مقدمه

درایوهای فرکانس متغیر(VFD) یک راه عالی برای کنترل سرعت پمپ ها هستند. با استفاده از یک درایو فرکانس متغیر در مصرف انرژی و هزینه، صرفه جویی می کنید و در عین حال سرعت را کاهش می دهید. همچنین هنگام کنترل جریان با استفاده از درایو  به جای باز و بسته کردن شیرها، تنش مکانیکی را کاهش می دهید.

اگر به این نتیجه رسیده اید که درایو برای کاربرد پمپاژ شما مناسب است، سوال بعدی این است که از کدام یک استفاده کنید؟ برندهای زیادی وجود دارد و هر برند دارای چندین سری است. با خواندن این مقاله، انتخاب خوبی برای درایوِ پمپ تان خواهید داشت.

از کدام درایو برای پمپ خود استفاده کنم؟

عوامل موثر در انتخاب

بار و اضافه بار

سایز کردن درایوها همیشه بر اساس نیازهای اضافه بار موتور و تجهیزات دوار است که در اینجا پمپ می باشد.

برچسب اضافه بارِ تولید کننده درایو فرکانس متغیر  استاندارد نیست. از اصطلاحات زیادی مانند light duty (سبک کار)، normal duty (کارکرد عادی) و heavy duty (سنگین کار) استفاده می کنند.

برای ساده کردن ارزیابی خود، به درصد اضافه بارِ بیش از 60 ثانیه، نگاه کنید.

درایو با مقدار نامی گشتاور متغیر به این معنی است که درایو به موتور اجازه می دهد تا 110٪ یا 120٪ آمپر نامی ، به مدت یک دقیقه کار کند.

درایو با مقدار نامی گشتاور ثابت به این معنی است که درایو در همان زمان 150% را مجاز می کند.

پمپ های گریز از مرکز

پمپ گریز از مرکز معمولاً ساده ترین نوع پمپ برای کارکرد موتور است. ساختار اصلی این به این صورت است که یک پروانه داشته باشیم که برای خروج سیال بچرخد.

اینها اغلب در کاربردهای آب تمیز یا مواد شیمیایی استفاده می شوند. آنها جریان بالاتری دارند اما با سیالات دارای ویسکوزیته پایین بهترین عملکرد را دارند. پمپ های گریز از مرکز معمولاً فقط به 110-120 درصد اضافه بار از موتور نیاز دارند.

پمپ های رفت و برگشتی(Reciprocating Pumps)

پمپ های جابجایی مثبت (Positive displacement pumps) انواع مختلفی دارند. اول پمپ های رفت و برگشتی است که شامل انواع پیستونی، مکنده و دیافراگم می شود.

فرآیند پمپاژ شما دو زمانه است. اول مکش است که سیال را از طریق ورودی می کشد. دوم فشرده سازی است که سیال را از طریق خروجی خارج می کند.

این پمپ ها اغلب در کاربردهای با شرایط سخت مانند دوغاب یا فاضلاب استفاده می شوند.

آنها جریان کمتری نسبت به پمپ های گریز از مرکز دارند اما روی سیال هایی با ویسکوزیته بالاتر بهتر عمل می کنند. این پمپ ها معمولاً نیاز به یک درایو دارند که قابلیت ارائه اضافه بار تا 150% مقدار نامی خود باشد.

پمپ های دوار(Rotary Pumps)

نوع دیگر پمپ جابجایی مثبت، پمپ دوار است. اینها می توانند پمپ های چرخ دنده یا پیچی باشند که با چرخاندن و فشار دادن سیال از میان شکاف های چرخ دنده یا پیچ کار می کنند.

پمپ های دوار مانند پمپ های رفت و برگشتی هستند. پمپ های دوار، سرعت جریان کمتری دارند و توانایی خوبی در پمپاژ سیالات با چسپناکی بیشتر را دارند. اینها همچنین به یک درایو با مقدار نامی اضافه بار 150٪ نیاز دارند.

محیط

محل قرار دادن اینورتر نیز مهم است. چند متغیر وجود دارد که باید مراقب آنها بود که در موقعیت‌های پمپاژ، بیشتر از کاربردهای عمومی رایج هستند.

تماس با مایعات

دو نگرانی اصلی در مورد مایع وجود دارد؛

اولین مورد، تماس مستقیم مانند پاشیدن یا شستن تجهیزات می باشد. برخی از درایوها در نزدیکی پمپ کار می کنند و ممکن است خیس شوند.

برای این محافظت، باید آن را در یک محفظه و پنل مناسب با درجه حفاظت NEMA 4 یا  4x قرار دهید.

