الإشارات الرقمية في دوائر المصعد
By ديفيد هيريس | التعليم المستمر | أكتوبر 6، 2022
دقيقة واحدة للقراءة
تعمل أنظمة المصاعد كأجهزة إشارات مختلطة تجمع بين الإشارات التناظرية المستمرة والإشارات الرقمية المنفصلة، حيث تعمل محولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC) ومحولات الإشارة الرقمية إلى التناظرية (DAC) كحلقة وصل بينهما. الإشارات التناظرية مستمرة وتتراكم فيها الضوضاء، بينما تتحمل النبضات الرقمية الضوضاء المضافة حتى تتجاوز العتبات المحددة، مما يؤدي إلى ظهور البكسلات. تُعد محركات التردد المتغير (VFD) مثالًا على معدات الإشارات المختلطة: حيث يُنتج مقوم التيار وناقل التيار المستمر تيارًا مستمرًا عاليًا يجب أن يكون منخفض التموج، ثم يقوم عاكس بتحويل التيار المستمر إلى موجات نبضية عبر ترانزستورات MOSFET للتحكم في سرعة المحرك. توفر ترانزستورات MOSFET، التي عادةً ما تكون في أزواج CMOS، بوابات معزولة، واستهلاكًا منخفضًا للطاقة، وحرارة ضئيلة، مما يُمكّن من بناء دوائر متكاملة كثيفة من البوابات والقلابات. يتطلب التشخيص الفعال للأعطال استخدام راسمات الإشارة، ومجسات المنطق، ومولدات النبضات، ويتطلب ذلك ممارسات أمان صارمة للتعامل مع الفولتية العالية والشحنة المخزنة.
خصوصيات وعموميات معدات الإشارة المختلطة

القيمة: ساعة اتصال واحدة (1 CEU)
تمت الموافقة على هذه المقالة للتعليم المستمر من قبل NAEC لـ CET® و CAT®.
تمت الموافقة حاليًا على التعليم المستمر في الحرب الإلكترونية في الولايات التالية: AL و AR CO و FL و GA و IL و IN و KY و MD و MO و MS و MT و NJ و OK و PA و UT و VA و VT و WA و WI و WV | المقاطعة الكندية بي سي أند أون. يرجى التحقق من التحقق من الموافقة على الدورة التدريبية المحددة في كتب المصاعد.
أهداف التعلم
بعد قراءة هذا المقال ، يجب أن تكون قد تعرفت على:
- أنظمة الإشارة المختلطة
- البيكسيلاشن
- المجالات التناظرية والرقمية
- الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة
- نوعان من MOSFET المستخدمة في تكوين CMOS
الإشارات التناظرية والرقمية مختلفة بشكل لافت للنظر وتتطلب أدوات وتقنيات ومجموعات معرفية مختلفة للعمل معها. يقول البعض إن الإشارات التناظرية أسهل في الفهم ، بينما يشعر البعض الآخر براحة أكبر في المجال الرقمي. عندما يتعلق الأمر بمعدات الإشارة المختلطة ، مثل محرك التردد المتغير المتحكم في حركة المصعد (VFD) ، فإن الخبرة في كليهما ضرورية.
المصعد هو في الواقع نظام إشارة مختلطة. ما يعنيه هذا هو أنه يعمل باستخدام كل من الإشارات الرقمية والتناظرية. تقوم الأجهزة الصغيرة والبسيطة نسبيًا ، المضمنة عادةً في الدوائر المتكاملة (ICs) ، بتحويل الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية. تُعرف باسم المحولات التناظرية إلى الرقمية (ADCs). تقوم المحولات الرقمية إلى التناظرية (DACs) بإجراء العملية العكسية. وعادة ما يتم تضمينها في المرحلية. تحدث هذه التحويلات بسرعة كبيرة دون فقدان المعلومات ، كما سنرى ، بشرط استيفاء شروط معينة. سنناقش هذه القيود وكيف يتم الوفاء بها بعد تحديد الإشارات التناظرية والرقمية ووصف وظائفها في أنظمة المصاعد.

