کنترل موتورهای الکتریکی یکی از چالش برانگیزترین بخش های اتوماسیون صنعتی است. کاربرد گسترده موتورها از یک سو و رفتار آن ها در لحظه شروع به کار و توقف از سوی دیگر، اهمیت این موضوع را بیشتر می کنند. برای کنترل موتور الکتریکی روش های مختلفی وجود دارد. یکی از این روشها استفاده از درایو یا اینورتر است.
درایوها صرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی و بهبود کنترل موتور را ارائه می کنند که آنها را به گزینه ای جذاب برای طیف گسترده ای از کاربردها تبدیل کرده است. با این حال، انبوهی از گزینه های مختلف در بازار موجود است که انتخاب درایو متناسب با نیاز پروژه را کمی سخت می کند. در ادامه این مقاله 7 پارامتر مهم را به شما معرفی می کنم که با در نظر گرفتن آن ها می توانید بهترین vfd را انتخاب کنید. پس با من همراه باشید.
مقدمه ای بر درایو فرکانس متغیر (VFD)
درایو فرکانس متغیر با نام های VFD (Variable Frequency Drive)، AC Drive و اینورتر نیز شناخته می شود. این دستگاه الکترونیکی قادر است سرعت و گشتاور موتور الکتریکی را کنترل کند. اساس کار درایوها تنظیم فرکانس و ولتاژ موتور الکتریکی است. VFD ها با تغییر سرعت موتور بر اساس نیاز بار، مصرف انرژی را بهینه کرده و کارایی سیستم های موتور محور را افزایش دهند.
درایوها ولتاژ AC ورودی را به یک ولتاژ DC صاف تبدیل می کنند. در مرحله بعد با کلیدزنی ترانزیستورهای قدرت، یک ولتاژ AC ثانویه تولید می کنند. فرکانس و سطح ولتاژ خروجی توسط مدار کنترل درایو تنظیم می شود. سرعت موتور با فرکانس ولتاژ تغذیه رابطه مستقیم دارد. VFD از همین واقعیت برای کنترل دور موتور استفاده می کند.
علاوه بر این درایوها قابلیت های دیگری نیز دارند که در مقاله ” درایو چیست و چه کاربردی دارد؟ ” به آن پرداخته شده است.
چرا انتخاب درایو مناسب ضروری است؟
درایوها نه تنها کنترل دقیق و هدفمند موتور را امکانپذیر می کنند، که استفاده از آن ها مزایای دیگری نیز برای سیستم به همراه دارد. به منظور بهره مند شدن از همه مزایای درایو، انتخاب درایو متناسب با نیاز پروژه ضروری است. علاوه بر این درایوی که قابلیت تامین نیازهای پروژه را ندارد، سبب توقف بیهوده خط و تحمیل هزینه های اضافی به سیستم می شود. با رعایت اصول و در نظر گرفتن پارامترهای کلیدی انتخاب که در ادامه به بررسی آن ها خواهم پرداخت، از مزایای زیر بهره مند می شوید:
- حداکثر صرفه جویی در مصرف انرژی
- کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری
- اطمینان از عملکرد روان تجهیزات موتوری
یک VFD نامناسب منجر به ناکارآمدی، خرابی زودرس تجهیزات و افزایش مصرف انرژی می شود. از این رو، توجه به پارامترهای مهم در زمان انتخاب ضروری است.
عوامل مهم در خرید درایو
با در نظر گرفتن پارامترهای زیر، می توانید بهترین گزینه درایو موجود را برای کاربرد مورد نظر انتخاب کنید. لازم به ذکر است در برخی کاربردهای خاص توجه به پارامترهای دیگری نیز ضروری است. در اینجا به پارامترهای عمومی که در همه پروژه ها باید در نظر بگیرید پرداخته ایم. برای انتخاب درایو متناسب با پروژه های خاص می توانید با کارشناسان با تجربه پناپ کالا تماس بگیرید.
1. نوع و مشخصات بار
کاربردهای مختلف ویژگی های بار متفاوتی دارند. از جمله این تفاوت ها می توان به گشتاور ثابت، گشتاور متغیر یا بارهای فن/پمپ و … اشاره کرد. تولید کنندگان مختلف درایوها را براساس کاربردهایشان دسته بندی می کنند. به عنوان مثال درایو V20 زیمنس برای کاربردهای پایه فن و پمپ و … مورد استفاده قرار می گیرد. در حالی که درایوهای سری S زیمنس کاربردهای متفاوتی دارند. درک رفتار مصرف کننده برای تعیین مشخصات صحیح VFD ضروری است.
