آموزشیاینورترسافت استارتر

فرق اینورتر و سافت استارتر – بخش سوم

اینورتر یا سافت استارتر؟

چه وقت از سافت استارتر (RVSS) یا اینورتر (VFD) استفاده کنیم؟

سافت استارتر(RVSS)یا اینورتر(VFD)؟

بخش سوم

اینورتر یا سافت استارتر؟

یک اینورتر VFD چگونه کار می کند؟

فرق اینورتر و کانورتر

اساسا، اینورتر VFD ولتاژ خط AC را می گیرد و آن را به یک ولتاژ DC تبدیل می کند، ولتاژ DC را فیلترکرده و سپس سیگنال را به عقب معکوس می کند.

مقدار RMS از این وارونگی، ولتاژ AC را شبیه سازی می کند.

فرکانس خروجی درایو معمولا از ۰ تا فرکانس خط ورودی AC است.

فرکانس های بالاتر از فرکانس اسمی AC، زمانی که نیاز به برنامه های کاربردی خاص می باشد، نیز امکان پذیراست.

اتوماسیون اینورترهای سانترنو خصوصا سری sinus penta بسیاری از تغییرات ازولت درهر هرتز(VF)، که معمول ترین است، تا کنترل برداری ( Vector control ) پیچیده را ارائه می دهد که سرعت کم عالی و کارایی بسیار دقیق در سرعت صفر را فراهم می کند و گشتاور دقیق و تنظیم سرعت را ارائه می دهد.

شکل 7 - تابع اولیه VFD
شکل ۷ – تصویر قسمت قدرت اینورتر VFD

اکثر درایوهای AC از یک تمام موج پل با دیود و یا از یکسوساز پل SCR ، در بخش مبدل برای تبدیل منبع AC به ولتاژ DC استفاده می کنند.

اجزای فعال، مانند ترانزیستور دوقطبی (IGBT) نیز می توانند در این بخش مورد استفاده قرار گیرند.

بخش فیلتر، در درجه اول یک بانک خازن است که برای صاف کردن ولتاژ DC که در بخش مبدل تولید شد، استفاده می شود.

یک چوک لینک یا القاگر می تواند برای بهبود ضریب قدرت اضافه شود و هارمونیک ها را کاهش دهد.

ولتاژ DC صاف شده توسط معکوس کننده IGBT استفاده می شود.

سرعت سوئیچینگ بالا از بخش معکوس کننده ، RMS مناسب را برای شبیه سازی سطوح ولتاژ AC تولید می کند.

شکل 8 - فناوری تولید پالس مدوله شده
شکل ۸ – فناوری تولید پالس مدوله شده

شکل ۸، تکنولوژی عرض پالس مدوله شده ( PWM ) را که توسط اکثر درایوها استفاده می شود، نشان می دهد.

نسبت ولت درهرهرتز، متناسب با عرض پالس متغیر است.

اینورترها یا همان درایوها می توانند به گشتاور رتبه بندی شده ی موتوراجازه دهند که از صفر تا سرعت پایه، بدون مکش جریان افزایشی یا جریان بیش از اندازه، عملیاتی شوند و راه اندازی شوند.

 

نکته:

شما در پروسه راه اندازی موتور با اینورتر به ندرت دچار مکش جریان خواهید شد که این مکش جریان احتمالی هم در اثر تنظیمات نا درست پروسه راه اندازی توسط اوپراتور یا انتخاب نا درست مد کنترلی اینورتر نسبت به پروژه و کاربری میباشد.

مقایسه بهره وری اینورتر و سافت استارتر

مقایسه اجمالی سافت استارتر و اینورتر

سافت استارتر (RVSS)

سافت استارترها می توانند به بهره وری ۹۹٫۵ تا ۹۹٫۹ درصد برسند.

به طور معمول، در SCR، کمتر از V1 کاهش وجود دارد. بهره وری، به سایز سافت استارتر و به ولتاژ ۳ فاز اعمال شده بستگی دارد.

پس از کامل شدن روند شروع ، یک سافت استارتر با بای پس یکپارچه، سانترنو ASAB، یک کنتاکتور بای پس داخلی را به درون می کشد.

در این مرحله، SCR ها دیگر کار نمی کنند و تمام جریان موجود در اتصالات در حال حفظ و یا بهبود بهره وری است در واقع تلفاتی وجود ندارد.

عملیاتی شدن در شرایط سرعت کامل و بارگذاری درست.

