في يوم من الأيام، كان المهندسون في جميع أنحاء العالم يائسين لتحسين كيفية عمل الآلات لتحقيق كفاءة أعلى واستهلاك أقل للطاقة. كانت هذه الآلات التي ستعوض عنهم تعمل بلا كلل في أذهانهم. لذلك وبعد الكثير من البحث والتطوير، اخترعوا أداة تُعرف باسم جهاز التردد المتغير أو VFD. إنها أداة قوية، لأنها تمكن الآلات من العمل بطريقة أكثر ذكاءً.
لدى الجهاز الذي يُسمى التردد المتغير القدرة على تغيير معدل تشغيل الآلة. لمزيد من الكفاءة الطاقوية، يقوم ENERGY STAR® ببساطة بتعديل الكهرباء المستخدمة من قبل نمط الدوران التقليدي. إذا كان على الآلة أن تعمل بجهد كبير (مثل الفتح/الإغلاق)، يمكن للـ VFD إرسال المزيد من الطاقة لكي تعمل بشكل أسرع. يقوم الـ VFD بتقليل الكهرباء وبالتالي تقليل العبء على الآلة بحيث لا تحتاج للعمل بجهد كبير، مما يتيح للآلة العمل بسرعة أبطأ. يعتبر هذا التحكم في السرعة السبب الرئيسي لاستخدام الـ VFDات بشكل واسع في مختلف المهن والصناعات.
اليوم، قلبت المحولات الترددية (VFDs) الآلات في تقريباً كل قطاع يعتمد على الأتمتة. على سبيل المثال، في المصانع، يمكن للآلات التي تحتوي على محولات ترددية تعديل سرعة أحزمة النقل التي تحمل المنتجات عبر رحلتها من موقع إلى آخر. وعندما يكون هناك عدد أقل من العناصر على الحزام، فإنه يتحرك ببطء شديد بمساعدة VFD. من ناحية أخرى، إذا كان هناك الكثير من المنتجات، فإنه سيزيد السرعة على الحزام لتلبية الطلب. هذه التعديلات الذكية لا تُوفر الكثير من الكهرباء فقط، بل تضمن أيضًا عمرًا أطول للآلات لأنها لا تعمل دائمًا بسرعة عالية وبكامل طاقتها.
يعمل المحول الترددي (VFD) بناءً على نظام يتكون من 3 مكونات أساسية تعمل معًا لجعل الأمور تدخل في التشغيل. هذا هو الأول - المُستقيم. السبب وراء ذلك هو أنه يحول الطاقة التي يقدمها المنفذ الذي نستخدمه يوميًا إلى شيء تحتاجه المحولات الترددية يسمى التيار المستمر (DC). المكون التالي يستخدم في تخزين هذه الكهرباء ويُسمى رابط DC. أما المسترجِح - باختصار، فإنه يحول التيار المستمر مرة أخرى إلى تيار متردد (AC)، ويتحكم في مدى سرعة تشغيل الآلة. المسترجح مهم جدًا لأنه يغير معدل سرعة تشغيل الجهاز.
توفير الطاقة: السبب الرئيسي لاستخدام مُحَوِّلات التردد (VFDs) هو أنها تُوفِّر الكثير من الكهرباء. يقوم مُحَوِّل التردد بتحقيق هذا عن طريق تغيير سرعة الآلة، ولا يحتاج إلى قدرة كبيرة للتشغيل، ومع ذلك فإنه يؤدي الأداء بشكل رائع. وهذا يجعل الشركات تُدَخِّر المال على فواتير الكهرباء. كما أن مُحَوِّلات التردد تُطيل عمر الآلات. الآلات القادرة على تعديل السرعة تتآكل أقل من تلك التي تعمل بسرعة ثابتة طوال الوقت. هذه المرونة تعني صيانة أقل وتوقفًا أقل. ومُحَوِّلات التردد يمكن أن تساعد في تحسين سلامة الآلات لأنها قابلة للبرمجة لإيقاف الآلة في حالة حدوث أي خطأ وتجنب الحوادث.
تُستخدم المحولات الترددية في مجموعة واسعة من الأجهزة التي نتعامل معها يوميًا—مثل أدائها... لذلك، يتم استخدامها غالبًا في أنظمة التكييف لتقليل استهلاك الطاقة. إن ضاغط تكييف الهواء الخاص بك هو الذي يقوم بالبرودة، وهو يُتحكم به بشكل أساسي بواسطة المحولات الترددية لتغيير السرعة. المحول الترددي يتحكم بسرعة الضاغط، بحيث يستخدم فقط كمية الطاقة المطلوبة في يوم ساخن معين. هذا يحافظ على فواتير الطاقة منخفضة ويساعد أيضًا معدات التكييف على العمل بجدية أقل لعدد دورات غير ضرورية، مما يمكن أن يجعلها تدوم لفترة أطول.
تُستخدم المحولات الترددية أيضًا في المضخات لتنظيم تدفق السوائل عبر الأنظمة في العديد من الصناعات. قد تقوم المحولات الترددية بتعديل سرعة المضخات لتلبية كمية المياه المطلوب تدفقها في وقت معين، كما هو الحال في محطات معالجة المياه. هذه العملية توفر الكهرباء وتزيد من عمر المضخات، دائمًا مع حدوث أعطال قليلة أو الحاجة إلى مساعدة.