نکات مهم در خرید درایو فرکانس متغیر

در این مقاله نکات مهمی در انتخاب و خرید درایو فرکانس متغیر تشریح شده است. توجه به این نکات میتواند باعث انتخاب بهینه درایو شود.

نکات مهم در خرید درایو فرکانس متغیر

نیاز به انتخاب و خرید درایو فرکانس متغیر (VFD) دارید؟ یافتن یک VFD یا کنترل کننده موتور تمام عیار با توجه به متغیرهای بسیار زیاد در هر کاربرد و سیستم می تواند وظیفه ای دشوار باشد. با این وجود، در مقاله پیش رو پیشنهادات و توصیه هایی برای کمک به انتخاب درایو مناسب ارائه شده است. امید است مطالب ارائه شده به قدر کافی ساده و قابل قبول باشد تا بتواند به یافتن درایو مورد نیاز برای کاربری شما کمک کند. البته در این مورد بهتر است " درایو فرکانس متغیر (VFD) چیست؟ " و " مزایای VFD ها، اینورترها و درایوها " را نیز مطالعه نمایید.

تصویر کلی

قبل از اینکه خیلی در پروسه جستجو و انتخاب VFD وقت صرف کنید. ایده خوبی است که اطلاعات پایه ای موتور و سیستم را که به انتخاب درست VFD کمک خواهد کرد جمع آوری کنید. بیشتر این اطلاعات از پلاک نامی موتور بدست می آید این اطلاعات موارد زیر است.
  • توان خروجی (اسب بخار)
  • آمپر بار کامل (FLA)
  • ولتاژ
  • سرعت بر حسب RPM
  • ضریب سرویس
  • همچنین مفید خواهد بود که مقادیر نامی موتور در هنگام استفاده با اینورتر را بدانیم
بقیه اطلاعاتی که نیازهای سیستم و کاربرد شما را تعیین خواهند کرد مانند:
  • نوع بار (گشتاور ثابت یا گشتاور متغیر)
  • دامنه سرعت و روش کنترل
  • نیاز به محفظه خاص
جستجو و یافتن برخی از این اطلاعات به نظر بیهوده می آید. اما، با جمع آوری اطلاعات بیشتر، یافتن و مقایسه درایوهای مختلف و سرانجام انتخاب بهترین گزینه درایو فرکانس متغیر در پاسخ به نیاز شما، آسان تر می شود. حال که شما اطلاعات مورد نیاز را دارید، زمان توجه به مشخصات مهم هر درایو است این اطلاعات به شما کمک خواهد کرد در مورد بهترین گزینه برای کاربری خود تصمیم گیری کنید.
 
توان خروجی (HP)
اگرچه برای سایز کردن VFD، مقدار آمپر بار کامل (FLA) موتوری که کنترل می شود، مهم است. دانستن توان خروجی موتور، یک امکان خیلی خوب برای یافتن درایوی است که احتمالا مناسب کاربرد شما است و نسبت به بقیه پارامترها برای انتخاب شما مهم تر است.
 
آمپر بار کامل (FLA)
این شاید حیاتی ترین بخش اطلاعاتی است که گردآوری می شود. استفاده از FLA به جای توان خروجی روش مناسب سایز کردن VFD است. شما FLA موتور را با آمپر نامی هر VFD که مورد نظر شماست، مقایسه خواهید کرد. و در اینجا محلی است که بایستی کمی محافظه کارانه برخورد کنید و آمپر مورد نیاز کاربرد خود را به میزان کمی از مقدار نامی VFD کمتر در نظر بگیرید. این موضوع یه طور ویژه برای بارهای با گشتاور ثابت یا بارهایی که به سختی راه اندازی می شوند پر اهمیت است. اگر چه ممکن است خریدن درایوی با مقدار جریان نامی بالاتر در آغاز هزینه بیشتری داشته باشد اما این هزینه قطعا در طی زمان با افزایش عملکرد و قابلیت اطمینان جبران می شود.
 
