چگونه اینورتر مناسب خود را انتخاب کنیم؟
اکثر موتورهای الکتریکی مورد استفاده در صنعت از نوع موتورهای القایی آسنکرون سه فاز روتور قفسی است.
انتخابAC درایو مناسب به جهت کنترل، حفاظت، راه اندازی و انعطاف پذیری فرآیند کاری و … برای این موتورها بسیار حائز اهمیت است در این مقاله به بررسی عوامل مهم در انتخاب درایو مناسب برای موتور های آسنکرون القایی می پردازیم.
- آنچه باید از کاربرد خود بدانیم
بررسی نوع بار:
بارها در انواع گشتاور ثابت، گشتاور متغیر و توان ثابت است.
بارهای گشتاور ثابت: این بارها درتمامی سرعت ها میزان گشتاورثابتی نیاز دارند مانند: آسانسور، اکسترودرها، کانوایرها و …
بارهای گشتاور متغیر: این بارها از قوانین افینیتی پیروی می کنند و در واقع بیشترین پتانسیل صرفه جویی انرژی با استفاده از درایو را دارند، مانند: فن و پمپ ها
بارهای توان ثابت: یک بار توان ثابت را می توان هنگامی که موادی را رول می کنیم و در حین رول کردن قطر طاقه افزایش پیدا می کند مشاهده کرد.
سبک یا سنگین بودن کاربرد:
منظور از کاربردهای سبک، کاربردهایی مانند: نوار نقاله، صنایع پخت، اسپیندل و… که بار سبک هست و گشتاور زیادی لازم ندارند.
منظور از کاربردهای نیمه سنگین، کاربردهایی مانند: حرکت طولی جرثقیل، نساجی، تزریق پلاستیک و… هست که بار به نسبت کاربرد سبک، سنگین تر هست و گشتاور متوسط است.
کاربردهای سنگین به کاربردهایی می گوییم که بار سنگین است وگشتاور زیادی لازم است، مانند: اکسترودر، وینچ، کمپرسور، CNC و…
میزان گشتاور راه اندازی مورد نیاز:
از نکات مهم دیگری که باید مورد توجه قرار گیرد ماکزیمم گشتاور راه اندازی است برخی از کاربری ها همچون وینچ، میکسر با بار دارای ویسکوزیتی بالا، آسیاب مواد سخت و … برای راه اندازی نیاز به قدرت و گشتاور راه اندازی بالایی دارند که در هنگام خرید باید به این موضوع توجه شود و درایو مناسب با کاربری انتخاب شود.
روش کنترل:
اگر روش های کنترل خاصی مد نظر داریم مانند: کنترل V/F، کنترل برداری با سنسور یا بدون سنسور و … باید این نکته را در نظر داشته باشیم که درایو روش مدنظر را پشتیبانی کند.
دامنه ی سرعت:
یکی دیگر از پارامترهای مهم ماکزیمم فرکانس خروجی است. در موتورهای فرکانس بالا باید این نکته را در نظر بگیریم که درایو ماکزیمم تا چه فرکانسی بالا می رود و آیا فرکانس مورد نیاز موتور مدنظر را پشتیبانی می کند.
از دیگر عواملی که با توجه به نوع کاربری باید مورد توجه قرار گیرد شامل تعداد ورودی/ خروجی های دیجیتال و آنالوگ، کنترل حلقه بسته، قابلیت نصب انکدر، دارا بودن قابلیت PID، بررسی شبکه هایی که توسط درایو پشتیبانی می شود برای مثال: شبکه های ModBus، CanBus، Profibus و…. از جمله قابلیت هایی است که هنگام خرید درایو باید به آن توجه شود.
- آنچه باید از پلاک موتور بدانیم
توان(KW یا HP):
قبل از انتخاب درایو انتخاب موتور مناسب، متناسب با ظرفیت مورد نیاز برای کاربری اهمیت پیدا می کند.(تنها معیار قرار دادن توان موتور برای انتخاب درایو اصولی نیست.)
