انتخاب درایو کنترل دور و یا راه انداز نرم با توجه به نیازهای شما ( بخش اول )

نگاهی دقیق به راه انداز های نرم استارترهای ودرایوهای کنترل دور، مزایا ، معایب و کاربردهای آنها

هنگام راه اندازی موتورهای AC با سرعت كامل با استفاده از اتصال مستقیم به ولتاژ شبکه، در لحظه استارت يك جريان بسیار زیادی توسط موتور از شبکه کشیده خواهد شد. علاوه بر این، گشتاور موتورهای AC به طور معمول کنترل نشده است و می تواند به تجهیزات متصل به آن شوک وارد نماید و باعث آسیب رسیدن به آنها گردد.

درایوهای کنترل دور و راه انداز نرم با کاهش جریان استارت مورد نیاز برای راه اندازی و استارت موتور، گشتاور ابتدایی را برای محافظت از تجهیزات و افزایش عمر موتور و دستگاه های متصل شده به آن، کاهش می دهند. انتخاب بین کنترل دور و راه انداز نرم اغلب به نوع کاربرد موتور، نیازهای مکانیکی سیستم و میزان هزینه مورد نیاز بستگی دارد. که منظور از هزینه، هزینه ابتدایی تامین و راه اندازی تجهیزات، به همراه هزینه تعمیر و نگهداری محصولات می باشد.

 راه انداز نرم

راه انداز نرم با کنترل ولتاژ ترمینال از موتور و تجهیزات متصل به آن در برابر آسیب های الکتریکی و مکانیکی محافظت می کند. در این تجهیزات جریان راه اندازی استارتینگ موتور توسط یک شیب از مقدار صفر تا مقدار نامی افزایش می یابد. در نتیجه با محدود سازی جریان، شوک مکانیکی مرتبط با راه اندازی موتور را کاهش می دهد. راه انداز نرم همچنین برای سیستم های الکتریکی با ظرفیت جریان محدود مفید هستند زیرا جریان شروع را برای راه اندازی موتور محدود می کنند.

استارتر نرم با افزایش تدریجی ولتاژ ترمینال موتور شتاب موتور تنظیم شده تری را تا سرعت کامل تولید می کند. این تجهیزات همچنین می توانند یک رمپ تدریجی برای متوقف کردن موتور، در زمان هایی که یک توقف ناگهانی ممکن است باعث آسیب رسیدن به تجهیزات شود، ایجاد کند. ( روش های راه اندازی مختلف در سافت استارتر بخش اول )

استارتر نرم برای کاربردهایی استفاده می شوند که:

• افزایش و کاهش تدریجی سرعت و کنترل گشتاور هنگام شروع یا توقف مورد نظر باشد.
• برای زمانهایی که جریان زیاد کشیده شده در هنگام استارت موتورهای بزرگ، ممکن است سبب جریمه شود و یا شبکه توان تامین این جریان زیاد را ندارد.
• برای جلوگیری از ایجاد تنش در سیستم های مکانیکی مانند نوار نقاله، سیستم های تسمه محور، چرخ دنده ها و کوپلینگ، راه اندازی تدریجی و کنترل شده مورد نیاز است.
• برای زمان هایی که از افزایش فشار ناگهانی و یا ضربه قوچ در سیستم های انتقال آب (در صورت تغییر سرعت ناگهانی مایع) باید خودداری شود.

نحوه کارکرد راه انداز نرم

راه انداز نرم از ماژول های نیمه هادی برای کاهش موقتی ولتاژ ترمینال استفاده می کنند. این امر باعث کنترل جریان موتور در هنگام راه اندازی و محدود کردن گشتاور تحمیلی بر شافت موتور می شود. این نحوه عملکرد در راه انداز نرم بر اساس کنترل ولتاژ ترمینال موتور در دو یا سه فاز است. محدود کردن ولتاژ موتور باعث کاهش گشتاور می شود تا بار به تدریج به سرعت نامی خود برسد.

