التقنية موقع المهندسون العرب الاكبر

DriveMaster · 08-05-2005, 01:36 PM

طريقة التحكم الحديثة فى سرعة المحركات Vector Control and v/f Control

------ ------ ------

انشاء الله سوف نبدا الاجابة على الاسئلة الخاصة بهذه الطريقة لمن يهمه الامر. والموضوعات المطروحة للنقاش هى

1- نظرية التحكم فى المحركات
Induction motor Control theory

2التحكم الحديث فى المحركات
- modern method for speed Control

3- طريقة تغيير الجهد مع التردد
- VF Control mehtod

4- طريقة التحكم فى توجيه المجال
- Vector Control method

5- تصميم PI للتحكم فى السرعة والتيار
- speed and current PI controller design

6- تحسين اداء المحرك
- performance improvement for induction motor control

7- التطبيقات الصناعية للمحركات
- implementation in modern industry

8- استخدام المحركات ومغيرات السرعة مع PLC
- PLC and Drive Integration in Level1 and Level2 control

يمكنك الرد هنا بدون تسجيل الدخول .. فقط باستخدام حسابك في الفيس بوك

المصدر: التقنية موقع المهندسون العرب الاكبر - من قسم: التقنية الكهربائية - Electrical Engineering

'vdrm hgjp;l hgp]dem tn svum hglpv;hj Vector Control and vLf

tamerPLC · 09-05-2005, 04:09 PM

موضوع رائع جدا والجميل ية هو التنظيم وتسالسل شرحة وخصوصا الجزئية المتعلة بالتحكم فى مغيرات السرعة حيث اننى عملت على hitachi ac drive j100-j300
كما عملت على dc drive (ansaldo 1500a-4007-355kw
وقد اعجبنى الجزء الخاصPLC and Drive Integration in Level1 and Level2 control

واتمنى ان استطيع المساعدةللاخ master drive

DriveMaster · 09-05-2005, 04:20 PM

الاخ Tamer
اتشرف جدا بمساعدتك ومشاركتك فى هذا الموضوع لكى يحمل بين طياته الخبرة العملية الحقيقية والمستوى العالى والمتقدم من التقنية... وفقنا الله لما هو خير....

FOX2002 · 11-05-2005, 05:32 AM

شكرا و في انتظار المزيد

DriveMaster · 14-05-2005, 04:15 PM

بسم الله الرحمن الرحيم:
اود ان اشير الى ان قارىء هذا المقال يجب ان يكون لديه المام بمبادىء التحكم البسيط فى محرك القفص السنجابى.
والله المستعان.

البداية:
الموضوع الاول:
مبادىء التحكم بواسطة ثبات نسبة الجهد والترددControl VF
- لو فرضنا ان الجهد المسلط على المحرك هو V
وان المجال المتولد هو Q
تكون هناك علاقة بين المجال Q والجهدV وسرعة المحرك w كالاتى
V=k . w . Q
اى ان المجال flux يمكن تمثيله كالاتى

V
___ ~ Q

w

معذرة .... لقد بدات بداية غير مناسبة...... :)
... هل تعرفون لماذا بدات بكتابة المعادلة؟
لكى نفكر سويا.... ماذا نريد من المحرك؟ طبعا التحكم فى السرعة... وماذا نملك ان نغيره فى هذا النوع من المحركات... اننا نملك فقط تغيير الجهد الواقع عليه..... انتظروا.... والتردد ايضا.....و كلاهما سويا....
اذا ماذا يحدث لو غيرنا التردد بمفرده؟ او الفولت بمفرده...... .....ما هى علاقة سرعة المحرك بالجهد... وماهى علاقة السرعة بالتردد.....
اخوانى.... الطريق لفهم DRIVE يبدا من هنا ..... فارجوكم.. ان استطعتم ان تبدوا لى حسن قرائتكم لهذا الموضوع و ان تجيبو فقط بطريقة بسيطة على هذه الاسئلة.........
ومن هنا سأبدا انشاء الله فى المرة القادمة لفهم اعمق وشرح اطول لهذا المبدا الخطير من وجهة نظرى لطبيعة العلاقة بين جهد المحرك وتردد الجهد و الفيض المتولد داخل المحرك وسرعته.
انتظر منكم الرد
وفقنى الله واياكم لما فيه الخير

