طراحی و ساخت قفل الکترونيکي

رديابي گوشی همراه

كنترل هوشمند چهارراه

طراحی و ساخت مين ياب هوشمند

ادامه 

موضوع مقاله :بررسی اشکالات  در درایوها و اینورترها و راه حل آنها

 

امروزه بیش از 100 شرکت در دنیا درایو می سازند و حدود80% کارخانجات و مراکز صنعتی تازه تاسیس از کنترل کننده های دور متغیر موتور استفاده می کنند و این مورد در طراحی ، ساخت، بهره برداری و آموزش پرسنل کاملاً در نظر گرفته می شود.

منافعی که از این دستگاه های تازه وارد باهوش بدست می آید بطور مفصل در فصل های قبلی توضیح داده شد و در اینجا اشاره مختصری می کنیم:

 

· 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 IGBTهایی 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 IGBTها امکان تحقق مدولاسیون پالس را فراهم نمودند. در این فن آوری درایو در خروجی خود یک نوع ولتاژ سینوسی شبیه سازی شده را تولید می کند که در اصل موتور را با آن گول زده و چرخش را در روتور آن ایجاد می کند.

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.

فهرستی از این اشکالات را در ذیل مشاهده می کنید:

 

    • ایجاد هارمونی

 

    • محدودیت فاصله تا موتور

 

    • افزایش ولتاژ پیک برروی ترمینال های موتور

 

    • محدودیت توان خروجی نسبت به رژیم کاری موتور

 

    • اثرات پالس های لحظه ای بر برینگ ها

 

    • ایجاد نویزهای الکترومغناطیسی

 

    • ایجاد صدا در هنگام سوئیچینگ

 

    • استفاده از کابل های ویژه

 

 

لذا برای شما که مصرف کننده و یا طراح صنعتی می باشید، شناخت آنها امری مهم می باشد تا از ایجاد خسارت و یا اتلاف سرمایه جلوگیری کنید و برای هر کاربردی نیازهای آن را شناخته و قبل از بروز نقص آن نیازها را برآورده سازید.

در این بخش به بررسی این مشکلات و راه حل های احتمالی آنها می پردازیم.

 

1-1 بررسی اشکالات

 

    • ایجاد هارمونی:

 

           بر اثر مدولاسیون پهنای پالس، هارمونی های پنجم، هفتم و ... در خروجی درایو ایجاد می گردند که عامل اصلی افزایش تلفات حرارتی در موتور می باشند. وجود هارمونی موثر و خطرناک پنجم تا حدود 20% در ولتاژ خروجی درایوها ، تاثیری بسیار مخرب بر عایق بندی موتورها برجای می گذارد. حرارت ناشی از این هارمونی بر عایق موتورها تاثیر گذاشته و اغلب موتورهای دارای کلاس عایقی Bکه زمان طولانی تحت این هارمونی می باشند را با شکست عایقی مواجه می کند و موتور به اصطلاح می سوزد. استفاده از درایو برای موتورهای قدیمی که معمولاً در نوسازی های صنعتی بسیار دیده شده است، خطرناک بوده و اینگونه موتورها را بسرعت و در زمان کوتاهی پس از نصب درایو می سوزاند.

    راه حل

الف: درایوهای هارمونی پائین

بعضی از تولید کننده های معتبر درایو در دنیا با ارایه درایوهایی با هارمونی پائین ( Low Harmony) تا حدودی دست مصرف کنندگان را در هنگام استفاده از درایوهای PWMباز گذاشته اند که البته در این موارد اثرات حرارتی ناشی از وجود هارمونی ها از بین نرفته بلکه کاهش می یابد زیرا هارمونی ها همچنان وجود دارند.

ب: فیلترهای سینوسی

اینگونه فیلترها با تاثیر بر ولتاژ خروجی درایو، مابین موتور و درایو قرار گرفته و موج پالسی را به موج سینوسی نزدیک می کند. بدین طریق هارمونی ها کاهش شدید داشته و موتور بسیار کمتر چنین تلفات حرارتی را خواهد داشت. البته این فیلترها بسیار گران بوده و نیز برای تمامی توان ها موجود نمی باشند و معمولاً جهت کاربری درتوان های بالا ساخته می شوند.

