ایران پرتو

نمایندگی فروش محصولات زیمنس

کاربرد اینورتر در الکتروموتور

درایو کنترل دور موتور

اینورتر چیست؟

اینورتر یا درایو طبق تعریف الکترونیک مبدلی است که جریان الکتریسیته را از حالت مستقیم dc به حالت متناوب ac تبدیل می کند راه اندازی الکتروموتورها روش های مختلفی دارد که برترین آنها از طریق اینورتر است هرچند این روش نیز همانند دیگر روش ها دارای مزایا و معایبی است، اما بیان این نکته حائز اهمیت است چرا که به تایید متخصصین این حوزه، راه اندازی الکتروموتور از طریق اینورتر جزو بهترین روش های حال حاضر در سراسر دنیا است. اینورتر که نام های دیگری مثل درایو AC – درایو کنترل دور یا کنترل سرعت متغیر – اینورتر تکفاز – اینورتر سه فاز – درایو فرکانس متغیر – درایو ولتاژ متغیر هم دارد، دستگاهی الکترونیکی است که در سال‌های اخیر به جهت مزایای مهمش استفاده از آن در صنایع مختلف رو به افزایش و گسترش است.

این محبوبیت باعث گردیده تا اینورتر پا را از صنعت فراتر نهاده تا در مصارف خانگی نیز مورد استفاده قرار گیرد. همان طور که از نام های دیگر اینورتر پیداست، یک اینورتر میتواند الکتروموتور یا موتور پمپ را در دورهای مختلف یا سرعت های متفاوت به حرکت درآورد. استفاده از اینورتر یا درایو دارای مزیت های زیادی است که به چند نمونه از آن اشاره میشود.

کاربرد اینورتر در الکتروموتور

اینورتر در رابطه با الکتروموتور نقش حفاظت کامل و همچنین راه اندازی ایمن و بدون آسیب رساندن به موتور را دارد . این دستگاه با تغییر فرکانس موتور از صفر تا صد و بالعکس به کاربر امکان کنترل کامل الکتروموتور را می دهد. نکته فوق العاده مهم این است که سریع ترین راه ، مطمئن ترین راه و بهترین راه برای راه اندازی الکتروموتور ها استفاده از درایو های AC یا اینورتر است. نکته بسیار مهم دیگر اینکه در سراسر دنیا اختلاف بسیار زیادی بر سر بهینه نمودن راه اندازی الکتروموتور وجود دارد. جالب تر این که بیشترین میزان مصرف برق در دنیا توسط الکتروموتور هاست و از آنجایی که بهترین روش راه اندازی موتورها توسط اینورتر است ، لذا یکی ازبزرگ ترین تجارت های پرسود در دنیا تجارت درایوهای ac یا اینورتر است.

خرید اینورتر

باور عمومی مردم در هنگام خرید اینورتر این است که برق دستگاه یا موتورمان چند کیلو وات است و بر اساس پاسخ به این سوال به انتخاب و خرید اینورتر پرداخته میشود. اما تنها این پارامتر را در نظر گرفتن تصور اشتباهی است و به موتور خسارت های جبران ناپذیری وارد میشود. بطورکلی 9 معیار مهم و اساسی جهت انتخاب درایو مناسب برای موتور وجود دارد بعلاوه 4 معیار فرعی. که به اختصار به چند مورد از معیارهای مهم آن اشاره می کنیم.

نوع بار

بطور کلی دو نوع بار داریم که به موتور متصل میگردد. اولی بارهای با گشتاور متغیر و دومی بارهای با گشتاور ثابت. در زمان انتخاب و خرید اینورتر، باید بدانیم که چه نوع باری قرار است به موتور اعمال گردد. در بارهای گشتاور متغیر، گشتاور با سرعت در ارتباط است، مانند پمپ و فن و در بارهای گشتاور ثابت، سرعت مستقل از گشتاور است، مانند آسانسور و جرثقیل.

موتور FLA

دومین معیار انتخاب درایو برای خرید اینورتر، پلاک موتور است. در پلاک مشخصات موتور اطلاعاتی وجود دارد که در انتخاب درایو مناسب برای موتور خیلی موثرند، مانند FLA موتور. FLA که همان جریان بار کامل موتور است، دومین عامل مهم جهت انتخاب و خرید اینورتر است.

