در بسیاری از تجهیزات صنعتی، موتور الکتریکی به صورت مستقیم به ماشین متصل نمیشود، بلکه از طریق یک سیستم انتقال قدرت شامل:
توان و حرکت را منتقل میکند.
در چنین سیستمهایی انتخاب VFD تنها بر اساس توان موتور کافی نیست، زیرا رفتار دینامیکی سیستم به شدت تحت تأثیر:
قرار دارد.
یک VFD مناسب باید بتواند موتور را در شرایط واقعی کاری کنترل کند و هماهنگی مناسبی بین بخش الکتریکی و مکانیکی ایجاد نماید.
یک موتور 55kW میتواند کاربردهای کاملاً متفاوتی داشته باشد.
مثلاً:
برای:
برای:
شرایط کاملاً متفاوتی دارد.
توان موتور یکی است، اما:
متفاوت است.
ساختار کلی:
شبکه برق
↓
VFD
↓
موتور الکتریکی
↓
کوپلینگ
↓
گیربکس
↓
ماشینVFD وظیفه کنترل موتور را دارد، اما عملکرد نهایی سیستم به کل زنجیره وابسته است.
| پارامتر | تأثیر |
|---|---|
| توان موتور | ظرفیت اولیه |
| جریان موتور | سایزینگ جریان |
| نسبت تبدیل گیربکس | سرعت خروجی |
| گشتاور خروجی | توان مکانیکی |
| نوع بار | Duty انتخابی |
| اینرسی | زمان شتاب |
| تعداد استارت | تنش حرارتی |
گیربکس:
سرعت را کاهش میدهد و گشتاور را افزایش میدهد.
رابطه تقریبی:
Tout=Tmotor×i×ηT_{out}=T_{motor}\times i \times \eta
که:
T:
گشتاور
i:
نسبت تبدیل
η:
راندمان گیربکس
مثال:
موتور:
30kW
گشتاور:
190Nm
گیربکس:
نسبت ۱:۳۰
گشتاور خروجی تقریبی:
190×30×0.95190 \times 30 \times 0.95
≈
5415Nm
این گشتاور باید در طراحی سیستم لحاظ شود.
برای انتخاب صحیح باید بدانیم بار چه نیازی دارد.
موارد مهم:
در کاربردهای سنگین:
گشتاور راهاندازی ممکن است چند برابر گشتاور نامی باشد.
اینرسی یکی از پارامترهای مهم در سیستمهای دوار است.
اجزای دارای اینرسی:
اینرسی بالا باعث:
میشود.
در کاربردهای ساده:
کنترل V/f
ممکن است کافی باشد.
اما در کاربردهای صنعتی مانند:
معمولاً کنترل:
یا
عملکرد بهتری دارد.
مزایا:
مشخصات:
موتور:
75kW
جریان:
140A
گیربکس:
نسبت تبدیل:
1:25
کاربرد:
میکسر صنعتی
شرایط:
تحلیل:
نوع بار:
Constant Torque
انتخاب:
VFD:
انتخاب فقط بر اساس توان موتور
نادیده گرفتن گشتاور خروجی گیربکس
عدم بررسی اینرسی سیستم
استفاده از کنترل ساده برای کاربردهای دقیق
عدم هماهنگی VFD با سیستم مکانیکی
☐ توان موتور مشخص است
☐ جریان موتور مشخص است
☐ نسبت تبدیل گیربکس مشخص است
☐ گشتاور خروجی محاسبه شده
☐ نوع بار مشخص است
☐ اینرسی بار بررسی شده
☐ زمان شتاب مشخص است
☐ Duty مناسب انتخاب شده
☐ روش کنترل مشخص شده
☐ حفاظت مکانیکی بررسی شده
اکثر آنها قابل کنترل هستند، اما مشخصات موتور و شرایط کاری باید بررسی شود.
بله. محدوده سرعت باید با محدودیتهای گیربکس هماهنگ شود.
خیر. VFD کنترل سرعت انجام میدهد، اما افزایش گشتاور مکانیکی وظیفه گیربکس است.
بسته به نوع بار است، نه صرفاً وجود گیربکس.
سیستم موتور گیربکسدار یک مجموعه یکپارچه است.
انتخاب VFD صحیح باید همزمان بررسی کند:
در طراحیهای صنعتی حرفهای، VFD تنها یک تجهیز الکتریکی نیست؛ بلکه بخشی از طراحی کامل سیستم محرکه است.
لینک به: