مهم ترین نکات خرید درایو (اینورتر) یا Variable Frequency Drive

به نظر شما چه مواردی جزو مهم‌ترین نکات خرید درایو (اینورتر) هستند؟

قبل از بررسی نکات خرید درایو (اینورتر) ، بهتر است ابتدا به صورت مختصر با این تجهیز آشنا شویم. راه اندازی یک موتور AC نیاز به جریان راه اندازی بیشتری نسبت به جریان نامی موتور دارد. همین امر باعث افت ولتاژ و صدمه به تجهیزات حساس می‌شود. درایو یا اینورتر این افت ولتاژ ناشی از جریان راه اندازی بالا را کاهش می‌دهد. یکی از معایب در سیستم هایی که استپ و استارت مکرر دارند، عمر کوتاه تجهیزات است. درایو موتور به طور قابل توجهی جریان راه‌اندازی را کاهش، و در نتیجه عمر موتور را افزایش می‌دهد و ضرورت چرخش موتور را به حداقل می‌رساند.

از مزایای درایو فرکانس متغیر می‌توان به:

 صرفه‌جویی در مصرف انرژی، کنترل و کاهش جریان راه‌اندازی، کنترل سرعت و گشتاور و توقف کنترل شده  اشاره کرد.

درایو فرکانس متغیر یا اینورتر، مصرف انرژی را به ویژه در بارهای شامل فن و پمپ کاهش می‌دهد و سرعت فن را کم می‌کند. در نتیجه این تجهیز می‌تواند توان مورد نیاز کارکرد موتور را کاهش دهد.

لازم به ذکر است که به نصف رساندن سرعت فن با درایو، مقدار اسب بخار مورد نیاز را با ضریب هشت کاهش می دهد. زیرا قدرت فن با مکعب سرعت فن متناسب است.

بسته به اندازه موتور، صرفه جویی در مصرف انرژی می تواند هزینه درایو را در کمتر از دو سال پرداخت کند. به همین جهت استفاده از درایو در کاربرد هایی که استپ و استارت متوالی دارند توصیه می شود.

هم چنین کنترل در هنگام توقف، فرسودگی و استهلاک تجهیزات را به حداقل می رساند. از آنجا که می توان فازهای خروجی را به صورت الکترونیکی تغییر داد، درایو نیاز به یک استارت معکوس را برطرف می‌کنند.

 برای اطلاعات بیشتر در مورد درایو، روی تصویر زیر کلیک کنید: 

 

نکات خرید و انتخاب درایو یا اینورتر

انتخاب یک درایو متناسب با کاربرد مد نظر شما از اهمیت زیادی برخوردار است. پارامتر های زیادی در این امر دخیل هستند و باید نکاتی را برای انتخاب و خرید درایو یا اینورتر ، در نظر گرفت. قبل از این که به بررسی نکات خرید درایو (اینورتر) بپردازید، بهتر است اطلاعات اولیه موتور و سیستم را که به شما در انتخاب درایو مناسب کمک می کند، جمع آوری کنید. این اطلاعات را می‌توان در Name plate یا پلاک موتور یافت که تعدادی از آن‌ها را در ادامه نام می‌بریم:

• مقدار آمپر بار کامل Full Load Amps (FLA)
• اسب بخار (Horsepower)
• ولتاژ
• دور در دقیقه (RPM)
• فاکتور خدمات ( سرویس‌دهی ) موتور (SF) Service Factor
• چپگرد یا راستگرد بودن موتور

سایر اطلاعات مختص سیستم و کاربرد مد نظر شما خواهد بود مانند:

• نوع بار (گشتاور ثابت یا گشتاور متغیر)
• دامنه سرعت و روش کنترل
• نیازهای ویژه محفظه

در تصویر زیر، نمونه‌ای از پلاک یک الکتروموتور نشان داده شده است:

جمع آوری این اطلاعات، به انتخاب و مقایسه درایوهای مختلف کمک خواهد کرد. که در نهایت انتخاب بهترین درایو فرکانس متغیر (VFD) برای نیازهای شما آسانتر خواهد بود.



مشاهده قیمت انواع اینورتر الکتروموتور

 

 

در ادامه تعدادی از نکات خرید درایو (اینورتر) را مفصل‌تر بررسی می‌کنیم:

آمپر بار کامل (FLA)

 مقدار آمپر بار کامل (Full Load Amps) مهم ترین مشخصه برای انتخاب درایو است.  در بدترین شرایط عملیاتی بالاترین جریان پیک را بدست آورید. مقدار آمپر بار کامل را که روی پلاک موتور درج شده بررسی کنید. توجه داشته باشید که اگر موتوری دوبار سیم‌پیچی شده باشد، ممکن است FLA آن بالاتر از مقداری باشد که روی پلاک مشخص شده است.

در نظر گرفتن مقدار آمپر بار کامل به جای درجهبندی اسب بخار، روش مناسبی برای انتخاب سایز درایو فرکانس متغیر است. این مسئله به ویژه اگر بار گشتاور ثابت داشته باشید یا باری که جریان راهاندازی آن بالاست بسیار مهم است.

درایو فرکانس متغیر را با توجه به ماکزیمم جریان آن در حداکثر گشتاور مورد نیاز سایز کنید چرا که باید حداکثر خواسته ی وارد شده به موتور را برآورده کند. این احتمال را نیز در نظر بگیرید که گاهی لازم است در انتخاب درایو بزرگ نمایی کنید. برخی کاربری ها شرایط اضافه بار موقتی را تجربه میکنند. عملکرد موتور بر اساس میزان جریانی است که درایو می‌تواند تولید کند.

بسیاری از درایو ها به گونه ای طراحی شده اند که با فشار بیش از حد 150٪ برای 60 ثانیه کار می کنند. اگرچه خرید یک درایو با درجه آمپر بالاتر در ابتدا ممکن است هزینه ی بیشتری داشته باشد، اما با عملکرد بهینه به مرور زمان هزینه ها را جبران می کند.

 

اسب بخار (HP)

اگرچه مقدار آمپر بار کامل (FLA) ملاک مهمی برای انتخاب سایز درایو است اما با دانستن مقدار اسب بخار موتور نیز می‌توان درایو متناسب با کاربرد مورد نظر را انتخاب کرد.

 

ولتاژ

برای ورودی سه‌فاز ولتاژ درایو و موتور با ولتاژ موجود در محل باید تطابق داشته باشد. برای ولتاژ متوسط بهتر است با یکی از متخصصان یا مهندسین تماس بگیرید.

برای ورودی تک فاز، توجه به سایر نکات مهم است. اگر بار سه اسب بخار باشد (تقریباً یک موتور 230 VAC با FLA زیر 10 آمپر) یا کمتر از آن، یک اینورتر تکفاز برای شما مناسب است.

اگر بار بیش از سه اسب بخار باشد، می توانید از درایو ورودی سه فاز استفاده کنید، اما سایز درایو باید متناسب با بار باشد.

دلیل این امر این است که پل دیود برای انتقال جریان از هر سه پایه است. بنابراین، قاعده کلی برای اندازه گیری ورودی تک‌فاز روی یک درایو سه‌فاز استفاده از درایو فرکانس متغیر با دو برابر مقدار آمپر بار کامل موتور است. به عنوان مثال اگر موتور شما یک موتور ده اسب بخار با 28 آمپر بار است، در نتیجه باید یک درایو فرکانس متغیر با 56 آمپر انتخاب کنید که در نهایت حدود 20 اسب بخار باشد.

علاوه بر این، اگر عملکرد موتور پیوسته است، موارد زیر باید مشخص شود:

• +/- 10٪ نوسان ولتاژ
• +/- 3٪ تغییر فرکانس

 

نوع بار (گشتاور ثابت یا گشتاور متغیر) 

مورد دیگری که از نکات مهم خرید درایو (اینورتر) است، نوع بار می‌باشد. هنگام تعیین اندازه و توان درایو، نوع بار را در نظر بگیرید. آیا گشتاور ثابت خواهد بود یا متغیر؟ آیا استپ استارت متوالی وجود خواهد داشت یا مداوم ؟

اگر تجهیزات از نوع گریز از مرکز باشند مانند فن یا پمپ، در این صورت درایو گشتاور متغیر مناسب تر خواهد بود. صرفه جویی در مصرف انرژی معمولاً انگیزه اصلی نصب درایوهای فرکانس متغیر برای کاربردهای گریز از مرکز است. درایوهای گشتاور متغیر بیشترین صرفه جویی در مصرف انرژی را دارند.

به عنوان مثال، یک فن هنگامی که با 50٪ سرعت کار می‌کند به گشتاور کمتری نسبت به هنگام کار با سرعت کامل نیاز دارد. عملکرد گشتاور متغیر به موتور اجازه می‌دهد تا فقط گشتاور مورد نیاز را اعمال کند. که در نتیجه باعث کاهش مصرف انرژی می‌شود، که یکی از مزایای استفاده از درایو است.