هذا مثال على إشارة تناظرية. يتعرف عليها معظم الناس على أنها موجة جيبية للجهد الكهربائي كما يتم توفيرها للمرافق السكنية والتجارية والصناعية في جميع أنحاء العالم. إنها ليست الطريقة التي يبدو بها شكل موجة التيار المتردد. بدلاً من ذلك ، فهو رسم بياني لسعة شكل الموجة المتناوبة مرسومًا مقابل الوقت في الإحداثيات الديكارتية. يتكون شكل الموجة الفعلي ، على سبيل المثال شكل الصوت ، من تغيرات دورية في كثافة الهواء تتحرك بسرعة حوالي 700 ميل في الساعة. هذه التغييرات في كثافة الهواء تؤثر على آليات آذاننا. إنها أشكال موجية تمثيلية يتم تغييرها إلى إشارات رقمية للمعالجة في الدماغ. وبالمثل ، يمكن رسم الإشارات الكهربائية التناظرية في الإحداثيات الديكارتية ولها مظهر مشابه للموجات الصوتية ، على الرغم من أن التغييرات التي يتم رسمها كهربائية.
السمة المميزة للأشكال الموجية التناظرية هي أنها مستمرة ، مع انتقالات سلسة ، ما لم تقفز الإشارة الأصلية فجأة. في الواقع ، تتوافق أشكال الموجة التناظرية بدقة مع الإشارات الأصلية. هذا هو السبب في أنها تسمى التناظرية - فهي متشابهة.

هذا هو شكل موجة الإشارة الرقمية. لاحظ أن لها أوقات صعود وهبوط (اضمحلال) سريعة جدًا. بين هذه التحولات الفورية تقريبًا توجد مستويات مرتفعة ومنخفضة مسطحة نسبيًا ، في هذه الحالة مشوهة بسبب وجود ضوضاء. إذا كان اتساع الضوضاء غير كافٍ لمنع المستقبِل من التمييز بين المستويات المنطقية العالية والمنخفضة ، فسيقوم بالاقتران مع المرسل بإعادة بناء هذه النبضات ونبضات أخرى بحيث تصبح مرة أخرى شكلاً موجيًا مثاليًا. وفقًا لذلك ، يمكن نشرها من خلال أي عدد من المرسلات والمستقبلات المتتالية دون فقدان المعلومات ، كل هذا على الرغم من الضوضاء الجديدة التي قد تضاف في اتجاه التيار ، بشرط ألا تغلب. هذه ميزة حاسمة للإرسال الرقمي. في التناظرية ، تكون الضوضاء تراكمية ، بينما في الرقمية تتم إزالتها بين المراحل.
هل شاهدت بثًا تلفزيونيًا لطبق القمر الصناعي أثناء هطول أمطار غزيرة أو عاصفة ثلجية؟ الصورة واضحة تمامًا ، أي أن التحكم التلقائي في الكسب يمكنه مواكبة إشارة الضعف ، حتى في نقطة معينة تتكسر الصورة وتتجمد وتتشقق وتبدو غريبة جدًا. يُعرف هذا باسم البكسل ، وهو نتيجة لأن المرحلة الرقمية لم تعد قادرة على التمييز بين المستويات المنطقية العالية والمنطقية المنخفضة في قطار النبض الرقمي.
هناك عدد دائم التطور من عائلات المنطق الرقمي ، مع مستويات منطقية مختلفة عالية ومنطقية منخفضة ومستويات عتبة مختلفة يتم تمييزها عندها:
- منطق الصمام الثنائي
- منطق المقاوم الترانزستور
- منطق الترانزستور الترانزستور
- المنطق المقترن بالباعث
- منطق الحقن المتكامل
هناك العديد من الآخرين. عندما يتم وصل اسم عائلة المنطق ، كما هو الحال في منطق الترانزستور المقاوم ، فإن الجهاز الأول ينطبق على الإدخال ، والجهاز الثاني ينطبق على الإخراج.
تتضمن خصائص الدوائر المتكاملة الرقمية جهد إدخال عالي المستوى ، والذي تتعرف عليه البوابة على أنه منطق مرتفع (1) ؛ جهد إدخال منخفض المستوى ، تتعرف عليه البوابة على أنه منطقي منخفض (0) ؛ جهد خرج عالي المستوى ، وهو الحد الأدنى للجهد المتاح عند الخرج المقابل للمنطق المرتفع (1) ؛ ومستوى الجهد الأقصى المتاح عند الخرج المقابل لمنطق منخفض (0).

