مقاله ای پیرامون تعمیر درایو / تعمیر اینورتر

با توجه به اینکه کنترل کردن موتور یکی از شاید مهمترین اهداف تجهیزات اتوماسیون صنعتی و الکترونیک صنعتی استفاده شده در خطوط کارگاه ها و کارخانه های تولیدی در بسیاری از صنایع مختلف جهان میباشد ، و مهمترین قطعات در انجام این کار درایو های الکتریکی است و بدین جهت در این مقاله قصد داریم در مورد انواع درایو های الکتریکی توضیحاتی را دراختیارتان قرار دهیم که این توضیحات عبارت اند از:

– تعریف درایو واینورتر

– تفاوت درایو و اینورتر

-انواع ودسته بندی توان های تولید شده درایو

-برند های تولید کننده درایو

-توضیح کامل مدار داخلی درایو ها ( مدار یکسوساز ، منبع تغذیه سوئیچینگ ، ماژول IGBT ، مدار درایور IGBT ، مدار ترمز الکتریکی و مقاومت ترمز درایو و سایر قسمتهای اصلی درایو )

– نحوه عملکرد قسمت های مختلف درایو

-نحوه راه اندازی و توقف موتور توسط درایو

-توضیحات فیلتر و هارمونیک درایو

نکته: برای تاثیر گزاری بیشتر در این مقاله مطالبی را از سایر تجهیزات اتوماسیون صنعتی ، الکترونیک صنعتی و ابزار دقیق مطرح کرده ایم ، تا مطالب بیشتر قابل درک باشند .

درایو چیست ؟

در خطوط تولید بسیاری از کارگاه های تولیدی کوچک و متوسط و کارخانه های بزرگ در تمامی صنایع موتورهای الکتریکی (Electrical motor ) وجود دارند ، که این موتور ها بر حسب نیاز ممکن است ( موتور AC تک فاز، موتور AC سه فاز ، موتور DC ، موتور پله ای ، استپر موتور ،Linear Motor  یا موتور خطی ، سرو موتور Servo Motor ، موتور القایی و … ) باشند .

 پس برای اینکه بتوانیم ( دور ، گشتاور ، جریان ، سمت چرخش ، مکس ، نحوه توقف و راه اندازی و … ) موتور را کنترل کنیم نیازمند چندین مدار الکترونیکی خواهیم بود که درایو از کنار هم چیدن این مدارات به وجود آمده ، پس بدین جهت درایو یک قطعه جامع الکترونیکی میباشد که وظیفه کنترل تمامی پارامترهای مربوط به موتور را دارد ، که نسبت به نوع موتور تقسیم بندی میشود به عنوان مثال  :

درایو AC تک فاز ، درایو AC سه فاز ، درایو DC ، درایو موتور پله ای ، استپر درایو Linear Motor Drive  یا درایو موتور خطی ، سرو درایوServo   Drive ، درایو موتور القایی و …

در برخی موارد نیز این دسته بندی بر حسب محل استفاده و یا مورد استفاده در صنایع مختلف تقسیم میشود ، به عنوان مثال :

درایو پمپ ، درایو کمپرسور ، درایو CNC ، درایو آسانسور ، درایو سانتریفیوژ ، درایو جرثقیل ، درایو سنگین ، درایو کانوایر و …

اینورتر چیست ؟

تفاوت اینورتر و درایو چیست ؟

اینورتر شامل قطعاتی میشود که فاقد المان های محرک بوده و وظیفه معکوس کننده و مبدل را دارد و کنترل خاصی را نمیتواند انجام دهد ، بنابراین با توجه به تعاریف موجود در مورد اینورتر و درایو ، اینورتر قسمتی از مدارات داخلی درایو محسوب میشود .

ولی در هر صورت استفاده از واژه اینورتر به جای درایو و … هیچ مشکلی برای شما به وجود نخواهد آورد ، به عنوان مثال :

اینورتر DC ، اینورتر AC تک فاز ، اینورتر AC سه فاز ، اینورتر موتور پله ای ، استپر اینورتر ، سرو اینورتر Servo  Inverter ، اینورتر موتور القایی ، Linear Motor Inverter  یا اینورتر موتور خطی و …

مهم تر از تلفظ درست یا غلط این دو کلمه توانایی استفاده به صورت کاملا حرفه ای و درست و کارشناسی از این قطعات میباشد .