ج: استفاده از موتوری با کلاس حرارتی F؛

می دانیم که موتورهای الکتریکی معمولاً با کلاس حرارتی Bو کلاس عایقی Fتولید می شوند، این بدین معنا  می باشد که درصورت گرم شدن موتور بیش از کلاس حرارتی و با وجود افت در توان تولیدی، موتور همچنان به کار خود ادامه می دهد و دچار سوختگی یا همان شکست عایقی نمی گردد. اما این گونه موتورها بعلت وجود هارمونی های درایوهای PWM، بسته به دمای محیط، ممکن است بصورت متناوبی به شرایط منفی یعنی  افزایش بیش از اندازه دمای داخلی موتور سوق داده شوند؛ لذا استفاده از موتورهایی با کلاس حرارتی بالاتر(F) می تواند به پایداری توان تولیدی و افزایش طول عمر موتور کمک شایانی کند.

د: استفاده از موتورهایی با فن جداگانه مستقل؛

اینگونه استاندارد را در کلاس معرفی انواع سیستم های خنک شوندگی موتور با IC416می شناسند. کلیه موتورها بصورت استاندارد با فن کوپل شده با شافت روتور تولید  می گردند که دارای استاندارد IC411 می باشند. موتورهایی که با درایوهای PWMکار می کنند بعلت تولید گرمای بیشتر در آنها می بایستی که دارای استاندارد IC416باشند، چرا که در موتورهای دارای استاندارد IC411، فن استاندار موتور قادر به خنک کردن موثر نیست و از طرفی با کم و زیاد شدن سرعت چرخش موتور که بوسیله درایو فرماندهی می گردد، حتی این فن استاندارد نیز کارایی عادی خود را در مقایسه با کارکرد خود در هنگام چرخش موتور در سرعت نامی از دست خواهد داد. خاطر نشان می سازد که کلیه فن های موتورهای تولیدی با استاندارد IC411با احتساب چرخش موتور در سرعت نامی محاسبه، طراحی و ساخته شده اند و برای موارد کاهش سرعت موتور، دارای کارایی موثر نمی باشند و اصولاً نیز برای چنین مواردی طراحی نشده اند.

 محدودیت فاصله درایو تا موتور و افزایش ولتاژ پیک بر روی ترمینال موتور:

بعلت وجود اندوکتانس ناشی از ولتاژ در یک کابل رابط و نیز پیدایش حالت خازنی مابین کابل و زمین امکان استفاده از کابلی به طول زیاد میسر نمی باشد. چرا که ولتاژ انتهایی کابل معادل مجموع ولتاژ خروجی درایو و ولتاژ انعکاسی اندوکتانس کابل می باشد که در چنین مواردی در صورت افزایش طول کابل، این مورد باعث سوختن موتور می گردد، لذا تمامی تولید کنندگان برای درایوهای خود محدودیت طول کابل را به مصرف کننده یادآوری می کنند که معمولاً بیش از 25-20 متر نمی باشد. ضمناً در روش PWMدر بسیاری از پالس زنی های لحظه ای که در ابتدا و انتهای سیگنال شبیه سازی سینوس تولید می شوند، افزایش لحظه ای ولتاژ تا 3 برابر سطح ولتاژ خروجی را مشاهده می کنیم که از عوامل سوختگی موتورهای قدیمی می باشد.

راه حل

الف- استفاده از درایو در نزدیکی موتور

 این روش باعث کاهش طول کابل خواهد داشت اما همیشه امکان پذیر نمی باشد چرا که در اکثر مواقع در نزدیکی موتور جا و فضای کافی برای نصب و راه اندازی درایو موجود نیست و یا اینکه ایجاد و تعبیه چنین فضایی با وجود هزینه زیاد، خارج کردن محفظه موتور از حالت استاندارد را در پی خواهد داشت.