IP – ( درجه حفاظت )

درجه حفاظت یکی دیگر از مواردی است که کمتر کسی به آن توجه می کند. درایوهای کنترل دور در IP های مختلف ساخته می شوند، انتخاب و خرید اینورتر باید متناسب با میزان آلودگی و رطوبت مکان مورد نظر و IP مناسب انجام گردد. خرید اینورتر با IP=20 به هیچ عنوان مناسب محیط های دارای قطرات ریز آب و گرد و غبار بالا نیست.

فرکانس موتور

سومین معیار مهم در انتخاب و خرید اینورتر، فرکانس موتور است.به عنوان مثال موتورهای اسپیندل 600 هرتز با اینورترهای 200 هرتز کار نمی کنند و در صورتی که این اتصال انجام شود قطع به یقین موتور خواهد سوخت.

ولتاژ موتور

برای انتخاب اینورتر مناسب برای موتور، ولتاژ کاری موتور، چهارمین معیار اساسی به شمار می رود. به این نکته باید توجه نمود که میزان ولتاژ در خروجی اینورتر برابر است با حداقل صفر ولت الی میزان ولتاژ در ورودی اینورتر. به عنوان مثال ولتاژ 220 ولت در ورودی اینورتر تکفاز، در خروجی صفر ولت الی 220 ولت سه فاز خواهد بود.

برق ورودی

نوع ولتاژ و برق ورودی برای اینورتر از دیگر موارد مهم در انتخاب درایو برای خرید اینورتر است. برق ورودی اینورتر نصب شده به موتور می تواند 220 ولت تکفاز یا 380 ولت سه فاز یا 660 ولت یا غیره باشد که باید مشخص گردد.

ارتفاع از سطح دریا

از دیگر موارد مهم در انتخاب و خرید اینورتر مناسب برای موتور، ارتفاع از سطح دریاست. اینورترها به صورت عموم و استاندارد بطور معمول در ارتفاع هزار متر از سطح دریا ساخته میشوند. لذا عکس العمل اینورترها در مکانهای مختلف، متفاوت خواهد بود که باید متناسب با همان مکان، انتخاب و خرید اینورتر انجام گردد.

خرید سافت استارتر زینمس

مزایا اینورتر

استفاده از اینورتر مزایا و معایبی دارد که به چند نمونه از آن اشاره می شود:

اینورتر در زمان راه اندازی و توقف موتور با یک شیب ملایم است که از ایجاد جریان هجومی (inrush current ) بالا در شبکه و همچنین لگد زدن موتور جلوگیری مینماید و باعث افزایش طول عمر الکتروموتور می شود که بسیار عالیست.
اینورتر گشتاور راه اندازی پایین ندارد به عبارت دیگردر دورهای پایین می توان گشتاور بالا یا قدرت حرکتی بالا لحاظ نمود که یک مزیت بسیار عالی است.
برای چپگرد و راستگرد نمودن الکتروموتور دیگر نیازی به کنتاکتور نمی باشد، یعنی کنتاکتورهای چپگرد و راستگرد با وجود اینورتر در مدار عملاً حذف می شوند.
کاهش میزان مصرف انرژی (برق).
اینورتر برای استفاده در هر کاربردی دارای اپلیکیشن جداگانه و تنظیمات مربوط به همان نوع مصرف است.
در راه اندازی موتور با اینورتر هیچ نوع بانک خازنی نیاز نمیباشد.
در صورت انتخاب درست تنظیمات برای اینورتر متناسب، دستگاه مورد نظر حفاظت می‌کند و دیگر نیازی به وسایل حفاظتی جانبی نمی باشد و باعث کاهش هزینه جانبی میشود.
در این روش توان راکتیو تقریبا نزدیک به صفر است یعنی COS (∅) به یک نزدیک می شود.
اعمال فرکانس بالاتر از فرکانس نامی موتور توسط اینورتر. در واقع توسط اینورتر می توان فرکانس بالاتر از فرکانس برق شهر را ایجاد نمود. به عنوان مثال اینورتر هایی وجود دارند که فرکانس خروجی آنها حتی به 2.5HZ می رسند. یکی از کاربردهایی که با فرکانس برق شهر قابلیت راه اندازی ندارند، اسپیندل است در حالیکه همان اسپیندل با اینورتر به راحتی راه اندازی می شود.