 

انواع و دسته بندی توان های تولید شده درایو و اینورتر 

اینورتر /  درایو ها در توان های متنوع و مختلفی تولید شده اند که در سه دسته بندی زیر جای میگیرند :

1 : اینورتر /  درایو های ولتاژ پایین   (Inverter  / ( Low Voltage Drive LV

2 : اینورتر /  درایو های ولتاژ متوسط ( ( Medium Voltage Drive Inverter  /  MV

3 : اینورتر /  درایو های ولتاژ بالا     (Inverter  / (High Voltage Drive HV

که هر یک از این سه دسته بندی نیز بر حسب استفاده در صنایع مختلف و راه اندازی انواع و نوع موتور و … بیان شده در بالا قابل تفکیک میباشد .

انواع برند های تولید کننده درایو و اینورتر

درایوها یا اینورتر ها در برند های بسیار زیادی تولید شده اند که بسیاری از این برند ها در صنعت ایران نیر کاربرد های زیادی دارد و در صنایع صنعتی مختلف کشور مورد استفاده قرار میگیرند . ولی با توجه به مقدار بسیار زیاد صنایع موجود ، برند های تولید کننده درایو و اینورتر سعی کرده اند با فعالیت در تعداد محدودی از این صنایع صنعتی به صورت تخصصی بازار اقتصادی این صنایع را به دست بیاورند ، بدین جهت با تفریق تعداد کمی از این برند ها به مانند برند زیمنس و … ، سایر برند ها تخصصا در یک یا چند صنایع فعالیت داشته و کاربرد این برند ها در آن صنایع خواهد بود .

به جهت توضیحات بالا سرویس کاران و تعمیرکاران ممکن است در تعداد محدودی از این برند ها به جهت وسعت بسیار زیاد صنایع صنعتی ، تخصص و حرفه داشته باشند .

شرکت آرین صنعت دیبا مهر با توجه به فعالیت متداوم و سابقه طولانی و بسیار مفید و بهره گیری از تجربه کسب شده طی این سال ها با همکاری و جذب مهندسین و کارشناسان و بهره گیری از آرشیو بسیار غنی از تجهیزات ، قطعات ، المان ها و کتب و دفاتر فنی ، در تامین ، تعمیر ، آموزش و پشتیبانی تعداد بسیار زیادی از برند های تولید کننده درایو و اینورتر تجربه دارد که در لیست زیر به آن اشاره شده است .

تعمیر درایو زیمنس Siemens ، تعمیر درایو آلن بردلی Allen Bradley ، تعمیر درایو دانفوس Danfoss ، تعمیر درایو ABB ، تعمیر درایو SEW ، تعمیر درایو پارکر Parker ، تعمیر درایو جفران Gefran ، تعمیر درایو بامولر Baumuller ، تعمیر درایو B&R ، تعمیر درایو فانوک Fanuc ، تعمیر درایو اشنایدر Schneider ، تعمیر درایو نورداک Nordac ، تعمیر درایو دماگ Demag ، تعمیر درایو بکوف Beckhoff ، تعمیر درایو هیوندای Hyundai ، تعمیر درایو LG ، تعمیر درایو بوش Bosch Rexroth ، تعمیر درایو امترون Emotron ، تعمیر درایو لنز Lenze ، تعمیر درایو کنترل تکنیک control techniques ، تعمیر درایو وترون Wetron ، تعمیر درایو کوکا Kuka ، تعمیر درایو فاگور Fagor ، تعمیر درایو کب Keb ، تعمیر درایو سرو استار Servo Star ، تعمیر درایو پاور اتوماسیون Power Automation ، تعمیر درایو پاور الکترونیک Power Electronic SD700 ، تعمیردرایو یاسکاوا Yaskawa ، تعمیر درایو فوجی Fuji ، تعمیر درایو میتسوبیشی Mitsubishi ، تعمیر درایو Bonfiglioli ، … .

