هنگام انتخاب درایو AC چه ویژگی های موتور باید در نظر گرفته شود؟

انتخاب سمت راست درایو AC (همچنین به عنوان درایو فرکانس متغیر یا VFD شناخته می شود) یک گام مهم در بهینه سازی هر سیستم موتور محور است. عملکرد درایو ذاتاً به موتوری که آن را کنترل می کند مرتبط است و درک عمیق ویژگی های موتور برای جفت شدن مناسب، کارایی و طول عمر سیستم کاملاً ضروری است.

در اینجا ویژگی های موتور اولیه وجود دارد که باید در هنگام انتخاب یک موتور به شدت در نظر گرفته شوند درایو AC :

1. نوع موتور و رتبه بندی وظیفه

ماهیت اساسی موتور توانایی های کنترل درایو و عملکرد مورد نیاز را دیکته می کند:

• فناوری موتور (القایی در مقابل سنکرون):

  • موتورهای القایی: رایج ترین نوع. موتورهای القایی استاندارد ممکن است برای کاربردهای ساده و با بار سبک مناسب باشند. با این حال، برای کنترل دقیق یا عملکرد با سرعت پایین تحت گشتاور ثابت، یک موتور کار اینورتر اغلب مورد نیاز است. این موتورها عایق و خنک‌کننده‌ای بهتری دارند تا در برابر سوئیچینگ فرکانس بالا و افزایش ولتاژ تولید شده توسط درایو AC (کنترل PWM) مقاومت کنند.

  • موتورهای سنکرون/مگنت دائمی: اینها به الگوریتم‌های کنترلی پیشرفته‌تری (اغلب کنترل برداری) از درایو AC برای مدیریت سرعت و گشتاور دقیق بدون "لغزش" نیاز دارند. درایو باید به طور خاص برای این نوع موتور رتبه بندی شود.

• رتبه بندی عایق: کلاس عایق موتور (به عنوان مثال، NEMA/IEC) باید بتواند افزایش ولتاژ و محتوای هارمونیک تولید شده توسط درایو AC را تحمل کند. استفاده از یک موتور غیر اینورتر با درایو مدرن می تواند منجر به خرابی زودرس موتور شود.

• محفظه و خنک کننده: موتورهای استاندارد خنک شونده با فن در سرعت های پایین ظرفیت خنک کنندگی خود را از دست می دهند. برای کاربردهای پیوسته، کم سرعت و گشتاور ثابت، ترکیب درایو/موتور باید این موضوع را در نظر بگیرد، که اغلب به یک دستگاه اختصاصی نیاز دارد. موتور کار اینورتر با یک دمنده مستقل یا درایو که کارکرد با سرعت کم را محدود می کند.

2. رتبه بندی الکتریکی و سازگاری

مطابقت با مشخصات الکتریکی اصلی برای ایمنی و عملیات غیر قابل مذاکره است:

• رتبه بندی ولتاژ و توان (HP/kW): ولتاژ اسمی و توان درایو AC باید با رتبه های پلاک موتور مطابقت داشته باشد یا بیشتر از آن باشد. قابلیت جریان خروجی درایو معمولاً مهم‌ترین عامل است، زیرا باید با موتور کنترل شود جریان تمام بار (FLA) .

• آمپرهای بار کامل (FLA): درجه جریان پیوسته درایو باید برابر یا بیشتر از FLA موتور باشد، به ویژه هنگامی که با سرعت پایه موتور کار می کند.

• فرکانس ورودی (50 هرتز یا 60 هرتز): در حالی که وظیفه درایو AC تغییر فرکانس خروجی است، بخش ورودی آن باید با فرکانس منبع تغذیه دستگاه سازگار باشد.

3. گشتاور و سرعت مورد نیاز

منحنی عملکرد موتور نوع کنترل مورد نیاز را دیکته می کند درایو AC :

• منحنی گشتاور-سرعت (نوع بار):

  • Variable Torque: بارهایی مانند پمپ های گریز از مرکز و فن ها به گشتاوری نیاز دارند که با مجذور سرعت افزایش می یابد. موتورهای استاندارد و کنترل ساده V/Hz روی درایو AC اغلب مناسب هستند، زیرا در سرعت های پایین به گشتاور کمتری نیاز است.

  • گشتاور ثابت: بارهایی مانند نوار نقاله، پمپ های جابجایی مثبت، و اکسترودرها به همان مقدار گشتاور در سراسر محدوده سرعت خود نیاز دارند. این امر مستلزم یک درایو AC قوی تر و اغلب یک موتور کار اینورتر برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد در سرعت های پایین

• محدوده کنترل سرعت: محدوده مورد نیاز (به عنوان مثال، 10:1، 100:1، یا حتی 1000:1) تکنولوژی کنترل را در درایو AC دیکته می کند. کنترل ساده V/Hz محدوده محدودی را فراهم می کند، در حالی که کنترل برداری بدون سنسور (SVC) یا کنترل برداری حلقه بسته (نیاز به رمزگذار موتور) کنترل سرعت و گشتاور دقیق و وسیعی را ارائه می دهد.

• گشتاور شروع: اندازه درایو باید به گونه ای باشد که گشتاور لازم برای تسریع بار را از حالت سکون فراهم کند. این اغلب شامل درایو است ظرفیت اضافه بار - توانایی آن در ارائه جریان بالاتر از جریان نامی برای دوره های کوتاه (مثلاً 150٪ برای 60 ثانیه).

4. روش بازخورد و کنترل

پیکربندی موتور اغلب مناسب ترین حالت کنترل را در موتور تعیین می کند درایو AC :

• دستگاه بازخورد موتور:

  • بدون بازخورد (حلقه باز V/Hz یا بردار بدون حسگر): برای اکثر برنامه های ساده استفاده می شود. درایو ACs به مدل های موتور داخلی بدون بازخورد مستقیم سرعت یا موقعیت تکیه کنید.

  • رمزگذار/حل کننده (بردار حلقه بسته): برای کاربردهایی که نیاز به تنظیم سرعت بسیار دقیق، کنترل گشتاور یا قابلیت نگهداری سرعت صفر دارند (مانند جرثقیل یا آسانسور) مورد نیاز است. درایو AC باید دارای پایانه ها و نرم افزار مناسب برای پردازش این بازخورد باشد.

• تیرهای موتور: تعداد قطب ها (2، 4، 6، و غیره) سرعت سنکرون موتور را در یک فرکانس معین تعیین می کند. درایو AC باید در الگوریتم های کنترلی آن لحاظ شود.

با ارزیابی دقیق این مشخصات موتور، مهندسان می توانند از انتخاب شده اطمینان حاصل کنند درایو AC قدرت، حفاظت و کنترل دقیق مورد نیاز برای برنامه را فراهم می کند، کارایی را به حداکثر می رساند و زمان خرابی را به حداقل می رساند.