تطبيق محولات التردد في الأحزمة الناقلة ومناولة المواد
تطبيق محولات التردد في الأحزمة الناقلة ومناولة المواد
قيمة التطبيق الأساسية
الغرض الأساسي من استخدام محرك تردد متغير في نظام ناقل هو استبدال طرق البدء المباشر التقليدية أو التحكم الميكانيكي في السرعة (على سبيل المثال، علب التروس، والمحركات ذات السرعة القابلة للتعديل)، وبالتالي تحقيق التحكم الذكي والمرنوتتجلى قيمتها الأساسية في الجوانب التالية:
1. المزايا والوظائف الرئيسية
بدء تشغيل ناعم/توقف ناعم، مع التخلص من صدمة التوتر
المشكلة التقليديةعند تشغيل المحرك مباشرةً، يُطبّق عزم الدوران على الحزام فورًا، مُسببًا صدمة ميكانيكية شديدة. يُعرّض هذا مكونات مثل مفاصل الحزام والبكرات والمحامل لضغط هائل، مما يُقصّر عمر المعدات، وقد يُسبب انزلاق الحزام أو عدم محاذاته أو حتى كسره. قد يُؤدي التوقف المفاجئ إلى انهيار المواد أو انسكابها بسبب القصور الذاتي.
حل محرك التردد المتغير:يسمح العاكس بضبط أوقات التسارع والتباطؤ الخطية أو على شكل منحنى S، مما يسمح بزيادة عزم دوران المحرك وخفضه بسلاسة. وهذا يحقق بدء التشغيل الناعم و التوقف الناعم للناقل، مما يُزيل الصدمات الميكانيكية تمامًا ويحمي هيكله الميكانيكي. هذا مفيد بشكل خاص للناقلات طويلة المدى وذات الأحمال الثقيلة.
التحكم المستمر في السرعة ومطابقة العمليات
المشكلة التقليديةلا يستطيع الناقل ذو السرعة الثابتة التكيف مع إيقاعات الإنتاج المختلفة للعمليات الإنتاجية الأولية والنهائية. على سبيل المثال، إذا كانت معدات المرحلة الأولية سريعة وبطيئة، يحدث تراكم للمواد؛ والعكس صحيح، مما يؤدي إلى نقص في المواد.
حل محرك التردد المتغير:يمكن للمشغلين بسهولة ضبط سرعة الناقل في الوقت الحقيقي عبر واجهة الإنسان والآلة (واجهة الإنسان والآلة (HMI)) أو إشارات خارجية (مثل الإشارات التناظرية، وأوامر وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة). يتيح هذا مزامنة سرعة الناقل بشكل مثالي مع المعدات الأولية (مثل آلات التعبئة والتغليف) أو النهائية (مثل آلات الفرز، وروبوتات التكديس)، مما يضمن التشغيل السلس لخط الإنتاج بأكمله.
توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك
بالنسبة لأنظمة النقل التي لا تعمل دائمًا بأقصى حمولة (مثل التغذية المتقطعة)، يمكن لمُحرك التردد المتغير (محرك تردد متغير) ضبط سرعة المحرك بناءً على متطلبات الحمل الفعلية، مما يمنع المحرك من العمل باستمرار بأقصى سرعة خاملة. هذا يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة. على الرغم من أن التأثير أقل وضوحًا من تطبيقات المراوح والمضخات، إلا أن التوفير التراكمي في الطاقة للأنظمة التي تعمل على المدى الطويل لا يزال كبيرًا.
التحكم في مزامنة محركات الأقراص المتعددة
سيناريو التطبيق:في كثير من الأحيان، تتطلب ناقلات المسافات الطويلة جدًا محركات متعددة للقيادة معًا
حل محرك التردد المتغير:يسمح استخدام التحكم في محرك الأقراص ذي التردد المتغير باستخدام وظائف متقدمة مثل التحكم في السيد والعبديتحكم محرك تردد متغير واحد (الرئيسي) في السرعة، بينما يتحكم محرك تردد متغير واحد أو أكثر (التابع) في عزم الدوران، مما يضمن توزيع متساوي للطاقة ومزامنة دقيقة للسرعة بين جميع محركات الدفع. هذا يمنع مشاكل مثل التآكل غير المتساوي، والانزلاق، وحتى كسر الحزام الناتج عن اختلال توازن قوة المحرك.