اگر هرگونه نیاز به تعمیر –  تامین  –  پشتیبانی  و  آموزش انواع مختلف تجهیزات اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق برند های بالا دارید با ما تماس بگیرید ، ما با چندین سال تجربه و سابقه مفید آماده پاسخگویی به شما هستیم .

 

 

مدار های داخلی درایو و اینورتر و نحوه کارکرد آن

هر مدار الکترونیکی (Electronic circuit ) دارای بخش های مختلف و متنوعی هستند که درایو واینورتر ها از دو بخش مهم و اصلی مداری تشکیل شده اند که این بخش ها عبارت اند از :

بخش کنترل درایو / اینورتر عموما با نام CPU

بخش قدرت درایو / اینورتر

هر یک از این بخش ها به دسته ها و مدارات مختلف تقسیم میشوند که در ادامه این مقاله به توضیح عملکرد و رفتار مدارهای مختلف  اینورتر و درایو پرداخته ایم که به جهت تاثیر گذاری بیشتر و عدم پیچیدگی در دسته بندی مطالب ، قسمت های بخش قدرت و کنترل درایو / اینورتر از هم تفکیک نشده اند .

مدار یکسوسازRectifier

 

 عملکرد و شرح مدار یکسوسازRectifier  درایو AC

با وصل برق سه فاز AC  به ورودی درایو این ولتاژ AC در مدار یکسوساز درایو یکسو شده و تبدیل به ولتاژDC  میشود ، که برای این کار در توان های پایین از دیود و در توان بالا  از تریستور و مدار زاویه آتش تریستور استفاده میشود ، پس از تبدیل ولتاژ AC ورودی به ولتاژ DC Link برای پاک کردن ریپل موجود در این ولتاژ از خازن استفاده میشود و با توجه به مقدار بالای ولتاژ DC Link یکسو شده جهت به حداقل رساندن آمپر کشی اولیه خازن جهت شارژ از یک مقاومت با توان و اهم مشخص در مسیر DC Link  و خازن استفاده میشود ، و در زمان شارژ کامل خازن صافی DC Link  این مقاومت توسط یک رله و مدار فرمان موجود و نمونه گیری از DC Link  در درایو از مسیر خارج شده و DC Link  مستقیما بدون واسطه به خازن صافی ولتاژ وصل میشود و در مسیر دشارژ خازن نیز مقاومت هایی وصل شده اند تا در صورت خاموش شدن و یا خاموش کردن درایو ، ولتاژ DC Link  موجود در خازن ها را تخلیه و دشارژ کنند ، بدین جهت بر روی درایو ها زمان مشخصی را درج میکنند و دست زدن به درایو زودتر از آن زمان را خطرناک مینامند .

ولی در هر صورت بدون تست و اندازه گیری ولتاژ DC Link موجود داخل خازن های اینورتر و درایو به هیچ وجه به درایو دست نزنید ، زیرا ممکن است در هر صورت مدار دشارژ خازن آسیب دیده باشد و ولتاژ DC Link تخلیه نشده باشد .

با توجه به توضیحات داده شده میتوان مدار های مربوط به شارژ و دشارژ خازن های اصلی اینورتر و درایو را جزء مدار یکسوسازی محسوب کرد .

طراحی مدار یکسوسازی درایو در برند های مختلف به صورت پایه تقریبا مشابه هم بوده و فقط در قسمت محافظت الکتریکی Electrical protection یا safety ممکن است تفاوت هایی دیده شود به عنوان مثال استفاده از فیوز Fuse ، وریستور Varistor OR VDR  ، ترنزیل یا Transient Voltage ، مقاومت های حرارتی ترمیستور NTC , PTC و …

