چگونه از درایو فرکانس متغیر (اینورتر) یاسکاوا بیشترین بهره را ببریم؟

برای کنترل ماشین و سایر کاربردها، کنترل سرعت موتور با درایوهای فرکانس متغیر می تواند در مصرف انرژی صرفه جویی کند. برای بهبود کارایی سیستم کنترل موتور چه پارامتر های دیگری باید در نظر گرفته شود؟

بهبود عملکرد VFD

1. استفاده از تکنسین های نصب و راه اندازی که در کارخانه آموزش دیده اند می تواند به طور قابل توجهی طول عمر VFDهای یاسکاوا را افزایش دهد.
2. هنگام نصب  VFD، توجه مناسب به موتوری که بار را به حرکت در می آورد و کابلی که VFD و موتور را متصل می کند، برای اطمینان از عملکرد بهینه ضروری است.
3. دریافت بهترین عملکرد گشتاور در هر آمپر از VFD های یاسکاوا همچنین مستلزم آن است که کاربران نهایی یک تنظیم خودکار مناسب را انجام دهند.

علاوه بر بسیاری از ویژگی‌های دیگر در یک درایو فرکانس متغیر مدرن (VFD)، توانایی ساده برای راه اندازی یک موتور القایی AC در سرعت‌های غیر از 60 هرتز امری بسیار شگفت انگیز است.

یک VFD یاسکاوا با کاهش سرعت موتور برای پاسخگویی به تقاضای برنامه، توان لازم برای حرکت بار را کاهش می دهد. مصرف برق در طول زمان برابر با انرژی است، بنابراین نکته اصلی این است که VFD با کار نکردن در بار کامل در مصرف انرژی صرفه جویی می کند.

حال سوال اصلی اینجاست: چگونه می توان یک VFD یاسکاوا را برای صرفه جویی در انرژی بهینه کرد؟

نصب صحیح VFD

نصب صحیح می تواند از مشکلات و طول عمر کوتاه  VFD های یاسکاوا جلوگیری کند. یک تکنسین نصب خوب متوجه مسائل محیطی می شود که می تواند منجر به خرابی های زودهنگام VFD مانند دمای بالای محیط، طول طولانی موتور و خازن های اصلاح کننده ضریب قدرت شود. اگر بتوان از مرگ زودهنگام جلوگیری کرد، برخی از VFD ها می توانند برای مدت طولانی دوام بیاورند و بازده سرمایه گذاری (ROI) را در واقع بسیار بالا می کنند.

اندازه موتور برای سیستم موتور

VFD های یاسکاوا به خودی خود می تواند برای صرفه جویی در انرژی موثر باشد اما درایو تنها بخشی از کل نصب است. دو بخش دیگر که بیشترین اهمیت را دارند موتور محرک بار و کابل اتصال VFD و موتور هستند.

موتور احتمالا مهمتر از این دو مورد است. ابتدا مطمئن شوید که موتور به وظیفه مدیریت ولتاژ مدولاسیون عرض پالس (PWM) که VFD آن را ارسال می کند، عمل می کند. برخی از موتورهای قدیمی، علاوه بر ناکارآمد بودن، با سیستم‌های عایق پایین‌تری تولید می‌شوند که ممکن است نتوانند ولتاژ ایجاد شده توسط VFD و تشدید شده توسط یک موتور بلند را تحمل کنند. به طور کلی، هر برنامه‌ای که دارای سرب‌های موتور بیش از 100 متر است، باید یک راکتور خروجی بین موتور و VFD در نظر بگیرد تا به محافظت از اولین پیچ در استاتور (جایی که عایق نازک‌ترین است) از خرابی محافظت کند. مانند بسیاری از چیزها، یک معاوضه وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. هر نوع فیلتر خروجی، مانند آن راکتور بار، با تلفات خاص خود همراه خواهد بود. با این حال، کاهش جزئی در راندمان ارزش عمر طولانی موتور را دارد.