Adel72 · 16-05-2005, 05:44 PM

الأخ درايف ماستر:
أشكرك جزيل الشكر على كل المعلومات التي طرحتها، وأرجو أن يكون صدرك رحب لتقبل ملاحظاتي الآتية:
1) في موضع آخر من هذا الموقع قللت من أهمية الطرق التقليدية للتحكم في سرعة المحركات الحثية ومحركات التيار المستمر التي طرحها أحد الاخوة المهندسين ، واعتبرتها قديمة مع أن هذه الطرق هي أساس التحكم الحديث في المحركات ، حيث أن الطرق الحديثة هي طرق غير مباشرة للتحكم بواسطة الطرق التقليدية والتي تعتمد عليها بطريقة غير مباشرة والدليل على ذلك هو أنك بدأت موضوعك بالتحدث عن تأثير الفيض، والجهد ، والتردد على سرعة المحركات.
2) المعادلة التي استهللت بها حديثك غير صحيحة ولاتمت للمحركات الحثية بأي صلة، ربما تكون صحيحة في حالة محركات التيار المستمر إذا اعتبرنا أن V هي E القوة الدافعة الكهربائية المتولدة بطرفي عضو الإنتاج.
3) أشرت أيضاً إلى التردد مع أن المعادلة لا تحتوي عليه.
4) تغيير الجهد (الفولثية) في المحركات الحثية لا يؤثر بطريقة مباشرة في سرعتها كما هو الحال في محركات التيار المستمر، ولكن يمكن التأثير به على عزم الدوران حسب المعادلة الآتية:
T=(1/w)*(m*V^2*(R2/s)/(Re+R2/s)^2+(Xe+X2)^2
W: السرعة ، m عدد الأوجه، V الجهد ، R2 مقاومة ملفات العضو الدوار، s الانزلاق ، Re المقاومة المكافئة لثفنن ، Xe الممانعة المكافئة لثفنن ، X2 ممانعة ملفات العضو الدوار.
فإذا خفضنا الجهد ستقل قيمة العزم ومن ثم سرعة المحرك إذا كان محملاً.
5) يمكن أن نؤثر على سرعة المحركات الحثية بتغيير التردد حسب المعادلة الآتية:
N=120*f/P*(1-s)
P عدد الأقطاب.
لاشك أن العلم يتطور، والتكنولوجيا الحديثة تغزو كل الساحات الصناعية والإنتاجية ولكن لا يمكن أن نهمل دور العلوم الأساسية في هذا التطور ، ولولا قانون أوم (بعد قدرة الله) وهو أبسط قانون في الكهربائية لما وصلنا إلى ما وصلنا إليه من حضارة وتقنية حديثة في كل المجالات.
مع الشكر

DriveMaster · 17-05-2005, 03:22 PM

بسم الله الرحمن الرحيم:

اخى الفاضل... اشكرك جدا جدا جدا على اهتمامك بهذا الامر وعلى ملاحظاتك القيمة والتى سوف تثرى انشاء الله هذه المناقشات... بعون الله تعالى وتوفيقه سوف اوضح النقاط التى ابرزتها تسلسلا كاللاتى

1- هناك فرق بين الاساليب المختلفة للتحكم والعناصر التى تتحكم.... Control Methods and Control Elements or Variables such as voltage and flux
فعندما تحدثت عن الطرق الحديثة لم اتطرق لعناصرالتحكم من جهد وتردد وخلافه. اخى انا لا اقلل من قدر طرق التحكم التقليدية ولكن كما اشرت فى مقالى السابق انها لا تفى بالغرض فى كثير واعنى ذلك كثير جدا من التطبيقات الصناعية. فمثلا تغيير الاقطاب يغير السرعة ... نعم ولكن ما هو المدى التى تتغير فيه السرعة؟؟؟؟؟؟ وكم سرعة يمن الحصول عليها...؟؟؟؟؟ على احسن الاحوال نجد محرك مثلا سرعتين... ثلاثة.... ولكن ليست سرعة كما اطلبها بل هى محددة مسبقا على المحرك.... وهكذا...... ارجوا ان اكون قد اوضحت ما اعنى.