 تبدیل ولتاژ AC به DC Link

عملکرد درایو پس از تبدیل ولتاژ AC به DC Link

پس از تولید ولتاژ DC Link به صورت تقریبا صاف در بخش یکسوساز درایو، قسمت کنترل با نمونه گیری از این ولتاژ و اندازه گیری آن ، مقدار آن را به CPU انتقال میدهد ، که در صورت کم و یا زیاد بودن ( بازه ولتاژ DC Link مجاز که توسط پارمترهای درایو قابل تعیین میباشد ) خطای مربوط به این مورد (فالت  اور- ولتاژ Over Voltage Fault ، فالت  های –  ولتاژ High Voltage Fault ) روی صفحه نمایش کی پد  یا BOP , MOP  توسط کد های موجود نمایش داده میشود و در صورت ارتباط با سایر تجهیزات اتوماسیون صنعتی به عنوان مثال HMI , IPC و … با تعریف این کد ها  (در صورت نیاز ) و دریافت سیگنال و یا پالس از ترمینال های درایو ( I/O ) میتوان در این تجهیزات نیزمشاهده کرد .

میزان و بازه ایده ال ولتاژ DC Link  در یک داریو AC سه فاز با ولتاژ شبکه 380 ولت حدودا بین 500 – 560 ولت خواهد بود .

در مراحل بعد پس از ایده ال بودن ولتاژ DC Link این ولتاژ به قسمت های زیر انتقال میابد .

_ ماژول IGBT

_ منبع تغذیه سوئیچینگ Switched-mode power supply

_ مدارات مقایسه کننده ، اندازه گیری ، protection و …

منبع تغذیه سوئیچینگ

منبع تغذیه سوئیچینگ Switched-mode power supply

تمامی مدارات دارای تعداد بسیار زیادی از المان الکترونیکی هستند ، به عنوان مثال : دیود  Diode  ، ترانزیستور   Transistor ، آی سی ، خازن  Capacitors، سلف inductors ، فیوز Fuse ، و سایر المان های نیمه هادی که ممکن است به صورت  Smdو یا Dip دیپ به کار برده شوند .

این قطعات و المان های الکترونیکی برای کارکرد نیاز به تغذیه الکتریکی دارند، تا بر روی نقطه کار خود قرار گیرند و بتوانند رفتار خاصی بر حسب نقطه کارشان که مد نظر طراح مدارهست را انجام دهند ، که این رفتار خاص ممکن است ( تقویت سیگنال ، آشکار سازی ، تثبیت ولتاژ ، فیلترینگ ، نوسان ساز و تعداد بی نهایت از رفتارهای کشف شده و نشده دنیای الکترونیک ) باشند .

برای تهیه تغذیه المان های الکترونیکی با توجه به توضیحات بالا نیازمند مداری مجزا هستیم که بتواند تغذیه قسمت های مختلف درایو و اینورترمان را تولید و فراهم سازد ، پس بدین جهت مداری در قسمت قدرت درایو وظیفه این کار را بر عهده دارد ، که این مدار منبع تغذیه سوئیچینگ نام دارد .

در مدار داخلی درایو و اینورتر به جهت استفاده از المان های الکترونیکی متفاوت و متنوع که با توجه به ساختمان ، جنس ، ساخت و کارکرد خود ، ولتاژ تغذیه متناسب با خود قطعه را میپذیرند ، بدین جهت منبع تغذیه سوئیچینگ می بایست ولتاژ های مورد نیاز جهت تغذیه تمامی المان ها و مدارات موجود داخل درایو و اینورتر را تولید کند ، به عنوان مثال ولتاژ ( 12V , 15V , 18V , 24V , 3.3V و … )

 

نحوه عملکرد مدار و برد منبع تغذیه سوئیچینگ

در برخی از درایو ها مدار منبع تغذیه جهت تغذیه خود از ولتاژ بیرونی مجزا از DC Link استفاده میکند . که در این درایو ها علاوه بر وصل شبکه برق اصلی به درایو ، بایستی ولتاژDC  با مقدار تعیین شده در دفترچه فنی درایو را به ترمینال مربوطه وصل کنیم .

