سفارش تبلیغ
صبا ویژن

اینورترها

درایوها چه کاری انجام میدهند؟

 

 

 


درایو یا کنورتور فرکانس و یا کنترل کننده دور موتور برای تنظیم دور الکتروموتورهای AC(موتورهای سه فاز ) استفاده میگردد. درایوها قادرند دور موتور را از صفر تا چندین برابر دور نامی موتور و بطور پیوسته تغییر دهند. 

تنظیم دور در الکتروموتورها علاوه بر منعطف نمودن پروسه های صنعتی ، در کاربردهای زیادی منجر به صرفه جوئی انرژی هم میگردد. علاوه بر آن درایوها جریان راه اندازی کشیده شده از شبکه را به میزان زیادی کاهش میدهند. بطوریکه این جریان خیلی کمتر از جریان اسمی موتور است.

درایوها میتوانند موتور را بطور نرم و کاملا کنترل شده استارت و استپ نمایند. زمان استارت و استپ را میتوان بدقت تنظیم نمود. این زمانها میتوانند کسری از ثانیه و یا صدها دقیقه باشد. توانائی درایو در استارت و استپ نرم موجب کاهش قابل ملاحظه تنشهای مکانیکی در کوپلینگها و سایر ادوات دوار میگردد.
کنترل کننده های دور موتور : 
کنترل کننده های دور موتورهای الکتریکی هر چند که ادوات پیچیده ای هستند ولی چون در ساختمان آنها از مدارات الکترونیک قدرت استاتیک استفاده می شود و فاقد قطعات متحرک می باشند، از عمر مفید بالائی برخوردار هستند . مزیت دیگر کنترل کننده های دور موتور توانائی آنها در عودت دادن انرژی مصرفی در ترمزهای مکانیکی و یا مقاومت های الکتریکی به شبکه می باشد . در چنین شرائطی با استفاده از کنترل کننده های دور مدرن می توان از اتلاف این نوع انرژی جلوگیری نمود . بطوریکه در برخی کاربردها قیمت انرژی بازیافت شده از این طریق ، در کمتر از یکسال معادل هزینه سرمایه گذاری سیستم بازیافت انرژی می شود .

کنترل کننده های دور موتور انواع مختلفی دارند. آنها قادرند انواع موتورهای 
AC و DC را کنترل کنند. قیمت کنترلرها وابسته به نوع تکنولوژی بکار رفته در ساختمان آنها میباشد. 

1- روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل 
V/ F ثابت) : ساده ترین روش کنترل موتورهایAC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس میباشد. اینک این روش، بطور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع کنترلرها از نوع اسکالر بوده و بصورت حلقه باز با پایداری خوب عمل میکنند. مزیت این روش سادگی سیستمهای کنترلی آن است. در مقابل این نوع کنترلرها برای کاربردهای با پاسخ سریع مناسب نمی باشند.

2- روش کنترل برداری : روبوتها و ماشینهای ابزار نمونه هائی از کاربردهای با دینامیک بالا هستند. در این کاربردها روشهای کنترلی برداری استفاده میشود. در روشهای کنترلی برداری با تفکیک مولفه های جریان استاتور به دو مولفه تورک ساز و فلو ساز، و کنترل آنها با استفاده از رگولاتورهای 
PI ترتیبی داده میشود که موتور AC نظیر موتور DC کنترل شود. و بدین ترتیب تمام مزایای موتور DC از جمله پاسخ گشتاور سریع آنها در موتورهای AC نیز در دسترس خواهد بود. 

3- روش کنترل مستقیم گشتاور (
Direct Torque Control ) : پاسخ گشتاور در روشهای برداری حدود 10  20msو در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control) این زمان حدود 5ms است.

 

تنظیم دور موتورهای آسنکرون :
در قسمت های قبل انواع راه اندازی این موتورها گفته شد در این قسمت انواع روشهای کنترل دور را می نویسم . 
با دانستن رابطه 
Nr=[60f/p](1-S) دور موتور آسنکرون را میتوان به طریقه های زیر تنظیم نمود :
1- تغییر فرکانس ولتاژ شبکه
2- تغییر قطبها
3- داخل کردن مقاومت در مدار روتور
4- تغییر ولتاژ موتور

1- تغییر دور بوسیله تغییر فرکانس : با تغییر فرکانس سرعت سنکرون تغییر میکند و دور موتور تغییر میکند . میتوان برای تغییر فرکانس از یک مولد یا مبدل فرکانس استفاده نمود . و یک یا چند موتور القایی که در شرایط مشابهی کار می کنند بوسیله آنها تغذیه شوند . مانند موتور ماشینهای کارخانه فولاد سازی و موتورهای محرک ماشین نساجی
2- تغییر دور بوسیله تغییر عده جفت قطبها : این تغییر را در موتورهای آسنکرونی است که بتوان با سیم پیچهای‌ آن تغییر قطب داد که این حالت در موتورهای دو سرعته ( دالاندر ) دیده می شود که میتوان با کلید ( دالاندر ) دور موتور را تغییر داد . 
3- تغییر دور با داخل کردن مقاومت در مدار روتور : در موتورهای آسنکرون با روتور سیم پیچر شده با تغییر مقاوت مدار روتور میتوان سرعت گردش روتور را تنظیم کرد ولی چون راندمان موتور بر اثر تغییر دور تغییر میکند در نتیجه کاربرد این روش خیلی کم است .
4- تغییر دور با تغییر ولتاژ : از این روش در موتورهای کوچک مانند پنکه و ... استفاده میشود

روش کار اینورتر(راه انداز موتورهای AC)

اینورتر جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می کند(توسط یک پل دیود و خازن) در حقیقت جریان برق را که در ایران دارای بسامد 50 می باشد را به بسامد  صفر می رساند. بعد با سوییچ کردن جریان با بسامد مورد نظر کاربر جریانی با فرکانس دلخواه تولید می کند.

