با دیجیتالی شدن فرآیند های صنعتی، ماشین سازان به راه حل هایی نیاز دارند که بتوانند به عنوان بخشی از سیستم های صنعتی موقعیت خود را تثبیت کنند. رویکرد ماشین سازان اغلب مکانیکی است لذا به راه حل هایی نیاز دارند ه که حداقل وابستگی به دانش الکتریکی را داشته باشد.
برند های مطرح تولید کننده درایو همچون اشنایدر و زیمنس در گروه هایی از محصولات خود نیازهای اصلی ماشین سازان را مرتفع نموده اند. درایو کنترل ماشین به عنوان یک تجهیز سفارشی سازی شده در کنترل موتور های الکتریکی ماشین سازان مورد استفاده قرار میگیرد.
در این محتوا با درایو کنترل ماشین بیشتر آشنا خواهیم شد.
درایو چیست؟
درایو فرکانس متغییر یا VFD یک تجهیز الکتریکی است که در راه اندازی و توقف موتور الکتریکی به منظور کنترل سرعت و گشتاور موتور مورد استفاده قرار می گیرد. موتورهای الکتریکی در زمان راه اندازی و توقف با چالش هایی مواجه هستند. جریان هجومی و گشتاور بالا می تواند به ساختار الکتریکی و مکانیکی موتور صدمه وارد کند.
VFD در ورودی خود ولتاژ ACبا فرکانس ثابت را دریافت می کند، سپس آن را با یکسوساز به DC تبدیل کرده و نهایتا آن را به صورت برق ACباز تولید می کند. برق AC تولید شده فرکانسی متغییر دارد و درایو با کنترل نسبت ولتاژ و فرکانس می تواند جریان هجومی را راه اندازی و گشتاور را کنترل کند.
درایو ها جامع ترین راه حل ها را در راه اندازی و کنترل موتورهای الکتریکی ارائه می دهند. روش های مختلفی که بر مبنای نوع کاربرد درایو سفارشی سازی می شوند. به طور مثال در موتور برخی فن ها بار پس از راه اندازی ثابت است و موتور بدون چالش به کار خود ادامه می دهد در این شرایط درایو کنترل فن با توابع کاربردی مخصوص مورد استفاده قرار می گیرد. درایو کنترل اکسترودر برای حل چالش کنترل حلقه بسته سرعت فرآیند و درایو کنترل بالابر برای حل چالش مدیریت گشتاور سفارشی سازی شده است.
درایو کنترل ماشین برای به حداقل رساندن نیاز کاربر به دانش الکتریکی با توابع کاربردی ویژه طراحی و تولید شده است. با ما همراه باشید تا با قابلیت های این درایو بیشتر آشنا شویم.
درایو کنترل ماشین
بازوهای صنعتی و ماشین های مکانیکی به کمک موتورهای الکتریکی به حرکت در می آیند. راه اندازی موتور ها با چالش هایی روبروست که برای رفع آن در راه اندازی و طی فرآیند سیستم نیاز به درایو فرکانس متغییر VFD هستیم.
درایو های کنترل ماشین، به ماشین سازان کمک می کند بتوانند تجهیزات و ربات های ماشینی خود را در سیستم های صنعتی به سرعت و آسان و با قابلیت اطمینان بالا راه اندازی کرده و از آن ها بهره برداری نمایند. مهم ترین چالشی که ماشین سازان با آن مواجه هستند کنترل موقعیت موتور الکتریکی است. درایو کنترل ماشین در انواع ماشین آلات صنعت بسته بندی، ماشین های حمل بر مبنای نوار های نقاله، ماشین آلات نخریسی در صنعت نساجی، کاتر ها و . . . نمونه هایی از درایو کنترل ماشین هستند.
استفاده از این درایو قابلیت های زیر را به همراه خواهد داشت:
- نصب و راه اندازی سریع
- کاهش مدت زمان تعمیر و نگهداری
- قابلیت کنترل موتور های الکتریکی که زیر بار سنگین کار میکنند
- به کاربردن استاندارد های سطح بالا به منظور سهولت در کاربری و استفاده آسان
- برد های مدار چاپی با قابلیت تحمل شرایط سخت با میزان گرد و غبار زیاد و درجه حرارت بالا
- ارائه پروتکل های ارتباطی مختلف متناسب با نیازهای ماشین آلات صنعتی که امکان مواجهه با رویکرد های تولید هوشمند را فراهم می کند
- امکان دسترسی به درایو از طریق اترنت و از راه دور
- کاهش قابل توجه مصرف انرژی
- توابع ویژه جهت تنظیم پروفایل
- تنظیم اتومات پارامترهای عملیاتی
- حفاظت های بالا از موتور و درایو
- قابلیت های پیشرفته در حذف نویز
- پروتکل های ارتباطی استاندارد
در ادامه با درایو کنترل ماشین اشنایدر و زیمنس که دو نمونه از بهترین درایو های کنترل ماشین در بازار هستند آشنا می شویم.
درایو کنترل ماشین اشنایدر
اشنایدر الکتریک یکی از تولید کنندگان پیشرو صنعتی در زمینه انواع تجهیزات برقی است. درایو یکی از محصولات این برند است که در خانواده آلیتوار اشنایدر قرار می گیرد. بر اساس اسناد فنی اشنایدر به طور کلی درایو در سه گروه طبقه بندی می شوند:
- درایو پیشرفته کنترل فرآیند Process
- درایو ویژه کنترل ماشین OEM
- درایو با کاربرد ساختمانی HVAC
درایوهای پیشرفته کنترل فرآیند و یا درایو پروسس به منظور انجام عملیات پیچیده صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. این درایو ها در گروه محصولات ATV600 وATV71 ، ATV900 قرار می گیرد. درایو های با کاربرد ساختمانی قابلیت های محدود تری دارند و در تجهیزات تهویه ساختمان به کار می روند. ATV212 شامل نمونه هایی از این محصولات است.