الترانزستور ذو التأثير الميداني (FET) ، الذي خلف ترانزستور نقطة التلامس والسلف إلى متغيره الفرعي ، يتكون ترانزستور تأثير المجال شبه الموصل لأكسيد المعادن (MOSFET) من قناة نشطة تتدفق من خلالها حاملات الشحنة أو الإلكترونات أو الثقوب. the source في الصرف. يتم تعديل الحجم والشكل والتوصيل (تطبيق تناظري) أو تبديل (تطبيق رقمي) عن طريق الجهد المطبق على البوابة ومحطات المصدر. محطات FET الثلاثة هي:
- المصدر (S) ، والذي من خلاله تدخل شركات النقل إلى القناة. تيار دخول القناة في the Source تم تعيينه هو.
- استنزاف (D) ، والذي من خلاله تغادر حاملات الشحن القناة. الحالي الذي يغادر القناة عند الصرف هو معرف محدد. الجهد من الصرف إلى المصدر هو VDS.
- البوابة (G) هي المحطة الطرفية التي تعدل (تمثيلية) أو مفاتيح (رقمية) IS أو ID.
المصدر والصرف والبوابة في FET مماثلة للباعث والمجمع والقاعدة في الترانزستور التقليدي والكاثود والشبكة واللوحة (الأنود) في الصمام الثلاثي الأنبوب الفراغي. تُعرف المحطة الرابعة ، الموجودة في معظم FETs ، بالجسم أو القاعدة أو الركيزة. إنه يعمل على تحيز FET.
توقع FET الاختراع والاستخدام الواسع النطاق لـ MOSFET. الاختلاف الرئيسي هو أن MOSFET لديها عزل بوابة أكثر قوة ومناسب لتطبيقات الجهد العالي ، حتى 2000 فولت.
تعد عائلة المنطق الأكثر شيوعًا المستخدمة حاليًا هي منطق أشباه الموصلات المعدنية (MOS) نظرًا لصغر حجم أشباه الموصلات وكثافة الترانزستور العالية داخل الدائرة المتكاملة واستهلاك الطاقة المنخفض والمناعة من الضوضاء في حزمة صغيرة جدًا.

ما يميز MOSFET هو البوابة شديدة العزل. تتميز هذه الطبقة الإلكتروليتية الرقيقة بالسعة العالية والموصلية المنخفضة. في وقت واحد ، تم تصنيع طبقة التحليل الكهربائي MOSFET من أكسيد الفلز. تم استبدال هذا بغير المعادن ، لكن الاسم لا يزال قائما. بسبب هذه الطبقة العازلة القوية عند البوابة ، يمكن أن يتكون دخل الإشارة من جهد عالي المقاومة ، والذي ، بينما لا يسحب أي تيار تقريبًا ، يتسبب في مجال كهربائي متقلب لتنظيم عرض وموصلية القناة التي تربط المصدر والصرف. وبالتالي ، يمكن تحقيق التضخيم أو التبديل كما هو الحال في الترانزستورات القياسية ولكن مع تبديد حرارة قريب من الصفر واستهلاك الطاقة وقابلية للضوضاء.
يعد MOSFET حاليًا الجهاز الأساسي داخل IC مع حوالي 30 sextillion (30 ألف تريليون) وحدة مثبتة في لوحات الدوائر حتى الآن. يرجع هذا المبلغ الكبير إلى حقيقة أنه يمكن حفر ما يزيد عن مليار MOSFET على ركيزة IC واحدة ، وبالطبع إجمالي عدد الأجهزة الاستهلاكية والصناعية التي يتم تسويقها سنويًا في جميع أنحاء العالم هو أيضًا بالمليارات. فكر في جميع الهواتف وأجهزة الكمبيوتر والأجهزة التي تُباع كل عام!
في وحدة التحكم في حركة المصعد ، يمكنك أن تتوقع العثور على عدة مليارات من وحدات MOSFET ، لذا فهي صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها أو صيانتها. ولكن عند اتخاذ القرار بشأن استبدال لوحة الدوائر السيئة المشتبه بها ، يجب أن تفهم ما يحدث إلكترونيًا ، وهذا هو المكان الذي تدخل فيه MOSFETs الصورة. يتم استخدام MOSFETs بشكل متكرر في تكوين أشباه الموصلات التكميلية لأكسيد المعادن (CMOS).