سانترنو سری ASAB

دارای یک پارامتر تنظیم کننده بوده که اجازه بهره وری مصرف انرژی را در زمانی که یک موتور در شرایط تخلیه است، می دهد، این تنظیمات می تواند به طور بالقوه در هزینه های انرژی صرفه جویی کند.

سافت استارترهای دارای علامت CE بوده و نباید نیازی به فیلتر اضافی برای هارمونیک ها داشته باشد.

سافت استارترهای دیگر، ممکن است علامت CE را نداشته و نیاز به فیلتر داشته باشند.

اینورتر (VFD)

اینورترها،معمولا به دلیل هوشمند بودن می توانند به بهره وری ۹۵ تا ۹۸ درصد برسند.

در طول راه اندازی، اجرا و توقف (مگر اینکه درزمان استپ موتور را رها کنند) اجزای فعال مانند IGBT ها روشن هستند.

با این حال، درایوهای خاص، بهتر قادرند که مصرف برق را در زمان کار مدیریت و تنظیم کنند.

حتما اینورتر را بر اساس ویژگی های مختلف بار، انتخاب کنید تا بتوانید به طور بالقوه درهزینه های انرژی صرفه جویی کنید.

هرچه پالس ها دردرایو بالاتر باشند،بهره وری بالاتر خواهد بود. به عنوان مثال، یک درایو ۶ پالسه، دارای بهره وری ۹۶٫۵ تا ۹۷٫۵ درصد است.

درایو ۱۸ پالسه، ۹۷٫۵ تا۹۸ درصد کارایی دارد.برای بهره گیری و راندمان هرچه بیشتر از چوک ورودی و چوک خروجی استفاده شود.

مقایسه تلفات حرارتی اینورتر و سافت استارتر

گرمای ناشی از سافت استارتر(RVSS) و یا اینورتر(VFD)

سافت استارتر(RVSS)

در یک سافت استارتر با بای پس داخلی، جریان به سراسر کنتاکتور انتقال می یابد، بنابراین هیچ کدام از اجزای جامد فعال (SCR) برای تولید گرمای بیشتر روشن نیستند.

شکل 9 - سافت استارتر با بای پس داخلی
شکل ۹ – سافت استارتر با بای پس داخلی

۱۳ ویژگی و قابلیت در استفاده از سافت استارتر ها برای راه اندازی موتور

اینورتر(VFD)

در هنگام کار، یک VFD، بدلیل اجزای فعال که به طور مداوم فرکانس و ولتاژ را کنترل می کنند، ذاتا گرم تر از یک سافت استارتر خواهد بود.

توجه:

یک موتور بیشترین کارایی را در زمانی دارد که بین ۵۰٪ و ۱۰۰٪ لود شده باشد.

در زیر این سطح از بار، بازده بطور قابل توجهی افت می کند. شکل ۱۰، راندمان موتور نمونه ی NEMA را بر اساس بار موتور نشان می دهد.

شکل 10 - نمونه کارایی در مقابل منحنی بار ، برای RPM 1800 سه فاز ،60 هرتز ،طراحی B از موتورهای القایی قفس سنجابی
شکل ۱۰ – نمونه کارایی در مقابل منحنی بار ، برای RPM 1800 سه فاز ،۶۰ هرتز ،طراحی B از موتورهای القایی قفس سنجابی

۶ تصورغلط رایج که درمورد اینورتر (VFD) ممکن است داشته باشید

توجه : این منحنی ها یک رفتار کلی را نشان می دهند. مقادیر بر حسب انواع موتورهای منحصر بفرد و تولید کننده های آنها، متفاوت خواهد بود.

ستاره- مثلث (راه اندازی مثلث) موتور

شکل 11 - سافت استارتر با سیم کشی ستاره– مثلث
شکل ۱۱ – سافت استارتر با سیم کشی ستاره– مثلث

سافت استارتر(RVSS)

این پیکربندی سیم کشی در استفاده از سافت استارتربه شما این امکان را می دهد تا از سافت استارترکوچکتر استفاده کنید، اجازه می دهد تا برای راه اندازی جریان ازشش سیم هدایت شود و در نهایت مکش جریان روی سافت استارتر کاهش میابد،به عنوان مثال، ۲۰۰ اسب بخار (۱۴۰ کیلووات) کابل اتصال موتور، حداقل ۲۸۰ واحد آمپر استفاده می کند.

و ۲۰۰ اسب بخار (۱۴۰ کیلووات) موتورستاره مثلث حداقل ۱۸۰ واحد آمپر استفاده می کند ، که موجب صرفه جویی در هزینه ها و در صورت امکان، سایز (اطلاعات اولیه و موقعیت یابی رنج شبکه ) را کاهش می دهد.

شما می توانید اطلاعات بیشتری در مورد استارت ستاره مثلث سافت استارتر ها در کاتالوگ سانترنو سری ASAB مطالعه فرمایید

اینورتر(VFD)

در واقع شما برای راه اندازی یک موتور با اینورتر دیگر نیاز به تجهیزات شبکه با توان بالاتر از توان نامی موتور خود ندارید.

به عنوان مثال:

شما برای راه اندازی یک موتور چاه آب با توان ۱۳۲ کیلووات با مدار ستاره مثلث نیازبه خرید تجهیزات شبکه (کابل-ترانس-کلید اتوماتیک-تابلوی زیر ترانس) با توان حداقل ۲۵۰ کیلووات هستید تا مکش جریان لحظه ای ستاره مثلث را تحمل نماید اما درایوها برای اتصال به شبکه برق وراه اندازی موتور کابل و تجهیزاتی، مبتنی بر جریان بار کامل موتور، نیاز دارند و اینگونه سایزبندی می شوند.

قابلیت های ارتباطی برای نظارت و کنترل

هر دو سافت استارتر(RVSS)یا اینورتر(VFD)، انواع گزینه های کنترل را ارائه می کنند، از جمله فرمتهای Modbus، اترنت، ControlNet ™، DeviceNet ™، و PROFIBUS ™.

هارمونیکها، روشهای سیم کشی و ملاحظات نصب و راه اندازی

سافت استارتر (RVSS)

هارمونیک های سافت استارتر،در مدهای شروع یا توقف ، در زمانی که SCR ها روشن شده و دامنه ولتاژ با مشتقات جزئی را ارائه می دهند (که تولید امواج سینوسی با مشتقات جزئی می کند) ،به طور معمول کمتر از ۱۰٪ است.

در موتور با سرعت کامل ، SCR ها به طور کامل، کار می کنند و عملا هیچ هارمونیکی وجود ندارد. و در شرایط بای پس، تقریبا هیچ هارمونیکی تولید نمی شود.

سیم یا کابل های طولانی، که با محصول سافت استارتر اجرا می شود نوعا، نیاز به داشتن هیچ رفتار خاصی، به غیر از داشتن اندازه مناسب برای کابل یا سیم بمنظور جبران افت ولتاژ، نیستند.

سافت استارتر سانترنو ASAB ،به طور معمول تا ۷۶۲ متر(۲۵۰۰ فوت) ، بر اساس ظرفیت الکتریکی کابل، کار می کند ، که درطراحی لحاظ شده.

به هیچ نوع خاصی ازسیم نیازنیست. سافت استارترها ، به طورمعمول نیازی به کاهش خطرات EMC برای پاسخگویی به الزامات هارمونیک های  IEC ندارند. الزامات IEC مربوط به کل حالت اجرای سافت استارتر است.

اینورتر(VFD)

کابل / سیم طولانی که از یک درایو به موتور می رسد، می تواند مسائل موج منعکس شده یا همان نویز شدید ایجاد کند.

توصیه می شود،برای جلوگیری از بازخورد های هارمونیک ها بر روی منبع قدرت و ایجاد اعوجاج های ولتاژ که برای دیگر تجهیزات مضراست، ازراکتورهای خط (چوک ورودی) استفاده شود.

چوکهای لینک DC، فیلترهای انفعالی، مبدل ۱۲ پالسه با ترانسفورماتور تغییر دهنده فاز، فیلتر فعال، مبدل (احیا کننده) فعال و مبدل ۱۸ پالسه از دیگر دستگاه هایی هستند که برای کمک به کاهش هارمونیکها استفاده می شوند.

شما همچنین باید نوع سیم را در زمان نصب درایوها در نظر بگیرید.

صحت و درستی زمان شروع و متوقف

سافت استارتر(RVSS)

سافت استارترها وابسته به بار و بر اساس تنظیمات برنامه ریزی شده شروع و متوقف می باشند.

یک الگوریتم، ولتاژ را برای افزایش جریان و گشتاور در شروع کار موتور، تنظیم می کند.

بر اساس نیروی محرکه الکتریکی (EMF) موتور، سافت استارتر تعیین می کند که آیا موتور به سرعت رسیده است یا نه.

