عملکرد پایدارو افزایش بهره وری انرژی از جمله چالش های اصلی سیستم های الکتریکی به ویژه در حوزه صنعتی است. با توجه به کاربرد گسترده موتورها در صنایع مختلف، کنترل بهینه عملکرد آن ها سبب بهبود راندمان کلی سیستم می شود. با استفاده از درایوهای سرعت متغیر Altivar اشنایدر می توانید بهره وری انرژی و پایداری سیستم را افزایش دهید.
درایو ATV 600 اشنایدر که با نام آلتیوار 600 نیز شناخته می شود، به منظور استفاده در کاربردهای کنترل فرآیند صنایع نفت و گاز و معادن طراحی شده اند. رنج توان گسترده در کنار عملکرد پایدار و سایر مزایا، این درایوها را به گزینه ای ایده آل برای اغلب کاربردهای تبدیل کرده است. در ادامه به بررسی این خانواده درایو پرکاربرد خواهیم پرداخت. با من همراه باشید.
درایو اشنایدر
اشنایدر درایوهای آلتیوار را براساس نوع کاربرد، در سه گروه کنترل فرآیند (پروسس)، ساختمانی (HVAC) و کنترل ماشین (OEM) دسته بندی می کند. هر کدام از این درایوها کاربرد متفاوتی دارند. به عنوان مثال درایوهای ATV 212 اشنایدر از جمله درایوهای مورد استفاده در کاربردهای ساختمانی (HVAC) هستند. از جمله درایوهای مورد استفاده برای کنترل ماشین ها نیز می توان سری درایو ATV 340 اشنایدر را نام برد که در کاربردهای سنگین و تا رنج توان 75 کیلووات قابل استفاده هستند.
Altivar Process مجموعه جدیدی از درایوهای سرعت متغیر اشنایدر است که اکثر کاربردهای صنعتی را پوشش می دهد. درایوهای کنترل فرآیند یا پروسس به منظور انجام عملیات پیچیده ماشینکاری مورد استفاده قرار می گیرند. درایوهای این خانواده براساس کاربرد در دو سری مختلف دسته بندی شده اند:
- درایو ATV 600 اشنایدر: متمرکز بر کنترل فرآیند، مدیریت مایعات و صرفه جویی در مصرف انرژی
- درایو ATV 900 اشنایدر: تمرکز روی حداکثر بهره وری و کنترل دقیق عملکرد موتور
درایوهای کنترل فرآیند متناسب با توان و درجه حفاظتی در سه فریم مختلف عرضه می شوند.
درایو ATV 600 اشنایدر
درایوهای سری 600 در سه پیکره بندی متفاوت نصب دیواری، ایستاده روی زمین و قابل نصب در تابلو برق عرضه می شوند. بسته به نیاز مشتری، شرایط پروژه و البته رنج توان هر پیکره بندی می توانید گزینه مناسب را انتخاب کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه به مقاله راهنمای انتخاب درایو مراجعه کنید.
رنج توان انواع مختلف درایو ATV 600 اشنایدر متفاوت و به صورت زیر است:
- نمونه های نصب دیواری رنج توان 0.75 تا 315 کیلووات را پوشش می دهند.
- نمونه های ایستاده روی زمین و تابلویی رنج توان 0.75 تا 2600 کیلووات را پوشش می دهند.