ولی در بسیاری از درایو و اینورتر ها منبع تغذیه سوئیچینگ جهت تغذیه بایاس خود از ولتاژ DC Link تولید شده توسط یکسوساز درایو ، استفاده میکند ، بدین صورت که ولتاژ DC Link ابتدا با تعدادی مقاومت با توان یکسان کاهش یافته ( به مقدار معین جهت تغذیه مدار سوئیچینگ ) و به مدار منبع تغذیه سوئیچینگ که ( عموما به پایه ورودی تغذیه + و – IC کنترل جریان توسط PWM ) متصل میشود . واین مدار توسط طراحی و بایاس المان های موجود به نسبت نیاز و با بازخورد و فیدبک اولیه شروع به ارتعاش کرده و تولید پالس با فرکانس بالا میکند ، این پالس با فرکانس معین به پایه گیت Gate ماسفت Mosfet موجود در در مدار منبع تغذیه سوئیچینگ انتقال میبابد و ماسفت در پالس ها با دامنه مثبت اجازه عبور ولتاژ و جریان موجود در پایه درین Drain خود را میدهد و در پالس ها با دامنه صفر و کمتر از صفر، اجازه عبور نمیدهد ( ولتاژ موجود در پایه درین ماسفت منبع تغذیه سوئیچینگ همان ولتاژ DC Link میباشد ) .

سپس بعد از سوییچ موفق ماسفت ، IC و مرکز اصلی کنترل جریان توسط PWM منبع تغذیه با استفاده از یک مقاومت با اهم بسیار کم از میزان جریان عبوری از پایه سورس Source ماسفت نمونه گیری کرده و با توجه به این نمونه میزان تولید پالس را تغییر میدهد ، که به این صورت میتواند میزان جریان را کنترل کند .

پس از طی مراحل بالا ولتاژ تولید شده در سورس ماسفت ، یک ولتاژ با دامنه ماکسیمم DC Link و فرکانس زیاد ( همان فرکانس پالس موجود در گیت ماسفت ) میباشد که با وصل این ولتاژ به ترانس ، موجب تشکیل میدان مغناطیسی اطراف سیم پیچ های ترانس و برش سیم پیچ ثانویه و تولید ولتاژهای متنوع مورد نیاز قسمت های مختلف درایو درسر های موجود و تعبیه شده در سیم پیچ ثانویه میشود ، وبدین صورت درایو یا اینورتر روشن میشود .

ماژول IGBTIGBT چیست ؟

IGBT  یک قطعه الکترونیک صنعتی با امپدانس ورودی و سرعت سوییچینگ مثال زدنی و بی نظیر و همچنین ولتاژ اشباع پایین میباشد ، که با توجه به این شرایط بی نظیر مخصوصا در بحث کارکرد در بخش الکترونیک صنعتی ، از این ماژول در قسمت سوییچ زنی ولتاژ DC Link به خروجی درایو استفاده میگردد.

IGBT یک قطعه بی جایگزین در تولید درایو و اینورتر میباشد و مطمعنا یکی از مهمترین و اصلی ترین قطعات یک اینورتر و درایو محسوب میشود ، IGBT این شرایط بسیار متفاوت را از ترکیب ترانزیستور BJT و ترانزیستور اثر میدان به دست آورده است  ( ورودی ماژول IGBT ترانزیستور اثر میدان و خروجی ماژول IGBT ترانزیستور BJT میباشد ) بدین جهت پایه ورودی IGBT را با گیبت Gate و دو پایه دیگر را با کلکتور و امیتر Collector – Emitter نامگذاری میکنند.

 

وظیفه IGBT

 

نحوه کار و وظیفه IGBT در درایو چیست ؟

قسمت دیگری که ولتاژ DC تولید شده توسط یکسوساز اینورتر به آن انتقال میابد پایه کلکتور Collector  ماژول IGBT میباشد.

و همانطور که بیان شد از IGBT در درایو به عنوان سوییچ ولتاژ DC Link به خروجی استفاده میشود ، بدین صورت که چون ولتاژ خروجی  یک درایو AC می بایست ولتاژ AC باشد و توسط درایو نیز فرکانس ولتاژ قابل کنترل شود پس می بایست برای هر فاز از خروجی های درایو دو عدد IGBT ( یک عدد نیم سیکل + و یک عدد نیم سیکل – ) استفاده شود .

