DC Motor Drives

في هذا الموضوع سوف نتعرض لمشغلات محركات التيار المستمر سواء من ناحية التشغيل أو التفاصيل أو التصنيع والاستعمالات المختلفة في مجالات الصناعة

تعتمد مشغلات محركات التيار المستمر بشكل رئيسي عل الثيرستور وتشغيله
واثيرستور هو بشكل بسيط وحدة شبه موصل رباعية p-n-p-n لكن نقاط التوصيل الخارجية هي 3 نقاط
الدخول - الخروج - البوابة أو الإشعال

وهو بكل بساطة لا يمرر التيار إلا بشروط وهي :
يكون الدخول أكبر من جهد العزل في الاتجاه الأمامي - يكون هناك نبضة إشعال على البوابة
وإذا كان جهد الدخول للثيرستور ثابت وهو الموجود غالبا فإن التحكم كله يكون في نبضة الإشعال ونوع التحكم هنا هو توقيت إخراج نبضة الإشعال

فإذا افترضا أن الدخول لوحدة الثيرستور هو موجة جيبية ترددها 50 هرتز ( دورة/ثانية ) يكون المطلوب للتحكم في الخروج من الثيرستور عبارة عن قطار من النبضات Pulse train بنفس التردد 50 هرتز مع ضمان التزامن تماما وهذا هو ما تم عمل واختراع مشغلات المحركات من أجله وهو ما يدور حوله كل أنواع المشغلات DC Drives مع إضافات أخرى تساعد في عملية التحكم مثل قياس السرعة الفعلية للمحرك واستخدامها كتغذية عكسية أو قياس تيار الحمل للمحرك واستعمال ذلك في التحكم في المحرك وغير ذلك من الوظائف الكثيرة الأخرى

إذا هنا يمكن لنا أن نقوم بتجزئة مشغل موتور التيار المستمر DC Drive إلى ثلاث أجزاء رئيسية وهي :
وحدات الثيرستور وهي طبقا لحجم الدرايف ونوع التوحيد المطلوب ( موجة كاملة / نصف موجة ) ونوع التحكم المطلوب ( ربع واحد / 4 أرباع ) وهذه الوحدات يتم توصيلها من الدخل ( التيار المتردد ) إلى الخرج ( أطراف الموتور ) مباشرة مع وضع حماية خارجية مثل فيوزات قبلها وبعدها كذلك وضع ملفات خنق تيار Chock coils وذلك لعدم السماح بالزيادة المفاجئة في التيار المار بالوحدات

أما الجزء الثاني فيتمثل في دوائر الحماية الداخلية للدرايف ومصادر الجهد الداخلية اللازمة لتشغيل الدوائر الإلكترونية ووسائل القياس المختلفة للدرايف مثل الجهد وتيار الحمل والتردد وهكذا

والجزء الثالث يتمثل في دوائر الإشعال والتزامن والتحكم فيها وما يلزمها من وسائل ضبط سواء بشكل رقمي أو عن طريق مجموعة من المقاومات المتغيرة

هذه فكرة بسيطة يمكن بكل بساطة التوصل إليها إذا نظرنا لتفاصيل أي كتالوج لأحد الدرايفات
وفي انتظار ردودكم قبل الخوض في تفاصيل أكثر

في انتظار زيارة م/ أسامة لدعمنا في هذا الباب

الآن دعونا نلقي نظرة وظيفية عامة على الدرايف كمستخدم للدرايف :

عند استخدامنا لأي درايف فإن تعاملنا معه يكون في قسمين أساسيين هما الباور والتحكم أو الكنترول

الباور Power part

معظم الدرايف يكون الدخول لها 3 فاز والأكثر انتشارا هو 400 فولت ( طبقا للتغذية الموجودة ) ويتم توصيل أطراف دخول الباور الرئيسي للدرايف مع المصدر مع استعمال الحماية المناسبة قبل الدخول ضد ارتفاع تيار الحمل Overload protection وكذلك ملف خنق لمنع الارتفاع المفاجئ للتيار الكهربي

ووسيلة الحماية من ارتفاع التيار إما فيوزات سريعة وهي الأفضل أو قاطع حراري أما ملف الخنق Chock coil فيتم توصيفه بالتيار الذي يتحمله

وهذه التوصيلات غالبا U-V-W يتم توصيلها داخليا على دخول الموحدات مباشرة Thyristors كذلك يتم توصيل الخروج وهما طرفان A1,A2 أو C,D أو أي ترقيم بحسب الشركة المصنعة ويتم توصيلهما إلى ملفات الموتور الرئيسية Armature

كذلك هناك ملفات مخدات الفيلد والتي تحتاج إلى تغذية قد تكون ثابتة أو متدرجة مستويين أو متغيرة تماما ويمكن أن تكون متضمنة بالدرايف أو تكون وحدة خارجية وأيضا يفضل أن يكون لها تغذية منفصلة
ويكون التوصيل مثلا U1,V1 ثم الخروج F1,F2