نکته: انتخاب درایو با رنج پایین تر از موتور حتی در مواردی که ظرفیت کامل موتور استفاده نشده اصولی نیست.
جریان بار کامل(FLA):
اگر موتور به درستی انتخاب شده باشد جریان روی پلاک موتور قابل استناد است آمپر روی پلاک موتور و یا مورد نیاز کاربرد خود را با ماکزیمم جریان خروجی درایو مقایسه کنید. بهتر است جریان مورد نیاز کمتر از ماکزیمم جریان خروجی درایو باشد. این کار شاید در ابتدای کار با هزینه بیشتری همراه باشد ولی طی زمان با افزایش عملکرد و قابلیت اطمینان جبران می شود.
ولتاژ:(V)
بررسی ولتاژ روی پلاک موتور در انتخاب درایو مناسب و تغذیه ی ورودی درایو تاثیر گذار است.
مثلا موتور با ولتاژ230V/Y را نمی توان با درایو با تغذیه ی380V راه اندازی نمود.
درایو ها با ورودی تکفاز و سه فاز موجود می باشند. با توجه به محل مورد نظر که برق سه فاز دارد یا خیر، کاربرد و توان موتور، اینورتر مورد نظر با ورودی تکفاز یا سه فاز انتخاب می شود. نکته قابل توجه این است که ماکزیمم جریان خروجی در درایو تکفاز نسبت به سه فاز همان مدل بیشتر است.
این موضوع نیز قابل ذکر است که هر درایو تا یک مقدار مشخصی افت ولتاژ را می تواند تحمل کند. اگر در محل مورد نظر افت ولتاژ رایج است، باید بررسی شود افت ولتاژ چند درصد است و با مشخصات درایو تطبیق داده شود. در غیر این صورت تغذیه درایو تامین نمی شود و دائم خطا می دهد و در عملکرد مشکل ایجاد می کند. برای رفع مشکل افت ولتاژ از اتوترانسفورمر یا موتور برق می توان استفاده کرد.
سایر مشخصاتی که باید روی پلاک موتور مد نظر قرار داد شامل فرکانس (Hz)، سرعت (RPM)، ضریب Efficiencyموتور و …
- بررسی شرایط محیطی
ارتفاع از سطح دریا
اگر درایو در ارتفاع بالاتر از 1000m نصب شود، لازم به دخالت دادن ضریب تصحیح برای ولتاژ و جریان نیز است چرا که با بالا رفتن ارتفاع، به دلیل کم شدن غلظت هوا، مقاومت عایقی کاهش می یابد.
دمای محیط
هنگام خرید درایو دمای محیط کاری را در نظر بگیرید و درایو را طوری انتخاب کنید که سخت افزار اینورتر بتواند در آن دما عملکرد خوبی داشته باشد.
از دیگر عواملی که باید در بررسی شرایط محیطی مد نظر قرار گیرد شامل دمای ذخیره سازی، سطح ولتاژ خط ورودی، فرکانس شبکه، فرکانس حامل یا سوییچینگ، ابعاد و وزن اینورتر سطح هارمونیک مجاز در شبکه و … از پارامترهایی است که برای برخی کاربردهای حساس برای مشتریان حائز اهمیت است و در صورت لزوم باید هنگام خرید با پشتیبان فنی مربوطه مطرح گردد.
درآخر باید به این نکته اشاره کرد که چه توابعی برای حفاظت درایو و موتور تعبیه شده است. برای مثال: آلارم اضافه جریان درایو و موتور، محدودیت جریان، حفاظت گرمایی، افزایش و یا کاهش ولتاژ ،کنترل فاز و … که دربردارنده ی نقش حفاظتی سیستم است و از موتور و اینورتر محافظت می کند تا صدمه نبینند.
در نتیجه با در نظر گرفتن پارامترهایی که در این مقاله به آن اشاره شد می توان اینورتر مناسب را انتخاب کرد که جوابگوی کاربرد مورد نظر باشد و مشکلی در روند پروژه به وجود نیاید.