معایب اینورتر

قیمت خرید و هزینه بالای اینورتر
ایجاد هارمونیک در شبکه برق به جهت سوئیچ قطعات
خروجی اینورتر سینوسی کامل نیست واز نوع PWM است که باعث ایجاد تلفات در موتور میشود.

درایو کنترل دور موتور
درایو کنترل دور موتور

اتوماسیون چیست؟

مکانیزه نمودن تجهیزات در جهت افزایش بهره وری مطابق با استانداردهای جهانی و بین‌المللی را اتوماسیون نامند. اتوماسیون یک قالب کلی است که برای تجهیزات مختلف با کاربردهای متفاوت مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال در سیستمهای اداری جهت مکانیزه نمودن از اتوماسیون اداری استفاده می گردد و برای سیستم های صنعتی از اتوماسیون صنعتی استفاده می شود. از جمله تجهیزاتی که در اتوماسیون صنعتی زیاد استفاده می گردد, اینورتر است. اینور تر از دستگاه های مربوط به تجهیزات کنترلی است. کالای اتوماسیون بازه متنوعی از تجهیزات را شامل می شود که متناسب با همان تجهیزات, اتوماسیون صورت می گیرد.

خرید کنتاکتور زیمنس

کالاهایی اتوماسیون

کالای اتوماسیون مشمول تجهیزات و قطعات زیر است:

نصب و راه اندازی
اندازه گیری
روشنایی
بانک خازنی
اتوماسیون
اعلام حریق
کنترل
هیدرولیک و پنوماتیک
یکی از عناصر اتوماسیون صنعتی اینورتر است. که جهت انتخاب آن نیاز به جزییات بار و مشخصات الکتروموتور است.

نام هایی اینورتر در صنعت و بازار

اینورتر در صنعت و بازار اسامی مختلفی دارد که به چند نمونه از این نامها اشاره می شود :

( variable speed drive)VSD یا درایو های سرعت متغیر.
(VFD( variable frequency drive یا همان درایوهای سرعت متغیر.
VVVF یا (3VF (variable voltage variable frequency یا درایو های ولتاژ متغیر و فرکانس متغیر.
(FC (frequency control یا فرکانس کنترل .
اینورتر یا درایو های ac در صنف های مختلف با نام های گوناگون فراخوانی میشوند. به عنوان مثال در صنعت نفت و صنایع مربوط به آن اینورتر را با نام FC صدا می‌زنند. در سیستم های آسانسور به اینورتر 3VF گفته می‌شود و بر همین اساس در سخت افزار الکترونیک آسانسور برد الکترونیکی به نام 3VF وجود دارد که دقیقا همان کار اینورتر را انجام می دهد.

خرید کلید حرارتی زیمنس

اینورتر VFD

یکی از بزرگترین مشکلات موتورهای الکتریکی نحوه کنترل آن ها بوده است. اینورتر ایرانی VFD یکی از بهترین انتخاب ها برای ارتباط بین فرکانس ولتاژ و سرعت چرخش موتور است. موتورهای الکتریکی در گذشته تنها با یک سرعت چرخشی ثابت کار می کردند تا در سال 1980 تجهیزاتی به نام درایوهای فرکانس متغیر (اینورتر VFD) اختراع شدند و موجب ایجاد یک انقلاب در تجهیزات الکترونیکی شدند. سرعت چرخش الکتروموتورهای جریان متناوب یا AC با فرکانس رابطه مستقیم دارد. در واقع با افزایش فرکانس دستگاه، سرعت چرخش موتورهای الکتریکی نیز افزایش می یابند.