ولتاژ
مساله ولتاژ برای برق ورودی سه فاز ساده است. بسیار حیاتی است که ولتاژ VFD و موتور شما با ولتاژ موجود در محل کار مطابقت داشته باشد. برای کاربری های ولتاژ پایین در ایران، ولتاژ مورد استفاده سه فاز ۳۸۰ ولت و ۶۹۰ ولت است. برای ولتاژهای بالاتر ایده خوبی است که از یک متخصص توزیع و مهندس برق منطقه ای برای نصب تاسیسات مورد نیاز خود کمک بگیرید. برای ورودی تک فاز، توجه به چند نکته اضافی بسیار مهم و ضروری است. اگر بار ۳hp و یا کمتر است. (ولتاژ ۲۳۰ ولت و جریان کمتر از ۱۰ آمپر) احتمالا بهتر باشد که یک درایو که برای ورودی تک فاز ساخته شده است را برداشته و استفاده کنیم اما بار مورد نیاز شما بیشتر از ۳HP است آنگاه می توان از یک درایو که برای ورودی سه فاز ساخته شده است استفاده کرد. به هر حال درایو بایستی بصورت صحیح با کاربرد شما اندازه (size) شده باشد. پل دیودی به گونه ای در درایو قرار گرفته است که جریان را از هر سه بازوی خود عبور دهد.از اینرو، یک قاعده سر انگشتی برای سایز کردن ورودی تک فاز بر روی یک درایو سه فاز استفاده از VFD با مقدار نامی FLA دو برابر مقدار نامی FLA موتور است. برای مثال اگر موتور شما یک موتور ۱۰HP با FLA = 28A است آنگاه شما نیازمند انتخاب یک VFD با نرخ جریان نامی ۵۶A هستید که توانی خروجی در حدود ۲۰HP دارد. علاوه بر این، اگر عملکرد پیوسته درایو مورد نیاز باشد محدودیتهای زیر باید رعایت گردد.
  • نوسان ولتاژ %۱۰±
  • تغییرات فرکانس %۳±

نوع بار ( گشتاور ثابت یا گشتاور متغیر)

کاربری استفاده کننده از درایو فرکانس متغیر، نیاز به درایو گشتاور متغیر دارد یا به درایو گشتاور ثابت نیاز دارد؟ اگر تجهیزات دوار به صورت گریز از مرکز هستند آنگاه استفاده از یک درایو گشتاور متغیر بسیار مناسب خواهد بود. معمولا صرفه جویی مصرف انرژی انگیزه اصلی نصب درایو فرکانس متغیر برای کاربری های گریز از مرکز است. و درایوهای گشتاور متغیر باعث بیشترین مقدار صرفه جویی در مصرف انرژی می شوند. برای مثال، یک فن در حالتی که در %۵۰ سرعت خود می چرخد نسبت به حالتی که در سرعت کامل خود می گردد گشتاور کمتری نیاز دارد. بهره برداری گشتاور متغیر به موتور اجازه می دهد که فقط گشتاور مورد نیاز را اعمال کند و در نتیجه در مصرف انرژی صرفه جویی شود. این یکی از مزایای فراوان VFD است. کانوایرها، پمپهای جابجایی مثبت (displacement pumps) ، پرسهای پانچ، اکسترودرها، و انواع کاربردهای مشابه برای تمامی سرعتها نیاز به مقدار ثابت گشتاور دارند. که در این حالت، درایوهای فرکانس متغیر گشتاور ثابت مناسب ترین گزینه خواهند بود. یک درایو گشتاور ثابت بایستی ظرفیت اضافه جریان بار ۱۵۰% یا بیشتر برای مدت زمان یک دقیقه داشته باشد. چون در کاربردهای گریز از مرکز بندرت از جریان نامی آنها متجاوز می گردد.درایوهای گشتاور متغیر فقط نیازمند جریان اضافه بار ۱۲۰% برای یک دقیقه هستند. اگر نیاز به پروسه کنترل مستحکم (tight) باشد، آنگاه احتمالا شما نیازمند استفاده از یک درایو کنترل برداری بدون سنسور یا درایو فرکانس متغیر کنترل برداری هستید که میزان بالای دقت و صحت در کنترل سرعت، گشتاور و موقعیت را فراهم می کنند.