ب- استفاده از فیلتر du/dt؛

این فیلتر با پاکسازی کردن پیک های ناشی از سوئیچینگ IGBTها افزایش ولتاژ پیک را کاهش داده و امکان طویل تر کردن  کابل را تا دو برابر مقدار مجاز حالت بدون فیلتر را فراهم می آورد.

ج- استفاده از فیلتر سینوسی؛

با استفاده از این فیلتر و با توجه به تبدیل ولتاژ پالسی به ولتاژ بسیار نزدیک به منحنی سینوسی، می توان بدون وجود محدودیت طول، از کابل استفاده کرد.    

 

    • محدودیت توان خروجی نسبت به رژیم کاری موتور

 

تمامی درایوهای موجود در بازار که از فن آوری  PWMاستفاده می کنند برای رسیدن به گشتاور کامل بار احتیاج به تامین جریان بیش از مقدار نامی موتور در حالت استارت مستقیم و یا (Direct On Line (DOL می باشند. چرا که گشتاور کامل در هنگامی بدست می آید که موتور کاملاً مغناطیسه شده باشد و با توجه به اینکه ولتاژ تولیدی در خروجی درایوها بصورت شبهه سینوسی می باشد لذا از مساحت زیر منحنی پالسی ارایه شده، کاملاً با مقدار مساحت منحنی سینوسی برابر نمی باشد بنابراین جبران گشتاور از دست رفته با افزایش مقدار جریان دهی درایو امکان پذیر می باشد. برای نمونه درایو 11 کیلو وات 27 آمپر جریان دهی دارد در صورتی که موتور 11 کیلو وات 1500 دور دارای 23 آمپر جریان نامی    می باشد اما در هنگام اتصال به درایو 27 آمپر از درایو جریان می کشد. برای اطمینان می توانید یک کاتالوگ موتور و درایو را برداشته و جریان دهی درایو را با مقدار جریان نامی موتور مقایسه کنید.

از طرفی در صورتی که رژیم کاری موتور حالت ساده S1نبوده و با رژیمی سخت تر بمانند S2 یا S4و ... کار کند دیگر درایو دارای توان همسان با موتور،  قادر به پاسخ گویی نیست.

راه حل

تنها راه برای جلوگیری از کاهش گشتاور موتور و یا سوختن درایو استفاده از درایوی با توان بالاتر می باشد که این امر افزایش هزینه اولیه یا خرید و نیز ثانویه (هزینه برق ، لوازم یدکی ، فضای نصب و ...) را در پی خواهد داشت. ضمناً متاسفانه در فن آوری  مدولاسیون پهنای پالس امکان استفاده از درایوی با جریان دهی یکسان با موتور را نداریم.

 

 

    • اثرات پالس های لحظه ای بر برینگ ها

 

روش مدولاسین پهنای پالس همچنانکه از نامش مشخص می باشد به همراه سوئیچینگ بسیار زیاد می باشد که در بعضی داریوها با تنظیم کارخانه بر روی 6kHzارایه می گردند. یعنی در هر ثانیه 6 هزار بار عمل سوئیچینگ یا همان تولید پالس انجام می گیرد ( این مطلب را با فرکانس کنترل موتور اشتباه نکنید)؛ لذا چنین پالس های لحظه ای باعث پیدایش مشکلی به نام جریان برینگ می گردند.

بعلت ایجاد اختلاف ولتاژ مابین گوی های داخلی برینگ با غلاف آن، تخلیه ولتاژی و یا جرقه های ریز ولی مخربی زده می شود که پس از مدتی باعث خوردگی بخش داخلی غلاف و در پی آن خرابی و اجبار در تعویض برینگ را سبب می گردد.