نوار نقاله ها، پمپ‌های جابجایی مثبت، پرس پانچ، اکسترودرها و سایر کاربردهای مشابه از این نوع به گشتاور ثابت در تمام سرعت ها نیاز دارند. در این صورت، درایوهای فرکانس متغیر گشتاور ثابت مناسب است.

یک درایو گشتاور ثابت باید ظرفیت جریان اضافه بار 150٪ یا بیشتر به مدت یک دقیقه داشته باشد. درایوهای فرکانس متغیر با گشتاور متغیر فقط به ظرفیت جریان اضافه بار 120٪ برای یک دقیقه نیاز دارند چرا که کاربردهای گریز از مرکز به ندرت از جریان نامی فراتر می‌روند.

 

محدوده سرعت

 به طور کلی یک موتور نباید در کمتر از 20٪ حداکثر سرعت مجاز تعیین شده کار کند.  اگر بدون سرمایش موتور کمکی، با سرعتی کمتر از این کار کند موتور بیش از حد گرم می شود. در صورتی که لازم است موتور با سرعت کم کار کند باید از خنک کننده موتور کمکی استفاده شود. به علاوه باید مراقب سرعت بیش از حد موتور نیز باشید.کار کردن موتور با سرعتی بیش از 20% بالاتر از سرعت نامی مجاز نمی باشد.دامنه سرعتی درج شده در گارانتی را چک کنید تا از سرعت مجاز اطمینان حاصل کنید. بخاطر داشته باشید که با بالاتر رفتن از سرعت طراحی، گشتاور را نیز از دست می‌دهید. علاوه بر این موارد، نباید موتور را به طور مداوم بالاتر از درجه FLA روشن کنید.

حالت کنترل مناسب

انتخاب حالت کنترل درایو تا حد زیادی به کاربرد بستگی دارد. سه حالت کنترل درایو فرکانس متغیر، V/Hz ، حلقه باز و حلقه بسته هستند. درایو های نوع V/Hz از نسبت بین ولتاژ و فرکانس برای ایجاد شار عملکرد جهت تأمین گشتاور عملیاتی موتور استفاده می‌کنند. درایو های حلقه باز، کنترل دقیق گشتاور را در محدوده سرعت زیاد انجام می‌دهند. درایو‌های حلقه بسته از بازخورد رمزگذار برای بدست آوردن سرعت موتور استفاده می‌کنند.

کنترل V/Hz برای بسیاری از کاربردها مانند فن‌ها و پمپ‌ها کافی است. با این حال، برای کاربردهایی که به درجه تنظیم سرعت بیشتری نیاز دارند، انواع کنترل کننده حلقه باز یا حلقه بسته ممکن است لازم باشد. در کاربرد هایی مانند کارخانه های کاغذ سازی، چاپخانه‌های وب یا تبدیل مواد، به تنظیم سرعت اضافه شده ای نیاز دارند که کنترل حلقه بسته فراهم می‌کند.

 

روش کنترل

آخرین مورد نکات خرید درایو (اینورتر) که بررسی می‌کنیم، روش کنترل است.

با کنترل دو سیمه، فقط از یک سوئیچ برای به کار انداختن درایو فرکانس متغیر استفاده می‌شود. سوئیچ باز درایو را متوقف و سوئیچ بسته درایو را روشن می‌کند. کنترل دو سیمه عمدتا در کابردهای HVAC مورد استفاده قرار می‌گیرد. زیرا قادر است در هنگام از دست دادن قدرت، فرمان RUN را بر روی درایو حفظ کند. که این امر درایوهای فرکانس متغیر را قادر می‌سازد تا هنگام بازیابی مجدد برق به طور خودکار راه‌اندازی شوند. با کنترل 3 سیمه ( استپ – استارت ) از دو سوئیچ برای راه اندازی درایو استفاده می شود. یک سوئیچ برای توقف و یک سوئیچ برای استارت درایو لازم است.  این کاربرد صنعتی در نوار نقاله یا کنترل فرآیند معمول است که چندین ایستگاه می توانند یک درایو فرکانس متغیر را استپ استارت کنند.

حال که با نکات خرید درایو (اینورتر) آشنایی پیدا کردید، می‌توانید یک درایو مناسب با کاربرد و موتورتان را تهیه کنید.

منبع: سایت www.VFDS.com