دامنه سرعت

به عنوان یک قاعده کلی گفته می شود که یک موتور نباید در سرعتی ۲۰% کمتر از از حداکثر سرعت مجاز خود (سرعت سنکرون) کار کند. اگر موتور در سرعتی کمتر از این مقدار بدون خنک کاری کمکی کار کند، بسیار گرم خواهد شد. اگر نیاز است که موتور در سرعتهای پایین کار کند، باید از خنک کنندگی کمکی استفاده کرد. علاوه بر این شما باید مراقب افزایش سرعت موتور نیز باشید. عموما ایده خوبی نیست که موتور در سرعتی ۲۰% بالاتر از سرعت نامی خود کار کند. حتما با سازنده موتور خود چک کنید که مطمئن شوید چه دامنه سرعتی هنوز در محدوده تضمین آنها قرار داشته و مجاز است. به خاطر داشته باشید که علاوه بر این با افزایش سرعت به سرعتی بالاتر از سرعت طراحی شده، گشتاور موتور را از دست می دهید. همچنین بایستی از کارکرد موتور در زیر مقدار FLA نامی مطمئن شوید.

روش کنترل

با کنترل دو سیمه، فقط یک کلید برای راه اندازی درایو فرکانس متغیر استفاده می شود. حالت باز کلید درایو را متوقف می کند و کلید بسته درایو را راه اندازی می کند. کنترل دو سیمه غالبا در کاربردهای HVAC (تهویه مطبوع( استفاده می شوند . چونکه در صورت قطع شدن برق همچنان فرمان راه اندازی برقرار می ماند. که این ویژگی درایوهای فرکانس متغیر را قادر می سازد با وصل مجدد برق به صورت اتوماتیک راه اندازی شوند. علاوه بر این، کنترل دو سیمی به درایو اجازه می دهد در هنگام کارکرد اگر برق کمتر از دو ثانیه قطع شود همچنان به کار خود ادامه دهد. با کنترل سه سیمه، دو کلید برای به کار انداختن درایو استفاده می شود. یک کلید برای توقف مورد نیاز است و کلیدی دیگر برای استارت درایو فرکانس متغیر استفاده می شود. نمونه این نوع کنترل در کاربردهای صنعتی بر روی یک کانوایر یا کنترل فرآیند است، در جایی که چندین ایستگاه می توانند VFD را متوقف / راه اندازی کنند. اما یک مدار ایمنی منفرد بایستی برای فعال کردن و اجازه برای شروع این عمل فراهم گردد.  

دیگر مراجع سرعت

  • برنامه ریزی دیجیتال/صفحه نمایش – به اپراتور اجازه می دهد بوسیله ورود مقادیر از طریق صفحه کلید با یک واحد نمایش LED یا LCD درایو را برنامه ریزی و اشکال زدایی کند. عملکرد درایو نیز از طریق این صفحه نمایش مانیتور می شود.
  • پتانسیومتر سرعت – به اپراتور اجازه می دهد سرعت موتور را با یک پتانسیومتر تنظیم کند.
  • دنبالگر (follower) سیگنال آنالوگ – ۴-۲۰mA یا ۰-۱۰VDC ؛ باید برای درایوهای فرکانس متغیر از طریق ورودی ایزوله تامین گردد؛ بایستی از سیم جفت تابیده محافظت شده استفاده شده و سیم ها از سه فاز AC دور نگه داشته شوند.
  • کلید سلکتور انتخاب سرعت – به اپراتور اجازه می دهد از چند سرعت از پیش تنظیم شده یکی را انتخاب کند. همچنین در صورتی که سرعت از طریق PLC تنظیم می شود و یک خروجی آنالوگ در دسترس نیست، می تواند استفاده شود.
  • پورت ارتباط سریال – به درایوهای فرکانس متغیر اجازه می دهد با یک شبکه مانند یک MODBUS، PROFIBUS، DEVICENET یا METASYS مرتبط گردد ، درایو را قادر می سازد که عملکرد آن از طریق یک کامپیوتر هماهنگ و مانیتور شود.
     

محفظه درایو

یک جنبه مهم انتخاب درست VFD برای کاربری شما مواجهه با محیط احاطه کننده درایو است. چند نوع مختلف از گواهی ها بیانگر این است که درایو برای این کار مجاز است یا خیر. این موارد شامل: درجه حفاظت در برابر گرد وخاک و نفوذ آب (IP) و NEMA و نوع محفظه UL هستند. خیلی مهم است که کاربری مورد نیاز شما منطبق با محفظه درایو انتخابی شما باشد. این کار را می توان با یافتن درایوی با درجه حفاظت مناسب انجام داد یا می توان VFD را داخل یک محفظه جداگانه قرار داد.

