 |
|
|
|
|||||
أفران التردد العالى
أفران التردد العالى: فى البدء يمكن رفع التردد حتى 2000 ذ/ث حيث لا يختلف تركيب الفرن كثيرا عما سبق. عند رفع التردد خارج حدود الحديد العادى للمحول، لا يمكن استخدام الأسلوب السابق فلا يوجد فيرايت كبير بهذا القدر فضلا عن كونه سهل الكسر ولا يتحمل الحرارة العالية، لذا يكتفى بالفرايت فى عمل المذبذب إن احتاج الأمر. الآن نضطر لاستخدام ملفات هوائية، و طبعا ذات قطر كبير لتمرير الجسم بداخلها، وهذا يجعل الحث قليل، كما سنضطر لتبريدها، لذا ستصنع من مواسير نحاسية يمر الماء بداخلها.  الحث القليل يخلق مشكلة أخرى وهى أن استخدام التردد الأعلى ليناسب الحث المنخفض، يتسبب فى قلة سمك الطبقة التى تسخن وذلك بتأثير السطح Skin Effect و انخفاض التردد لا يناسب الحث المنخفض، لهذا تستخدم عادة دوائر رنين لمحاولة معالجة هذا التناقض. دوائر الرنين المعروفة إما توالى أو توازى، وسبق شرحها تفصيلا فى سلسلة "تصميم الدوائر الإلكترونية" و كلا النوعين مستخدم فى هذا التطبيق وذلك حسب رؤية المصمم و حاجته من الآلة. دائرة التوازى يكون التيار فيها أضعاف التيار المار فى المصدر، ويسحب من المصدر فقط ما يفقد فى الحمل وهو هنا مقاومة ماسورة الملف النحاسية و المادة المعالجة أى الشيء الذى نقوم بتسخينه. هذه الخاصية تجعل منها أكثر قبولا لقلة التأثير على المكبر فى حالة لا حمل، فضلا عن أن دائرة الرنين تعمل كمكبر تيار أو "مركز أو مجمع" تيار و بهذا فحتى عند الحمل نتوقع أن يكون تيار الدائرة أكبر من تيار المكبر أو المهتز، لكنها تحتاج دوائر تحد من التيار عند انخفاض التردد لأى سبب كثيرا عن تردد الرنين.  دائرة رنين التوالى تعمل بالعكس فيكون التيار موحدا فى الملف و المكثف و المكبر أو المهتز ولكن الجهد هو الأكبر عدة مرات. من قوانين دائرة التوالى نجد أن جهد الملف سيساوى جهد المكثف و مضاد له فى الوجه، و من ثم يتطلب الأمر مكثفات ذات جهود عالية جدا مما يشكل عبئا ماديا، فضلا ‘ن أن التيار سيمر أيضا فى الترانزستورات مما يجعلها أيضا مكلفة. لذا لا يوجد حل مثالى ولكن تخير المشكلة التى تود مواجهتها. فى جميع الأحوال لا يمكن استخدام مكونات متغيرة لضبط التردد لتحقيق الرنين، وعلى هذا فتغيير تردد المهتز هو الأسلوب المعتمد. لهذا نجد أن استخدام التيار ذو التردد العالى لأغراض صناعية متعددة أخرى غير صهر المعادن مثل المعالجة الحرارية لأسطح المعادن (التقسية) أو أجزاء منها دون تسخين باقى المعدن أو تركيب كتلة على محور فبتسخين الكتلة، يتسع الثقب ليمرر المحور و بمجرد أن يبرد، تثبت القطعتان معا بالضغط الشديد الناجم عن الانكماش.  هذا رابط لموقع شركة تصنع هذه الوحدات طبقا للاستخدام http://www.ceia-power.com/applications.aspx حيث تتنوع القدرة و التردد وشكل الملف المستخدم حسب حاجة التطبيق. المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن وحدة توليد القدرة Inverter و طبعا لسنا بهدف التصميم النهائى ولكن فقط لفتح الطريق أمام من يريد أن يقوم بعمل تصميم أن يأخذ فى اعتباره بعض النقاط. |
| اعلانات |
|
|||||
|
وحدة توليد القدرة Inverter
وحدة توليد القدرة Inverter تتكون وحدة توليد القدرة من الأجزاء المبينة فى الرسم التالى  وحدتى تغذية واحدة لمرحلة الخرج وهى تحتوى محول ذو قدرة كافية أو قد لا تحتوى محول، وفى جميع الأحوال لابد من استخدام مرشح Filter مناسب لأن ترانزستورات القدرة تسحب نبضات ذات تيار عالى سيسبب مشاكل فى دوائر التحكم و الأجهزة المحيطة، و مكثفات التنعيم ليست كافية للتخلص من أثار هذه النبضات. دائرة تغذية الجهد المنخفض وهى أيضا تحتوى على مرشح Filter مناسب للتخلص من أى آثار قد تأتى عبر مصدر التغذية. مرحلة مهتز أو مذبذب قابل للضبط فى النطاق المطلوب استخدامه، و يجب أن يعطى موجة مربعة ذات معامل دوام 50% Duty Ratioو ذلك لتوزيع الحمل بالتساوى على الترانزستورات و تسهيل التخلص من التوافقيات على خطوط التغذية، أسهل طريقة للحصول على 50% بالضبط هى جعل المذبذب يعمل على ضعف التردد و تغذية الخرج لمذبذب متعدد للقسمة على 2 و من الأمثلة المناسبة لهذه الطريقة استخدام المتكاملة CD4047 وهى مذبذب متعدد يمكنها أن تولد نبضات مستمرة و لها خرج نبضى و آخر ÷2 من المخرجين Q,Q\ حتى 1 ميجا.  