2- اما عن المعادلة التى ذكرتها والتى تقول انها لا تنتمى الى المحركات الحثية باى صلة فاقول لك كلا انها اساس المعادلات التى تعرفها فى المحركات الحثية. انت تعلم ان الجهد والفيض فى هذه المحركات ثلاثية الاوجه عبارة عن متجهات فراغية وليست قيم قياسية :

^ ^
افترض ان الجهد المسلط على اطراف المحرك هو المتجه Vs وان الفيض فى المحرك هو Qs
تكتب معادلة المحرك كالاتى:

^ ^ ^ ^
Vs = Rs Is + dQs/dt + j Qs w

where
^
Vs : stator voltage vector
^
Qs : stator flux vector

w : angular supply speed
j: imaginary root(-1)

وباهمال Voltage Drop على العضو الثابت يمكن كتابة العلاقة الاتية
^ ^
Vs ~ j w Qs
للتقريب يكون الفيض المتولد عموديا على الجهد ولذلك نعبر عنه مع الرمز j
ولاحظ جيدا اننى عبرت بعلامة ~ اى تساوى تقريبا..... او يمكن ان تعتبرها علامة تناسب اذا اردت
ذكرت اخى ان المعادلة لا تحتوى على ترد د وهذا خطأ منك لاننى قلت w هى السرعة وهى السرعة الزاوية وليست السرعة الميكانيكية كما تعتقد
w = 2 π f
where f is the supply frequency
اى يمكن كتابة المعادلة النهائية كالاتى باستعمال القيم القياسية بدلا من المتجهات

V ~2 π f Q

لاحظ جيدا اننى استخدم التناسب هنا للتبسيط........

من هذه المعادلة يمكن ترتيبها كالتالى f ~ V / Q

ولكن اخى اذا اردت العلاقات الكاملة فاننا لا نستعمل المعادلات التى ذكرتها انت والتى تنشأ اساسا من استخدام وجه واحد من المحرك الثلاثى فقط وكتابة معادلاته. ولكننا نستخدم طريقة اخرى فى تحليل وكتابة معادلات المحرك حيث ان الطريقة التى سردتها انت لا تصلح للتطبيق عند تصميم DRIVE CONTROLLER

وببساطة نحن نحلل متجهات الجهد والفيض للمحرك من ثلاثة محاور a b c اللى محورين فقط هما q d وبذلك نكون قد اخذنا الثلاثة اوجه للمحرك فى الحساب.......الموضوع يطول شرحة وكنه يعتمد اساسا على تحليل متجهات متغيرات المحرك فى محورين متعامدين بدلا من اخذ وجه واحد فقط. ورحب باى تسائل فى هذا الموضوع

اما اخى ما ذكرته ان القولت لا يؤثر على سرعة المحرك فهذا خطأ. بزيادة الفولت تزيد سرعة المحرك بلا شك ولكن الزيادة قليلة جدا وحقيقة الذى يسبب الزيادة هو ام SLIP فى المحرك تقل قيمته ومع ثبات الحمل الميكانيكى تنتقل نقطة تشغيل المحرك( وهى تقاطع منحنى الحمل الميكانيكى مع منحنى عزم المحرك) الى مطان جديد فى اتجاه سرعة التزامن ...... ولكن من الخطأ ان تقول ان بزيادة الجهد يزيد عزم المحرك!!! عزم المحرك يعتمد فقط على الحمل الميكانيكى .....
ساستعير نفس كلماتك الان لاصحح ما ذكرته: فاذا خفضنا الجهد ستقل قيمة (السرعة) ولكن سيظل الحمل الميكانيكى اى عزم المحر ك ثابتا طالما ان طبيعة الحمل الميكانيكى لا تتغير مع السرعة