راه حل

استفاده از برینگ های ایزوله در موتورها مخصوصاً برینگ طرف( NDE- Non Drive End) موتور؛

 چرا که با توجه به نزدیکی ترمینال موتور به این سر، این برینگ بیشترین و قوی ترین جرقه ها را خواهد داشت که بطبع بالاترین آسیب را نیزخواهد دید. البته این روش در موتورهای که به کارخانه سفارش شده است، امکان پذیر می باشد تا که برینگ مناسب در کارخانه نصب گردد و موتور برای آن کاربرد خاص آماده شود. باید در نظر داشت که موتورهایی که بصورت استاندارد تولید می گردند و در بازار می توان آنها را مشاهده کرد، فاقد برینگ های ایزوله می باشند.  

 

 

    • ایجاد نویزهای الکترومغناطیسی

 

همیشه تولید پالس همراه با تولید نویز الکترومغناطیسی می باشد، پالس ها در واقع شوک های الکتریکی کنترل شده ای هستند که در لحظه شروع، با ایجاد ولتاژ ناگهانی کار خود را آغاز می کند. تمامی داریوهای PWMباید دور از دستگاه های حساس و آلات دقیق نصب گردند و نیز در شبکه ای که این گونه دستگاه ها بکار گرفته می شوند نمی توان از درایوهای موجود در بازار بدون نصب فیلتر استفاده کرد. بعنوان مثال هیچ درایوی با فن آوری PWMبه تنهایی . بدون نصب تجهیزات خارجی دارای استاندارد عدم تداخل الکترومغناطیسی جهت کار در مراکز بیمارستانی، مخابراتی و ... نمی باشد.

راه حل

الف- استفاده از درایو با فیلتر

نصب فیلتر ( سینوسی و یا du/dt) در کاهش نویز تاثیر مثبتی دارد که می توان با کمی اغماض آنها را در مراکز حساس به امواج و تداخلات الکترومغناطیسی بمانند بیمارستان ها، مورد استفاده قرار داد که البته در چنین مواردی فقط فیلتر سینوسی کمک کننده است. ضمناً این گونه فیلترها با مصرف انرژی الکتریکی معادل 5% توان موتور هزینه مصرف را بالا می برند و در واقع از سویی شما صرفه جویی می کنید و از سوی دیگر مصرف.

ب- استفاده از کابل ویژه

کابل هایی که برای اتصال الکتریکی موتورها استفاده می شوند برای اتصال درایو به موتور مناسب نیستند و باید از کابل هایی با شیلد کامل استفاده کرد که تا حدودی جلوی انتشار امواج الکترومغناطیسی را سد می کند. در مواردی که طرح بازسازی و یا نوسازی مراکز صنعتی در حال مطالعه و یا اجرا می باشد، باید توجه نمود که کابل های قدیمی و معمولی موتورهایی که طرح بر روی آنها انجام می شود با کابل های مناسب نو جایگزین شوند.

 

 

    • ایجاد صدا در هنگام سوئیچینگ

 

درایوها باید عمل سوئیچینگ را انجام بدهند و شما در زمان کار یک درایو صدای آنرا خواهید شنید. این صدا بطور کلی شاید شما برای آن اهمیتی قائل نباشید، اما در اصل باعث سنگینی گوش می شود چرا که یک صدای همیشگی فضای کار را می پوشاند و پاسخ طبیعی بدن، کاهش آستانه شنوایی می باشد. این صدا از موتور در حال کنترل خارج می شود که همانند جیغ با بسامد پائین می باشد که بسیار آزار دهنده است.

راه حل

با بالا بردن فرکانس سوئیچینگ IGBTها، صدای تولیدی تا حدودی از آستانه شنوایی انسان خارج شده و بصورت آشکار باعث ناراحتی نمی شود اما وجود خواهد داشت. ضمناً می توان درایو را دورتر از کاربر و در تابلوی مناسب نصب و بهره برداری کرد.

