ایران پرتو

نمایندگی فروش محصولات زیمنس

VFD چیست ، چگونه کار می کند؟

درایو کنترل دور موتور

VFD چیست ، چگونه کار می کند؟

در ابتدا درمورد اینورترها صحبت می کنیم زیرا یکی از قسمت های پر اهمیت درایوها بخش اینورتر آن می باشد. به زبان ساده اینورتر مبدلی است که جریان مستقیم DC را به جریان متاوب AC تبدیل می کند. در اصل عملکرد اینورترها دقیقا برعکس یکسوکننده ها می باشد. درایورموتور یا کنترل کننده موتور یک کنترل کننده موتور یک دستگاه الکترونیکی است که معمولا به شکل یک مدار بدون پوشش و محفظه است و در اصل واسطه بین میکروکنترلر، یک منبع تغذیه یا باتری و موتورها عمل می کند.

انواع کنترل کننده های موتور

کنترل کننده موتور های DC با جاروبک : این کنترل‌کننده‌ها مختص موتورهای DC، موتورهای DC گیربکس‌دار و بیشتر موتورها یا عملگرهای خطی است.
کنترل کننده موتور های بدون جاروبک DC: موتور های بدون جاروبک DC از این کنترل کننده‌ها استفاده می کنند.
کنترل کننده Servoموتور : همان طور که از اسم این م.ت.رها پیدا است برای سرو موتور ها مورد استفاده است.
کنترل کننده موتور های پله ای: موتور های تک قطبی یا دوقطبی پله ای بسته به نوع آن ها از این استفاده می کنند.

خرید سافت استارتر زینمس

VFDچیست؟

VFD مخفف Variable Frequency Drive به عنوان درایو AC و اینورتر شناخته می شود. از این قطعه برای ایجاد سرعت متغیر در موتور AC استفاده می شود. VFDیک نوآوری برای موتورهای متناوب است. موتور القایی AC می تواند با تغییر فرکانس ولتاژ مورد استفاده برای تأمین انرژی ، سرعت خود را تغییر دهد. این بدان معنی است که اگر ولتاژ وارد شده به موتور AC 50 هرتز باشد موتور با سرعت نامی کار می کند. اگر فرکانس بالاتر از 50 هرتز باشد، موتور سریعتر از سرعت نامی آن کار می کند و اگر فرکانس ولتاژ تغذیه کمتر از 50 هرتز باشد ، موتور کندتر از سرعت نامی آن کار می کند. این کنترل کننده الکترونیکی به طور خاص برای تغییر فرکانس ولتاژ ارائه شده به موتور القایی طراحی شده است.این کنترل کننده نام های دیگری نیز دارد:

درایو سرعت متغیر
درایو فرکانس قابل تنظیم
میکرودرایور
درایو سرعت قابل تنظیم
درایو AC
اینورتر
اجزای VFD
موتور AC
کنترل کننده
رابط اپراتور

تاریخچه درایوهای فرکانس متغیر

یکی ازهیجان انگیزترین اختراعات بشر در طول تاریخ، موتورهای AC سه فاز توسط تسلا بوده است که مهم ترین ویژگی آن صرفه جویی در مصرف انرژی است.عیب این موتورها در آن است که تنها با یک سرعت کار می کنند بنابراین باید به نحوی این مشکل برطرف می شد و سرعت موتور با توجه به فرکانس ورودی تنظیم می شد.در سال 1980 درایوهای فرکانس های متغیر یا همان VFDها برای رفع این مشکل معرفی شدند.در دهه 1960 ، VFD ها دارای اجزای حالت جامد نسبتاً کوچکی بودند که میزان جریان VFD را برای موتور محدود می کرد.. هنگامی که ترانزیستورهای بزرگتر در دهه 1980 در دسترس قرار گرفتند ، VFD ها امکان کنترل سرعت بر روی بزرگترین موتورها را فراهم کردند. قدیمی ترین VFD ها از تقویت کننده های خطی برای کنترل پارامترها استفاده می کردند. ورود ریزپردازنده های پیشرفته به VFD این امکان را داده است که به عنوان دستگاهی کاملاً همه کاره عمل کند که نه تنها سرعت موتور را کنترل می کند ، بلکه در برابر افزایش جریان و رطوبت محافظت می کند. امروزه VFD توانایی کنترل سرعت موتور ، جهت چرخش شفت موتور ، گشتاور موتور را دارد . VFD های جدید دارای پارامترهای مختلفی هستند که می توانند توسط سیستم کنترل شده با ریزپردازنده دیگری مانند (PLC) بارگیری شوند. این VFD ها در اندازه های کوچکتر که مقرون به صرفه بوده و فضای کمتری نیز اشغال می کنند.

نحوه کار درایو فرکانس متغیر

اولین طبقه درایو AC فرکانس متغیر، یا VFD، کانورتر است. کانورتر یا مبدل شامل ۶ عدد دیود است. همانطور که میدانیم وظیفه دیود یکسوسازی است در نتیجه این دیودها اجازه می دهند جریان فقط در یک جهت پیکان جاری شود. برای مثال، هنگامیکه ولتاژ فاز A مثبت تر از ولتاژ فازهای B یا C است آنگاه دیود آن باز شده و جریان برقرار می شود. هنگامیکه فاز B مثبت تر از فاز A شود سپس دیود فاز B باز خواهد شد و فاز A بسته می شود. این موضوع برای دیودهایی که در بخش منفی باس قرار دارند نیز برقرار و صادق است. بدینسان، ما با خاموش و روشن شدن هر دیود ۶ پالس جریان را داریم. این روش VFD شش پالس نامیده می شود، که ترکیب استاندارد برای درایوهای فرکانس متغیر جریان است.