حاليًا ، يتم تكوين جميع الدوائر المتكاملة تقريبًا بواسطة CMOS. يستخدم CMOS في التطبيقات التناظرية ، وكذلك الرقمية ، ولا سيما أجهزة الاستشعار التناظرية في الكاميرات الرقمية. السمة المميزة في الأجهزة الرقمية CMOS هي انخفاض استهلاك الطاقة. نظرًا لأن أحد أزواج السلاسل متوقف عن العمل بينما الآخر في وضع التشغيل ، فإن تكوين CMOS يسحب تيارًا ضئيلًا جدًا باستثناء أثناء الانتقالات القصيرة أثناء التبديل. وبالتالي ، يتم تبديد القليل من الحرارة ، مما يسمح بالتصغير المتميز والتكامل على نطاق واسع للغاية.
تتكون عملية CMOS من جميع أشباه الموصلات ذات أكسيد الفلز من النوع p والتي لها طاقة من مدخلات إما من ترانزستور p-MOS آخر أو من مصدر الجهد. وبالمثل ، تتمتع جميع ترانزستورات n-MOS بالطاقة إما من ترانزستور n-MOS آخر أو من الأرض. في الترانزستور p-MOS ، توجد مقاومة منخفضة من المصدر إلى التصريف عند تطبيق جهد منخفض على البوابة ومقاومة عالية عندما ترى البوابة جهدًا عاليًا. يتم تحقيق التخفيض الحالي ، تقريبًا إلى الصفر ، لأن n-MOSFETs و p-MOSFETs في تكوين تكميلي مع كل من البوابات والمصارف المتصلة. يتسبب الجهد العالي المطبق على البوابات في إجراء n-MOSFETs وعدم إجراء p-MOSFETs ، والجهد المنخفض على البوابات يتسبب في عكس ذلك.
تكون البوابات على التوازي بينما تكون الدوائر الكهروضوئية p و n متسلسلة ، وهذا هو سبب وجود القليل من تبديد التيار أو الحرارة باستثناء الارتفاعات القصيرة جدًا في التحولات ، والتي يمكن أن تكون مشكلة ، خاصة عند الترددات العالية ، بسبب تداخل الترددات الراديوية في مكان آخر في الجهاز أو في مكان قريب. يمكن التخفيف من ذلك عن طريق التدريع المناسب الحجم.
إذا كنت ستعمل على دوائر رقمية ، فمن المؤكد أنه يجب أن يكون لديك معرفة عملية بالبوابات المنطقية. قد تكون أجهزة مثالية أو مادية. كلاهما يعتمد على وظيفة Boolean ، وهي عملية منطقية تتحقق كمدخل ثنائي واحد أو أكثر بمخرج ثنائي واحد.
تُبنى البوابات المنطقية عمومًا باستخدام الثنائيات أو الترانزستورات. تعتمد التطبيقات الفيزيائية البديلة على الأنابيب المفرغة والمرحلات الكهرومغناطيسية ومنطق السوائل والمنطق الهوائي والبصريات والكيانات الكمومية. تتكون معددات الإرسال والسجلات ووحدات المنطق الحسابي وذاكرة الكمبيوتر بشكل أساسي من بوابات منطقية ، والتي قد يكون هناك أكثر من 100 مليون منها في شريحة واحدة. منذ التسعينيات ، تم تصنيع معظم البوابات المنطقية في تقنية CMOS ، باستخدام ترانزستورات n-MOS و p-MOS.
البوابات المنطقية الرئيسية هي:

جدول الحقيقة
- المدخلات أ: 0
- الإخراج س: 0
- المدخلات أ: 1
- الإخراج س: 1

جدول الحقيقة
- المدخلات أ: 0
- المدخلات ب: 0
- الإخراج س: 0
- المدخلات أ: 0
- المدخلات ب: 1
- الإخراج س: 0
- المدخلات أ: 1
- المدخلات ب: 0
- الإخراج س: 0
- ج: 1
- B: 1
- الإخراج س: 1