نحوه کار IGBT با بیان بسیار ساده بدین شکل است که ولتاژ دی سی لینک تولید شده مستقیما به پایه Collector کلکتورIGBT وصل میشود و پایه Emitter  امیتر این ماژول نیز به خروجی فاز مربوطه به عنوان مثال خروجی پایه U درایو وصل میشود ، برای اینکه در خروجی U ولتاژ و جریانی را مشاهده کنیم ، میبایست پایه گیت Gate IGBT را توسط مدار درایور آی جی بی تی IGBT Driver تحریک کنیم ، که این تحریک توسط پالس بسیار خاص تولید شده توسط CPU انجام می پذیرد ، بدین صورت که با تحریک پایه گیت IGBT با سیکل مثبت + ،  پایه کلکتور Collector ولتاژ DC لینک موجود را تا زمان رسیدن سیکل منفی پالس به گیت ، به خروجی U انتقال میدهد و به محض رسیدن پالس منفی IGBT دوم با + تر شدن اختلاف پتانسیل و ولتاژ بین گیت IGBT اول ، ولتاژ DC لینک موجود در پایه کلکتور را به صورت معکوس با توجه به شرح بالا به خروجی U منتقل میکند . این پروسه یک سیکل کامل پالس درایور IGBT و رفتار و عملکرد IGBT میباشد .

این روش در فاز های V  و W نیز با اختلاف 120 درجه فاز انجام میپذیرد .

با توجه به توضیحات داده شده میتوان نتیجه گرفت که همان پالس و سیگنالی که CPU به گیت IGBT ارسال میکند را در خروجی با ولتاژ با دامنه ماکسیمم DC لینک مشاهده میکنیم ، و با تغییر فرکانس این پالس ها ولتاژ موثر موجود در خروجی درایو و اینورتر تغییر پیدا میکند ، که این عامل باعث تغییر در تعداد دور و گشتاور و … موتور میگردد .

نکته * تمامی توضیحات بالا مربوط به درایو AC سه فاز با ورودی ولتاژ 380 ولت میباشد ، ولی در کل عملکرد تمامی درایو ها  در تمامی برند ها به همین شکل میباشد .

درایور IGBT چیست ؟

در درایو های الکتریکی جهت تحریک و سوییچ IGBT از مدار و برد درایور مجزا و مخصوص استفاده میشود ، که در اصل این برد درایور IGBT نام دارد .

نحوه عملکرد برد درایور IGBT چگونه است ؟

همانطور که توضیح داده شد پالس مربوط به تحریک پایه گیت IGBT در کنترل مرکزی درایو CPU تولید شده و جهت تحریک به  IGBT  ارسال میشود ، ولتاژ این پالس بسیار بسیار کم است و ممکن است با ولتاژ های القا شده یا نویز و یا هر عامل دیگری باعث تحریک پایه گیت IGBT بدون تحریک از طریق CPU شود و یا حتی مدت زمان سوییچ ( روشن و خاموش بودن IGBT ) با توجه به تاثیر پذیری این ولتاژ های القا شده غیر قابل کنترل و پیشبینی شود ، وظیفه اصلی مدار درایور IGBT جلوگیری از این ولتاژ های القا شده و تقویت پالس ارسالی از سیستم و انتقال آن به پایه گیت IGBT و کنترل میزان دقیق سوییچ میباشد ، به همین جهت در طراحی مدار درایور از قطعات ایزوله کننده استفاده شده است .

در بسیاری از درایور ها ولتاژ تغذیه و پالس مربوطه هر دو به صورت ایزوله شده ( نسبت به ورودی ) به گیت رسیده اند . از قطعات ایزوله کننده نیز میتوان به ترانس پالس ، اپتیکوپلر Optocoupler و … اشاره کرد .

مدار درایور علاوه بر ایزوله سازی ولتاژ تغذیه و پالس ، عمل تقویت پالس را نیز انجام میدهد ، بدین جهت پالس اعمال شده توسط CPU پس از ورود به درایور تقویت شده و به صورت کاملا ایزوله از ورودی خود به پایه گیت میرسد و عمل سوییچینگ IGBT را بدون خطا انجام میدهد .