مقادیر نامی الکتروموتورها در هنگام کار کردن با اینورتر

اگر چه استفاده از یک VFD بهترین روش کنترل موتور است، اما در صورت استفاده از VFD برخی مسایل و مشکلات در الکتروموتور بروز می کند. واحد PWM یک VFD شکل موج سینوسی تولید نمی کند. بلکه ولتاژ خروجی آن پالس های فرکانس بالا است که تنش اضافی بر روی سیم پیچ های موتور و یاتاقانها ایجاد می کند. تمامی موتورهای جدید از سیم پیچ هایی استفاده می کنند که برای استفاده در ولتاژهای بالا برای کار همراه با VFD ها طراحی شده اند. برخی دیگر توصیه های اضافی برای الکتروموتورهایی که با اینورتر کار می کنند دارند این پیشنهادات شامل استفاده از حلقه های اتصال زمین (grounding rings) ، یاتاقانهای ایزوله شده و خنک سازی ویژه (مانند یک فن جداگانه برای خنک کاری الکتروموتور در سرعتهای پایین، نوعا در کاربردهایی با گشتاور ثابت) است.

سفارشی کردن VFD

برای عملکرد بهتر و حفاظت VFD می توان از لوازم جانبی که در ادامه آمده است استفاده کرد. برخی از این ادوات جانبی در پستهای جداگانه تشریح شده اند.
  • کلید قطع کن یا مدار شکن
  • HOA کلید(دستی/خاموش/ خودکار)
  • لامپهای راهنما
  • کنار گذر (Bypass)
  • رآکتور خط
  • کاهش دهنده هارمونیک
  • TVSS
  • فیلتر dv/dt

توصیه های پایانی

مقصود از ارائه این راهنما دادن اطلاعات کلی و کاربردی برای سایز کردن درایو است و هدف ایجاد یک راهنمای جامع و فراگیر نبوده است. کاربردها و بارهایی وجود دارند که ممکن است نیاز باشد در سایز کردن آنها ملاحظات خاصی را در نظر گرفت. وقتی که شما یک VFD را برای هر کاربردی سایز و مشخص می کنید بایستی قدری محاافظه کارانه برخورد کنید و در FLA و مقادیر اضافه بار آن مقداری جای خالی باقی بگذارید. این موضوع به طور ویژه هنگامی که بار شما به سختی راه اندازی می شود و یا در حین کار به میزان زیادی بار گذاری می شود، صدق می کند.

نظرات کاربران

Responsive image
نیما
1396/03/07

درود اگر امکان داره درایو VFD و پرشر ترانسمیتر مناسب برای راه اندازی موتور پمپ 1 اسب تکفاز رو معرفی کنید . برای استفاده در مجتمع ساختمانی. در سایت های تقریبا هیچ کجا مطلب یا راهنمای مناسب برای خرید و ارتقای سیستم موجود پیدا نکردم و همه مدل های سه فاز دو موتوره 2 اسب به بالای صنعتی یا مدل های ایزی باکس اماده خانگی بودند . با تشکر

Responsive image
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)

درایوهای سری F510 ساخت شرکت TECO مخصوص استفاده در کابردهای پمپ است می توانید از این درایو استفاده کنید اطلاعات کامل به همراه کاتالوگ و راهنمای استفاده از محصول در فایلهای پیوست محصول موجود هستند.

Responsive image
سعادتمند
1395/11/20

با سلام ضمن تشکر از مطالب مفید تون در باره درایو لطفا در صورت امکان یک دیتاشیت کامل در مورد درایو که طبق آن بتونم یک درایو با قابلیتهای مورد نظر را انتخاب کنم برام بفرستید. با سپاس

Responsive image
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)

سلام، متشکرم آقای سعادتمند، به زودی کاتالوگ محصولات درایو های تکو و تتا بر روی وبسایت قرار خواهد گرفت. من یک نمونه به ایمیل شما ارسال می کنم.

نظر خود را ثبت نمایید

CAPTCHA code