والسلام عليكم ورحمة الله

DriveMaster · 31-05-2005, 08:41 AM

الاخوة الكرام:

لا تنسوا ان تغيير السرعة فى المحركات الحثية قائم اساسا على تغيير التردد والعلاقة بين سرعة المحرك والتردد هى العلاقة المشهورة والتى ذكرها الاخ سابقا...... N=120 f/p
ولكن السرعة هنا N هى سرعة المحرك بدون حساب الانزلاق.
و يلاحظ انه يمكننا التحكم فى سرعة المحرك بتغيير التردد من صفر الى اعلى من التردد الطبيعى لمصدر الجهد مثلا من صفر الى 100 هرتز اى فى محرك سرعته المقننة 1490rpm يمكن الوصول بسرعته الى 2980rpm
اى ضعف السرعة المققننة ولكن يكون ذلك على حساب مقدرة المحرك على انتاج عزم.

ان التحكم فى سرعة المحرك يلزم التحكم الكامل فى الفيض التولد حيث يجب الحفاظ على مستوى الفيض فى المحرك ثابتا وذلك فى السرعات اقل من السرعة المقننة ويلزم اضعاف الفيض داخل المحرك وذلك فى السرعات العالية والتى هى اعلى من السرعة المقننة. فان جميع طرق التحكم تتبع هذا المبدا واعنى هنا الطريقتين الاكثر انتشارا وهما:

[1] Constant Volt/Hertz Control

[2] Vector Control

واخيرا وليس اخرا فانى انتظر اسئلتكم فى هذا الموضوع

الحمد لله على نعمة الاسلام

DriveMaster · 31-05-2005, 03:39 PM

:01s0:
باذن الله تعالى سوف نبدا بطريقة مختصرة وسريعة القاء الضوء على موضوع التحكم فى المحركات الحثية:

(1) النموذج البسيط للتحكم:

كما هو موضح بالشكل رقم 1 ان Drive يتكون من converter وهو مسؤول عن تحويل مصدر الجهد ذو القيمة الثابتة والتردد الثابت الى مصدر متغير الجهد ومتغير التردد. وقد يطلق عليه inverter والشائع هئذا.
يتحكم فى عمل ال converter متحكم وظيفته ضبط الجهد والتردد الملائمين لتشغيل المحرك بالسرعة المطلوبة. ويلزم لهذا المتحكم معرفة السرعة الحقيقية للمحرك والتى تقاس غالبا بما يسمى Encoder ووظيفته هى امداد المتحكم بدقة بسرعة المحرك اللحظية.

شكل 1 النموذج البسيط للتحكم فى سرعة محرك

:00s7:
لاحظ معى ان المحرك + converter + sensor + controller يسمى ب DRIVE اعتقد ان الفكرة العامة وضخت الان.....

:026:
ولكن لكى نبدا فى الشرح يجب ان نعلم مجموعة من المصطلحات والمفاهيم اولا:

ما هى حدود سرعات التحكم فى المحركات :
سرعات بطيئة : 10 لفة/دقيقة كما فى محركات صناعة الاسمنت
سرعات عادية : 1500/3000 لفة/دقيقة
سرعات علية جدا : 18000 لفة/دقيقة مثلا فى compressors

ما هى ممزات المحركات الحثية ذات القفص السنجابى؟:Induction Motors
- قلة التكلفة والحجم
- قلة الصيانة الازمة لها
- يتم تغذيتها من مصدر قدرة واحد اى ليس لها تغذية من ناحية العضو الدوار
- بسيطة التصميم وقوية الاداء
- تتميز بالاستجابة العالية
- يمكن ان تتحمل التحميل العالى اكثر من الحمل التصميمى High Overload Capacity