این درایوها از روش جدید کنترل برداری آبشار تطبیقی (Adaptive Cascade Vector Control) که به صورت خلاصه ACVC نامیده می شود جهت بهبود عملکرد موتور استفاده می کنند. این روش کنترلی جدید دقت کنترل گشتاور و پاسخ دینامیکی درایو را نسبت روش های سنتی بهبود داده است. از سوی دیگر این روش کنترلی دنبال کردن مسیر را ممکن و بهبود راندمان مصرف انرژی را به ارمغان می آورد. استفاده از این روش برای کنترل موتور قابلیت های زیر را به درایو اضافه کرده است:
- کنترل دقیق روی گشتاور
- گشتاور خروجی کاملا یکنواخت و پایدار
- افزایش سرعت (کاهش زمان) رسیدن موتور به حالت پایدار
- عملکرد گشتاور عالی در سرعت بالا
- گسترده تر شدن محدوده عملیات سرعت/گشتاور
خانواده ATV 600 اشنایدر به سه زیر شاخه مختلف تقسیم می شود. هدف از این تقسیمات تخصصی تر کردن درایوها متناسب با کاربردهای مورد انتظار کاربر است. در ادامه جزئیات بیشتری در مورد هر خانواده بیان خواهیم کرد.
درایو ATV 630 اشنایدر
درایوهای ATV630 در دو دسته 630 و 630 F قرار می گیرند. دسته 630 با استاندارد IP21 عرضه می شوند و از نوع نصب دیواری هستند. سریF به صورت ایستاده مورد استفاده قرار می گیرند. رنج توان این درایوها براساس ولتاژ ورودی متفاوت است. به عنوان مثال رنج توان خانواده 630 در ولتاژ 380 تا 480 ولت بین 0.75 تا 315 کیلووات است. اما سری F در ولتاژ 380 تا 440 ولت رنج توان 110 تا 315 کیلووات را پوشش می دهد. این درایوهای پیشرفته برای کاربردهای جابجایی سیال و گاز یک انتخاب ایده آل هستند. قابلیت نظارت بر مصرف انرژی، مدیریت اطلاعات و بهینه سازی فرآیند در این درایوها گنجانده شده است. درایو ATV 630 اشنایدر برای کنترل موتورهای سه فاز سنکرون و آسنکرون در کاربردهای آب و فاضلاب، نفت و گاز، معادن و فلزات، غذا و نوشیدنی مورد استفاده قرار می گیرند.
درایو ATV 610 اشنایدر
درایو Altivar 610اشنایدر برای کنترل موتورهای سه فاز در رنج توان 0.75 تا 160 کیلو وات مناسب است. ولتاژ کاری این درایو بین 380 تا 460 ولت است. اینورتر 610 اشنایدر با بهینه سازی مصرف انرژی و راحتی کاربر، به بهبود عملکرد تجهیزات و کاهش هزینه های عملیاتی کمک می کند. این عضو خانواده درایو ATV 600 اشنایدر از یک ماژول ارتباطی جهت ادغام یکپارچه با سیستم اتوماسیون پشتیبانی می کند. درایو ATV 610 اشنایدردارای ورودی / خروجی های استاندارد قابل تنظیم مختلف است که سازگاری درایو با برنامه های مختلف را تسهیل می کند. این درایوها در واقع یک راه حل Plug & Play هستند و پارامترهای عملیاتی به صورت از پیش تنظیم شده روی آن ها بارگذاری می شود. درایوهای 610 برای استفاده در کاربردهای استاندارد زیر مناسب است:
- تاسیسات آب و فاضلاب
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- کاربردهای مدیریت فرآیند و ماشین آلات
- سیستم های مدیریت ساختمان
آخرین عضو این خانواده درایو ATV 650 اشنایدر است که برای کنترل فرآیند مورد استفاده قرار می گیرد.
درایو ATV 650 اشنایدر
مدار الکترونیکی درایو ها (مبدل فرکانس) از دو قسمت قدرت و کنترل تشکیل شده است. قسمت قدرت معمولاً بر روی تریستورها یا ترانزیستورها کار می کند. بخش کنترل بر روی ریزپردازنده های دیجیتال اجرا می شود و کنترل کلیدهای الکترونیکی قدرت و همچنین تعداد زیادی از وظایف دیگر (کنترل، تشخیص، حفاظت) را بر عهده دارد.