هذه المتكاملة لا تحتاج سوى توصيل الأطراف 4،7،12 بالأرضى و 14 بالجهد الموجب والذى يجب أن يكون 12 أو 15 فولت لو تريد تردد قرابة 1 ميجا وهذه سمه عامة فى عائلة CMOS الطرف 9 الخاص بوظيفة RESET يمكن استخدامه للتحكم بالتشغيل و الإيقاف. الخرج المزدوج من طرفى 10،11 و التردد يضبط بمقاومة بين 2،3 و مكثف بين 1،2. طبعا يفضل استخدام مفتاح لتغيير المكثف حسب التردد مع استخدام مقاومة ذات مدى محدود لضبط التردد فقط مثلا استخدام مقاومة 1ك على التوالى مع مقاومة متغيرة 10 ك و تغيير قيم المكثف حسب التردد المطلوب طبقا للمعادلة F=1/4.4RC يلى ذلك مرحلة دائرة التحكم والقيادة وعادة يستخدم فيها إحدى المتكاملات المختصة بالتوائم مع ترانزستورات الخرج مثل فهى تحقق ثلاث أهداف 1- يمكنها الإمداد بالتيار اللازم للترانزستورات العادية أو الجهد الكافى لفتح ترانزستورات MOSFET 2- تشكيل النبضة بحيث يكون انتقالها أسرع ما يمكن من القفل للفتح لتقليل الفقد فى المرحلة الانتقالية بقدر الإمكان. 3- أثناء انتقال مخرج من 1 إلى صفر، ينتقل الآخر من صفر إلى 1 ولا تكون هذه النقلات فجائية ، ولهذا سيكون هناك مرحلة فى الوسط يكون كلا الترانزستورين فى حال التوصيل مما يشكل قصرا على مصدر التغذية و أبسط آثاره هو تلف هذه الترانزستورات، و مهمة هذه المتكاملة حذف هذا الجزء المشترك، يمكن تحقيق هذه الوظيفة باستخدام بوابات XOR Gates بقى الآن مرحلة الخرج وهى حسب القدرة المطلوبة من زوج أو زوجين من ترانزستورات القدرة، قد تستخدم وحدات على التوازى أيضا فى القدرات الأكبر. النوع لا يهم رغم أن غالبية التصميمات تستخدم IGBT لدرجة أن البعض يظن أن IGBT لوحدات UPS فقط. الفكرة أن ترانزستورات MOSFET أسهل بكثير من العادية فى التحكم إلا أن الأجيال القديمة منها كانت تسبب سخونة أعلى ولهذا ابتكرت IGBT حيث الدخل MOSFET لتسهيل التعامل يتحكم فى ترانزيستور عادى لتقليل الحرارة الناجمة عن التيار العالى ، لكن الآن توجد ترانزستورات MOSFET لا تقل جودة عن غيرها. المهم عندما يذكر الداتا شيت أن الرقم كذا 60 أمبير 400 فولت لا تظن أنه يتحمل 60 أمبير عند 400 فولت، اقرأ الباقى بدقة و اعرف أين الحدود الآمنة لاستخدام الترانزيستور. تصميم مكبرات القدرة مشروح تفصيلا فى "تصميم الدوائر الإلكترونية" وهو لذا خارج نطاق هذه السلسلة هذا رابط لتصميم وحدة بقدرة 500 وات 500 Watt Induction Heater وهذا رابط يشرح وحدات أكبر خطوة بخطوة بما فيها الملف و مجموعة المكثفات Induction Heating-1-8 المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن وسائل تبريد أخرى غير الهواء التعديل الأخير تم بواسطة : ماجد عباس محمد بتاريخ 30-04-2011 الساعة 09:56 AM |
| اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها ) | |
|
|
|
||||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|||||
|
زيت المحول
ما هو زيت المحول؟ المحولات ذات القدرات الكبيرة، تولد كثير من الحرارة رغم ارتفاع كفاءتها عن مثيلتها المستخدمة منزليا، إلا أن القيمة المطلقة للفقد ستكون كبيرة، فمثلا لو محول قدرته 100ك ف أ و كفاءته 99% فالفقد هنا 1% فقط ولكنها 1 كيلو وات أيضا ما يوازى مدفأة منزلية أو سخان قوى. لهذا يفضل استخدام حاوية خارجية ذات زعانف تبريد و استخدام وسيط لنقل الحرارة من منبعها (حديد المحول و نحاس الملفات) للمشع وهو جسم المحول الخارجى.  يعتمد انتقال الحرارة عبر الوسيط على مساحة السطح – فرق درجات الحرارة و نفترض ثبوتها للمقارنة كتلة الوسيط و الزيت له كتلة أكبر من الهواء لنفس الحجم ضغط التلامس وهو للزيت بتأثير وزنه أعلى من الهواء قابلية انتقال الحرارة أو جودة التوصيل درجة سيولة مقبولة لسهولة الحركة فى دورة تيارات الحمل والتى تنقل الحرارة خارجه بقاء السيولة لأطول فترة ممكنة أى لا يتأثر مع الزمن و يتأكسد و يتجمد و لكونه فى وسط كهربى فيجب أن يكون ذو عزل عالى غير قابل للاشتعال أو نقطة الالتهاب تكون عالية غير قابل للتفاعل الكيمائى مع مكونات المحول عازل للكهرباء وجيد التوصيل للحرارة فى الرابط التالى خواص زيت فيلبس الخاص بالمحولات و المكثفات الخ http://www.phillips66lubricants.com/...sformerOil.pdf المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن محول التيار |
|
||||||
|
|
|
|||||
|
|
|
||||||
الف شكر على المواضيع المفيدة
|