جدول الحقيقة
- المدخلات أ: 0
- الإخراج س: 1
- المدخلات ب: 1
- الإخراج س: 0

جدول الحقيقة
- المدخلات أ: 0
- المدخلات ب: 0
- الإخراج س: 1
- المدخلات أ: 1
- المدخلات ب: 0
- الإخراج س: 1
- المدخلات أ: 0
- المدخلات ب: 1
- الإخراج س: 1
- المدخلات أ: 1
- المدخلات ب: 1
- الإخراج س: 0

جدول الحقيقة
- المدخلات أ: 0
- المدخلات ب: 0
- الإخراج س: 0
- المدخلات أ: 1
- المدخلات ب: 0
- الإخراج س: 0
- المدخلات أ: 0
- المدخلات ب: 1
- الإخراج س: 0
- المدخلات أ: 1
- المدخلات ب: 1
- الإخراج س: 1

جدول الحقيقة
- المدخلات أ: 0
- المدخلات ب: 0
- الإخراج س: 0
- المدخلات أ: 1
- المدخلات ب: 0
- الإخراج س: 1
- المدخلات أ: 0
- المدخلات ب: 1
- الإخراج س: 1
- المدخلات أ: 1
- المدخلات ب: 1
- الإخراج س: 0

جدول الحقيقة
- المدخلات أ: 0
- المدخلات ب: 0
- الإخراج س: 1
- المدخلات أ: 1
- المدخلات ب: 0
- الإخراج س: 0
- المدخلات أ: 0
- المدخلات ب: 1
- الإخراج س: 0
- المدخلات أ: 1
- المدخلات ب: 1
- الإخراج س: 1
ملاحظة:
- أو: أي ارتفاع في سيخلق مخرجات عالية
- لا: أي ارتفاع في سيخلق مخرجات منخفضة
- و: أي انخفاض في سيخلق مخرجات منخفضة
- ناند: أي انخفاض في سيخلق مخرجات عالية
يحتوي flip-flop على اسمين آخرين ، أقل غرابة ، مزلاج وهزاز متعدد الثبات. إنها اللبنة الأساسية للذاكرة ، وفي شكلها الثنائي الأساسي ، لها حالتان: تشغيل (1) وإيقاف (0). يتميز flip-flop أيضًا بحقيقة أنه يمكن تغيير الحالة عن طريق تطبيق إشارة على إدخال تحكم. عند إيقاف التشغيل ، يتذكر الجهاز حالته السابقة.
لكل هذه الوظائف ، يمكن لـ flip-flop تخزين جزء واحد فقط من 0 معلومات. يُعرف كل هذا بالمنطق المتسلسل. للجهاز العديد من التطبيقات ، بما في ذلك عد النبضات ومزامنة إشارات الإدخال ذات التوقيت المتغير مع إشارة توقيت مرجعية.
يمكن أن يتم تشغيل التقليب على المستوى أو تحريك الحافة. تتخبط التقلبات التي يتم تشغيلها على مستوى غير متزامنة ، في حين يتم تسجيل زحافات الحافة التي يتم تشغيلها. تتكون جميع النعال من بوابات.
الأنظمة المتزامنة مسجلة بالضرورة. تتجاهل flip-flops المكونة مدخلاتها ، إلا عند انتقال إشارة الساعة أو النبض. بعد ذلك ، يقوم flip-flop إما بتغيير إشارة الخرج الخاصة به أو الاحتفاظ بها ، اعتمادًا على قيم إشارات الإدخال عند الانتقال. قد يعكسون الناتج عند حافة الساعة الصاعدة أو الهابطة.
يجب أن يكون مكبر الصوت غير مقلوب. يمكن تحقيق ذلك عن طريق تعاقب عدد زوجي من المراحل المقلوبة.
التقلبات الشائعة هي إعادة الضبط (SR) والتأخير (D) والتبديل. أبسط هذه الأنواع هو SR ، والذي تم إنشاؤه بواسطة بوابتين NOR أو NAND متصالبتين.