ثم بعد ذلك يكون الجزء الخاص بالكنترول

ونبحث أول شئ هل الدرايف يعمل بنظام الفولت PNP أم بنظام الأرضي NPN للتشغيل فهناك بعض الشركات تعمل Switching على الجهد وهناك من يعمل على الأرضي

وبعد تحديد هذا نحدد الشروط الخارجية المطلوبة للتشغيل :
E-stop , External fault , Motor thermostat وهكذا فإذا توافرت هذه الشرط في الماكينة قمنا بتوصيلها طبقا لطرقة عمل الدرايف بين مصدر التغذية ( الجهد / الأرضي ) وبين الدخول إلى الدرايف الخاص بذلك

بعد هذ يصبح الدرايف جاهز للعمل ومطلوب تحديد طريقة العمل وتوصيل ظروف التشغيل الخارجية

طريقة العمل

وهي خاصة بنوع التحكم المطلوب في الدرايف هل سرعة Speed control أم عزم Torque control أم سرعات متدرجة Fixed speeds control -..... وهذه الوظائف تكون محددة لكل درايف في شكل Macros غالبا أو ما يوازي نفس التسمية

بعد تحديد نوع الوظيفة نحدد وسيلة قياس الأداء Feedback مثل التاكو Tacho-generator أو الانكودر Encoder في حالة العمل بنظام السرعة وتيار الحمل في حالة العمل بنظام التيار أو جهد التغذية في حالة العمل بنظام Armature voltage control وهكذا طبقا للنظام المستخدم

والآن لم يعد لدينا سوى المدخلات Inputs الخاصة بالتشغيل وهي تشمل إشارة التشغيل والاتجاه وهكذا وهي أيضا تختلف من درايف إلى آخر
كذلك الإشارات Analogue inputs والتي تمثل السرعة المطلوبة أو العزم المطلوب وهكذا

ضبط /توليف الدرايف

يأتي بعد ذلك في المرحلة الأخيرة عملية ضبط الدرايف وهناك نوعين طبقا للدرايف فهناك أنواع يتم ضبطها عن طريق مقاومات متغيرة Analogue drives وهي قليلة الآن ولكن مازالت موجودة والنوع الآخر يتم ضبطه رقميا Digital drives ومما سبق ذكره فهناك أقسام لابد من تواجدها في أي درايف يتم ضبطها وتشمل :
- بيانات الموتور
- نوع الوظيفة Macro
- طريقة قياس الأداء Feedback
- تحديد وظيفة أطراف الدخول الفرعية Optional I/O
- ضبط نسب استخدام وطرق معالجة دخول الإشارات Analogue I/O Scaling
- ضبط وقت بداية التشغيل والإيقاف والانتقال بين السرعات Ramping up/down times
- ضبط بيانات النظام المغلق Closed loop controller PID عند استخدام feedback

والآن اصبح لدينا درايف جاهز للتشغيل بعد توصيله وإعداد ضبطه ولم يعد لدينا سوى خطوة أخيرة لإتمام العمل بشكل مثالي وهي توليف ذاتي Self tuning للدرايف ولنعلم أن معظم الدرايف تعطي هذه الوظيفة لمساعدة المستخدم في ضبط الدرايف بشكل مثالي

وسوف نختار أحد الدرايفات لتنفيذ ما سبق عليه حرفيا لتمام الإتقان

في انتظار تعليقاتكم نفعنا الله بما علمنا وعلمنا ما ينفعنا

كـــــــل الشكر للمهندس حسن على هذا اللأسلوب البسيط و السهل في الشرح

شكرا لك اخى الكريم
ممكن شرح lenze dc drives
ولك جزيل الشكر

اية ياجماعة فين بقيت الموضوع
ارجوا الاستمرار

[b]جزاك الله خيرا اخي العزيز مجهود رائع وشرح مبسط ومفهوم ونرجو الاستمرار وشكرا

مجهودك بكل الاقسام استاذ حسن الله يعطيك الصحه والمضى فى عمل الخير

اين باقي الموضوع يا باش مهندس حسن

شكرالهذه المعلومات الرجاء ارفاق صوره عمليه بالتوصيلات

جزاك الله خيرا استاذى م/ حسن

مشكور على اشرح المبسط والجميل اوى

Thanks for you

بسم الله الرحمن الرحيم شكرا لك استاذي العزيز على هذه الشرح القيم وان شرحك بسيط يفهمه كل طالب مستجد في المنتدى وشكرا وبارك الله فيك الطالب 0-1

بسم الله الرحمن الرحيم الى الستاذ الفاضلPLC MAN ارجو المزيد من معلوماتDCوشكرا الطالب0-1

اين باقي الموضوع يا باش مهندس حسن

نحن في انتضار استكمال الشرح ان شاء الله

احسنتم شرح بسيط وسهل

مشكور جدا استاذ حسن