2. جریان نامی
جریان نامی VFD یا به عبارت دیگر توان اینورتر باید با نیازهای موتور مطابقت داشته باشد تا از عملکرد بهینه اطمینان حاصل شود. بسیاری از کارشناسان معتقدند توان یا جریان نامی، مهمترین پارامتری است که در انتخاب درایو باید مورد توجه قرار بگیرد. لازم به ذکر است جریان نامی درایو باید متناسب با جریان بار کامل موتور (FCL) انتخاب شود. استفاده از درایو با جریان کم منجر به گرم شدن بیش از حد موتور می شود و جریان نامی ببش از حد نیاز راندمان کلی سیستم را کاهش می دهد.
3. ولتاژ ورودی و خروجی
هماهنگی ولتاژ ورودی و خروجی درایو با مشخصات منبع تغذیه و ولتاژ موتور ضروری است. در زمان انتخاب درایو این نکته را مد نظر قرار دهید.
4. اهمیت حالت های کنترل در انتخاب درایو
VFD ها حالت های کنترل مختلفی دارند که بسته به نوع کاربرد تغییر می کند. از جمله این روش ها می توان به کنترل برداری حلقه بسته و کنترل V/F اشاره کرد. درایوهایی که از روش کنترل برداری پشتیبانی می کنند، تنظیمات دقیقتری دارند و برای کاربردهایی که در آن دقت بیشتر مور نیاز است مناسبند. علاوه بر این الگوریتم های کنترلی متفاوتی در حالت های مختلف در نظر گرفته می شود که بین برندهای مختلف و حتی مدل های مختلف یک برند متفاوتند. درایوی را انتخاب کنید که به بهترین وجه با خواسته های برنامه شما مطابقت دارد.
5. میزان بهره وری انرژی
از جمله مزایای استفاده از درایوها، کاهش تلفات یا بهینه سازی مصرف انرژی است. درایوها مختلف بسته به تکنولوژی تولید و کیفیت طراحی، تلفات توان متفاوتی دارند. در انتخاب درایو به بازده انرژی آن دقت کنید. درایوی را انتخاب کنید که بهینه سازی توان بیشتری داشته باشد. با یک انتخاب درست می توان مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی را به میزان قابل توجهی کاهش داد.
6. حفاظت از موتور
درایوها در کنار قابلیت های کنترلی که دارند، در برابر برخی خطاهای رایج نیز از موتورها محافظت می کنند. درایوها قادرند در برابر خطاهایی مانند اضافه بار، اتصال کوتاه و اضافه ولتاژ از موتورها محافظت کنند. برخی از درایوهای موجود در بازار هیچ حفاظتی ارائه نمی کنند و برخی دیگر ممکن است حفاظت های بیشتری نیز ارائه کنند. با توجه به الزامات حفاظتی سیستم نسبت به انتخاب درایو مناسب اقدام کنید.
7. قابلیت برنامه ریزی و اتصال به شبکه
اتصال به شبکه اتوماسیون صنعتی مزایای زیادی دارد که از آن جمله می توان به عملکرد یکپارچه سیستم اشاره کرد. اتصال به شبکه مستلزم پشتیبانی از پروتکل های صنعتی استاندارد مانند پروفی نت و پروفی باس است. از سوی دیگر اتصال به شبکه برای برنامه ریزی درایو جهت کاربردهای مختلف را ضروری. عملکرد طبق برنامه امکان بهینه سازی و کنترل دقیق تر فرآیند را امکانپذیر می کند. متناسب با نیازهای پروژه، درایوی را انتخاب کنید که قابلیت برنامه ریزی و اتصال به سیستم سیستم کنترلی شما را داشته باشد.
جمع بندی
درایوها از جمله تجهیزات بسیار پرکاربرد در کنترل موتورهای الکتریکی هستند. درایوها نقش پررنگی در بهینه سازی مصرف انرژی و کنترل فرآیندهای کاری دارند. از جمله مواردی که بر عملکرد موثر درایوها تاثیر مستقیم می گذارد، انتخاب درایو مناسب است. با در نظر گرفتن 7 پارامتر مهم که در این مقاله به ان ها اشاره کردیم می توانید درایو مناسب را انتخاب کنید. برای خرید محصول و بهره مندی از مشاوره فنی رایگان، با کارشناسان پناپ کالا تماس بگیرید.