Schneider ATV 650 نام خانواده ای ازدرایو های برند اشنایدر است که کلاس حفاظت عایقی بالایی دارند و به منظور انجام فرآیندهای پیچیده طراحی شده اند. محصولات این خانواده بر اساس توان به دو گروه تقسیم می شود:
>75 -90 KW با درجه IP55>110-315KW/150-500KW با درجه IP54
درایو با کلاس عایقی IP55 بیانگر حفاظت در برابر عوامل محیطی، نفوذ گرد و غبار و آب پرفشار است. درجه IP بالا به این معناست که نیاز به نصب داخل محفظه یا تابلو برق نیست و امکان نصب بر روی دیوار را دارد.
درایو ATV 650 اشنایدر از اعضای خانواده آلتیوار 600 است که به منظور کنترل موتورهای سه فاز آسنکرون و سنکرون در فرآیندهای تامین آب و سایر فرآیندهای صنعتی که نیاز به قابلیت های پیشرفته و عملکردهای ویژه دارند، به کار می رود.
درایو سرعت متغیر Schneider ATV 650 یک الگوریتم حفاظت از موتور الکتریکی در برابر اضافه ولتاژ را به صورت ویژه ارائه می دهد. این الگوریتم دامنه پالس ها را کاهش و طول خط اتصال را افزایش می دهد. به بیان ساده این الگوریتم ، انحرافات تصادفی و جزئی را در فرکانس کلاک PWM سوئیچ ها در یک فرکانس سوئیچینگ ثابت پیاده سازی می کند.
درایوهای سرعت متغیر Altivar Process ATV650 برای کنترل موتورهای سه فاز آسنکرون و سنکرون در صنایعی زیر به کار می رود:
- تصفیه آب
- تامین آب و فاضلاب
- صنعت نفت و گاز
- متالورژی و معدن
- صنایع غذایی
برگه اطلاعات فنی درایو آلتیوار اشنایدر 650 عملکردهای زیر را ارائه می دهد:
- دقت اندازه گیری مصرف انرژی با خطای کمتر از 5%
- نظارت بر انحراف انرژی مصرفی سیستم از مقدار اسمی.
- درایوهای سرعت متغیر Altivar ATV 650 با IP55برای موتورهای آسنکرون و سنکرون دارای عملکردهای اختصاصی برای کنترل پمپ هستند.
- ولتاژ 200/240 ولت – از 7.5 تا 22 کیلو وات، ولتاژ 380/480 ولت – از 7.5 تا 90 کیلو وات، 690 ولت برای 1500 کیلو وات.
- پروتکل های داخلی: اترنت، Modbus TCP، Modbus RTU.
- پروتکل هایی که به صورت آپشن ارائه شده اند :
اترنت IP/Modbus TCP
پورت DeviceNet
CANopen
Profibus & ProfiNet
- امکان وارد کردن مشخصات واقعی پمپ برای محاسبه نقطه عملکرد بهینه.
- نظارت بر واحد پمپاژ بر اساس کنترل نقطه عملیاتی واقعی.
- محاسبه دبی مورد انتظار بدون استفاده از سنسور.
- نمایش مقادیر در واحدهای کاربر به عنوان مثال m3/h، kWh/m3.
- محدودیت اضافه ولتاژ در پایانه های موتور.
- دسترسی به اسناد فنی از طریق کد QR پویا.
- اندازه گیری در زمان واقعی با داشبورد قابل تنظیم.
- عملکردهای هشدار تعمیر و نگهداری مانند کنترل دما با پروب های PT100/1000، نظارت بر زمان کارکرد فن.