هر قد ر در یک موتور AC فرکانس را بالاتر ببریم سرعت گردش موتور بالاتر می رود. ضمن اینکه گشتاور در فرکانسهای پایینتر و یا بالاتر از فرکانس برق شهر تقریبا حفظ می شود .

و دیگر نسبت ولتاژ به فرکانس همیشه توسط اینورتر ثابت نگه داشته می شود

 

با توسعه روزافزون شبکههای قدرت در دنیا مباحثی از قبیل تبدیل انرژی ، انرژیهای نوین ، کاربردهای مختلف سیستمهای ساخت دست بشر در صنعت و ارتباط این موارد باهم باعث شده تا موضوع مهندسی قدرت به عنوان یکی از شاخه های بزرگ و برجسته در میان دریای علوم خود را تجلی کند. امروزه در اکثر جاهایی از دنیا که تمدنی وجود داشته باشد می توان نفوذ شبکه های قدرت را دید.

در این میان مبحث الکترونیک قدرت یکی از مهمترین شاخه های این علم می باشد. ادوات الکترونیک قدرت امروزه در انواع مختلف و برای کاربردهای گوناگونی ساخته شده اند. از آن جمله می توان به رکتیفایر ها ، 
تنظیم کننده های 
AC-AC ، برشگرهای ولتاژ وجریان ، اینورترها ، منابع تغذیه و .... اشاره کرد.از این بین اینورترها به عنوان یکی ازمهمترین و پرکاربردترین این ادوات مورد نظر می باشند. کاربردهای گوناگون اینورترها از جمله سیستمهای تبدیل DC به AC در مواردی همچون انرژیهای نوین، درایو ماشینهای الکتریکی،ادوات FACTS و .... مورد بحث روز می باشد.

 مروری بر اینورترها

بسته به نوع کاربرد ، نوع کلید ، نوع شبکه که اینورتر به آن وصل می شود و... اینورترهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. در این قسمت به بررسی کوتاهی راجع به این انواع می­پردازیم.

در حالت کلی از لحاظ نوع تغذیه اینورتر و باری که اینورتر انرا تغذیه می کند ، می توان اینورترها را به دو گروه زیر تفسیم کرد :

-اینورترهای منبع ولتاژ VSI .

-اینورترهای منبع جریان CSI.

اینورترهای منبع جریان بیشتر در کاربردهای درایوهای ماشینهای بزرگ صنعتی کاربرد دارند یا در جاهائی که بحث توان بالا وجود دارد در این اینورترها ورودی DC اینورتر جریان می باشد و خروجی AC سینوسی آن ولتاژ . اما اینورترهای منبع ولتاژی برعکس می باشد یعنی ورودیDC ولتاژ و خروجی AC سینوسی جریان می باشد . در هر دو این اینورترها توان قابلیت انتقال در هر دو سمت را دارا می باشد یعنی در صورتی که ولتاژ و جریان هم علامت باشند سیستم بصورت اینورتر و در صورتی که مختلف العلامت باشند سیستم بصورت رکتیفایر عمل می کند.

از لحاظ نوع شبکه متصل به اینورتر می توان آنها را به دو دسته زیر تقسیم کرد :

-اینورترهای حقیقی

-اینورترهای مجازی

اگر شبکه ای که اینورتر به آن وصل می باشد یک شبکه اکتیو باشد مثل کاربردهای تولید انرژی های نوین و HVDC در این صورت اینورتر یک اینورتر مجازی می باشد یعنی اینورتر در حقیقت یک مبدل پل تریستوری با زاویه آتش بزرگتر از 90 درجه خواهد بود . اما در صورتی که این شبکه پسیو باشد اینورتر یک اینورتر حقیقی بوده و عمل تبدیل مستقیم DC به AC را انجام می دهد.

از لحاظ نوع کموتاسیون می توان به دو دسته بندی زیر رسید :

-اینورترهای با کموتاسیون طبیعی ، کموتاسیون خط.

-اینورترهای با کموتاسیون اجباری

کموتاسیون طبیعی بیشتر در سیستمهای متصل به شبکه استفاده می گردد لیکن در کموتاسیون اجباری از طریق مدار جانبی کموتاسیون صورت می گیرد.

از لحاظ نوع شبکه نیز می توان تقسیم بندی زیر را انجام داد :

-اینورترهای تک فاز.

 

 

 



نوشته شده توسط:یوسف لنجانیان و در ساعت: 7:7 عصر
مطالب جدیدتر | مطالب قدیمی‌تر