کنترل موقعیت با استفاده از AC درایو

کنترل موقعیت با استفاده از AC درایو

کنترل کامل بر عملکرد الکتروموتور ها یکی از خواسته های بزرگ صنعتگران است و تنها یک تجهیز می تواند بر عملکرد صفر تا صد الکتروموتور ها کنترل داشته باشد. این تجهیز همان AC درایو یا اینورتر است که با بهینه کردن عملکرد موتور، نقش مهمی در صنعت ایفا می کند.

در آینده ای نه چندان دور در صنعت ایران، درایو ها بیش از پیش برای کنترل صفر تا صد موتور به کار خواهند رفت. بنابراین آموختن مفاهیم مرتبط با AC درایو و چگونگی تنظیم آن راه خوبی برای کسب درآمد از صنعت برق خواهد بود.

کنترل موقعیت، دور و گشتاور تنها سه مورد از توانایی های AC درایو در کنترل موتور ها است. در این مقاله به بررسی کنترل موقعیت با استفاده از AC درایو ها و نقش آن ها در کنترل سرعت کانوایر ها می پردازیم.

کنترل موقعیت با استفاده از AC درایو

آنچه در این مقاله می خوانیم:

اینورتر یا درایو چیست؟

درایو ها با نام های مختلفی مانند:

  • درایو فرکانس متغیر یا VFD (Variable Frequency Drive)
  • درایو سرعت متغیر یا VSD (Variable Speed Drive)
  • و درایو ولتاژ متغیر فرکانس متغیر یا VVVF (Variable Voltage Variable Frequency) شناخته می شوند.

در اواخر دهه 1800، نیکولا تسلا موتور های جریان متناوب سه فاز را اختراع کرد. پس از اختراع موتور، کنترل سرعت آن، چالشی دشوار بود که پیدا کردن راه حل آن چندین دهه به طول انجامید. پس از آن، درایو به عنوان پاسخی برای این چالش پیشنهاد شد.

ادامه مطلب
فیلم آموزش عملکرد ترموکوپل

 

بنابراین، درایو وسیله ای است برای کنترل سرعت موتور الکتریکی.

اصول عملکرد AC درایو

درک اصول عملکرد درایو مستلزم درک سه بخش اصلی آن است: یکسو کننده، لینک DC و اینورتر.

بخش اول یا یکسو کننده؛ مبدل AC به DC  است که از 6 دیود ساخته شده و برق AC را به DC تبدیل می‌ کند.

بخش دوم یا لینک DC؛ یک لینک DC است که ریپل های شکل موج خروجی بخش اول را می گیرد. آنچه در خروجی لینک DC خواهیم داشت، یک موج DC نسبتا صاف خواهد بود.

بخش سوم یا اینورتر؛ شامل IGBTها است که با سوئیچینگ خود، موج DC دریافتی را به موج AC تبدیل می کنند.

بنابراین با کنترل فرکانس خروجی، سرعت موتور های القایی به راحتی کنترل می شوند.

ساختار داخلی درایو

شکل 1- ساختار داخلی AC درایو. سه بخش اصلی

مهم ترین مزایای AC درایو

موارد زیر از جمله مهم ترین مزایای درایو هستند:

  • با استفاده از درایو می توان سرعت، گشتاور و حرکت موتور را تحت کنترل درآورده و با توجه به نیازهای اپلیکیشن مورد نظر، پارامترهای درایو را به بهترین نحو تنظیم کرد. در نتیجه، با این تنظیمات عملکردی مطلوب، افزایش طول عمر مفید موتور و جلوگیری از ایجاد هزینه های زیاد را تجربه خواهیم کرد.
  • موتور ها درصد زیادی از انرژی مصرفی جهان را به خود اختصاص داده اند و بخش کمی از این انرژی را به کار مفید تبدیل می کنند. درایوها با کاهش توان مصرفی موتور ها در زمان بی باری، مصرف انرژی را تا 30 درصد کاهش می دهند.
  • علاوه بر کنترل موتور، این دستگاه دارای تشخیص خودکار وضعیت فعلی، قابلیت برنامه ریزی چند منظوره و کنترل دقیق سرعت است.
  • عملکرد ساده، پاسخ سریع به تغییرات بار موتور
  • توانایی در کنترل موقعیت
  • استارت و استپ نرم موتور
ادامه مطلب
ترموکوپل های زمین شده و زمین نشده

درایو با داشتن این مزایا، پاسخگوی بخشی از چالش های صنعت خواهد بود.

 

کانوایر چیست؟

کانوایر

شکل 2- کانوایر

کانوایر یا نوار نقاله یکی از سیستم های مورد استفاده برای انتقال و ذخیره سازی مواد و محصولات در صنعت است.

