نظرة عامة
تستخدم مصدر الطاقة عالي التردد تقنية تحويل الطاقة القائمة على ترانزستورات الغاطس العازل المُتحكَّم بها بالتردد (IGBT PWM)، ويتميَّز بِأربع مزايا رئيسية: الذكاء، والتصميم الوحدوي، والرقمية، والربط الشبكي. كما يتميَّز بخمس خصائص أداء جوهرية: التردد العالي، والكفاءة العالية، والموثوقية العالية، وكثافة القدرة العالية، ومعامل القدرة العالي. وبفضل هذه المزايا، يُستخدم على نطاق واسع في معالجة الأسطح، ومعالجة المواد المتقدمة، والتصنيع عالي الجودة، وترشيد استهلاك الطاقة وحماية البيئة، ومراكز البيانات، ومشاعل البلازما، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وشحن الروبوتات، وغيرها من التطبيقات.
التطبيقات
● الطلاء الكهربائي
الطلاء الكهربائي للزنك والكروم والنيكل والقصدير والنحاس والذهب والفضة وغيرها من المعادن.
● تطبيقات التحليل الكهربائي تشمل:
- إنتاج الهيدروجين عبر التحليل الكهربائي للماء
- التحليل الكهربائي للملح لإنتاج الكلور والقلويات
- التحليل الكهربائي للنحاس
- إنتاج رقائق النحاس الكهربائية
- التحليل الكهربائي لثلاثي فلوريد النيتروجين (NF₃) ○ التحليل الكهربائي لفلوريد الهيدروجين ○ الترحيل الكهربائي ○ الطلاء الكهربائي
- التحليل الكهربائي للزنك ○ تحلية مياه البحر، إلخ.
● تطبيقات معالجة السطح، ومنها:
- أنودة
- أنودة صلبة
- نحت رقائق الألومنيوم
- عمليات التنظيف
● تطبيقات التسخين الكهربائي، ومنها:
- التسخين بالبلازما
- أفران القوس الكهربائي
● تطبيقات الشحن، ومنها:
- الروبوتات المتنقلة
- أنظمة شحن البطاريات
● تطبيقات نمو البلورات، ومنها نمو:
- السيليكون أحادي البلورة ○ السيليكون متعدد البلورات
- بلورات السافاير ○ بلورات كربيد السيليكون (SiC)
- بلورات غاليوم الزرنيخ (GaAs)
- بلورات فوسفيد الإنديوم (InP)
- بلورات أشباه الموصلات الأخرى.
● تطبيقات حماية البيئة تشمل:
- معالجة مياه الصرف الصحي
- التكثيف الكهربائي
- التحليل الكهربائي للتمييز لمعالجة مياه البحر
- معالجة الحمأة، إلخ
● تطبيقات أخرى لمصادر طاقة التيار المستمر تشمل:
- المختبرات
- التطبيقات العسكرية
- تطبيقات الفضاء الجوي
- مجالات متخصصة أخرى لمصادر طاقة التيار المستمر
مبدأ التشغيل
يتم تحويل مدخل التيار المتناوب ثلاثي الطور (أو أحادي الطور) عبر عملية تقويم وترشيح للتيار المتناوب إلى التيار المستمر. ثم يُعالَج التيار المستمر الناتج بواسطة دائرة تحويل تيار مستمر-مستمر عالية التردد تعتمد على ترانزستورات الغاطس العازل (IGBTs) أو ترانزستورات تأثير المجال (MOSFETs) أو غيرها من تشكيلات متقدمة لمفاتيح الطاقة. وباستخدام التحويل والتنظيم عاليَي التردد (عادةً بين ١٠–٤٠ كيلوهرتز)، يليه تقويم وترشيح عالي الكفاءة، يوفّر النظام مصدر طاقة تيار مستمر مستقرًا يلبّي المتطلبات المحددة للمستخدم النهائي. ويتبنّى نظام التحكم بنية تحكم رقمية بالكامل قائمة على معالج الإشارات الرقمية (DSP)، ومدمجة فيها وحدات وظيفية متعددة، ومنها:
- دوائر مصدر الطاقة المساعدة
- دوائر أخذ العينات للمدخلات والمخرجات
- دوائر توليد نبضات التعديل العريض (PWM)
- دوائر واجهة الاتصال
- دوائر الحماية. ويوفّر النظام مزايا بارزة تشمل:
- دقة واستقرار عاليان في التحكم
- استجابة ديناميكية سريعة
- مقاومة استثنائية للتداخل الكهرومغناطيسي (EMI)
- وظائف الحماية الشاملة
- واجهات اتصال غنية
المزايا الفنية