 با پیشرفت های حاصل شده در صنعت كنترل موتورهای AC، شركتهای زیادی پا در این عرصه گذاشته اند كه تعدادی از آنها با اتكاء بر قابلیت و فن آوری بالای خود و تعدادی با تكیه بر قیمت پائین، در بازار فروش سخت در تلاش هستند که نتیجه آن، پوشش نیاز طیف گسترده ای از مشتریان می باشد. با پیشرفت های حاصل شده در صنعت كنترل موتورهای AC، شركتهای زیادی پا در این عرصه گذاشته اند كه تعدادی از آنها با اتكاء بر قابلیت و فن آوری بالای خود و تعدادی با تكیه بر قیمت پائین، در بازار فروش سخت در تلاش هستند که نتیجه آن، پوشش نیاز طیف گسترده ای از مشتریان می باشد. اگر در طول این مجموعه مقاله با ما همراه بوده باشید با تمامی اشكالات و راه حل های درایوهای PWMآشنا شده اید. لذا زمان برای ارایه و معرفی جدیدترین درایو دنیا فرارسیده است تا شما را با قابلیت ها و كارایی این درایو آشنا سازم.

درایو NFO Sinus ساخت شركت سوئدی NFO Drives ABمی باشد. این درایو دارای دو ویژگی منحصر به فرد می باشد:

          الف- ولتاژ سینوسی خالص در خروجی درایو.

          ب- پردازش وضعیت موتور با استفاده از پیشرفته ترین نرم افزار و سخت افزار.

 

الف- ولتاژ سینوسی خالص در خروجی

شاید تعداد زیادی از خوانندگان و آشنایان با درایو با شنیدن این موضوع یا تعجب كرده باشند و یا با موضوع گیری منفی آنرا رد كرده باشند اما این یك حقیقت جدید در فن آوری درایو می باشد. یك اختراع كه در اروپا توسط بنیان گذار شرکت NFO Drives ABآقای Ragnar Jönsson به ثبت رسیده است و هم اكنون در این درایو به صورت عملی و تجاری بکار گرفته می شود. اجازه بدهید به بررسی كاركرد، مزایا و معایب این درایو بپردازیم.

 

    2-1 مزایای مدار سینوسی ( نسبت به PWM)

 

    • ارایه ولتاژ و جریان سینوسی خالص در خروجی.

 

    • عدم ایجاد تداخل الكترومغناطیسی.

 

    • بدون نیاز به هیچگونه فیلتر.

 

    • بدون احتیاج به نصب كابینتEMC - راحتی در نصب.

 

    • بدون احتیاج به كابل شیلدار - استفاده از كابل استاندارد (معمولی).

 

    • بدون محدودیت در طول كابل مابین درایو و موتور- بجزء محدودیت در مقاومت الكتریكی كابل.

 

    • بدون مشكل جریان زمین- قابلیت استفاده كلیدهای نشتی(RCCB).

 

    • بدون ایجاد جریان برینگ - افزایش عمر برینگ های موتور

 

    • بدون وجود صدا- كاملاً ساكت

 

    • بدون افزایش حرارت در موتور- قابلیت استفاده از موتورهای كوچك تر

 

    • بدون ایجاد مشكل در ایزولاسیون موتور - افزایش طول عمر موتور

 

 

بررسی مزایای فوق و مقایسه آن با عملكرد درایوهای PWM، اهمیت حضور چنین درایو را بیشتر نمایان می كند.

 

    • ارایه ولتاژ و جریان سینوسی خالص در خروجی

 

 

بطور حتم شما هم با من هم عقیده هستید كه ولتاژ و جریان طبیعی برای كاركرد موتور، ولتاژ و جریان سینوسی می باشد كه البته این خواسته در درایوهای PWMبرآورده نمی گردد. با استفاده از مدار Sinus Circuitخروجی درایو NFO Sinusسینوسی می باشد.