یکی دیگر از موارد مورد توجه موتور اندازه است. کاربردها به موتوری نیاز دارند که بتواند به طور مداوم گشتاور مورد نیاز بار را ارائه دهد. یک موتور با اندازه مناسب به یک موتور بزرگ ارجحیت دارد. یک موتور کم بار می تواند از یک ضریب قدرت ضعیف رنج ببرد که راندمان کل سیستم را تا حد زیادی کاهش می دهد. به این مبادله بپردازید. یک موتور بزرگ ممکن است خیالتان را راحت کند که سیستم به این زودی ها از کار نخواهد افتاد زیرا تلفات حرارتی در همه قطعات بسیار پایین تر از آستانه است، اما موتور با اندازه مناسب کارآمدتر خواهد بود. اگر به درستی انتخاب و نصب شود، موتور با اندازه مناسب نیز عمر طولانی خواهد داشت، بنابراین مبادله به شدت نسبت به موتور با اندازه مناسب وزن دارد.

برای نصب های جدید، موتور انتخاب شده به احتمال زیاد به دلیل قوانین دولتی در مورد بازده موتور بسیار کارآمد خواهد بود. به طور کلی، هرچه سرعت نامی موتور به سرعت سنکرون نزدیکتر باشد، موتور کارآمدتر است. برای راه اندازی بهینه یک موتور، یک VFD به یک مقدار دقیق برای لغزش نامی موتور نیاز دارد. تنظیم خودکار خوب توسط VFD در حالی که فقط به موتور متصل است می تواند ارزش بسیار خوبی برای لغزش موتور داشته باشد. بعداً در مورد تنظیم خودکار و نحوه اعمال آن در روش های کنترل VFD بیشتر مشاهده کنید.

ملاحظات کابل موتور

ملاحظات کابل موتور به طور کلی به طول کابل و گیج مربوط می شود. گیج کابل مناسب باید با مراجعه به اسناد نصب سازنده VFD پیدا شود. همانطور که قبلاً ذکر شد، طول های بلند در واقع می تواند منجر به خرابی زودرس موتور شود، مگر اینکه اقدامات احتیاطی رعایت شود. تغییرات بزرگ در امپدانس می‌تواند باعث ایجاد نقطه انعکاس برای پالس‌های PWM (با مقادیر بالای dv/dt آنها) شود که از VFD می‌آید.. هر چه اختلاف امپدانس بیشتر باشد، پالس بیشتری منعکس می شود. گاهی اوقات تنها راه حل این است که dv/dt تند پالس ها را از طریق فیلتر کردن کم کنید. باز هم، اجزای فیلتر با مجموعه ای از تلفات انرژی و هزینه های اضافی نصب همراه هستند.

تنظیم خودکار VFD

برای به دست آوردن بهترین عملکرد گشتاور در هر آمپر از یک VFD جدید، به یک تنظیم خودکار مناسب نیاز است. یک روال تنظیم خودکار موثر برای VFD به درایو کمک می کند تا یک مدل موتور خوب در VFD بسازد. از کارخانه، درایو به احتمال زیاد برای یک موتور معمولی تنظیم شده است که با اندازه VFD مطابقت دارد. این بدان معناست که مقدار آمپر موتور نامی در VFD بر اساس مقادیر NPPA 70  طبق استاندارد (NEC) برای موتوری با آن ولتاژ و اسب بخار است. علاوه بر این، مدل موتور به مقادیری برای تلفات مورد انتظار در سیم پیچ ها و میدان های مغناطیسی نیاز دارد. مقادیری مانند تلفات به ندرت روی پلاک موتور مشخص شده است. این مقادیر از دست دادن مواردی مانند “مقاومت خط به خط (Ω)” و “القایی نشتی (٪) نامیده می شوند. احتمالاً بهتر است به VFD بسپارید تا تست های خود را روی موتور پس از وارد شدن برخی از مقادیر معمولی پلاک نام به درایو انجام دهد. نتیجه نهایی قطعاً کاهش جریان خروجی را در حین کار با سرعت و بار مشابه موتور از پیش تنظیم شده نشان خواهد داد. اکیداً توصیه می شود که عملکرد تنظیم خودکار بر روی یک موتور بدون هیچ باری اجرا شود. یک بار متصل اندازه گیری جریان و لغزش را منحرف می کند. همچنین ترجیح داده می‌شود که دمای داخلی موتور تنظیم‌شده خودکار نزدیک به دمای معمولی کارکرد آن باشد، زیرا مقاومت با تغییر دما تغییر می‌کند.

