من التيارات عالية التردد التى تنتج عن الانفرترات VFDs ومتحكمات التيار المستمر DC في محاولة لتقليل الضرر الذى يقع على محامل للمحرك أو القضاء عليه
تمهيد
إن أنظمة التحكم القائمة على VFD و SCR ليست نمطا جيبيًا بل هي عبارة عن توليد مستمر للإشارات أو النبضات المعدلة (تعديل عرض النبضة) ولهذه النبضات جهد ثابت ومعدل مرتفع لتغير الجهد مع الزمن dV / dt طوال الوقت وتعتمدت أنظمة VFD على ترانزستورات الوصلات ثنائية القطبية IGBT التي تعطي تحول سريع لتغير الجهد الى تغير الزمن مع انخفاض خسائر التبديل وبشكل أكثر كفاءة
تنشئ أنظمة IGBT مشاكل مرتبطة بأداء النظام حيث تقدم IGBT التيارات الطفيلية بشكل يتميز باثنين من الخصائص التى قد تكون مدمرة كالتغير السريع للجهد مع الزمن مع موجات ارتدادية ومقاومة أعلى للأرض
فتعمل أنظمة التحكم في التردد المتغير على إنتاج ضوضاء حيث يتم فى الوضع العادى فرضها على خطوط تغذية المحركات فيتاثر كلا من الجزء الدوار / الجزء الثابت للمحرك بالتغيرات السريعة للجهد مع الزمن مما يؤدي إلى تكوين تيار تصريف من خلال التزييت ومحامل المحرك ومنها إلى مسار الحركة
ولهذا التصريف تأثير ميكانيكي حيث يسبب تحطيمًا مدمرًا وتلفًا في مجرى المحرك وتكسير التشحيم السابق لأوانه من ثم التلف السابق لأوانه للمحرك مما يتسبب في تعطل النظام واجراء إصلاحات باهظة الثمن
اختبار محركات التيار المستمر
فى احد الاختبارات استخدمت لفائف Rogowski وهى ملفات تم ضبطها خصيصًا لقياس نبضات التيار المرتفعة المتراكبة الواقعة على خرج مشغل قائم على IGBT ومشغل اخر يعمل بنظام SCR حيث تم توصيل كلا من المشغلين بمحرك تيار مستمر بدون تروس من أوتيس على التوالي ويقع كلاهما في مجمعات تجارية ومكاتب تجارية مشغولة في وسط مدينة تورونتو
اثناء تشغيل المصعد استخدمنا راسم الذبذبات ولفائف روجوسكي لقياس الترددات العالية المتوجهة إلى المشغل المضاف للتحكم في المحرك المصعد فتم قياس CMC بين مشغل قائم على IGBT و محرك DC بدون ترس فتلقت الوحدات طفرات وصلت 10 A وبينما كان المبنى تحت التجديد كانت الوحدات معرضة لارتفاعات عشوائية تجاوزت 115 A فيمكن أن يؤدي انقطاع التيار الكهربائي وقفزات او طفرات الجهد المرتفعة إلى حدوث ضرر في جهاز التحكم والتشغيل على حد سواء كما يمكن أن تؤدي كثافة الاستخدام المرتفعة للمبنى بشكل غير عادي إلى تيارات مدمرة لنظام المصاعد
الا ان الاختبارات التي أجريت بعد تركيب ممتصات استاتيكية وامتصاص خط الضوضاء NaLA اظهرت انخفاض CMC في المشغل ما يقرب من 55-85 ٪. وأظهر الاختبار على الأرضى أيضًا أنه ومع تثبيت مثل هذه الممتصات انخفض التيار إلى أقل من 2 A وهو انخفاض بنسبة 60٪ وهذه القياسات تقع في النطاق الآمن للمحامل
اختبار محرك التيار المتردد
تم تثبيت لفائف Rogowski السابقة على خرج مغير التردد VFD المتصل على محرك بدون تروس بتقنية المغناطيس الدائم (PM) بقدرة 27 حصانا لسلم متحرك كما تم القياس ايضا على محرك ترسى بقدرة 40 حصانا لمصعد لقياس مستوى الضجيج الكهربائي الفعلي الناجم عن تبديل ترانزستورات IGBTs
فأشارت النتائج النموذجية للاختبار إلى أن CMC يتم إدخاله من قبل IGBTs تتراوح بين 21 إلى 30 A ارتفاع فوق إشارة التحكم الا انه بعدما تم تركيب الماصات الحثية على خرج VFDs قد تم تخفيض CMC (الضوضاء) في النظام بنسبة 71-82٪ تقريبًا
في حالة التحكم في SCR لن تتأثر الحقول بنفس الطريقة التي تتأثر بها مع IGBTs ومع ذلك اتضح انه في كلتا الحالتين يحدث تأثير شحن في الحقول وسيحتاج إلى تصريفه في مكان ما وقد يكون هذا التأثير ليس بالمشكلة كبيرة فى بعض تطبيقات المصاعد ولكن في بعض المحركات تحتاج الى معالجة خاصة للعزل لتجنب حدوث القصر أو اى تلف اخر ولكن من الناحية العملية يمكن لفرشاة عمود الدوران في كثير من الأحيان تفريغ التيار المنخفض التردد للأرض من خلال التوصيلات
طلعت عتمان
ليست هناك تعليقات: