کنترل عملکرد موتور الکتریکی

موتورهای الکتریکی که به صورت سنتی یا اصطلاخا مستقیم کنترل می شوند، دو چالش اساسی دارند. اول اینکه در لحظه راه اندازی جریان بسیار بزرگی موسوم به جریان هجومی از مدار می کشند و تکانه های حرکتی شدیدی ایجاد می کنند. راه اندازی موتورهای بزرگ (با جریان نامی بالا) می تواند منجر به افت ولتاژ منبع و تکانه های شدید سبب آسیب به بخش های متحرک سیستم از جمله تسمه ها، بلبرینگ ها و … می شود.

از سوی دیگر موتورها در صورت تامین تغذیه، با جریان و سرعت نامی به کار خود ادامه می دهند. اما در اغلب کاربردها نیاز داریم موتور با سرعتی کمتر از سرعت نامی به کار خود ادامه دهد. در سیستم های سنتی برای کاهش سرعت موتور از گیربکس استفاده می شود. این روش علاوه بر هزینه راه اندازی و تعمیر و نگهداری گیربکس، هزینه برق مصرفی زیادی دارد.

برای غلبه بر همه چالش های بیان شده، یک راه حل ساده وجود دارد. استفاده از درایو فرکانس متغیر علاوه بر کنترل فرآیند راه اندازی و توقف ایمن موتور، کنترل دقیق عملکرد موتور در طول فرآیند را امکانپذیر می کند. درایو ATV 900 اشنایدر از جمله محصولات اشنایدر است که رنج توان بسیار کوچک تا توان های بیش از 2 مگاوات را پوشش می دهد.

درایو ATV 900 اشنایدر

سری آلتیوار 900 از جمله درایوهای پروسس اشنایدر است. Altivar Process مجموعه جدیدی از درایوهای سرعت متغیر اشنایدر است که در دو سری مختلف اکثر کاربردهای صنعتی را پوشش می دهد. هر کدام از این سری ها کاربرد متفاوتی دارند:

• سری ATV600 روی مدیریت و پردازش مایعات و صرفه جویی در مصرف انرژی متمرکز شده اند
• سری ATV900 بر حداکثر بهره وری، قابلیت های کنترل استثنایی موتور و سهولت ارتباط و اتصال متمرکز شده اند

درایوهای سری 900 بسته به نیاز مشتری و شرایط پروژه با سه پیکره بندی نصب دیواری، ایستاده روی زمین و بهینه سازی شده جهت نصب در کابینت عرضه می شوند. رنج توان انواع مختلف ATV 900 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.

در طراحی این سری از درایو های اشنایدر از روش های مدرن کنترل موتور استفاده شده است. روش جدید که کنترل برداری آبشار تطبیقی (Adaptive Cascade Vector Control) نام دارد، به صورت خلاصه ACVC نامیده می شود. این روش به نسبت روش های سنتی، دقت گشتاور و پاسخ دینامیکی بهتری را ارائه می کند. دنبال کردن مسیر دینامیکی و بهبود راندمان مصرف انرژی از دیگر مزایای این روش به حساب می آیند. استفاده از این روش در کنترل موتور سبب می شود درایو بتواند:

• محدودیت گشتاور را بهبود بخشد
• کنترل دقیق روی گشتاور داشته باشد
• گشتاور خروجی کاملا صاف باشد
• موتور با گشتاور پایدار عمل کند
• بدون در نظر گرفتن بار، موتور سریعتر به حالت پایدار برسد
• عملکرد گشتاور عالی در سرعت بالا امکانپذیر شود
• محدوده عملیات سرعت/گشتاور گسترده تر می شود

توابع کاربردی یکپارچه ATV 900

درایوهای فرآیند اشنایدر از توابع پیشرفته متعددی برای کاربردهای پیچیده در صنایع مختلف بهره می برند. در ادامه نگاهی گذرا خواهیم داشت بر توابع کاربردی مختلف درایو ATV 900 اشنایدر:

توابع پیشرفته

• کنترل موتور با کارایی بالا، با گشتاور اضافه تا 180 درصد در یک حلقه باز یا بسته
• کنترل موتورهای آسنکرون و سنکرون در تمام کلاس های بازدهی و مستقل از برند موتور
• کنترل موتورهای آهنربای دائم، موتورهای روتور کشویی مخروطی و موتور رلوکتانس
• پشتیبانی از پورت های ارتباطی یکپارچه EtherNet/IP و Modbus TCP
• استاندارد امنیت سایبری آشیل سطح 2
• ادغام هوشمند در سیستم های اتوماسیون فرآیند PlantStruxure و Foxboro Evo
• بهره وری انرژی بهینه شده با قابلیت تشخیص انحراف مصرف انرژی
• سازگاری با فرآیند به کمک توابع اختصاصی با طراحی ماژولار
• توابع ایمنی یکپارچه شده STO SIL3
• قابلیت Master/slave و اشتراک بار با قابلیت Drive-to-Drive:
  • به اشتراک گذاری گشتاور در کوپلینگ سخت
  • به اشتراک گذاری گشتاور در کوپلینگ الاستیک
• دسترسی به متن اسناد فنی از طریق کد QR پویا
• اندازه‌گیری‌های بی‌درنگ مداوم با ثبت تاریخ و درج منظم در داشبورد
• فعالیت های نگهداری پیش بینی کننده (مانند اندازه گیری دما با پروب PT100/1000، نظارت بر فن و غیره)

توابع اندازه گیری توان

درایوهای فرآیند Altivar بر اساس اندازه‌گیری ولتاژ موتور و منبع تغذیه، یک تابع اندازه‌گیری توان را با دقت 5 درصد ایجاد می کنند. خروجی ناشی از اجرای این تابع قابلیت های زیر را به درایو ATV 900 اشنایدر اضافه می کند:

• تشخیص جابجایی فرآیند به منظور حفظ قابلیت اطمینان از نصب در تمام طول عمر درایو
• ارائه اطلاعات مفید از عملکرد سیستم، با مقایسه انرژی مصرف شده و انرژی تولید شده به عنوان مثال جهت محاسبه مصرف انرژی خالص

به کمک این قابلیت کاربر می تواند توان ورودی، انرژی تولید شده و شاخص های کلیدی عملکرد را مستقیماً از درایو یا سیستم مدیریت فرآیند نظارت و تجزیه و تحلیل کنند.

عملکردهای ایمنی و نظارت

حفاظت از تجهیزات و پرسنل، یک اصل ضروری در صنایع مختلف است. 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. برای غلبه بر چالش های ایمنی رایج در محیط کار، درایو ATV 900 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
• 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

عملکردهای ایمنی این سری از درایوهای اشنایدر عبارتند از:

• عملکرد یکپارچه STO (گشتاور خاموش) SIL3/Ple
• نظارت بر عملکرد جهت محافظت سیستم در برابر سایش زودرس
• مطابقت با استانداردهای EN/IEC 61508، EN/ISO 13849 و IEC 61800-5-2

جمع بندی

درایو ATV 900 اشنایدر از جمله درایوهای فرآیند یا پروسس این تولید کننده خوشنام است که رنج گسترده توان 0.75 تا 2600 کیلووات را پوشش می دهد. در این درایو از روش پیشرفته (Adaptive Cascade Vector Control) ACVC برای کنترل موتور استفاده شده است که دقت کنترل را به میزان چشمگیری افزایش می دهد. توابع عملکردی پیشرفته این درایو را به گزینه ای مناسب برای اغلب کاربردها تبدیل کرده است. برای خرید درایو اشنایدر سری 900 با ضمانت اصالت کالا و خدمات پس از فروش، به فروشگاه پناپ کالا مراجعه کنید.