 منفعت: ولتاژ سینوسی ایجاد پیك ولتاژی بر روی ترمینال موتور نكرده و باعث تخریب تدریجی ایزولاسیون موتور نمی گردد. لذا امكان استفاده از این درایو در بازسازی ها و نوسازیهای صنعتی در جهت اتصال به موتورهای كار كرده قدیمی امكان پذیر می باشد و این موتورها با وجود تحت كنترل قرار گرفتن توسط یك درایو و بهره مندی از منافع آن، جریان و ولتاژی غیر از آنچه كه در قبل از اتصال به درایو از آن استفاده می كرد  (سینوسی) ، نخواهند داشت.

این یعنی عدم ایجاد تغییر در موتور و كار كرد موتور قدیمی بدون نیاز به اضافه نمودن تجهیزاتی بمانند فیلتر در سر راه درایو PWMكه خود كاهش در هزینه های:

 

 

    • تعویض موتور قدیمی با نو

 

    •  نیاز به فیلتر برای كاهش پیك ولتاژ پالسی در درایوPWM

 

    • نیاز به استفاده از درایوی با توان بالاتر برای پاسخ گویی به موتوری با توان پائین تر

 

 را نیز در پروژه در پی خواهد داشت.

از طرفی می دانیم كه استفاده از درایو بخوبی باعث كاهش مصرف انرژی الكتریكی می گردد بدون آنكه كارایی موتور كاهش یابد. این بدان معناست كه موتور همیشه با آن سرعت و قدرتی می چرخد كه نیاز بار و یا برنامه تنظیمی از سوی كاربر می باشد و این یعنی عدم هرز گردی موتور.

 

3-1 مقایسه جریان مصرفی درایوها

در درایوهای PWMهمانطوری كه پیش از این گفته شده است، دارای جریان دهی بیشتری از مقدار جریان نامی موتور می باشند در نتیجه در صورتی كه این درایوها فقط بعنوان راه انداز استفاده گردند و در كنترل چرخش موتور كاری را از پیش نبرند، نه تنها باعث كاهش مصرف الكتریكی نمی شوند بلكه باعث افزایش آن هم می گردند. چرا كه جریانی بیش از جریان نامی موتور را در خروجی ارایه می دهند تا موتور بتواند گشتاور لازم را بدست آورد.

اما در درایو NFO Sinus، جریان خروجی درایو به جریان نامی موتور بسیار نزدیك می باشد. كه این موجب كاهش مصرف انرژی الكتریكی و یا كاهش هزینه برق مصرفی نسبت به دیگر درایوها را در پی خواهد داشت. بعنوان مثال خواهشمند است به مقایسه ذیل مابین درایو 11 كیلو وات ABBو NFO Sinusتوجه فرمایید:

 

 

Diff.

In(Motor)-1500 rpm ABB

In(Drive)

Power

Manufacture

Item

3.13

20.87

24

11

ABB(acs800)

1

0.63

20.87

21.5

11

NFO Sinus

2

 

 

 بعلاوه درایو NFO Sinusاز MOSFETدر سوئچینگ استفاده می کند که از سرعت بسیار بالاتری از IGBT در سوئیچینگ دارد:

MOSFET (30 KHz - 220 KHz)

IGBT       (800 Hz - 15 KHz)

 

·  عدم ایجاد تداخل الكترومغناطیسی

 

این درایو سوئدی هیچگونه نویز الكترومغناطیسی را ایجاد نمی كند و در این زمینه بعنوان تنها درایو دارنده استاندارد EMC 2004/108/EGدر دنیا بدون نیاز به فیلتر شناخته می شود. لذا افقی جدید از كاربری درایو را گشوده است:

 

· دارای استاندارد EN 61000-6-3مربوط به مجتمع های مسكونی، تجاری و مراكز صنعتی كوچك

· دارای استاندارد EN61000-6-2مربوط به مراكز صنعتی بزرگ

· دارای استاندارد EN60601-1-2مربوط به مراكز پزشكی، بیمارستان ها و غیره

ضمناً درایو NFO Sinusتنها درایو تجاری است كه دارای مجوز نصب در مراكز بیمارستانی بدون نیاز به فیلتر می باشد. علاوه براین درایو NFO Sinusبعنوان اولین و تنها درایو مجاز در ناوها و زیردریایی های پنهان کار مورد بهره برداری قرار گرفته است.