بارهای سبک در سیستم موتور

راه دیگری برای کمک به VFD برای دریافت بهترین کارایی از برنامه، آموزش نحوه برخورد با موقعیت هایی است که بار در آن نوسان می کند. در حین کار در بارهای کم، کاهش ولتاژ خروجی به نقطه بهینه می تواند به حداقل رساندن مصرف برق و به حداکثر رساندن راندمان کمک کند. حالت صرفه جویی در انرژی در VFD می تواند به به حداکثر رساندن راندمان کمک کند، به خصوص برای کاربردهای V/Hz که در فن ها و پمپ ها دیده می شود. نگاه کردن به صرفه جویی در انرژی به عنوان معکوس افزایش گشتاور می تواند راهگشا باشد. یکی ولتاژ را از سطوح معمولی افزایش می دهد تا گشتاور خروجی را افزایش دهد و دیگری ولتاژ را کاهش می دهد تا مصرف برق را به حداقل برساند و در نتیجه استفاده بهینه تر از انرژی را به همراه دارد.

گاهی اوقات ممکن است لازم باشد که VFD در صورتی که بار خیلی کم شود متوقف شود. به این حالت Sleep Mode می گویند زیرا با وجود خاموش شدن خروجی درایو، VFD در حالت اجرا باقی می ماند و نظارت می کند تا ببیند آیا شرایط برنامه ها بیدار شدن را برای شروع دوباره بار را تضمین می کند یا خیر. این نوع عملیات در کاربردهای پمپاژ رایج است که تقاضای پمپ می تواند بر اساس استفاده یا زمان روز تغییر کند.

یک تلویزیون LCD با صفحه تخت را در نظر بگیرید. حتی زمانی که “روشن” نیست، یک توان باقیمانده مشخص کشیده می شود. شاید به خودی خود به اندازه‌ای نباشد که نگران کننده باشد ، اما در نظر بگیرید که چند دستگاه در هنگام خاموش بودن برق مصرف می کنند. سپس آن را در تمام خانه ها و مشاغل دنیا ضرب کنید. همین اصل در مورد VFD ها نیز صدق می کند. حتی زمانی که VFD کار نمی کند، مقداری جریان را از طریق یکسو کننده و خازن های باس خود وارد می کند. برخی از تولیدکنندگان عملکردی ایجاد کرده‌اند که از یک منبع تغذیه DC کوچک برای روشن نگه داشتن VFD استفاده می‌کند، در حالی که یک قطع کننده ورودی را در زمانی که برای مدت طولانی کار نمی‌کند باز می‌کند. از آنجایی که VFD هنوز روشن است، هر زمان که دستور اجرای جدیدی دریافت شد، می‌تواند کلید ورودی را ببندد. لازم به ذکر است اگر 50 یا 100 VFD داشته باشید، اتلاف برق می تواند قابل توجه باشد.

یک VFD به خودی خود می تواند یک پدیده‌ی بزرگ برای صرفه جویی در انرژی به دلیل توانایی آن در تطبیق سرعت موتور با نیازهای بار باشد. با این حال، عوامل دیگری مانند اندازه موتور، انتخاب کابل، تنظیم خودکار و عملکردهای صرفه جویی در انرژی نیز وجود دارد که باید برای به حداکثر رساندن این صرفه جویی در انرژی در نظر گرفته شود.

حال درایو های یاسکاوا برای عملکرد بهینه تر دارای صفحه کلید پیشرفته برای عملکرد سریعتر، پورت USB برای اتصال آسان به رایانه شخصی یا دستگاه تلفن همراه، حلقه وضعیت LED برای نشان دادن سریع وضعیت درایو، پایانه های ایمن برای سیم کشی برق ایمن و کارآمد، برق آماده به کار و ورودی شبکه ارتباطی بدون وقفه.

برای کسب اطلاع بیشتر از درایو های یاسکاوا با شماره‌ی 88658476(021) تماس حاصل فرمایید یا با شماره 09191486231 در شبکه های اجتماعی در ارتباط باشید.