مزایای استارتر نرم

راه اندار نرم اغلب برای کاربردهایی که فقط در هنگام راه اندازی موتور به کنترل سرعت و گشتاور نیاز دارند، انتخاب می شوند. در واقع راه انداز نرم نسبت به درایوهای کنترل دور دارای قیمت ارزان تری است، اما در عین حال، فقط در لحظه راه اندازی توانایی کنترل موتور را دارد. راه انداز نرم پس از راه اندازی موتور و رسیدن به سرعت نامی، از مدار خارج می شوند. همچنین این تجهیزات از نظر ابعاد کوچکتر از درایوهای کنترل دور هستند و برای مواردی که فضای اشغالی جز محدودیت ها می باشد،گزینه بهتری می باشد.

در شکل زیر، یک مدار داخلی آن را مشاهده می نمایید. راه انداز نرم از تریستور برای انجام عمل کلید زنی استفاده می کند. همانطور که گفته شد، پس از رسیدن به جریان نامی، سافت استارتر از مدار خارج می شود و یا به اصطلاح بایپس می شود. بنابراین راه انداز نرم به کنتاکت های بایپس احتیاج دارند.

کنتاکت های بایپس در راه اندازهای نرم می توانند به دو صورت بایپس داخلی و یا بایپس خارجی باشند. در نوع اول، کنتاکت های بایپس در داخل خود سافت وجود دارند و نیاز به تجهیز اضافی برای از مدار خارج شدن سافت وجود ندارد. اما در راه انداز بایپس خارجی، که معمولا برای راه اندازهای نرم با توان بالاتر استفاده می شود، باید از کنتاکت های بایپس جداگانه در کنار راه انداز نرم استفاده شود. ( چند نمونه از کاربردهای راه انداز نرم )

درایو کنترل دور

یک درایو کنترل دور در حقیقت یک تجهیز کنترلی موتور است که علاوه بر محافظت کامل از موتور، وظیفه کنترل سرعت موتورهای القایی AC را نیز بر عهده دارد. یک درایو کنترل دور می تواند سرعت موتور را در حین استارت و استپ، و همچنین در حین کارکرد عادی موتور کنترل کند. درایوهای کنترل دور را در دنیا با نام های درایو سرعت متغیر (VSD) و یا درایو فرکانس متغیر (VFD) معرفی می شوند.

در شکل زیر مدارات داخلی یک درایو کنترل دور نشان داده شده است. ورودی های AC از سمت شبکه در ابتدا وارد دیودهای یکسوساز (Rectifier) می شوند. یکسوسازها ورودی AC به DC تبدیل می کنند و برای کاهش ریپل، و بدست آمدن تثبیت مقدار DC، خروجی دیودهای یکسوساز وارد خازن های لینک DC می شوند.

پس از آن مهمترین بخش یک درایو کنترل دور، یعنی اینورتر، وارد عمل می شود. وظیفه اینورتر دریافت خروجی از خازن های لینک DC، و تولید خروجی AC مورد نظر می باشد. منظور از خروجی مورد نظر در درایوهای کنترل دور، خروجی با فرکانس متغیر می باشد. در واقع وظیفه اصلی درایوهای کنترل تولید سرعت های متغیر در خروجی است که این مهم توسط اینورترها صورت می پذیرد. همانطور که در شکل زیر مشخص است، با بهره گیری از IGBT های قدرتمند، عمل کلید زنی را انجام می دهند. ( اجزای تشکیل دهنده درایو کنترل دور )

در این مقاله در ارتباط با راه انداز های نرم و هم چنین درایوهای کنترل دور توضیحاتی ارائه شد. در بخش دوم این مقاله که با عنوان انتخاب درایو فرکانس متغیر و یا راه انداز نرم با توجه به نیازهای شما بخش دوم در سایت شرکت لیان الکتریک ویرا منتشر خواهد شد، در ارتباط با تفاوت های اصلی راه انداز نرم و درایو کنترل دور، مزایا و معایب هرکدام، و نحوه انتخاب بین این دو محصول توضیحاتی ارائه خواهد شد. برای کسب اطلاعات بیشتر در ارتباط با محصولات شرکت لیان الکتریک ویرا، با متخصصین مجرب این شرکت تماس بگیرید.