اگر در هوای باز قرار دارد و باران یا برف نگران کننده است، می توانید درایو را در یک محفظه NEMA 3R قرار دهید.

نگرانی دیگر در مورد مایعات، رطوبت است. بسیاری از کاربردهای پمپاژ، چه به طور طبیعی و چه به دلیل فرآیندهای موجود در اطراف آنها رطوبت بالایی دارند.

کارکرد تجهیزات الکتریکی در محیط مرطوب می تواند باعث خرابی زودرس شود. برای حل این مشکل به وسیله بخاری ها، فیلترها و محفظه ها می توان از درایو محافظت کرد.

حرارت

پمپ ها اغلب در فضای باز یا در تاسیسات موتورخانه هستند. گرما یکی از بزرگترین قاتل های تمام تجهیزات الکتریکی از جمله درایوها است.

اگر  درایو در یک منطقه تحت کنترل از نظر شرایط محیطی مانند یک اتاق برق نگهداری نمی شود، باید دارای فن های خنک کننده یا واحدهای تهویه مطبوع مناسب باشد.

تماس با مواد شیمیایی

بسیاری از پمپ ها مواد شیمیایی را پمپ می کنند یا نزدیک محصولاتی هستند که باید با مواد شیمیایی تمیز شوند. نه تنها مایع حاصل از مواد شیمیایی به درایو آسیب می رساند، بلکه مواد و گازهای خورنده نیز می توانند باعث آسیب به آنها شوند.

اگر نگران این هستید که مواد شیمیایی ممکن است مشکل ساز باشند، باید محفظه های  NEMA 4Xرا تعبیه کنید. همچنین باید با کارشناسان ما تماس بگیرید تا در مورد وضعیت خود صحبت کنند زیرا این رتبه بندی ها و روش های حفاظتی می توانند بسیار پیچیده شوند.

طول سیم رابط

سیستم های پمپ اغلب دارای یک کابل طولانی هستند که از درایو به سمت موتور می روند. این امر به ویژه در کاربردهایی مثل پمپهای شناور و کفکش متداول است.

سیم رابط طولانی بین درایو و موتور می تواند منجر به پدیده موج بازتابی یا dV/dt شود. این می تواند باعث از کار افتادن زودهنگام موتور شما شود.

اگر کابلی با طول بیش از چند صد فوت دارید، باید فیلترهای خروجی را بررسی کنید. اینها ممکن است بر اساس شرایط کاری شما راکتورهای خروجی، فیلترهای dV/dt  یا فیلترهای موج سینوسی باشند.

فقط به این دلیل که شما یک پمپ شناور یا کفکش دارید به این معنی نیست که موتور شما از درایو دور است.

این امکان وجود دارد که موتور شما در بالای یک چاه و پمپ شما در پایین باشد. از طول سیم اتصال بین درایو و موتور مطمئن شوید، زیرا این همان چیزی است که باعث dV/dt می شود.

کدام درایو  را انتخاب کنیم؟

هنگامی که عوامل فوق را ارزیابی کردید، باید آماده انتخاب درایو خود باشید. برای کاربردهای سبک‌تر مانند پمپ‌های گریز از مرکز، اغلب می بایست یک درایو با برچسب “general purpose” (همه کاره یا کارکرد عمومی) پیدا کنید.

برای کاربردهای سخت‌تر مانند پمپ‌های جابجایی مثبت(positive displacement)، به دنبال VFD‌های «صنعتی» (industrial) یا «سنگین کار» (heavy duty) باشید.

اطمینان حاصل کنید که درجه حفاظت یا همان IP با استانداردهای NEMA یا IEC مطابقت دارد. اگر به یک محفظه NEMA 3R،  4یا 4x نیاز دارید، معمولاً باید شاسی درایو خود را در یک پنل ادغام کنید. اگر به فیلتر خروجی نیاز دارید، این فیلترها اغلب در همان پنل تعبیه می شوند.

اکثر برندها، شاسی درایو مورد نیاز شما را تامین می کنند.

خلاصه ای کوتاه و مفید

در انتخاب درایو ناسب برای پمپ، بایستی این عوامل را در نظر گرفت؛ بار و اضافه بار، نوع پمپ(گریز از مرکز/ پمپ های رفت و برگشتی(Reciprocating Pumps)/ پمپ های دوار(Rotary Pumps)) محیط، تماس با مایعات، حرارت، تماس با مواد شیمیایی و طول سیم رابط.

بررای کاربردهای سبک‌تر از یک درایو با برچسب “general purpose” (همه کاره یا کارکرد عمومی) و برای کاربردهای سخت‌تر، از  VFD‌های «صنعتی» (industrial) یا «سنگین کار» (heavy duty) استفاده کنید.

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

منبع؛   vfds.com