تحولی نو در صنعت کنترل الکتروموتورهای AC

 

دریافت کامل مقاله تحولی نو در صنعت کنترل الکتروموتورهای AC

 

تحولی نو در صنعت کنترل الکتروموتورهای AC

با توجه به نفوذ فنی و کاربردی کنترل کننده های دور متغیر موتورهای AC  یا همان درایو که با نام های گوناگونی همچون کنترل فرکانسی، اینورتر، کانورتر، مبدل فرکانسی و VVVS  و یا FC  شناخته می شود، در مجامع علمی و آموزشی و نیز مراکز صنعتی کشور نیاز به نگاهی دقیق و کاوشگرانه به افق های باز شده در این خصوص در دنیا را امری اجتناب ناپذیر می دانم. لذا در این سری مقالات سعی شده است با شناخت درایوهای موجود در بازار که همگی از فن آوری PWM یا همان مدولاسیون پهنای پالس بهره می برند و یا با بهره گیری از فن آوری سوئیچینگ DTC همچنان خروجی غیر سینوسی را ارایه می دهند، نیز بررسی شوند و موارد قوت و ضعف این تکنولوژی، راه را برای درک اهمیت کاربردی فن آوری منحصر بفرد تنها داریو دنیا که در این خصوص تحولی نو در فن آوری و کاربری درایو بشمار می آید را هموار کنیم. این درایو را با نام تجاری و انحصاری  NFO Sinus  ساخت کشور سوئد می شناسیم.

 

  • بخش یک – نیم نگاهی به داریو

امروزه بیش از 100 شرکت در دنیا چنین کنترل کننده هایی را می سازند و حدود 60% کارخانجات و مراکز صنعتی تازه تاسیس از کنترل کننده های دور متغیر موتورهای AC فس سنجابی استفاده می کنند و الزاما بهره برداری از درایو در طراحی ، ساخت، بکارگیری این تجهیز و آموزش پرسنل کاملاً در نظر گرفته می شود.

منافعی که از این دستگاه های تازه وارد باهوش بدست می آید بسیار چشمگیر می باشند:

  • کاهش هزینه برق مصرفی
  • تحت کنترل قرار گرفتن موتورهای سخت کوش و فرمان ناپذیر AC
  • انطباق نیاز بار با عملکرد موتور
  • حفاظت دقیق و کارا از موتور و بار
  • برنامه پذیری و کارآمدی در رفتار با بار

همگی فهرستی مختصر از توانایی کنترل کننده های دور متغیر یا درایو می باشند که شما نیز با کمی توجه  حتماً        می توانید این فهرست را کامل تر کنید.

درایوهای قدیمی با توجه به محدودیت در کارایی که ناشی از فن آوری استفاده شده در آنها بوده است، نتوانستند نظر صاحبین صنایع را جلب کنند. در این مورد می توان به داریوهایی بر مبنای ولتاژ و یا جریان اشاره کرد که هرکدام از آنها به نوعی از انواع بار جوابگو بودند و این یعنی محدودیت در استفاده و کاربری داریو در صنعت.

البته با حضور IGBT هایی با توان و طول مدت کاربری بالاتر و نیز افزایش کارایی و سرعت سوئیچینگ آنها که      بر اساس پیشرفت های حاصل شده در علم االکترونیک قدرت بدست آمده بودند، چنین محدودیت هایی بطور گسترده ای برچیده شد و درایوها توانایی پاسخ گویی به نیازهای کاربران را پیدا کردند، نیازهایی که ناشی از پاسخگویی یك درایو به بارهای مختلف موجود در یك مجموعه صنعتی و نیز عدم نیاز به انبار نمودن درایوهای گوناگون برای هر نوع بار را در پی داشت.

در واقع IGBT ها امکان تحقق مدولاسیون پالس را فراهم نمودند. در این فن آوری درایو در خروجی خود یک نوع ولتاژ AC  شبیه سازی شده را تولید می کند که در اصل موتور را با آن گول زده و با ایجاد میدان گردان در استاتور، چرخش را در روتور آن ایجاد می کند.

 

روشی بسیار هوشمندانه که کار را راه می اندازد و بدین ترتیب چرخش و کنترل سرعت این چرخش در اختیار و تحت فرمان کاربر قرار می گیرد. با این روش استقبالی بی نظیر از آن در صنعت به وقوع پیوست و رشد اتوماسیون موتورهای AC و دقت حاصل از نرم افزارهای تکمیل کننده کنترل موتور، جایگزینی موتورهای AC و درایو را با بسیاری از موارد کاربردی موتورهای DC و حتی Servo تسهیل و امکان پذیر ساخت.

بدین طریق جایگاه موتورهای AC را از کارکننده هایی بدون دردسر ولی حرف گوش نکن به کارکننده های هوشمند و انعطاف پذیر ارتقاء داد.

 

اما …

 

اما با بررسی این فن آوری به اشکالات آن نیز بر می خوریم؛ اشکالاتی که کارایی آنها را یا محدود به صنعت کرده و یا برای رفع آن نیاز به تجهیزاتی دیگر دیده شده است که باید به درایو و یا موتور افزوده گردد.

فهرستی از این اشکالات را در ذیل مشاهده می کنید:

  • ایجاد هارمونی
  • محدودیت فاصله مابین موتور و درایو
  • افزایش ولتاژ پیک برروی ترمینال های موتور
  • محدودیت توان خروجی نسبت به رژیم کاری موتور
  • اثرات پالس های لحظه ای بر برینگ ها و ایجاد جریان بیرینگ مخرب
  • ایجاد نویزهای الکترومغناطیسی
  • ایجاد صدا در موتور و افزایش حرارت موتورها
  • استفاده از کابل های ویژه

ادامه مقاله  …