يتم تحويل مدخل التيار المتناوب ثلاثي الطور (أو أحادي الطور) عبر عملية تقويم وترشيح للتيار المتناوب إلى التيار المستمر. ثم يُعالَج التيار المستمر الناتج بواسطة دائرة تحويل تيار مستمر-مستمر عالية التردد تعتمد على ترانزستورات الغاطس العازل (IGBTs) أو ترانزستورات تأثير المجال (MOSFETs) أو غيرها من تشكيلات متقدمة لمفاتيح الطاقة. وباستخدام التحويل والتنظيم عاليَي التردد (عادةً بين ١٠–٤٠ كيلوهرتز)، يليه تقويم وترشيح عالي الكفاءة، يوفّر النظام مصدر طاقة تيار مستمر مستقرًا يلبّي المتطلبات المحددة للمستخدم النهائي. ويتبنّى نظام التحكم بنية تحكم رقمية بالكامل قائمة على معالج الإشارات الرقمية (DSP)، ومدمجة فيها وحدات وظيفية متعددة، ومنها:
- دوائر تغذية الطاقة المساعدة ○ دوائر أخذ العينات للإدخال والإخراج
- دوائر توليد نبضات التعديل العريض (PWM)
- دوائر واجهة الاتصال
- دوائر الحماية. ويوفّر النظام مزايا بارزة تشمل:
- دقة واستقرار عاليان في التحكم
- استجابة ديناميكية سريعة
- مقاومة استثنائية للتداخل الكهرومغناطيسي (EMI)
- وظائف الحماية الشاملة
- واجهات اتصال غنية
المواصفات الفنية الرئيسية
الجهد المدخل |
- تيار متناوب ثلاثي الطور ٣٨٠ فولت /
- تيار متناوب ثلاثي الطور ٤١٥ فولت \/ ٢٢٠ فولت؛
-
ج تصميم مخصص متاح وفقًا لمتطلبات العميل الخاصة بجهد الإدخال
|
تيار الإخراج |
التيار المقنن: ١٠٠ أمبير – ٨٠ كيلوأمبير |
جهد الخرج |
الجهد المقنن: ٦ فولت – ١٠٠٠ فولت |
الإخراج نطاق التكيف |
من ٠ إلى ١٠٠٪ من القيمة المقننة |
دقة التحكم |
١٪، ٠٫٥٪، ٠٫١٪، ٠٫٠١٪ (قابلة للتحديد من قِبل المستخدم) |
أوضاع التشغيل |
جهد ثابت (CV) \/ تيار ثابت (CC) \/ طاقة ثابتة (CP) |
التموج |
≤١٠٪، ≤٥٪، ≤٣٪، ≤١٪ (قابلة للتحديد من قِبل المستخدم) |
الكفاءة |
≥٩٠٪ (عند جهد الإخراج المُسمّى ١٢ فولت؛ وتزداد الكفاءة مع ارتفاع جهد الإخراج) |
تصنيف الحماية |
IP30، IP42، IP44، IP54 (يختارها المستخدم) |
عامل القدرة |
≥٠٫٩٤ (عند الإخراج المُسمّى) |
فئة العزل |
الفئة B |
الوقت التشغيلي |
التشغيل المستمر على مدار ٢٤ ساعة |
نوع التنبيه |
إنذار صوتي ومرئي |
الأبعاد |
قابلة للتخصيص |
واجهات التحكم عن بُعد عبر وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) |
- الإشارات التناظرية: ٠–١٠ فولت / ٤–٢٠ مللي أمبير
- التواصل الرقمي: RS485 (MODBUS) / RS232 / Profibus-DP / Profinet / CAN
|
طريقة التبريد |
تبريد هواء / تبريد ماء |
وظائف الحماية |
- حماية من الدائرة القصيرة
- حماية من ارتفاع وانخفاض جهد الإدخال
- حماية السائق
- حماية من ارتفاع درجة الحرارة
- حماية من زيادة الجهد في المخرج
- حماية من زيادة التيار في الإخراج
- حماية من انخفاض ضغط الماء (التبريد بالماء)
- حماية من ارتفاع درجة حرارة الماء (التبريد بالماء)
|
واجهة الإنسان-الآلة (HMI) |
أكثر تفصيلًا |
ميزات وظيفية إضافية |
- التحكم الرقمي
- تخزين البيانات التاريخية والتصدير
- كشف الأعطال تلقائيًا وإصدار إنذار
- مراقبة موجة الإخراج والاستعلام عنها
- تخزين إعدادات المعايير التاريخية
- وظيفة تفعيل/إلغاء التحمية
- عداد الأمبير-ساعة
- وظيفة مؤقت
- مخرج ذو اهتزاز منخفض
- لوحة تشغيل تحكم عن بُعد
|
وظائف اختيارية |
- وظيفة التشغيل الناعم
- إعادة التشغيل التلقائية بعد استعادة التيار الكهربائي
- عكس قطبية الإخراج تلقائيًا وتعديل أشكال موجات الإخراج حسب الرغبة
- منحنيات العمليات قابلة البرمجة
- دعم منصة السحابة
|