 

 

    • بدون نیاز به هیچگونه فیلتر

 

با نگاه به موضوع قبل می دانید كه درایوهای PWMاز فیلترهای du/dtو یا سینوسی استفاده می كنند كه علت آن قبلاً بررسی شده است، اما این درایو بدون نیاز به چنین فیلترهایی  و با تولید ولتاژ سینوسی خالص  كه علت وجودی فیلترهای du/dtو سینوسی را كاملاً منتفی می کند. ضمناً نمودار ولتاژ خروجی از درایو NFO Sinus از نمودار ولتاژ پس از فیلتر سینوسی خالص تر و دقیق تر می باشد. فیلترهای سینوسی برای کارکرد خود انرژی مصرف می کنند که حدود 5% از توان موتور را شامل می شود.

 

 

    • بدون احتیاج به نصب كابینتEMC - راحتی در نصب

 

كابینت مربوط به فیلتر؟ این مورد دیگر در خصوص این درایو صادق نیست. در واقع فیلتری وجود ندارد كه احتیاج به تابلو یا كابینت آن باشد. صرفه جویی در زمان و هزینه نصب درایو.

 

 

    • بدون احتیاج به كابل شیلددار - استفاده از كابل استاندارد (معمولی(

 

چون نویزی نیست پس كابلی شیلدداری هم جهت كاهش نیوز الكترومغناطیسی نیز لازم نیست. لذا در نوسازی های صنعتی كابل موتورهای قدیمی بدون تغیر و تعویض استفاده می گردند. ضمناً در طراحی های نو نیز كاهش در خرید كابل را خواهیم داشت.

 

 

    • بدون محدودیت در طول كابل مابین درایو و موتور- به جزء محدودیت در مقاومت الكتریكی كابل

 

این یعنی درایو NFO Sinus را هر كجا می خواهید، نصب كنید مثلاً دور از موتور و در اتاق فرمان.

در نوسازی های صنعتی می توانید سیستم راه اندازی قبل را برداشته و در همانجا درایو را نصب كنید بدون آنكه نگران طول كابل باشید در واقع اگر سیستم قبلی بخوبی ولتاژ‍ و جریان را به موتور می رسانده پس این درایو نیز می تواند. در طراحی های نو نیز دست طراحان برای قرار دادن درایو در مكان های مناسب باز می باشد. آنها را جایی قرار دهید که دیگر تجهیزات را قرار می دهید.

 

 

    • بدون مشكل جریان زمین- قابلیت استفاده از كلیدهای نشتی(RSD)

 

تمامی درایوهای PWMمی بایستی كه زمین شوند در حالی كه NFOSinusرا بدون احتیاج به زمین نمودن آن می توان استفاده نمود و حتی در صورت لزوم با استفاده از كلیدهای محافظ جان (نشتی یا تفاضلی) بدنه را در مقابل وجود جریان محافظت نمود. نوعی از درایو NFO Sinusبرای استفاده در مراكز مخابراتی و ITساخته شده است كه هیچگونه احتیاجی به زمین نمودن ندارد.

 

 

    • بدون ایجاد جریان برینگ - افزایش عمر برینگ های موتور

 

در كلیه درایوهای PWMموضوعی به نام جریان برینگ وجود دارد كه قبلاً با آن آشنا شده ایم اما درایو NFO Sinus  چنین اشكالی برای برینگ های موتور را ایجاد نمی كند كه این باعث افزایش طول عمر برینگ موتور می گردد و هزینه های قطعات یدكی برای تعویض های زود هنگام برینگ و نیروی انسانی و خروج موتور از چرخه كار را از بین خواهد برد.

شركت NFO Drive ABبا اعتماد به عملكرد این درایو برینگ ها را تا 5 سال گارانتی می كند. به شرط آنكه موتورها نیز نو بوده و هم قبلاً با درایوهای PWMبكار برده نشده باشند.