توابع کاربردی درایو آلتیوار 600
یکی از تفاوت های اصلی درایوهای عرضه شده برای کاربردهای مختلف، توابع کاربردی یا عملیاتی قابل تعریف برای آن هاست. درایوهای کنترل فرآیند اشنایدر توابع متعددی دارند که آن ها را برای کاربردهای پیچیده صنایع مختلف مناسب می کند. برخی از توابع کاربردی درایو ATV 600 اشنایدر را در ادامه مورد بررسی قرار خواهیم داد:
توابع پیشرفته
- اندازه گیری دقیق و نظارت بر مصرف انرژی سیستم (انحراف < 5٪)
- پشتیبانی از اترنت با دسترسی مستقیم جهت پیکربندی و نظارت بر سیستم
- ادغام منحنی های عملکرد واقعی پمپ برای بهینه سازی نقطه عملیاتی
- نظارت بهینه بر عملکرد پمپ مطابق با نقطه عملیاتی واقعی
- تخمین نرخ جریان بدون نیاز به سنسور
- نمایش پارامترهای اندازه‌گیری شده در واحدهای کاری (به عنوان مثال m3/h، kWh/m3)
- محدود کردن اضافه ولتاژ در پایانه های موتور
- دسترسی مستقیم به اسناد فنی متنی از طریق کد QR پویا
- اندازه‌گیری پارامترها به صورت بی‌درنگ ومداوم یا در تاریخ خواسته شده با قابلیت تنظیم از طریق داشبورد
- ردیابی تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده و پیشگیرانه (مانند اندازه گیری دما با پروب PT100/1000 جهت نظارت بر عملکرد فن)
توابع اندازه گیری توان
درایوهای کنترل فرآیند ATV 600 اشنایدر با اندازه‌گیری ولتاژ موتور و منبع تغذیه، یک تابع اندازه‌گیری توان با دقت 5 درصد تولید می‌کنند. در هر زمان درایو به کمک این تابع، شرایط ولتاژ منبع و موتور را تحت نظارت قرار داده و قابلیت های زیر را ایجاد می کند:
- تشخیص اجرای صحیح فرآیند و قابلیت اطمینان عملکرد در تمام طول عمر درایو
- استخراج اطلاعات مفید مربوط به عملکرد سیستم، با مقایسه انرژی مصرف شده و انرژی تولید شده از قبیل مصرف انرژی خالص (کیلووات ساعت بر متر مکعب)
این توابع کاربر را قادر می سازد توان ورودی، انرژی تولید شده و سایر شاخص های کلیدی عملکرد را مستقیماً از درایو یا سیستم مدیریت و نظارت بر فرآیند دریافت و تجزیه و تحلیل کند.
عملکردهای ایمنی و نظارتی
وارد آمدن آسیب به پرسنل و دستگاه ها می توان خسارات جبران ناپذیری را برای مجموعه به ارمغان بیاورد که توقف تولید یکی از آن هاست. به همین دلیل حفاظت از تجهیزات و پرسنل، در صنایع مختلف بسیار ضروری است. برای غلبه بر چالش های ایمنی محیط کار، درایو ATV 600 اشنایدر عملکرد ایمنی STO و عملکردهای نظارتی متعددی را ارائه می کند. این عمکلردها مزایای زیر را به ارمغان می آورد:
- صرفه جویی در زمان طراحی، نصب و انطباق
- مصرف کمتر کابل و قطعات جانبی
- بهینه سازی فضای نصب
- سهولت راه اندازی ماشین ها
- بهبود عملکرد تعمیر و نگهداری، کاهش زمان مداخله و زمان خرابی
- بهینه سازی شرایط برای انجام عملیات تعمیر و نگهداری
- عملکرد یکپارچه STO (گشتاور خاموش) SIL3/Ple
- نظارت بر عملکرد و محافظت بخش های متحرک و تسمه ها در برابر سایش
- مطابقت با استانداردهای EN/IEC 61508، EN/ISO 13849 و IEC 61800-5-2
- نظارت بر سیکل های پمپاژ
- راه اندازی و توقف پمپ های گریز از مرکز
- نظارت بر چرخه های شروع (تعداد شروع در ساعت)
- تمیز کردن پمپ ها با معکوس کردن جهت جریان (ضد گرفتگی)