  • کانوایر تسمه ای (Belt Conveyor)
  • کانوایر رولی (Roller Conveyor)
  • کانوایر زنجیری (Chain Conveyor)
  • کانوایر اسلت (SLAT Conveyor)
  • کانوایر ویبره (vibration Conveyor)
  • کانوایر خلاء (Vacuum Conveyor) از مهم ترین انواع کانوایر ها هستند.

 

در اکثر کانوایر ها، یک الکتروموتور وظیفه چرخاندن محور کانوایر را بر عهده دارد. با چرخش این محور،  نواری به حرکت در آمده و مواد روی آن از نقطه A به نقطه B می رسند.

کانوایر

شکل 3- حرکت محصول در کانوایر

 

بنابراین با توجه به نکات ذکر شده راجع به درایو، کافیست پارامترهای موتور محرک کانوایر (مانند سرعت، گشتاور و موقعیت موتور) را کنترل کنیم تا بتوانیم بر روی این تجهیز کنترل داشته باشیم.

 

یک مثال از کنترل موقعیت با استفاده از AC درایو

کانوایری را در نظر بگیرید که در آن، محصولات باید پس رسیدن به نقطه مشخص A از حرکت باز ایستند. بنابراین به سیستمی کنترلی نیاز داریم که موتور محرک صفحه کانوایر را در لحظه رسیدن محصول به نقطه A متوقف کند. تنها سیستم کنترلی که توان پاسخگویی به این نیاز را دارد، درایو یا اینورتر خواهد بود.

 پس برای کنترل این سیستم لازم است:

 اولا؛ از درایو استفاده شود.

 ثانیا؛ پارامتر درایو به درستی تنظیم شود.

 پارامتری که در این مثال باید به درستی تنظیم شود، تا محصول در نقطه A متوقف شود، پارامتر DEC است.

 

کنترل موقعیت با استفاده از AC درایو

شکل 4- مثالی از کنترل موقعیت با استفاده از AC درایو.

کانوایری که با AC درایو کنترل می شود.

ادامه مطلب
فیلم آموزش برنامه نویسی PLC

پارامتر DEC درایو

پارامتر زمانِ نزول یا DEC (Deceleration Time) یا شیب نزول مدت زمانی است که طول می کشد، فرکانس (سرعت) از  حداکثر فرکانس (سرعت)  به فرکانس صفر (سرعت صفر) برسد.

برای مثال ذکر شده، با کاهش پارامتر DEC درایو، مدت زمان لازم برای ایست کامل نوار نقاله بعد از خاموش شدن موتور کاهش یافته و محصول مورد نظر پس از خاموش شدن موتور در کوتاه ترین زمان ممکن از حرکت باز می ایستد. از این طریق شاهد توانایی کنترل موقعیت در درایو ها خواهیم بود. اگر این پارامتر به درستی تنظیم نشود، نوار نقاله حتی پس از خاموشی موتور همچنان به حرکت خود ادامه داده و محصول از نقطه A دور می‌ شود و این یعنی شکست!

نکته پایانی

همانطور که از توصیفات بالا دریافتیم، بهترین راه کنترل موقعیت استفاده از درایو و پارامتر DEC آن خواهد بود. اما، به خاطر داشته باشید که شرط بهره بردن از مزایای درایو تنظیم صحیح آن است. درایو تنظیم نشده مزیت زیادی به همراه نخواهد داشت. سوال اینجاست که تنظیم صحیح پارامترهای درایو را چطور انجام دهیم؟ جواب هم یک جمله است: آموزش از طریق “دوره آموزش درایومن ماهر” منتظر شما هستیم!

جمع بندی

  • درایو یا اینوتر وسیله ای است برای کنترل صفر تا صد موتور.
  • گشتاور، سرعت و موقعیت از مهم ترین پارامترهای تحت کنترل درایو هستند.
  • پارامتر DEC درایو یعنی مدت زمانی لازم برای توقف کامل شفت موتور، بعد از خاموش شدن آن.
  • در نتیجه تنظیم صحیح این پارامتر، کنترل موقعیت انجام خواهد شد.

ویدیوی ماهر

ویدیوی زیر توصیف خوبی است از کنترل موقعیت با استفاده از AC درایو. شما را به مشاهده آن دعوت می کنیم.

 

 

آیا این مطلب را می پسندید؟

باکس دانلود

اشتراک گذاری:

نظرات

8 نظر در مورد کنترل موقعیت با استفاده از AC درایو

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

  1. سلام اگه بخواهیم سریع راه بیفته باید مقدار acc رو چه قدر تغییرش بدیم

    1. سلام وقت بخیر اگر جریان راه اندازی موتور شما زیاد نیست میتوانید acc را روی نیم ثانیه تنظیم کنید(کمترین مقدار )

  2. سلام من کار آموز ماهر هستم و دوره ها عالی هستن ولی این مقاله فاقد بار علمی بود و بیشتر به تبلیغ بود.اصلا دوست نداشتم.

    1. سلام و عرض ادب
      وقت بخیر
      نظر شما حتما انتقال داده میشه
      تشکر از همراهی شما