dV/dt – دیفرانسیل ولتاژ چیست و چرا باید مراقب آن بود؟

مقدمه

درایوهای فرکانس متغیر (VFD) در موارد زیادی کاربرد دارند. این درایوها یا اینورترها به کنترل سرعت و ذخیره انرژی کمک می کنند. اما آنها همچنین می توانند مشکلاتی را ایجاد کنند. یکی از عوارض جانبی که باید به طور بالقوه آن را کاهش دهید، دیفرانسیل ولتاژ dV/dt نام دارد. با خواندن این مقاله فهم خوبی از چیستی دیفرانسیل ولتاژ و نحوه حل این مشکل خواهید داشت.

dV/dt (دیفرانسیل ولتاژ) چیست؟

اینورترها یا VFDها ضربه ولتاژ گذرایی ایجاد می کنند که از طریق سیم ها اتصال به موتور می رسد. این نام از معادله ای گرفته شده است که به توصیف پدیده کمک می کند، ولتاژ دلتا (Δ) / زمان دلتا (Δ) با دلتا به معنای “تغییر”. به عبارت ساده تر، dV/dt نحوه اعوجاج و تقویت جهش ولتاژ در طول سیم ها است. به همین دلیل است که هر چه طول سیم های شما از VFD به موتور بیشتر شود، باید بیشتر نگران dV/dt باشید.

سازندگان در مورد اینکه چه مقدار طول سیم اتصال از درایو به موتور باید باشد تا در مورد  dV/dt نیاز به بررسی و اقدام داشته باشید. توصیه های مختلفی دارند. به عنوان یک قاعده کلی برای کاربردهای درایو ولتاژ پایین، ما توصیه می کنیم در طول سیم های اتصال بیشتر از 100 فوت (30 متر) باید در مورد مسائل dV/dt فکر کنید. برای طول سیم های بیشتر از 500 فوت، در بدون استارتژی کاهش dv/dt دیفرانسیل ولتاژ، احتمالا مشکلات عدیده ای به وجود خواهد آمد و احساس راحتی نمی کنیم.

چرا من باید مراقب باشم؟

بر خلاف مشکل هارمونیک، شرکت های برق معمولاً نگران dV/dt نیستند زیرا تأثیرات همه در سمت بار اینورتر یا VFD است. اگر شرکت برق نگران موضوع نیست چرا شما باید نگران باشید؟ به صورت خلاصه، چون مشکل dV/dt می تواند شیم پیچ های موتور را تخریب کند. اگر از اینورتر به موتور خود سیم های اتصال طولانی دارید، اضافه کردن یک دستگاه کاهش دهنده dV/dt به جای تعویض مداوم موتورها می تواند آسان تر و ارزان تر باشد.

موضوع مشابهی که باید در نظر گرفته شود هزینه تعویض موتور است. ما کاربری های متعددیمی یابیم که هزینه خرابی به اندازه کافی بالا است که تصمیم گیری برای حذف خطر خرابی های مرتبط با dV/dt یک تصمیم مالی آسان باشد. اغلب، تهیه موتور بصورت سفارشی است و تعمیر یا تهیه موتور جایگزین آسان یا ارزان نیست. ما همچنین برخی از کاربردها را می بینیم، مانند موتورهایی که در چاه های عمیق فرو می روند، که در آن هزینه تعویض فیزیکی موتورها به قدری زیاد است که محافظت از موتور در برابر dV/dt را به یک انتخاب بدیهی تبدیل می کند.

چگونه dV/dt را تعمیر کنم؟

ساده ترین گزینه برای حل مشکل دیفرانسیل ولتاژ خروجی اضافه کردن فیلتر dV/dt است. این دستگاه برای کاهش جهش ولتاژی که در سیم های طولانی اتصال به موتور ایجاد می شود، به کار می رود.  آنها معمولاً مقرون به صرفه ترین گزینه ها برای پرداختن به مشکل dV/dt هستند، اگرچه راه اندازی و عملکرد دقیق ممکن است بسته به طراحی یا سازنده متفاوت باشد.

در شرایطی که طول سیم های اتصال به موتور بسیار زیاد است یا نگرانی بیشتری در مورد خرابی موتور وجود دارد. ممکن است به راه حل کامل تری نیاز داشته باشید. در این موارد، ممکن است بخواهید گزینه استفاده از فیلتر موج سیسنوسی را هم بررسی کنید. این دستگاه شکل موج PWM را از VFD می گیرد و آن را به موج سینوسی اصلی تبدیل می کند و خطرات استفاده از سیم های اتصال خیلی بلند را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. این راه حل گران تر است، گاهی اوقات به اندازه خود VFD، اما در صورت نیاز به نتایج بهتر، راه حل موثرتری برای از بین بردن dV/dt است.

خلاصه ای کوتاه و مفید

اینورترها یا VFD ها ضربه ولتاژ گذرایی ایجاد می کنند که از طریق سیم ها اتصال به موتور می رسد، ودیفرانسیل ولتاژ، نحوه اعوجاج و تقویت جهش ولتاژ در طول سیم ها است. برای رهایی از این مشکل، استفاده از فیلتر گزینه مناسبی است.

اگر شما نیز در این زمینه، تجریه یا نظراتی دارید با ما به اشتراک بگذارید.