مغير التردد

مُغيّر التردد ، أو مُحوّل التردد ، هو جهاز إلكتروني أو كهروميكانيكي يُحوّل التيار المتردد ( AC ) من تردد إلى آخر. قد يُغيّر الجهاز الجهد أيضًا ، ولكن هذا التغيير ثانوي بالنسبة لوظيفته الأساسية، لأن تحويل الجهد للتيار المتردد أسهل بكثير من تحويل التردد .
تقليديًا، كانت هذه الآلات كهروميكانيكية تُسمى مجموعات المولدات الكهربائية . [ 1 ] كما استُخدمت أيضًا مقومات قوس الزئبق أو الصمامات المفرغة. مع ظهور الإلكترونيات الصلبة ، أصبح من الممكن بناء مُغيرات تردد إلكترونية بالكامل. تتكون هذه المُغيرات عادةً من مرحلة تقويم (تُنتج تيارًا مستمرًا ) يتم عكسها لإنتاج تيار متردد بالتردد المطلوب. قد يستخدم العاكس الثايرستورات أو ترانزستورات IGCT أو ترانزستورات IGBT . في حال الرغبة بتحويل الجهد، يُضاف عادةً محول كهربائي إلى دائرة إدخال أو إخراج التيار المتردد، وقد يوفر هذا المحول أيضًا عزلًا كهربائيًا بين دائرتي إدخال وإخراج التيار المتردد. كما يُمكن إضافة بطارية إلى دائرة التيار المستمر لتحسين قدرة المحول على تحمل انقطاعات قصيرة في طاقة الإدخال.
تختلف قدرة أجهزة تغيير التردد على معالجة الطاقة من بضعة واط إلى ميغاواط.
التطبيقات
تُستخدم مُغيرات التردد لتحويل طاقة التيار المتردد بكميات كبيرة من تردد إلى آخر، عندما تعمل شبكتان كهربائيتان متجاورتان بترددات مختلفة .
محرك التردد المتغير (VFD) هو نوع من محولات التردد يُستخدم للتحكم في سرعة محركات التيار المتردد، مثل تلك المستخدمة في المضخات والمراوح. تعتمد سرعة محرك التيار المتردد المتزامن أو الحثي على تردد مصدر الطاقة، لذا فإن تغيير التردد يسمح بتغيير سرعة المحرك. وهذا بدوره يسمح بتغيير خرج المروحة أو المضخة بما يتناسب مع ظروف التشغيل، مما يُسهم في توفير الطاقة.
يُعدّ المحوّل الترددي نوعًا من أنواع محوّلات التردد. وعلى عكس محوّل التردد المتغير (VFD)، الذي يُعتبر محوّل تردد غير مباشر لأنه يستخدم مرحلة تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر، ثم مرحلة تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد، فإن المحوّل الترددي يُعتبر محوّل تردد مباشر لأنه لا يستخدم أي مراحل وسيطة. ولا يُمكن للمحوّل الترددي إلا توفير تردد منخفض عند مخرجه.
يُستخدم هذا النظام أيضًا في صناعات الطيران والفضاء. غالبًا ما تستخدم الطائرات طاقة بتردد 400 هرتز، لذا يلزم وجود محول تردد من 50 أو 60 هرتز إلى 400 هرتز لاستخدامه في وحدة الطاقة الأرضية التي تُزود الطائرة بالطاقة أثناء وجودها على الأرض. وقد تستخدم شركات الطيران هذه المحولات لتوفير تيار كهربائي للركاب أثناء الطيران لاستخدامه مع أجهزة الكمبيوتر المحمولة وما شابه. كما تُزود معدات أنظمة الراديو والقتال على متن السفن الحربية التابعة للبحرية بتردد 400 هرتز لتقليل التشويش على إشارة التيار المستمر بعد عملية التقويم.
في أنظمة الطاقة المتجددة ، تعتبر محولات التردد مكونًا أساسيًا لمولدات الحث ذات التغذية المزدوجة ( DFIGs ) المستخدمة في توربينات الرياح الحديثة متعددة الميغاواط. [ 2 ]
يمكن لنظام التيار المستمر عالي الجهد أن يعمل كمحول تردد للأحمال الكبيرة.
استخدامات بديلة
قد يُشير مُحوّل التردد أيضًا إلى دائرة ذات استهلاك طاقة أقل بكثير، تُحوّل إشارات الترددات الراديوية من تردد إلى آخر ، خاصةً في مُستقبِلات التغاير الفائق . انظر مُخالِط التردد . تتكون الدائرة عادةً من مُذبذب محلي ومُخالِط تردد (مُضاعِف تناظري) يُولّد ترددات الجمع والطرح من المُدخل والمُذبذب المحلي، حيث يُستخدم أحدهما ( التردد الوسيط ) لمزيد من التضخيم، بينما تُصفّى الترددات الأخرى . تاريخيًا، كان يتم تحقيق النتيجة نفسها باستخدام مُحوّل الشبكة الخماسية أو صمام ثلاثي وصمام سداسي في أنبوب واحد ، ولكن يُمكن تنفيذه في أجهزة الراديو الترانزستورية بكفاءة اقتصادية باستخدام ترانزستور واحد يعمل كمُخالِط ذاتي التذبذب .
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ بلالوك، توماس جيه، " عصر مُغيّر التردد: ربط الأنظمة ذات الدورات المتغيرة " مؤرشف بتاريخ 7 يونيو 2007 في أرشيف الإنترنت . تاريخ الترددات المختلفة ومخططات التحويل المتبادل في الولايات المتحدة في بداية القرن العشرين.
- ↑ عالم الطاقة المتجددة (مايو 2008)، " متحمسون لجودة الطاقة "
روابط خارجية
- أجهزة تغيير التردد