في خدمة المصعد ، غالبًا ما ننظر إلى مجموعة محرك VFD. في الجزء العلوي والوسطى من VFD والمقوم وناقل التيار المستمر ، تكون الدوائر تناظرية. أخيرًا ، في مرحلة المعدل ثم إلى المحرك ، يكون رقميًا. يقول البعض أن فهم التناظرية أسهل ، بينما يرى البعض الآخر أن الرقمي أكثر منطقية. للعمل على مجموعة محرك VFD ، يلزم الإلمام بكليهما. VFD هو ما يعرف بجهاز الإشارة المختلطة.
لنبدأ عند إدخال VFD. يوجد محرك VFD والمحرك بشكل عام في غرفة الماكينة ما لم يكن التثبيت بدون غرفة ، وفي هذه الحالة يكون المحرك أعلى السيارة ووحدة التحكم في الحركة المقفلة و VFD موجودان في ممر الطابق العلوي.
في أي حال ، يوجد مغذي كهربائي مع حاوية فصل على مرأى من المحرك ويتم تغذية الطاقة القابلة للتحويل إلى VFD. غالبًا ما تتكون هذه الطاقة من مصدر ثلاثي الأطوار 480-V ، والذي يجب قياسه بعناية بواسطة مقياس الجهد غير المتصل للتأكد من أنه في حدود 3٪ من الجهد الاسمي أو 5٪ مع تشغيل المحرك بالكامل ، إذا كان ذلك ممكنًا . يتم وصف أدوات وإجراءات العمل بأمان في VFD في ما يلي.
يتكون قسم المعدل من ستة ثنائيات وثلاثة مكثفات ، يتم زيادتها أحيانًا بواسطة محاثات. يجب فحص هذه المكونات وتقييمها واستبدالها حسب الحاجة.
في نظام 480-V ، ينقل ناقل التيار المستمر 1.414 ضعف جهد الخط ، أي حوالي 678 فولت. كيف يكون هذا ممكنًا؟ الجواب البسيط هو أن الناتج من مقوم الموجة الكاملة يكون دائمًا أعلى من المدخلات. ما تبحث عنه هو تيار مستمر لطيف وصغير وخالي من التموج إذا كانت مرحلة العاكس والمحرك يعملان بشكل موثوق. تحقق من ناقل التيار المستمر باستخدام راسم الذبذبات أو الفولتميتر المحمول باليد والذي يعمل بالبطارية في وضع التيار المتردد. يجب أن تكون هذه الأدوات حساسة لشكل موجي صغير للتيار المتردد يركب على تيار مستمر عالي الجهد. إذا رأيت تموجًا ، فارجع إلى قسم المعدل وألق نظرة فاحصة على المكثفات وأي محث في الدائرة.
ثم انتقل إلى مرحلة العاكس. هنا ، الشيء الرئيسي الذي يحدث هو أن الجهد المستمر للتيار المستمر يتم تحويله إلى تيار مستمر نابض بتردد متغير ودورة عمل يمكن أن تنظم سرعة محرك التيار المتردد.
العديد من VFDs لديها قراءات تقوم بالإبلاغ عن حالة خطأ عن طريق رمز خطأ مثل "F3" ، والذي يمكن تفسيره من خلال الرجوع إلى دليل خدمة VFD. إذا كان مصدر الطاقة أو ناقل التيار المستمر معطلاً ، كما هو موضح أعلاه ، فسيتم التشخيص بشكل مباشر. تعد مرحلة العاكس أكثر تعقيدًا ، وفي بعض الأحيان يكون الحل السريع والسهل هو استبدال لوحة (لوحات) الدائرة. قد يكون هذا مكلفًا للغاية ، لكن الأولوية في إصلاح المصعد هي تشغيل النظام وتشغيله بأمان في أسرع وقت ممكن.
في قسم العاكس ، قد تكون هناك بعض المضاعفات بسبب تكاثر الأجراس والصفارات ، والتي يجب توثيقها في دليل الخدمة. ومع ذلك ، فإن النظام الأساسي سهل الفهم إلى حد ما.
