مزایای استفاده از درایو

موتورهای الکتریکی به صورت گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. طبق آمارهای منتشر شده توسط کمپانی ABB بیش از 70 درصد برق مصرفی صنایع، توسط موتورها مصرف می شود. از سوی دیگر راه اندازی و کنترل موتورها به دلیل رفتار متفاوت آن ها با سایر مصرف کنندگان، چالش های جدی را به وجود می آورد. یکی از تجهیزات پرکاربرد برای کنترل عملکرد موتور الکتریکی درایو فرکانس متغیر یا VFD است. مزایای استفاده از درایو سبب شده است در صنایع مختلف با اقبال زیادی مواجه شود.

درایوها چالش های جریان هجومی و تکان های ناگهانی ناشی از شروع به کار مستقیم موتور را بر طرف می کنند. علاوه بر این می توانند نقش پررنگی در کاهش مصرف انرژی، کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری و افزایش عمر مفید سیستم داشته باشند. در این مقاله به بررسی مزایای استفاده از درایو برای کنترل عملکرد موتور الکتریکی خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید.

درایو چیست؟

 درایو یک دستگاه الکترونیکی است که به منظور کنترل عملکرد موتور الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه از تکنیک تغییر فرکانس برای کنترل عملکرد موتور الکتریکی بهره می برد. اساس کار درایوها تولید یک ولتاژ AC با فرکانس و ولتاژ قابل تنظیم است. با توجه به رابطه مستقیم فرکانس و سرعت چرخش موتور الکتریکی، با کنترل فرکانس می توان تعداد دور موتور را تنظیم کرد.

درایوها ابتدا ولتاژ AC ورودی را به DC  تبدیل می کنند. در مرحله بعد با استفاده از تکنیک های کلیدزنی ترانزیستورهای قدرت، یک ولتاژ AC تولید می شود. مشخصات ولتاژ AC تولید شده شامل فرکانس، ولتاژ و جریان توسط مدار کنترل درایو تنظیم می شود. قابلیت تنظیم مشخصات ولتاژ تحویل شده به موتور، از جمله مزایای استفاده از درایو است. درایوها با عناوین مختلفی در بازار شناخته می شوند که عبارتند از:

• درایو AC
• درایو فرکانس قابل تنظیم (AFD)
• درایو سرعت متغیر (VSD)
• درایو سرعت قابل تنظیم (ASD)
• اینورتر AC

درایوها یک انتخاب ایده آل برای مدیریت چالش های مربوط به راه اندازی موتور الکتریکی هستند. علاوه بر این درایوها تنها تجهیزاتی هستند که قابلیت کنترل عملکرد موتور الکتریکی را دارند. این قابلیت درایو به شما امکان می دهد کنترل دقیقی روی اجرای فرآیندها داشته باشید.

جزئیات بیشتر در مورد این تجهیزات را در مقاله درایو چیست؟ ببینید.

مزایای استفاده از درایو

بیایید در تونل زمان سعری به گذشته داشته باشیم! قبل از اختراع درایو یا به عبارت بهتر قبل از استفاده از درایو کنترل موتورها برای صنایع مختلف بسیار حائز اهمیت بوده است. یک نوار نقاله را در نظر بگیرید که باید محصولات را بین دو مرحله مختلف تولید جابجا کند. سرعت حرکت نوار نقاله باید متناسب با سرعت عملیاتی مرحله دوم باشد. سرعت بیشتر نوار نقاله سبب انجام ناقص یا نادرست عملیات مرحله دوم می شود و سرعت کم آن سبب انباشت محصول در ورودی مرحله دوم می شود.

برای غلبه بر این چالش لازم است سرعت نوار نقاله و در واقع سرعت موتوری که نوار را می چرخاند تنظیم شود. در گذشته از تجهیزات مکانیکی (گیربکس) برای تنظیم سرعت موتور استفاده می شد. به بیان دیگر موتور با دور نامی به کار خود ادامه می داد و به کمک گیربکس سرعت موتور کاهش پیدا می کرد. این تکنولوژی هنوز هم در بسیاری از صنایع قدیمی در حال استفاده است و پس از گذشت سال ها هنوز طرفداران خاص خود را دارد. با استفاده از درایو نیازی به گیربکس و … نیست. درایو قادر است با دقت بالایی سرعت موتور را تنظیم و ما را از مزایای زیر بهره مند کند:

بهینه سازی مصرف انرژی

از جمله مهمترین مزایای استفاده از درایو می توان به کاهش چشمگیر مصرف انرژی اشاره کرد. به عنوان مثال در کاتالوگ درایو زیمنس میزان مصرف انرژی تا بیش از 60 درصد برآورد شده است. درایوها با تطبیق سرعت موتور و بار واقعی، مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. این مزیت به ویژه برای کنترل بارهای با گشتاور متغیر مانند فن ها، پمپ ها، تسمه نقاله و بالابرها مفید است.

درایوها با کاهش جریان هجومی ناشی از راه اندازی موتور، و همچنین کارکرد موتور با سرعت کمتر در زمانی که بار سبک تر است، در مصرف انرژی صرفه جویی می کنند. علاوه بر این موتور با تعداد دور مورد نیاز کار می کند و نه با دور نامی! این موضوع نیز می تواند در کاهش مصرف انرژی موثر واقع شود.

