درایو کنترل دور موتور (اینورتر) - VFD

کنترل دور موتورها یک ضرورت اساسی در صنعت می باشد که برای کنترل هرچه دقیق تر پروسه های صنعتی به کار برده می شود. در روش های قدیمی تر مانند تغییر قطب های موتور در موتورهای نوع دالاندر تغییر سرعت به صورت وسیع و برای تمامی سرعت ها صورت نمی گیرد، اما در اینورترها کنترل سرعت به صورت بصورت پیوسته از سرعت صفر تا سرعت نامی موتور همراه با کنترل گشتاور موتور به آسانی صورت می گیرد. کنترل دور برای موتورهای DC نیز مطرح می باشد ولی ما تنها در مورد موتورهای AC سه فاز آن هم موتورهای AC آسنکرون روتور قفس سنجابی بحث می کنیم.

مواردی که باعث تغییر دور در موتورهای AC می شود به قرار زیر است:

تغییر ولتاژ ورودی موتور: ولتاژ به صورت محدود از ولتاژ صفر ولت و ولتاژ نامی موتور امکان‌پذیر می‌باشد و افزایش بیش از حد ولتاژ اعمالی به موتور باعث سوختن کلافهای موتور خواهد شد.

تغییر فرکانس ورودی موتور: تغییر فرکانس نیز از فرکانس صفر تا فرکانس تقریباً دلخواه می تواند افزایش یابد اما باید توجه کرد که کاهش یا افزایش بیش از حد فرکانس موتور از فرکانس نامی باعث کاهش گشتاور موتور خواهد شد و در سرعت های بالای سرعت نامی باید توجه داشت که قسمتهای مکانیکی موتور تحمل سرعت مورد نظر را داشته باشند و معمولا تا دو برابر سرعت نامی را تحمل می‌کند.

تغییر همزمان ولتاژ و فرکانس موتور: حالت مناسب تغییر فرکانس از 0.8 فرکانس نامی الی 1.2 فرکانس نامی می باشد.

در سیستم داخلی اینورتر، ابتدا باید ولتاژ ورودی AC به یک ولتاژ DC تبدیل شود و سپس این ولتاژ DC یا یکسو شده به ولتاژ AC با فرکانس و دامنه های مشخص تبدیل شود.

اینورترهای AC به لحاظ ورودی به دو نوع زیر تقسیم می شود:

ورودی تک فاز ۱۱۰ ولت ac یا ۲۲۰ ولت ac
ورودی سه فاز ۲۲۰ ولت ac یا ۳۸۰ولت ac یا 660 ولت ac

همه اینورترهای AC دارای ولتاژ خروجی سه فاز می باشند. در حالت کلی خروجی سه فاز متناسب با دامنه ولتاژ ورودی می باشد. یعنی اگر ورودی ۲۲۰ ولت ac تک فاز باشد خروجی سه فاز ۲۲۰VAC خواهد بود.

دلیل سه فاز بودن خروجی هم اینورترها مزایای بالای موتورهای سه فاز نسبت به موتورهای تکفاز می باشد و چون یکی از دلایل استفاده از موتورهای تکفاز در گذشته عدم دسترسی به ولتاژ سه فاز بود، این مورد نیز به کمک اینورترها برطرف می‌شود. یعنی اینورترها ولتاژ تک فاز را به ولتاژ سه فاز تبدیل می کنند.

باید توجه داشت که اینورترهای AC با ورودی تکفاز موجود در بازار حداکثر تا توان ۴KW می باشد که برای موتورهای با قدرت نسبتاً پایین کاربرد دارند، اما موتورهای با ورودی سه فاز تا توان های حدود ۹۵۰KW و بالاتر موجود می باشند که در محل‌هایی که توان بالا مورد نیاز است به کار برده می‌شود.

اینورترهای AC بسته به نیازهای متفاوتی که در صنعت وجود دارد انواع مختلفی دارد مثلاً اینورتر های کنترل برداری یا Vector Control که با استفاده از فیدبک دور واقعی موتور به کمک انکدر باعث کنترل دقیق دور موتور می‌شود و برای کنترل دقیق سرعت در پروسه های خاص به کار برده می شود. یا اینورتر هایی که در آن امکان تنظیم گشتاور اعمالی به موتور به صورت ثابت برای ما فراهم می‌گردد که در پروژه‌هایی مثل رول جمع کن یا دستگاه‌های ریسندگی که در آنها یک گشتاور ثابت نسبت به زمان احتیاج داریم به کار برده می‌شود.

مزایای استفاده از اینورترهای AC

تبدیل ولتاژ تک فاز به سه فاز (قابل استفاده برای موتور ها در صورت عدم دسترسی به ولتاژ سه فاز)
رفع مشکل راه اندازی موتورهای پرقدرت و عدم نیاز به راه اندازی ستاره مثلث ( نیاز به کنتاکتور و دو رشته کابل نبوده و تنها یک رشته کابرد نیاز خواهد بود و اتصال سیم پیچی های موتور به صورت مثلث می باشد)
کنترل آسان سرعت از صفر تا سرعت نامی موتور و حتی بیشتر
امکان تغییر جهت موتور توسط اینورتر بدون نیاز به سیم کشی های اضافی
کنترل گشتاور موتور
حفاظت کامل موتور و عدم نیاز به بی متال و حفاظت های دیگر
امکان کنترل ایورتر از طریق درگاه های ارتباطی
کاهش مصرف انرژی الکتریکی ن
حذف بانک خازنی به علت حذف توان راکتیو موتور در داخل خود اینورتر
ثبت خطاهای اتفاق افتاده