على سبيل الخلفية ، لعقود عديدة ، استخدمت المصاعد الكهربائية محركات DC فقط ، حتى بعد إدخال محرك نيكولا تيسلا الحثي ثلاثي الأطوار AC. يمكن عكس الدوران بسهولة عن طريق تبديل اثنين من الموصلات ثلاثية الطور ، لكن التحكم في السرعة كان أسهل بكثير في محرك التيار المستمر ، حيث كان الأمر بسيطًا لتنظيم الجهد إلى المحرك. كانت سرعة محرك التيار المتردد مشكلة ، لأن تقليل الجهد تسبب في توقف المحرك وزيادة سخونته. هذا ، حتى الستينيات ، عندما تم تطوير VFD. وجد بعد ذلك أن سرعة محرك التيار المتردد يمكن تنظيمها بسهولة ، كما هو مطلوب للتوقف الأرضي السلس والتشغيل في وضع الفحص ، عن طريق ضبط التردد ودورة العمل في موجة مربعة بدلاً من الجهد فقط. يمكن تشغيل محرك التيار المتردد بسرعة أعلى من السرعة المقدرة إذا تم توفير محامل عالية السرعة وتبريد مناسب.
يغير قسم العاكس VFD التيار المباشر من ناقل التيار المستمر إلى موجة مربعة بتردد قابل للتعديل و / أو دورة عمل. عادة ، الطريقة التي تعمل بها هي إشارة تحكم من وحدة التحكم في الحركة يتم تطبيقها على محطات التحكم لستة MOSFETs صلبة الحالة تعرف باسم الثايرستور. هذه هي تبديل أشباه الموصلات القادرة على معالجة ما يصل إلى 2,000 فولت.
هناك أداتان أساسيتان وغير مكلفتان للغاية لإجراء التشخيص الرقمي هما مسبار المنطق الرقمي والنابض الرقمي. المسبار المنطقي عبارة عن أداة محمولة باليد مع قطب كهربائي ذي نقطة إبرة يمكن لمسه لأي نقطة في دائرة رقمية. يكتشف وجود أو عدم وجود نبضات رقمية ويميزها عن طريق مؤشرات LED مشفرة بالألوان. النابض هو أداة أخرى محمولة باليد مع قطب كهربائي ذي نقطة إبرة يمكن لمسه لأي نقطة في الدائرة الرقمية. يتم استخدامه لحقن إشارة رقمية إلى سلك أو طرف غير متصل بإدخال إشارة دخل بحيث يمكن تقييم تأثير تلك الدائرة أو المكون.
الأدوات المتخصصة مطلوبة للعمل وقياس الجهد والتيار في مجموعات محركات VFD. اعتمادًا على الجهد وتيار الأعطال المتاح ، قد تكون هناك حاجة إلى معدات الحماية الشخصية ، بدءًا من الخوذة والنظارات الواقية والقفازات ذات الجهد العالي إلى البدلات الكاملة. في بيئة صناعية أو تجارية ثقيلة مع بنك كبير من المصاعد ، يجب تمييز حاوية المعدات بالجهد وتيار الأعطال المتاح. ومع ذلك ، قد تكون المخاطر موجودة:
- قد يكون الملصق قديمًا ، على سبيل المثال ، ربما تمت ترقية الخدمة و / أو وحدة التغذية (وحدات التغذية) ، مما يزيد من تيار العطل دون تغيير الملصقات. بعد ذلك ، قم بترقية الملصقات.
- من الأفضل دائمًا إيقاف تشغيل الطاقة قبل الاقتراب من أي سيناريو للخطأ الحالي.
- حتى مع انقطاع التيار الكهربائي ، يمكن تخزين الفولتية الخطرة في مكثفات مكونة أو في سعة شاردة. هذا صحيح بشكل خاص في قسم مقوم VFD.
على عكس المقاومة ، لا يمكن قياس الجهد والتيار إلا على الدوائر النشطة. لذلك ، تعتبر أدوات القياس غير الملامسة ضرورية. نهج بعناية!
أسئلة تعزيز التعلم
استخدم أسئلة تعزيز التعلم أدناه للدراسة لامتحان تقييم التعليم المستمر المتاح عبر الإنترنت على كتب المصاعد أو على p. 117 من هذا العدد.
- ما هو نظام الإشارات المختلطة؟
- ما هو البيكسل؟
- كيف تختلف المجالات التناظرية والرقمية؟
- ما هو MOSFET؟
- ما نوعا MOSFETs المستخدمان في تكوين CMOS؟