بهبود کنترل فرآیند

استفاده از درایو امکان کنترل دقیق سرعت موتور را برای شما فراهم می کند. این قابلیت در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ضروری است. به عنوان مثال، اگر از درایو برای کنترل سرعت یک پمپ استفاده کنید، می توانید با تنظیم دقیق سرعت، جریان سیال را ثابت نگه دارید. تنظیم دقیق سرعت موتور متناسب با نیاز فرآیند از جمله مزایای استفاده از درایو است. به عنوان مثالی دیگر درایو می تواند سرعت تسمه نقاله را با دقت بالا تنظیم کند. این قابلیت برای اطمینان از اینکه محصولات در فواصل یکسان قرار دارند، ضروری است.

کاهش استرس مکانیکی

شروع به کار و توقف ناگهانی موتورها سبب وارد شدن استرس مکانیکی به بخش های متحرک سیستم می شود. تسمه ها، بلبرینگ ها و … بیشتر در معرض این قبیل آسیب ها قرار دارند. به عنوان نمونه ای دیگر از این چالش ها می توان به شروع به کار ناگهانی پمپ ها اشاره کرد. شروع به کار ناگهانی پمپ سبب افزایش ناگهانی فشار در لوله ها و آسیب های جدی به سیستم پایپینگ می شود.

درایوها با تنظیم دقیق عملکرد موتور نقش بسیار موثری در کاهش استرس مکانیکی سیستم دارند. این قابلیت عمر تجهیزات را افزایش داده و هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد. سافت استارتر از دیگر تجهیزاتی است که این قابلیت را به سیستم اضافه می کند.

مزایای استفاده از درایو، افزایش عمر موتور و سایر تجهیزات

تنش های مکانیکی و جریان هجومی راه اندازی نقش موثری در کاهش عمر مفید موتورها دارند. درایو با کنترل راه اندازی موتور و کاهش تولید گرما، عمر مفید موتورها را افزایش می دهد. این مساله به ویژه برای موتورهایی که در محیط های سخت استفاده می شوند مفید است. نتایج حاصل از یک تحقیق علمی نشان می دهد افزایش دمای موتور به میزان 10 درجه، عمر مفید آن را تا 50 درصد کاهش می دهد.

از سوی دیگر استفاده از درایو سایش تجهیزات متحرک و پارگی تسمه ها را کاهش می دهد. این موضوع منجر به افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری می شود.

افزایش راندمان موتور

افزایش راندمان موتور نیز از جمله مزایای استفاده از درایو برای کنترل موتور است. درایوها با بهینه سازی عملکرد موتور بر اساس بار و نیاز فرآیند، راندمان موتور را به میزان قابل توجهی افزایش می دهند. افزایش راندمان موتور منجر به کاهش مصرف انرژی و هزینه های انرژی سیستم می شود.

بهبود کنترل گشتاور

درایوها تنها تجهیزاتی هستند که امکان کنترل گشتاور موتور را فراهم می کنند. کنترل دقیق گشتاور در بسیاری از کاربردهای صنعتی ضروری است. این قابلیت درایو علاوه بر شخصی سازی کاربرد موتور متناسب با نیازهای پروژه و فرآیند مورد نظر، به کاهش زمان خرابی و بهبود کیفیت محصول کمک می کند.

کنترل و مانیتورینگ از راه دور

قابلیت کنترل و نظارت از راه دور از دیگر مزایای استفاده از درایو است. اغلب درایوها از پروتکل های صنعتی استاندارد پشتیبانی می کنند. در واقع با استفاده از درایو می توانید عملکرد موتور را از راه دور تنظیم و بر آن نظارت کنید. این موضوع علاوه بر بهبود کلی کنترل فرآیندها در سیستم، به بهبود کارایی و کاهش زمان خرابی سیستم کمک می کند.

کاهش هزینه انرژی و تعمیر و نگهداری

استفاده از درایو نقش موثری در کاهش هزینه های سیستم دارد. عدم نیاز به گیربکس و سایر تجهیزات وابسته برای کاهش سرعت موتور متناسب با نیاز فرآیند، هزینه های اولیه شما را کاهش می دهد. از سوی دیگر کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری، هزینه های جاری سیستم را کاهش می دهد. علاوه بر این درایوها نقش موثری در کاهش مصرف انرژی و در نتیجه کاهش هزینه انرژی سیستم دارند.

سایر مزایای استفاده از درایو

در راستای بهبود عملکرد و افزایش کارایی سیستم، استفاده از درایو می تواند بسیار راهگشا باشد. اما درایوها علاوه بر تمام موارد ذکر شده در بالا مزایای دیگری را نیز برای سیستم به ارمغان می آورند. از دیگر مزایای استفاده از درایو می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• بهبود ایمنی
• کاهش انتشار گازهای گلخانه ای
• افزایش انعطاف پذیری
• بهبود سازگاری سیستم

جمع بندی

به طور کلی، درایوها یک راه حل همه کاره و مقرون به صرفه برای کنترل موتورهای AC هستند. علاوه بر این استفاده از درایو مزایای زیادی برای سیستم دارد. مهمترین مزایای استفاده از درایو را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:

• صرفه جویی در مصرف انرژی
• بهبود کنترل فرآیند
• کاهش استرس مکانیکی
• افزایش عمر موتور
• افزایش راندمان موتور
• کنترل و نظارت از راه دور
• کاهش تعمیر و نگهداری
• افزایش طول عمر تجهیزات

این مزایای جذاب در سایه استفاده از محصولات مطمئن و انتخاب درایو مناسب قابل دسترسی است. ما در فروشگاه پناپ کالا انواع درایو اشنایدر و درایو زیمنس را با گارانتی اصالت کالا و خدمات پس از فروش عرضه می کنیم. همچنین کارشناسان خبره ما آماده پاسخگویی به سوالات شما هستند. همین الان با ما تماس بگیرید و درایو مورد نظرتان را سفارش دهید.