کتاب کنترل دور موتور سری FX

کتاب کنترل دور موتور سری FX

درایوهای الکتریکی در حال حاضر با سرعت بالای در حال ورودی به صنعت می باشند چرا که استفاده از آنها به شدت در صرفه جویی توان الکتریکی نقش دارد، ابتدا صنعتگران در مقابل استفاده از درایوهای هوشمند مقاومت نشان می دادند درحالی که می دانستند طبق معادلات مهندسی برق شاهد کاهش 15 تا 30 درصد برق مصرفی می باشیم.

با این حال پس از استفاده و مشاهده نتایج حقیقی در مورد توان های مصرفی به سایرین توصیه کردند تا اینکه درایو های صنعتی امروزه به یکی از پایه های ثابت در گارگاه های نیمه سنگین و سنگین تبدیل شده اند.

در ادامه بخوانید  پروژه درایو ماشین DC – متلب

چرا به صورت کلی صنعت با تکنولوژی های جدید به شکل قهری برخورد می کند؟

به این دلیل که افراد کلیدی در این کارخانه ها مهندس برق نمی باشد! و البته لزومی هم ندارد که باشند مدیران اکثرا بیزینس من می باشند و استدلالش این است تا زمانی که دستگاهی کار می دهد باید از آن بیشترین استفاده را برد، همین الان بسیاری از شرکت ها از استفاده کردن از درایوهای گشتاور مستقیم امتناء می کنند این درحالیست که تکنولوژی DTC اصلا با روش های قدیمی قابل قیاس نیست.

درایو چیست

درایو

نمونه یک درایو الکتریکی

درایو و یا کنترل کننده دور موتور برای تنظیم دور الکتروموتورها استفاده میگردد. درایوها وظیفه کنترل دور موتور را بر عهده دارند. درایوها قادرند دور موتور را از 0rpm تا چند برابر دور نامی موتور و بطور پیوسته تغییر دهند.

درایوها دستگاه هایی هستند که توان ورودی با ولتاژ و فرکانس ثابت را به توان خروجی با ولتاژ و فرکانس متغیر تبدیل میکنند. باید توجه کرد که دور یک موتور تابعی از فرکانس منبع تغذیه آن است. به همين جهت یک درایو نخست برق شبکه را به ولتاژ دی سی تبدیل کرده و سپس آنرا با استفاده از یک اینورتر مجددا به ولتاژ ای سی با فرکانس و ولتاژ متغیر تبدیل می کند. در یک درایو ولتاژ پائین قسمت اینورتر متشکل از سوئیچ های قدرتی است که با سوئيچ زني متناوب سيگنال خروجي با فركانس مورد نظر را توليد مي كنند. اين كليدها در سالهای اخیر تغییرات تکنولوژیک زیادی پیدا کرده اند. با ورود سوئیچهای قدرتی مانندIGBT كه هم توانايي كار در قدرت هاي بالا و هم سرعت بالاي سوئيچ زني را توأماً به همراه دارد زمینه برای طراحي درایوهای با قیمت مناسب و كارايي بهتر فراهم شد.

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 نامی موتور است.

کنترل دور موتور ها میتوانند موتور را بطور نرم و کاملا کنترل شده استارت و استپ نمایند. زمان استارت و استپ را میتوان با دقت تنظیم نمود.این زمانها می توانند کسری از ثانیه و یا صدها دقیقه باشد. توانائی درایو در استارت و استپ نرم موجب کاهش قابل ملاحظه تنش های مکانیکی و الکتریکی در کوپلینگ ها و سایر ادوات دوار می گردد.

درایوها ابزارهایی هستند که از قطعات الکترونیکی مانند: تریستورها، IGBT و … ساخته شده اند و از آنها برای کنترل ولتاژ یا کنترل فرکانس استفاده می شود. علاوه براین در کاربرهایی مانند: پمپ و فن، جرثقیل ها، آسانسورها، نوار نقاله و…که عدم موجود ضربه در راه اندازی و توقف موتور از اهمیت ویژه ای برخورداراست، استفاده از درایو اجتناب ناپذیر می شود.

مزایای درایوها

  • عمر مفيد بالا (به دليل استفاده از مدارات الكترونيك قدرت)
  • توانائي کنترل دور موتور در بازگرداندن انرژي مصرفي در ترمزهاي مكانيكي و يا مقاومت هاي الكتريكي به شبكه
  • كاهش جريان راه اندازی كشيده شده از شبكه (جريان راه اندازي كمتر از 10 درصد جريان نامي مي شود)
  • كاهش مصرف انرژي در سيستم هاي داراي فن (در گذشته با وجود موتور هاي دور ثابت، كنترل جريان سيال با دمپرها صورت مي گرفت)
  • کاهش تنش هاي الكتريكي (به دليل راه اندازي و توقف نرم) و در پي آن كاهش تنش هاي مكانيكي و اين خود باعث كاهش هزينه هاي تعمير و نگهداري مي شود
  • افزايش دامنه تغييرات ممكن براي سرعت موتور نسبت به روش هاي مكانيكي
  • اضافه شدن امكانات نرم افزاري براي مديريت عملكرد كنترل دور
درایو و موتور الکتریکی

درایو و موتور الکتریکی

از مزایای استفاده از درایو ها می توان به؛ كاهش انرژي مصرفي و لذا كاهش هزينه برق، كاهش جريان راه اندازي و در نتيجه طولاني شدن عمر موتور، امكان تغيير سرعت موتور، امكان تغيير جهت حركت موتور، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امكان كار موتور در شرايطي كه ولتاژ ورودي متغير است، امكان كنترل از راه دور، ايجاد سرعت بيشتر از سرعت نامي موتور، برنامه ريزي كردن حركت اشاره کرد.