 

راه اندازی و توقف موتور / عمل START – STOP موتورها با توان های بالا بدون درایو

وظیفه دیگر درایو های الکتریکی راه اندازی و توقف نرم موتور میباشد . به جهت اینکه برای راه اندازی START موتور بدون استفاده از درایو و اینورتر انرژی بسیار زیادی نیاز است که در هنگام راه اندازی جریان فوق العاده زیادی را موتور از شبکه برق میگیرد ، که این جریان طبیعتا موجب آسیب هایی در سیستم خواهد شد .

و همچنین با خاموش کردن STOP موتور باز هم بدون استفاده از درایو و اینورتر شفت موتور متوقف نشده و نسبت به میزان دور و گشتاور درهنگام فرمان توقف وتوان موتور و وسیله متصل شده به شفت و … ، این زمان متفاوت خواهد بود ، که این عامل به جهت چرخش شفت موتور ، سیم پیچ موتور مانند سلف عمل نموده و جریانی را برخلاف جهت جریان اعمال شده تولید و به شبکه برق منتقل میکند ( تا زمان توقف کامل شفت موتور ) ( جریان تولیدی با میزان چرخش شفت رابطه مستقیم دارد ).

این جریان در موتور ها با توان های نسبتا بالا به بعد بسیار زیاد خواهد بود و طبیعتا این جریان ناخواسته باعث بروز خسارت در سیستم و در برخی حالت ها ، در شبکه میگردد .

 

درایو چگونه موتور را راه اندازی و متوقف میکند 

درایو ها با تزریق پالس با فرکانس پایین به گیت IGBT و سوییچ ولتاژ به خروجی  و در نتیجه تولید ولتاژ موثر کم و انتقال به فاز های موتور و سپس افزایش تدریجی این پالس ها ( با توجه به مدت زمان تعییین شده و مجاز ) باعث افزایش تدرجی ولتاز موثر در خروجی شده و موتور به صورت کاملا آرام و نرم راه اندازی میشود ، در حالت متوقف کردن STOP موتور نیز همین اتفاق به صورت برعکس در خروجی درایو و اینورتر رخ میدهد .

Ramp-up TIME یا Acceleration Time در درایو و اینورتر چیست ؟

مدت زمانی که طول میکشد موتور به دور تعیین شده در درایو، توسط سیستم و پارامتر های تعیین شده توسط کاربر، برسد را Ramp-up TIME یا Acceleration Time درایو واینورتر مینامند . که با توجه به شرایط و پلاک موتور ومیزان بازه مجاز مشخص شده در درایو این زمان قابل تغییر میباشد ( در دفترچه راهنمای درایو Manual درایو ، مکان و نحوه اعمال این تغییرات بیان شده است . )

Ramp-down TIME یا Deceleration Time در درایو و اینورتر چیست ؟

مدت زمانی که طول میکشد تا موتور به صورت کامل توسط درایو متوقف Stop شود را Ramp-down TIME یا Deceleration Time درایو واینورتر مینامند . که با توجه به شرایط و پلاک موتور ومیزان بازه مجاز مشخص شده در درایو این زمان قابل تغییر میباشد ( در دفترچه راهنمای درایو Manual درایو ، مکان و نحوه اعمال این تغییرات بیان شده است . )