التحكم المنطقي القابل للبرمجة وتكامل الأتمتة
يمكنهم التفاعل مع أجهزة الاستشعار الكهروضوئية أو مُرمِّزات لتحقيق النقل على مسافة ثابتة (إيقاف الجسم بدقة بعد تحركه إلى موضع محدد).
يمكن ضبطها لأوضاع تشغيل تلقائية مختلفة، مثل التشغيل بسرعة عالية، والتفتيش بسرعة منخفضة، ووضع الركض.
يتم دمجها بسهولة مع المستوى الأعلى أنظمة وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة و سكادا عبر بروتوكولات ناقل المجال (على سبيل المثال، بروفيبوس، مودبوس، إيثرنت/عنوان IP) لتلقي الأوامر وتحميل معلمات الحالة، لتصبح جزءًا لا يتجزأ من شبكة الأتمتة بأكملها.
تحتوي محركات الأقراص ذات التردد المتغير الحديثة على وظائف وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة بسيطة مدمجة (مثل وحدات تحكم معرف العملية، وإعدادات متعددة السرعات). على سبيل المثال:
تكاليف صيانة منخفضة وموثوقية عالية
يؤدي التشغيل السلس إلى تقليل التآكل الميكانيكي للمحرك وعلبة التروس والحزام بشكل كبير، مما يؤدي إلى خفض معدلات الفشل وتكاليف الصيانة.
توفر وظائف الحماية الشاملة التي يوفرها محرك الأقراص ذو التردد المتغير (التيار الزائد، والجهد الزائد، وفقدان الطور، والسخونة الزائدة، وما إلى ذلك) تحذيرًا مبكرًا وتحمي المحرك من الاحتراق بسبب الحمل الزائد.
二、 سيناريوهات التطبيق النموذجية
خطوط التجميع:ضبط سرعة الناقل بشكل مرن استنادًا إلى وقت تشغيل محطات العمل المختلفة لتحسين إيقاع الإنتاج.
خطوط التعبئة والتغليف:قم بمزامنة سرعة الناقل بشكل صارم مع سرعة آلات التعبئة والتغليف لضمان عملية تعبئة وتغليف منظمة وأنيقة.
أنظمة فرز المواديُستخدم عادةً مع نظام أو مستشعر التعرف البصري. بفضل التحكم الدقيق في تحديد المواقع بواسطة محرك الأقراص ذي التردد المتغير (التشغيل بسرعات منخفضة)، تُوقف العناصر بدقة عند موقع روبوت الفرز أو الدافع.
ناقلات الانحدار/الانحدار: أثناء نقل الانحدار، قد يدخل المحرك في حالة كبح متجدد. يمكن لمحرك التردد المتغير العمل مع وحدة الكبح و مقاومة الكبح لتبديد هذه الطاقة المتجددة، ومنع أخطاء الجهد الزائد والحفاظ على سرعة التشغيل الثابتة.
النقل الثقيل والنقل لمسافات طويلةمثل ناقلات السيور في التعدين والموانئ. يُعدّ استخدام وظائف التشغيل والإيقاف السلس ومزامنة المحركات المتعددة في محرك التردد المتغير (محرك تردد متغير) أمرًا أساسيًا لضمان التشغيل الآمن والمستقر.
ملخص
إن استخدام عاكس التردد في أنظمة النقل ومناولة المواد يتجاوز مجرد تنظيم السرعة. فهو يمثل ترقية في منهجية التحكم. وتكمن قيمتها الأساسية في:
تحسين موثوقية النظام:حماية المعدات من خلال التشغيل/الإيقاف الناعم.
تعزيز مرونة الإنتاج:التكيف مع العمليات المعقدة من خلال التحكم المستمر في السرعة.
تمكين التحكم الذكي:التكامل السهل في شبكات الأتمتة عبر اتصالات الحافلات.
تحسين استخدام الطاقة:توفير الكهرباء عن طريق ضبط السرعة بناءً على الطلب.
لذلك، سواء بالنسبة للمشاريع الجديدة أو تحديث الخطوط الحالية، فإن إضافة عاكس التردد إلى نظام الناقل هو خيار حكيم لتحسين مستويات الأتمتة، وضمان استقرار الإنتاج، وخفض التكاليف الإجمالية.