می توانیم با اضافه کردن یک خازن بر روی از ریپل خلاص شویم. یک خازن مانند یک مخزن عمل می کند. این خازن ریپل AC را جذب کرده و یک ولتاژ صاف تحویل می دهد. خروجی از VFD یک شکل موج مستطیل شکل است VFD ها خروجی سینوسی تولید نمی کنند.

خرید کنتاکتور زیمنس

کاربرد درایو VSD

سرعت درایو را با سرعت مورد نیاز فرآیند منطبق می کند.
گشتاور درایو را با گشتاور مورد نیاز فرآیند منطبق می کند.
افزایش راندمان
صرفه جویی در مصرف انرژی عمدتاً اصطلاحات VFD و VSD را می‌توان به‌جای یکدیگر به کار برد.

 

مزایایVFD چیست ؟

1.صرفه جویی در هزینه ها

2.کاهش مصرف انرژی

3.افزایش محصولات

4.افزایش عمر قطعات

5.کاهش نیاز به تعمیرات و نگهداری

چرا VFD نیاز به تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد؟

اضافه بارهای حرارتی الکتریکی
کم بودن ولتاژ
بالا بودن ولتاژ
حفاظت فاز

VVVF

اصطلاح VVFDبه درایوفرکانس متغیر ولتاژ متغیر مربوط می شود و اغلب برای صنایع استخراج مواد معدنی و صنعت اسانسور استفاده می شود .

درایو کنترل دور موتور
درایو کنترل دور موتور

انواع VFD

1. نوع VCI
VSI مخفف اینورتر منبع ولتاژ (Voltage-source inverter) و رایج ترین نوع درایور فرکانس متغیر (variable-frequency drive ) است. در این نوع VFD ها ، از یک پل دیود ساده برای تبدیل سیگنال AC به سیگنال DC استفاده می شود و از یک خازن برای ذخیره انرژی استفاده می شود. مدار سوئیچینگ اینورتر از انرژی ذخیره شده در خازن استفاده می کند و خروجی را تأمین می کند.

مزایای نوعVCI

طراحی ساده
امکانات کنترل موتور چند برابر است.
محدوده ی سرعت مناسب
از نظر تولید و نصب، مقرون به صرفه است.
معایب نوع VCI
به دلیل اثر گشتاور cogging ، بار موتور در طول شروع و توقف ، تکان می خورد.
ایجاد انواع هارمونیک در خروجی
اگر سرعت موتور کنترل شود یا کاهش یابد ، ضریب توان کلی تا حد زیادی مختل می شود ک منجر به ضعیف شدن ضریب توان می شود.
ایجاد نویز و صدا در خروجی
نوع CSI
CSI مخفف اینورتر منبع جریان (current source inverter) است و در آن ساختار به جای ولتاژ به جریان وابسته است. همچنین در مورد CSI به جای یکسو کننده پل دیود از مبدل پل تریستور (SCR)استفاده می شود. انرژی خروجی با استفاده از القاگر های سری به عنوان جایگزین خازن ها برای خروجی جریان هموار فیلتر می شود. نوع CSI از VFD ها مانند ژنراتور جریان ثابت عمل می کنند. به جای موج مربعی از ولتاژ ، نوع CSI از VFD ها قادر به ارائه موج مربع جریان هستند.

مزایای CSI

دارای قابلیت اطمینان بالا
از موتورهای القایی با اسب بخار بالاتر پشتیبانی می کند.
طراحی ساده

خرید کلید حرارتی زیمنس

معایب CSI

ضریب توان کلی ضعیف است ، به خصوص در RPM کم.
اثر Cogging وجود دارد و می تواند در هنگام کار، لرزش محور موتور را بگیرد.
از نظر VSI، مناسب برای عملکردهای چند موتوره نیست.

نحوه انتخاب اینورتر:

1. اندازه ی موتور

2. اسب بخار

3. پلاک موتور

4. درجه ی عایق بندی موتور

5.از خنک شدن درست موتور در سرعت های پایین اطمینان حاصل کنید.

6. طول کابل خروجی نباید خیلی بلند نباشد تا ولتاژ در بدنه موتور و کابل ذخیره نشود.

VSD یا درایو سرعت متغیر تجهیزی است که برای کنترل سرعت ماشین ها مورد استفاده قرار می گیرد. بسیاری از فرآیندهای صنعتی بر حسب نیاز در سرعت های مختلفی به کار گرفته می شوند. زمانی که شرایط فرآیند نیازمند تنظیم جریان یک پمپ، فن و … باشد درایو سرعت متغیر در مقایسه با روش های دیگر کنترل جریان انرژی بیشتری ذخیره می کند. زمانی که سرعت ها در چند گام از پیش تنظیم شده انتخاب شده باشند، از درایو با سرعت قابل تنظیم (Adjustable speed drive)استفاده می شود. اگر سرعت خروجی را بتوان به صورت پیوسته در یک طیف و بدون پله تغییر داد آن درایو را (variable speed drive) می نامند.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تماس