و ما هى عيوبها:
- انخفاض معامل القدرة لها
- انخفاض السرعة بشكل ملحوظ مع التحميل

و ما هى مميزات المحركات المتزامنة؟ Synchronous Motors

- تتوفر بجهود عالية وقدرات عالية
- الكفاءة العالية مع الحمل الكامل
- ارتفاع معامل القدرة
- يمكن ضبط السرعة بدقة متناهية بواسطة تردد المصدر فقط و لاتعتمد السرعة لذلك على تغيرات جهد المصدر او تيار المجال او الحمل الميكانيكى
- امكانية التحكم فى قيمة معامل القدرة

وما هى العيوب الخاصة بالمحركات المتزامنة

- التكلفة العالية والحجم الكبير مقارنة بنفس القدرة للمحركات الحثية
- تحتاج الى صيانة بكثرة
- تحتاج الى مصدر تغذية للمجال بواسطة حلقات انزلاقية Slip Rings
=========================================

قد عرفنا الان نوعين من انواع المحركات ومميزات كل نوع و عيوبه..... ولكن لماذا؟

من المعروف ان اختيار المحرك المناسب للتطبيقات العملية من اهم ركائز التصميم ويلزم بجانت معرفة مميزات وعيوب كل محرك معرفة انواع التطبيقات فى الصناعة ومنها نستطيع بكل سهولة اختيار المحرك المناسب
وسوف اركز هنا على التطبيقات التى تستلزم الاداء العالى للمحرك Hight Performance Applications

يمكن سردها كالاتى:

* صناعة الحديد * صناعة الطباعة * السيارات الكهربية
* صناعة الورق * صناعة الاسمنت * تسيير السفن
* صناعة النسيج * القاطرات الكهربية * المناجم

الان ما هو المطلوب من Inverter لكى يحقق الاداء العالى ( هل يعلم احد ما هو المقصود بالاداء العالى؟)

المطلوب الحصول من inverter على:

- تغير الجهد والتردد بطريقة ناعمة smoothly
- انتاج تيارات قريبة جدا من الشكل الجيبي لتفادى حدوث عزوم نبضية pulsating Torque
- القدرة على التحكم فى المحرك بطريقة ديناميكية وذلك فى كلتا حالتى التشغيل والفرملة motoring and braking operation
- محاولة الوصول على قدر الامكان لمميزات DC Converters للتحكم فى محركات التيار المستمر من التكلفة و الصيانة والاعتمادية وتأثيرات الموجات التوافيقية على مصدر الجهد.

_________________________________

ارجو الا اكون قد اطلت عليكم و فى القاء القادم سوف ابدا بالرد على اسئلتكم و بشرحالطرق الرئيسية للتحكم فى المحركات الحثية من وجهة نظر INVERTER وطرق التحكم به....

ارجو من الاخوة الاهتمام بالاسئلة حيث انى استمد منها ما ينبغى توضيحه وشرحة فى المرة القادمة
اشكركم
:060:
اللهم اهدنا الى سواء السبيل

ddsf · 02-06-2005, 02:40 PM

اخى العزيز درايف ماستر جزاك الله خير

ولكن لى سوال ما هى فكرة عمل الانفرتر لكى يغير فى تردد المصدر الاصلى من 60 هرتز الى قيمة اقل او اعلى لكى يتحكم فى سرعة الموتور
ثانيا : ارجو توضيح عمل ال pwm فى هذا النوع من اللتحكم

مشاهدة نتائج الإستطلاع: بماذا تفضل عرض الموضوعات
سؤال وجواب تفاعلى	3	75.00%
عرض مستمر غير تفاعلى	3	75.00%
إستطلاع متعدد الإختيارات. المصوتون: 4. أنت لم تصوت في هذا الإستطلاع

التقنية موقع المهندسون العرب الاكبر

طريقة التحكم الحديثة فى سرعة المحركات Vector Control and v/f Control

طريقة التحكم الحديثة فى سرعة المحركات Vector Control and v/f Control

طريقة التحكم الحديثة فى سرعة المحركات Vector Control and v/f Control

انشاء الله سوف نبدا الاجابة على الاسئلة الخاصة بهذه الطريقة لمن يهمه الامر. والموضوعات المطروحة للنقاش هى 1- نظرية التحكم فى المحركات Induction motor control theory