 

 

    •  بدون وجود صدا- كاملاً ساكت

 

صدای تولیدی توسط موتور های متصل به درایوهای PWM، از موارد ایجاد صدای همیشگی و پایدار در مراكز صنعتی می باشد كه البته این درایو هیچگونه صدایی را در موتور ایجاد نمی كند و برای استفاده در مراكزی كه سكوت از اهمیت بالایی برخوردار است می تواند استفاده گردد بمانند زیردریایی های و كشتی های جنگی و مراكز صنعتی كوچك و بیمارستانها.

 

 

    • بدون افزایش حرارت در موتور- قابلیت استفاده از موتورهای كوچك تر

 

با توجه به اینكه موتورها بر اثر كار با درایوهای PWMگرم شده و توان كاری آنها كاهش می یابد، لذا در بسیاری از موارد اجبار به استفاده از موتوری با توان بالاتر می باشد تا در صورت كاهش توان خروجی، موتور همچنان از قدرت پاسخگویی به بار را داشته باشد، اما با حضور درایو NFOSinusاین مشكل برطرف شده و موتور بر اثر كار با درایو داغ نمی شود لذا امكان كاربری موتوری با توان كمتر امكان پذیر می باشد.

 

 

    • بدون ایجاد مشكل در ایزولاسیون موتور - افزایش طول عمر موتور

 

عدم وجود هارمونی، ‌عدم وجود پیك ولتاژی در پالس، عدم تولید حرارت در موتور از مزایای این درایو می باشد كه كاملاً با ایزولاسیون موتور مهربان بوده و هیچگونه اثر سویی را بر آن بجا نمی گذارد. لذا طول عمر موتور افزایش   می یابد.

 

 1-4روش شناخت وضعیت موتور

درایو  NFO Sinusاز جدیدترین و کاراترین معادله ریاضی شبیه ساز موتور استفاده می کند،    NFO(Natural Field Orientation) .این موتور شبیه ساز با بازخوردی که از جریان ورودی به موتور بدست  می آورد وضعیت موتور را بررسی و پاسخ می دهد. این مقاله برای شناخت این تئوری مجال کافی را ندارد لذا شما را به لینک زیرارجاع می دهم.

 

این روش شناخت موتور که زیر مجموعه ای از روش کلی وکتور بدون سنسور می باشد بسیار کارا و پرسرعت است و سرعت پاسخ آن، 1 میلی ثانیه می باشد که این 10 الی 20 برابر سریع تر از روش های معمول وکتور بدون سنسور و دوبرابر سریع تر از DTC (Direct Torque Control)  می باشد که بین 1 الی 2 میلی ثانیه است. سرعت پاسخ دهی بسیار شگفت انگیز که کاملاً روش وکتور با سنسور را به چالش می کشاند.

 

درایو NFO Sinusبرای پردازش این داده ها در مدل ریاضی موتور ACاز بهترین پردازش گر DSPدر جهان بهره می برد یعنی پردازشگر DSP TI- که پردازشگر ساخت تگزاس اینسترومنت (Texas Instrument) آمریکا می باشد. برای کلیه اهل فن بخصوص آنانی که در سیستم های مخابراتی فعالیت می کنند این نام معنایی جزء شگفتی در کارایی را ندارد و بدون ترید، هیچ رقیبی در این خصوص در نزدیکی خودش احساس نمی کند.

این مطالب قسمتی از کتاب طراحی ، ساخت و عیب یابی کنترل دور موتورهای الکتریکی با مصرف انرژی بهینه بود. برای تهیه این کتاب روی لینک زیر کلیک کنید. http://www.maes.ir/mahsolat-ma/item/11-cdvaketab/78-1390-06-23-11-09-09

 

نور پردازي پل كابلي تبريز

روشنايي بيلبوردهاي جاده اي شيراز

نصب سيستم برق اضطراري (UPS) نداجا

طراحي سيستم اضطراري (LED) براي پتروشيمي تبريز

 ساير پروژه هاي انجام شده