ترمز الکتریکی درایو و مقاومت ترمز چیست ؟

همانطور که گفته شد درایو به جهت توقف Stop موتور فرکانس پالس های تزریق شده به گیت IGBT را به تدریج تا زمان توقف کامل موتور تا محدوده صفر کاهش میدهد ، که این عمل باعث توقف نرم و آرام موتور میگردد و با این روش نیز جریان و انرژی برگشتی تولید شده در موتور را نیز سرکوب میکند . ولی در موتور ها با توان های نسبتا بالا به بعد به موجب استفاده از بار بر روی شفت موتور با دور و گشتاور زیاد این عمل درایو جهت توقف موتور قابل اجرا نخواهد بود ، پس در این شرایط از مدار ترمز الکتریکی موجود در درایو استفاده میگردد ، بدین صورت که با دریافت فرمان خاموش کردن موتور ، درایو ابتدا تولید پالس را متوقف کرده و خروجی های منتهی به ورودی موتور را قطع میکند ، پس در این شرایط با چرخش شفت موتور ، موتور شروع یه تولید جریان برگشتی میکند ( اینرسی موتور ) و این جریان توسط مدار ترمز الکتریکی داخل درایو بر روی یک مقاومت از قبل تعیین شده ( در برخی درایو ها این مقاومت داخل درایو است و در برخی به پایانه های مربوطه در ترمینال های قدرت بیرون کیس متصل میشود ) تبدیل به ولتاژ شده و تخلیه میشود و موتور به صورت عادی متوقف میشود . ( در طول این زمان تمامی انرژی برگشتی بر روی مقاومت تخلیه میشود . )

این عامل را ترمز الکتریکی درایو و مقاومت تعبیه شده را مقاومت ترمز مینامند .

فیلتر چیست ؟ / وظیفه فیلتر در درایو و اینورتر چیست ؟

تمامی درایو های الکتریکی دارای فیلترهایی در ورودی و خروجی خود هستند که در اکثر درایو و اینورتر ها به صورت جزیی ار مدار قدرت درایو به صورت کامپکت و در برخی از درایو ها به صورت قطعه ای مجزا در ورودی مورد استفاده قرار می گیرد .

بر اساس کارکرد و عملکرد کلی درایو میتوانیم نتیجه بگیریم که درایو با تولید پالس های کنترل شده وسوییچ ولتاژ DC لینک باعث کنترل موتور می گردد و به همین دلیل اختلال در این پالس ها باعث اختلال در سیستم و کنترل موتور می شود ، از عوامل موثر و تاثیر گذار در اختلال این پالس ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد :

فرکانس های تولید شده در بخش های مختلف درایو واینورتر ( منبع تغذیه سوییچینگ ، نمونه گیر جریان خروجی درایو CT ، … .)

نویز های شبکه

نویز های صوتی

نویزها و هارمونیک های تولید شده در کابل های قدرت و …

وظیفه فیلتر در اینورتر و درایو حذف این نویز ها و هارمونیک و فرکانس های تاثیر گذار در قسمت های مختلف درایو میباشد . پس بدین جهت در هنگام طراحی درایو با تشخیص بازه فرکانس و هارمونیک … مورد استفاده درایو و طراحی فیلتر مناسب این فرکانس از بروز اختلال در قسمت های مختلف درایو جلوگیری میشود ، به موجب این طراحی ، محدودیت هایی نیز در استفاده از تجهیزات خارجی درایو ( طول کابل ، جنس کابل ، … ) اعمال شده است که تمامی این محدودیت ها و نحوه نصب و استفاده مناسب از درایو واینورتر در دفترچه Manual مخصوص درایو ذکر شده است .

نتیجه گیری

در این مقاله سعی کرده ایم به جهت تاثیر گذاری بیشتر ، مطالب را بسیار ساده و کاربردی شرح دهیم ولی در هر صورت با توجه به مطالب گفته شده ، درایو های الکتریکی ، یکی از قطعات بسیار پیچیده الکترونیک صنعتی هستند و به جهت قرار گرفتن در تجهیزات الکترونیک صنعتی ، طبیعتا ولتاژ و جریان های استفاده شده در این تجهیزات بسیار زیاد میباشند ، پس پیشنهاد میشود پس از گذراندن دوره های عملی آموزش داریو ها و اینورتر های الکتریکی و کسب گواهینامه و مدارک کافی ، اقدام به کار بر روی این تجهیزات صنعتی بکنید ، زیرا در غیر این صورت در بسیاری از موارد ممکن است عواقب شاید جبران ناپذیری را موجب شوید.

در صورت تمایل به کسب آموزش های کافی و کاربردی درایو ها واینورتر ها با ما تماس بگیرید .

به بالای صفحه بردن