اینورتر VFD چیست؟

اینورترهای VFD (Variable Frequency Drive) که به صورت مخفف با نام درایوهای فرکانس متغیر نیز نامیده می شوند، دستگاه هایی هستند که برای کاهش هزینه و صرفه جویی در مصرف برق استفاده می شوند. این دستگاه ها با کنترل جریان ورودی به موتورهای الکتریکی می توانند کنترل مناسبی روی سرعت چرخشی موتور داشته باشند. این دستگاه ها با فیدبک گرفتن از جریان الکتریسیته ورودی، فرکانس مورد نظر را برای موتور ارسال می کند و از این طریق سرعت چرخشی لازم در خروجی موتور ایجاد می شود. سرعت چرخشی موتورهای الکتریکی با فرکانس ولتاژ منبع تغذیه رابطه مستقیم دارد در حالی که با تعداد قطب های استاتور رابطه معکوس دارد. برای تغییر سرعت چرخشی الکتروموتور باید یا از فرکانس ولتاژ منبع تغذیه استفاده کنید یا تعداد قطب های استاتور. در موتورهای الکتریکی با توجه به اینکه تعداد قطب های استاتور ثابت است و نمی توان آن را تغییر داد باید از فرکانس ولتاژ منبع تغذیه استفاده کرد.

در هنگام تغییر فرکانس نیز مشکلاتی در مدار موتورهای الکتریکی ایجاد می شود. به عنوان مثال تغییر فرکانس منبع تغذیه موجب کاهش امپدانس معادل موتور می شود که سبب افزایش شار مغناطیسی و در نهایت ایجاد جریان های شدید و بالا می شود. یکی از راهکارهای کاهش احتمال بروز این مشکل ایجاد یک نسبت کاهش مناسب برای تغییر فرکانس منبع تغذیه است. اینورترهای VFD می توانند کنترل سرعت چرخشی و فرکانس موتور را طوری تنظیم کنند که موتور الکتریکی جریان متناوب در سرعت های پایین به گشتاور ایده آلی برسد که شبیه گشتاور موتورهای DC باشد. درایوهای فرکانس متغیر متناسب با فرکانس ولتاژ ورودی عمل می کنند و با تغییر این فرکانس راکتانس القایی موتور تغییر می کند و ولتاژ متناسب با فرکانس تنظیم می شود.

کلید در درایو کنترل دور VFD

کلیدهایی در سمت راست مدار موتور وجود دارد که مبدل جریان DC به جریان AC است. نحوه تبدیل جریان از حالت مستقیم به متناوب متناسب با نوع موتورها و ولتاژ ورودی می تواند متغیر باشد. این مبدل ها می توانند جریان را با عملکرد بالایی به حالت متناوب تبدیل کنند. جریان در این حالت به پالس های مربعی شکل با اندازه یکسان تبدیل می شوند. باید توجه کرد که خروجی این کلید ها معمولا به شکل دقیقی سینوسی نمی باشد اما تقریبا مشابه موج های سینوسی می شود. کلیدها در واقع نقش قطع و وصل جریان را در مدار بازی می کنند و بواسطه قطع و وصل جریان در مدار، فرکانس های متفاوتی ایجاد شده و این فرکانس موجب تنظیم دور موتور می شود. هر چه بازه زمانی وصل کلید بیشتر باشد ولتاژ خروجی موتور افزایش می یابد. گشتاور موتور در این حالت به این شکل کنترل می شود.

نحوه عملکرد اینورترهای VFD

با توجه به کاربری گسترده این مدل از اینوترها در موتورهای الکتریکی می توان نحوه کار آن ها را به طور خلاصه اینگونه توضیح داد. این تجهیزات از سه دیود تشکیل شده اند که ولتاژ را از منبع تغذیه متناوب گرفته و در یک جهت مشخص آن را عبور داده تا جریان یکسو شود (تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم) جریان یکسو شده که تبدیل به جریان مستقیم (DC) شده است بر سر خازن های مدار قرار می گیرد. جریان یکسو شده دارای ریپل است که با توجه به قرار گیری آن ها در سر خازن، ریپل آن از بین رفته و صاف می شود. خازن نقش روان کننده جریان را در این حالت بازی می کند.

 

دیدگاهتان را بنویسید

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

تماس