كاهش هزينه برق مصرفي و كاهش جريان راه اندازي:

به دليل آنكه موتور يك بار راكتيو روي شبكه دارد چنانچه از درايو براي راه اندازي و كنترل آن استفاده گردد به دلیل داشتن خازن درون درایو، می توان به راحتی درخواست راکتیو را به صورت محلی تامین کرد، در این صورت موتور ما تنها از شبکه توان اکتیو خواهد گرفت. در پی این اتفاق جريان مصرفي بسيار كاهش مي يابد. این مسئله در موتورهای بزرگتر و البته نیاز به گشتاور راه اندازی بالا بیشتر قابل توجه هست.

چنانجه از اينورتر استفاده شود، اينورتر به صورت كاملا اتوماتيك اين جريان را در حين راه اندازي به مقدار لازم افزايش و در حين كار به مقدار لازم كاهش مي دهد، بنابراين به طور كلي هزينه برق مصرفي كاهش چشم گيري خواهد داشت.

روش های کنترل در درایو

روش کنترل اسکالر

این روش را درصنعت با عناوینی نظیر مدولاسیون عرض پالس (PWM)، کنترل فرکانس V/F یا VVVF می شناسند.

نخست ولتاژ AC به ولتاژ DC تبدیل شده سپس بوسیله مدولاتور، دنباله پالسی از ولتاژ با فرکانس متغیر به موتور ارسال می شود.

در این روش مقدار V/F ثابت است بنابراین با افزایش فرکانس، ولتاژ افزایش می یابد و در نهایت، در این حالت کنترلی روی گشتاور موتور وجود ندارد و تغییرهای کنترلی ولتاژ و فرکانس هستند که بطور غیر مستقیم موتور را کنترل می کنند به علت عدم استفاده از فیدیک، کنترلی روی موفقیت یا سرعت شافت موتور وجود ندارد همچنین استفاده از مدولاتور باعث ایجاد تاخیر در پاسخ به گشتاور به سرعت می شود.

روش کنترل برداری شار

برای نزدیک شدن به الگویی نظیر درایوهای DC، متغیرهای کنترلی در موتورهای القایی باید حقیقی باشند در روش اسکالر، متغیرهای کنترلی غیر حقیقی هستند در صورتی که در این روش سعی بر آن شده تا متغیرهای حقیقی موتور (شار و گشتاور موتور) کنترل شود.

برای کنترل بردار شار و گشتاور موتور، جریان موتور باید قابل کنترل باشد اما در این موتورها کنترل سیستمی روی جریان موتور وجود ندارد. از طرفی جریان موتور تابعی از جریان استاتور است که بنابراین با استفاده از محاسبات ریاضی پیچیده با توجه به وجود این رابطه بین جریان موتور و جریان استاتور، شار موتور قابل کنترل هستند در ضمن با استفاده از فیدیک، می توان موقعیت و سرعت موتور را کنترل کرد.با وجود دقت درسرعت و پاسخ سریع به تغییرات گشتاور، احتیاج به فیدبک و مدولاتور از معایب این درایوها است.

در ادامه بخوانید  کتاب درایو موتورهای الکتریکی (en) – کریشنان

روش کنترل مستقیم گشتاور (DTC )

کنترل مستقیم گشتاور یا DTC پیشرفته تکنولوژی کنترل موتورهای AC است که توسط شرکت ABB ارائه شده است این تکنولوژی جایگزین روشهای متداول مانند روش اسکالر و کنترل برداری شار در حلقه باز و بسته شده است.

اساس کار DTC بر پایه تئوری کنترل جهت میدان موتورهای القایی بنا شده است شار استاتور و گشتاور، تغییرهای کنترلی DTC هستند، محاسبه وضعیت موتور، بوسیله یک سیگنال پروسسور دیجیتال (DSP) سرعت بالا انجام می شود بطوریکه این محاسبات در مدل نرم افزاری موتور 40000 بار در ثاینه صورت می پذیرد. با توجه سرعت بالای محاسبات و مقایسه مقادیر واقعی با مقادیر مرجع هر عمل سویچینگ جداگانه بررسی می شود و هنگام تغییرات دینامیک مانند بارهای ناگهانی عمل سویچینگ بهینه می شود.

در کتاب کنترل دور موتور سری FX شما در 82 صفحه با تمام جزئیات خاص درایو موتور سری مدل FX آشنا خواهید شد.

 

 

دانلود با لينک مستقيم کتاب کنترل دور موتور سری FX | با حجم 2 مگابايت

 

راستی! برای دريافت مطالب جديد در کانال تلگرام PowerEn عضو شويد.

تلگرام

 

تیم تولید محتوا
ما در تیم تولید محتوای PowerEn، سخت در تلاش هستیم تا بهترین مقالات و کتب آموزشی در زمینه مهندسی برق را برای شما فراهم نماییم، امیدواریم بتوانیم هرچند کوچک به شما کمکی کرده باشیم، سرپرست تیم سام هنرور.
همراه ما باشید در کانال تلگرام مهندسی برق کانال تلگرام PowerEn

دیدگاه بگذارید

avatar
انواع دیگر فایل
 
 
 
  اطلاع رسانی با ایمیل  
اطلاع از

نظرت در مورد یه همراه همیشگی چیه!؟

 

 برای شروع این همراهی کافیه ایمیلت رو ثبت کنی - همین

عالی بود حالا از سایت لذت ببر