درایو چیست؟

به گزارش عصرقائم، به نقل از ماناموتور، در پاسخ سئوال چگونه می‌توان سرعت یا گشتاور یک موتور القایی را کم و زیاد کرد؟! باید بگوییم که به وسیله یک درایو فرکانس متغیر یا اینورتر می‌توان این کار را انجام داد. نام اینورتر در واقع برای این سیستم غلط است و اینورتر در معنای درست به وسیله‌ای می‌گویند که جریان مستقیم DC را به متناوب AC تبدیل می‌کند؛ اما امروزه در زبان محاوره به دستگاه‌هایی که جریان AC متناوب را می‌گیرند و در خروجی، جریان متناوب با فرکانس و دامنه متفاوت می‌دهند، می‌گویند.

با کمک این دستگاه می‌توان تمامی پارامترهای یک الکتروموتور القایی که سرعت، گشتاور، جهت و… هستند را کنترل نمود.

<div id=”68513640129″><script type=”text/JavaScript” src=”https://www.aparat.com/embed/XLmYQ?data[rnddiv]=68513640129&data[responsive]=yes”></script></div>

طرز کار درایو

برای اینکه اینورتر بتواند تغییراتی روی الکتروموتور اعمال کند بایستی مراحلی را پشت سر بگذارد. درایو AC بین منبع تغذیه و الکتروموتور قرار می‌گیرد و اساس کار آن کنترل فرکانس، ولتاژ و جریان وارده به موتور می‌باشد.

این دستگاه به ظاهر پیچیده تشکیل شده از مدار یکسو کننده جریان، مدار دیسی باس، و مدار اینورتر می‌باشد. ابتدا برق ورودی، به واحد یکسو کننده می‌رود و ولتاژ ایسی به دیسی با ریپل ولتاژ به نسبت بالا تبدیل می‌شود. مدار میانی دیسی باس، ریپل ولتاژ را کم می‌کند. سپس در مدار تبدیل معکوس یا اینورتر جریان می‌یابد تا ولتاژ DC را دوباره به ولتاژ AC تبدیل کند. این فرآیند به درایو AC اجازه می‌دهد تا فرکانس، جریان و ولتاژ عرضه شده به موتور را بسته به نیاز فرآیند تنظیم کند. هنگامی که فرکانس بالاتری به موتور تزریق کند، سرعت موتور افزایش می‌یابد و اگر فرکانس پایین تری داشته باشد سرعت موتور کاهش می‌یابد. این بدان معنی است که سرعت موتور را می‌توان از طریق رابط اینورتر کنترل کرد.

انواع اینورتر

انواع اینورترها از لحاظ ورودی و خروجی به سه نوع تقسیم می‌شوند.

اینورتر سه فاز به سه فاز

هر زمان که قصد داریم به وسیله برق سه فاز، موتور سه فازی را راه‌اندازی کنیم، باید از انواع اینورتر سه فاز استفاده کرد. این محصول معمولا برای مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و از آنجا که از منبع برق سه فاز تغذیه می‌شود، می‌تواند توان بالایی تحویل دهد. به طور کلی باید تا حد امکان از اینورتر سه فاز به سه فاز استفاده کرد.

اینورتر تک فاز به سه فاز

این دسته از انواع اینورترها امکان استفاده از موتورهای سه فاز را با منبع برق تک فاز ایجاد می کنند. بسیاری از محیط‌های صنعتی که دسترسی به برق سه فاز ندارند، با استفاده از این مبدل می‌توانند موتورهای سه فاز خود را راه اندازی کنند.  بسته به توان مورد نیاز در کاربردهای مختلف تا حدود ۴ کیلووات، این نوع از انواع اینورترها می‌توانند پاسخگوی نیازهای مختلف مانند آسانسورها و بالابرهای مغازه و خانگی، الکتروموتورها، پله برقی، تردمیل و … باشند.

اینورتر تک فاز به تک فاز

اینورتر تک فاز به تک فاز: به طور کلی اینورترهای تک فاز به تک فاز خیلی نادر هستند و به صورت سفارشی توسط تولیدکننده‌ها ساخته می‌شوند. از مهم‌ترین برندهای تولیدکننده انواع درایو می‌توان اینورتر دلتا، پنتاکس، اینورتر LS را نام برد. که بسته به نوع کارکرد می‌توان از آن‌ها استفاده نمود.

شکل موج خروجی

این اینورترها از لحاظ شکل موج خروجی هم به سه دسته تقسیم می‌شوند که بیشتر نوع سینوسی آن کاربرد دارد.

موج سینوسی: این موج در واقع همان موجی است که از برق شهر یا یک ژنراتور دریافت می‌کنید. مزیت اصلی اینورتر موج سینوسی این است که تمام تجهیزاتی که در بازار به فروش می‌رسد برای موج سینوسی طراحی شده‌اند و این مسئله تضمین می‌کند که تجهیزات با مشخصات کامل خود کار می‌کنند. اینورترهای موج سینوسی نسبتا گران هستند.

موج سینوسی اصلاح شده: این نوع اینورتر امواجی بیشتر شبیه موج مربعی با یک پله اضافی دارد. این نوع اینورتر با اکثر تجهیزات با بازده نسبتا کمتری کار می‌کند .

موج مربعی: تعداد بسیار کمی از این نوع از انواع اینورتر وجود دارد و به ندرت از آن دیده می‌شود، اما ارزان‌ترین اینورترها موج مربع هستند. این روش در موتورهایی ساده مانند یونیورسال به کار می رود.

تفاوت اینورتر و درایو چیست ؟

برای پاسخ به این سوال که تفاوت اینورتر و درایو چیست، دوباره به توضیحات قبل که گفتیم باز می گردیم. دوباره تکرار می‌کنیم که اینورتر در واقع معکوس‌کننده جریان برق از دیسی به ایسی می‌باشد، در حالی که درایو با استفاده از همین عملکرد معکوس‌کردن جریان و سپس یکسو کردن آن می‌تواند فرکانس و ولتاژ خروجی را تغییر دهد.

در واقع اینورتر تنها بخشی از درایو که دارای ساختاری پیچیده و چند بخشی است می‌باشد که عموم مردم به اشتباه این دو را یکی فرض می‌کنند. دیگر تفاوت این دو محصول این است که اینورتر ساختاری کاملا ایستا و ثابت دارد در حالی که درایو دارای بخش‌های متحرک می‌باشد.

مزایای استفاده از اینورتر یا انواع درایور موتور چیست؟

صرفه جویی در مصرف برق: استفاده از انواع اینورتر می‌تواند مصرف انرژی را بین ۲۰ تا ۵۰ درصد کاهش دهد

عملکرد سافت استارتر: انواع درایورهای کنترل دور موتور AC می‌تواند موتور را با فرکانس پایین راه‌اندازی کند و فرکانس و سرعت موتور را به تدریج افزایش داده تا به سرعت مورد نظر برسد

سادگی در سیستم کنترلی: درایوهای AC برای تغییر جهت چرخش به جریان کمی نیاز دارد.

حذف اجزای متحرک و الکترومکانیکی : یک درایو AC می‌تواند بدون عملگرها مثل رله و کنتاکتور و گیربکس‌های افزاینده یا کاهنده سرعت، مقدار دور موتور را کنترل کند. این باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های تعمیر و نگهداری دستگاه می‌شود.

روش های کنترلی انواع درایو های موتور acچیست ؟

روش‌های کنترلی که توسط انواع اینورتر به کار گرفته می‌شود تاثیر زیادی بر عملکرد، کیفیت و کارایی این وسیله دارد. در پاسخ به این سوال که روش‌های کنترل انواع درایو چیست، باید اشاره کرد که، به طور کلی چهار روش اصلی کنترل موتور توسط درایو مورد استفاده قرار می‌گیرد:

مد کنترلی V/f

این روش ساده‌ترین مدل کنترل موتور الکتریکی است که همه اینورترها از این روش پشتیبانی می‌کنند. در این روش از نسبت بین ولتاژ و فرکانس برای تامین گشتاور موتور استفاده می‌شود. بنابراین برای تغییر دور موتور می‌بایست فرکانس اعمال شده را تغییر دهیم. مهم‌ترین عیب این روش کنترلی این است که هیچ فیدبکی از چرخش شفت موتور نداریم.

در شکل زیر عملکرد موتور از لحاظ گشتاور و سرعت را در فرکانس‌های مختلف مشاهده می‌کنید:

مد کنترلی V/f با انکودر

در این مد کنترلی با استفاده از انکودر می‌توان از جهت و سرعت موتور فیدبک گرفت و این دو پارامتر را کنترل نمود.

مد کنترلی سنسور لس وکتور کنترل

یکی از مدهای کنترلی جدید و کارآمد که امروزه جای مد V/f را گرفته است مد کنترلی وکتور حلقه باز است.

در این روش جریان تولید کننده شار V/f اندازه‌گیری شده و ولتاژ خروجی را بر این اساس تنظیم می‌کند؛ برای کنترل دقیق به خصوص در سرعت‌های پایین جریان های تولید شار و گشتاور به صورت Real Time اندازه‌گیری می‌شود. در این روش به جای استفاده از درایو به عنوان تولید کننده ولتاژ و فرکانس مشخص در یک Set point خاصی سعی می‌شود شار و گشتاور را مستقیما کنترل کرد. در کاربری‌های سنگین که گشتاور راه اندازی بالا موتور مورد نیاز است بهترین راه استفاده از همین روش کنترلی است.
در شکل زیر دیاگرام سیستم کنترل را در این مد کنترلی مشاهده می‌کنید.

مد کنترلی وکتور حلقه بسته

این روش کنترلی کامل‌ترین و بهترین مد کنترلی اینورترها می‌باشد که اغلب از آن پشتیبانی نمی‌کنند.

در این روش از فیدبک انکودر استفاده می‌کنیم تا از خطاهای احتمالی در سرعت، جهت و موقعیت شفت موتور جلوگیری شود.

اغلب اینورترها از همین مدهای استفاده می‌کنند اما به تازگی اینورترهای پیشرفته‌ای به بازار آمده‌اند که مانند اینورتر دلتا سری C2000 مدهای بسیار بیشتر و فراوان‌تری دارند که می‌توان به مد کنترل گشتاور و مد کنترل موقعیت هم اشاره نمود.

در آخر باید بگوییم که به علت مزایای فراوان و دسترسی‌های زیادی که اینورتر در کنترل موتور به ما می‌دهد بهترین راه برای راه‌اندازی الکتروموتور اینورتر می‌باشد.

سوالات متداول :

فرق درایو و اینورتر چیست ؟

اینورتر در واقع معکوس‌کننده جریان برق از دیسی به ایسی می‌باشد در حالی که درایو با استفاده از همین عملکرد معکوس کردن جریان و سپس یکسو کردن آن می‌تواند فرکانس و ولتاژ خروجی را تغییر دهد. در واقع اینورتر تنها بخشی از درایو که دارای ساختاری پیچیده و چند بخشی است می‌باشد که عموم مردم به اشتباه این دو را یکی فرض می‌کنند.

آیا می‌توان الکتروموتور تکفاز را با درایو راه‌اندازی کرد ؟

به طور کلی اینورترهای تک فاز به تک فاز خیلی نادر هستند و به صورت سفارشی توسط تولیدکننده‌ها ساخته می‌شوند.