اگر سافت استارتر تشخیص دهد که موتور قبل از استارت زماندار تعیین شده، به دورنامی رسیده است، سافت استارتر ولتاژکامل را اعمال می کند و وضعیت را در حالت راه اندازی شده، قرارمی دهد.

اگر موتور در چهارچوب زمانی تنظیم شده ، به سرعت نامی نرسد، سافت استارتر، ولتاژ کامل و یا درصدی از ولتاژ کامل را  بسته به بار، اعمال می کند.

اینورتر(VFD)

کنترل سرعت، دقیقا توسط درایوهایی که شامل زمان های شروع (ACC) و توقف (DEC) هستند کنترل میگردد.

شکل 12 - سرعت آهسته از پیش تعیین شده
شکل ۱۲ – سرعت آهسته از پیش تعیین شده

البته در بعضی از مدهای کنترلی بنا به نصبت اضافه جریان احتمال دارد کمی تعقیر ایجاد شود در واقع در زمان راه اندازی اگر جریان موتور افزایش پیدا کند تایم راه اندازی کمی طولانی تر میشود

و در زمان استپ بنا به اینرسی بار و برگشت جریان (REGENERATIVE) تایم استپ افزایش پیدا خواهد کرد راه حل جلوگیری از این امر بالا بردن درصد تحمل اضافه جریان در شیب استارت و شیب استپ است که این قابلیت را اینورتر سانترنو سری sinus penta دارا میباشد یا نصب چاپر و مقاومت ترمز برای کاهش و بالا بردن دقت عمل در شیب استپ است.

گروه مهندسی الکترومارکت در خدمت شما است.

مطالب الکترومارکت را در کانال تلگرام الکترومارکت دنبال کنید.

متشکرم که تا انتهای این مقاله با ما بودید منتظر نظرات خوبتون هستم.

ما در ۲۴ ساعت از ۷ روز هفته منتظر شنیدن صدای شما هستیم

برچسب ها

یوسف رجبی

یوسف-مهندسی کنترل صنعتی,برنامه نویس و بنیان گذار الکترومارکت طراح و برنامه نویس سیستم های مبتنی بر اتوماسیون صنعتی.طراح پروژه های انرژی سیوینگ بر پایه تکنیک های نوین, حرفه ای در برنامه نویسی اتوکد,ای پلن و طراحی وب سایت

‫۴ نظرها

  1. با سلام وتبریک سال نو

    ایا درایوی که جهت هوارسان استفاده می شود نیازی به مقاومت ترمز دارد ؟واینکه درایو های سانترنو سینوس پنتا به این مقاومت احتیاج دارند؟
    با تشکر

    1. سلام دوست عزیز.
      و همچنین تبریک بنده را پذیرا باشید.
      اگر منظور از هوا رسان کمپرسور تولید هوای فشرده است // باید خدمت شما دوست عزیز عرض کنم که نه در این اپلیکیشن نیازی به نصب مقاومت ترمز نیست.
      ولی در بسیاری از کاربردها اگر شیب استپ به درستی تنظیم نشود یا خواسته اوپراتور شیب بسیار کمی است در نهایت در زمان استپ یا کاهش دور دچار خطای over voltage میشوید که برای رفع این خطا باید مقاومت ترمز نصب شود.
      ولی به صورت یک قاعده کلی اپلیکیشن هایی نیاز به نصب مقاومت ترمز دارند که در فرایند کاری موتور در بعضی از مواقع یا اکثر مواقع موتور در تلاش باشد برای عدم افزایش دور سیستم و غلبه بر اینرسی سیستم مکانیک مثل اسانسور در زمان پایین امدن کابین در واقع در طول مسیر پایین امدن کابین کار اصلی موتور عدم افزایش سرعت کابین است یا جرثقیل در زمان پایین اوردن بار.
      و قائده ساده تری نیز برای درک این موضوع که چه وقت اینورتر ما نیاز به مقاومت ترمز دارد هست و اون قائده خطای over voltage است در کاربردی که شیب استپ یا deceleration به درستی تنظیم شده باشد و در طول فرایند با خطای over voltage روبرو شدید یا ولتاژ شبکه در سطح بالایی قرار گرفته است یا بدون شک اینورتر شما نیاز به نصب مقاومت ترمز دارد.
      با تشکر .
      یوسف رجبی.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

16 − 13 =

بستن

Adblock رو غیر فعال کنید

بخشی از درآمد سایت با تبلیغات تامین می شود لطفا با غیر فعال کردن ad blocker از ما حمایت کنید