درایو های ویژه کنترل ماشین اشنایدر که برای رفع نیاز ماشین سازان طراحی شده است در سه گروه محصول ATV310 ، ATV 320 و ATV 340 به بازار عرضه میشود. در ادامه هر یک از این گروه محصول را مورد بررسی قرار می دهیم.
درایو اشنایدر ATV310
درایو ATV310 اشنایدر برای کنترل موتورهای سه فاز آسنکرون عرضه شده است. این VFD از جمله محصولات جدید شرکت اشنایدر است و برای کاربردهای مربوط به ماشین های صنعتی مناسب است.
درایو سرعت متغیر Easy Altivar 310 به صورت ویژه بر کاربردهای مربوط به ماشینهای صنعتی تمرکز کرده است. موتورهای آسنکرون سه فاز 460 …. 380 ولت با توان 0.5 تا 40 اسب بخار توسط این درایو قابل کنترل است.
این درایو سفارشی سازی شده دارای توابع کاربردی و توابع کنترلی مخصوصی است که به منظور استفاده در ماشین های صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
درایو اشنایدر ATV320
Altivar Machine ATV320 اشنایدر بهترین انتخاب برای کنترل حلقه باز موتورهای سه فاز سنکرون و آسنکرون است. رنج توان درایو 320 سه فاز بین 0.18 تا 15 کیلووات است. همچنین می توان در سیستم های تکفاز و در رنج توان 0.18 تا 2.2 کیلووات از آن بهره برد. این درایوها از منظر محل نصب به دو گروه مختلف تقسیم می شوند. استاندارد IP20 جهت نصب در داخل تابلو مورد استفاده قرار می گیرد.
درایوهای 320ATV در سایز کتابی و کامپکت با IP 21 مناسب نصب در کابین و تابلو عرضه می شوند. اگر نیاز به نصب درایو در خارج از تابلو برق دارید، درایو 320 با درجه حفاظت بالاتری نیاز دارید و ATV320 با IP66 مناسب است.
درایو اشنایدر ATV340
ATV340 درایو مناسب کاربردهای سنگین است. این درایو کارایی بالا، عملکردی مطمئن و قیمتی مناسب دارد. اشنایدر این محصول خود را از نوع سنگین کار با قابلیت و کارایی بالا معرفی کرده است. در طراحی این درایو از جدیدترین تکنولوژی های روز بهره برداری شده است.
آلتیوار 340 به دلیل طیف گسترده پروتکل های ارتباطی قابلیت ادغام با اغلب سیستم ها را دارد. رنج توان گسترده 0.75 تا 75 کیلووات را می توانید توسط این محصول مرود استفاده قرار دهید.
درایو کنترل ماشین زیمنس
VFD های زیمنس به صورت کلی در دو خانواده میکرومستر و سینامیکس دسته بندی می شوند. سینامیکس نسل جدید محصولات زیمنس است که با قابلیت های گسترده ارائه شده است.
زیمنس درایوهای فرکانس متغیر خود را در طیف گسترده ای از توان ها تولید کرده است. بدین ترتیب کارایی انرژی و بهره وری را به حداکثر رسانده است.
خانواده سینامیکس زیمنس اعضای مختلفی دارد. زیمنس به منظور طبقه بندی بهتر، محصولات خود را در سه سری V، G و S جای داده است. مهم ترین محصولات این خانواده ها عبارتند از :
در دیتا شیت درایو V20 به کاربرد کنترل ماشین این درایو اشاره شده است. در ادامه بیشتر با این درایو آشنا می شویم.
درایو V20 زیمنس
درایو V20 که با نام کنترل دور سینامیکس V20 زیمنس نیز شناخته می شود، یک ابزار جمع و جور ساده و مقرون به صرفه برای کنترل موتور ها است. این درایو از سری اینورترهای اقتصادی زیمنس است و ویژگی ها و مزایایی دارد که به ندرت در یک درایو پایه یافت می شود.
مشخصه اصلی اینورتر V20 زیمنس، زمان راه اندازی کوتاه، جابجایی آسان و صرفه جویی در مصرف انرژی است. این مبدل در 9 سایز مختلف تولید و محدوده توان 0.12 تا 30 کیلو وات (0.16 تا 40 اسب بخار) را پوشش می دهد. نمونه های تکفاز این درایو در رنج 0.12 تا 3 کیلووات و نمونه های سه فاز درایو V20 زیمنس در رنج توان 0.37 تا 30 کیلووات عرضه می شوند.
در صورت نیاز به قابلیت های بیشتر، می توانید از لوازم جانبی استاندارد آن استفاده کنید. به عنوان مثال می توانید از مانیتور درایو V20 برای کنترل درایو از بیرون تابلو برق استفاده کنید. یا به کمک ACCESS CONTROL می توانید درایو را به اینترنت متصل و از راه دور آن را مدیریت کنید.
جمع بندی
درایو کنترل ماشین با در نظر گرفتن نیاز های ماشین سازان به بازار ارائه شده است. برند اشنایدر و زیمنس به عنوان دو نمونه از بهترین و با کیفیت ترین تولید کنندگان تجهیزات صنعتی در سبد محصولات خود درایو کنترل ماشین را نیز گنجانده اند.
ATV310، ATV320 و ATV340 از اشنایدر الکتریک و همچنین درایو V20 زیمنس نمونه هایی از این محصولات هستند.