درایو (Drive AC)، ساختمان داخلی و کاربردها

درایو (Drive AC)، ساختمان داخلی و کاربردها

درایو (Drive AC)، ساختمان داخلی و کاربردها: الکتروموتورها به عنوان یکی از اصلی ترین تجهیزات مورد استفاده در صنعت شناخته می شوند. در استفاده از این الکتروموتورها چالش هایی وجود دارد که برای رفع آنها به درایو نیازمندیم. در زیر به چند چالش مهم اشاره می نمایم:

• راه اندازی نرم الکتروموتورهای با توان بالا
• کنترل دور الکتروموتورها
• کنترل گشتاور راه اندازی خصوصا برای موتورهایی که تحت بار راه اندازی می شوند.
• حفاظت الکتروموتور در برابر اضافه بار، اضافه جریان، اضافه ولتاژ، کاهش ولتاژ ، قطع یک یا دو فاز ورودی به الکتروموتور، اتصال کوتاه دوفاز یا اتصال به زمین

در موارد فوق استفاده از درایو پیشنهاد می گردد. درایو ها (Drive) به دسته های زیر دسته بندی می شوند که البته در مدل های جدید، هر درایو می تواند چندین چالش را به طور همزمان برای الکتروموتور حل نماید. (درایو (Drive AC))

معرفی دسته بندی درایو ها

راه انداز نرم Soft Starter

به طور کلی دو روش راه اندازی برای الکتروموتورها وجود دارد:

• راه اندازی مستقیم DOL(Direct Online) که برای الکتروموتورهای توان پایین مناسب است. در این روش از فاز یا سه فاز اصلی به صورت مستقیم انشعاباتی وارد تخته کلمپ (سربندی) موتور می شود. در این روش الکتروموتور در لحظه راه اندازی ۷ تا ۱۰ برابر جریان نامی خود از شبکه جریان می کشد. بنابراین این روش برای موتورهای با توان کمتر از ۱۰KW مناسب است. (درایو (Drive AC))
• روش دوم راه اندازی نرم الکتروموتورهاست که معمولا برای موتورهای با توان ۱۰KW به بالا استفاده می شود. راه اندازی نرم به این دلیل مهم است که اگر یک الکتروموتور توان بالا را به روش مستقیم راه اندازی کنیم احتمال آسیب دیدن سیم پیچ استاتور و همچنین افزایش استهلاک مکانیکی وجود دارد.

در زیر ساختمان داخلی یک سافت استارتر استفاده شده را مشاهده می کنید که در آن از سه جفت تریستور موازی و معکوس استفاده شده است که وظیفه آنها افزایش ملایم ولتاژ ورودی به موتور از طریق تغییر در زوایای آتش تریستورهاست. سه تریستور برای کنترل ولتاژ سه نیم سیکل مثبت و سه تریستور برای کنترل ولتاژ سه نیم سیکل منفی.

هنگامی که سافت استارتر جریان راه اندازی را مهار کرده و با یک شیب ملایم آن را افزایش می دهد (معمولا بین ۱ تا ۳۰ ثانیه)، توسط یک کنتاکتور بای پس (Bypass) از مدار خارج شده تا برق از روی آن برداشته شود.

در درایوهای امروزی سافت استارتر ها همراه با VFD ها که در بخش بعد معرفی خواهند شد، ترکیب شده اند تا چالش مهار جریان راه اندازی و همچنین تغییر دور الکتروموتورهای توان بالا به بهترین شکل حل شود. (درایو (Drive AC))

درایو با فرکانس متغیر (VFD)

• اینگونه درایوها که به اینورتر با فرکانس متغیر نیز معروف هستند وظیفه تغییر دور الکتروموتور را از طریق تغییر در فرکانس کاری موتور ایجاد می کنند. البته به شرط آنکه همواره نسبت ولتاژ به فرکانس (V/F) ثابت باشد.
• این درایو از سه طبقه یکسوساز، DC BUS و طبقه اینورتر (سوییچینگ) تشکیل شده که در طبقه اول توسط پل دیودی برق AC به DC تبدیل می شود. اما این برق DC دارای اعوجاج است که وظیفه از بین بردن این ریپل ها به دست خازن صافی در طبقه دوم (DC BUS) می باشد. سپس به تناسب فرکانس خواسته شده عمل سوییچینگ توسط ترانزیستورها در طبقه اینورتر انجام می شود که حاصل آن یک جریان شبه AC با فرکانس مورد نظر است. در زیر شماتیک داخلی این درایو را می بینیم:

VVVF: Variable Voltage Variable Frequency

• این درایو که به “درایو ولتاژ متغیر فرکانس متغیر” معروف است، برای کاربردهایی استفاده می شود که کنترل گشتاور راه اندازی و دور موتور و جهت چرخش الکتروموتور مد نظر باشد. به عنوان مثال در لیفترها یا آسانسورها که تحت بار راه اندازی می شوند از این نوع درایو استفاده می شود. همنچنین این درایو باعث ایجاد ذخیره انرژی الکتریکی و کاهش هزینه های اقتصادی نیز می شود. در این نوع درایو می توانیم کنترل چپگرد یا راستگرد بودن الکتروموتور را نیز در دست بگیریم. (درایو (Drive AC))

دوره های آموزشی برق و الکترونیک در مجتمع فنی تهران نمایندگی میرداماد