اصول اولیه عملکرد سافت استاتر و درایو
درایو (VFD) و سافت استارتر (Soft Starter) هر دو از نظر عملکرد که راه انداز و توقف گر موتورهای صنعتی میباشند، یکسان هستند اما ویژگیهای متفاوتی دارند که در این مقاله به آن ها خواهیم پرداخت.
از سافت استارترها به طور کلی در کاربرد هایی استفاده میشود که نیاز است تا در ابتدای راه اندازی جریان بالایی به طرف تجهیزات و موتور الکتریکی حرکت کند. سافت استارتر وظیفه کنترل این جریانات موسوم به جریان هجومی را بر عهده دارد، در حالی که وظیفه اینورتر (VFD) یا همان درایو ها تنظیم دور و سرعت الکتروموتور میباشد.
عملکرد داخلی سافت استارتر
سافت استارتر های سه فاز معمولی از شش تریستور یا رکتیفایرهای سیلیکونی و کنترلی در یک ساختار غیر موازی استفاده میکنند تا موتورهای الکتریکی را به راحتی راه اندازی کنند.
تریستور از 3 قسمت تشکیل شده است:
- گیت منطقی
- کاتد
- آند
هنگامی که پالس داخلی ورودی گیت اعمال میشود، سافت استارتر اجازه می‌دهد تا شار جریانی از طریق آند به کاتد و سپس به سمت موتور حرکت کند. وقتی پالس داخلی به گیت اعمال نمی‌شوند، SCR ها (رکتیفایرهای سیلیکونی و کنترلی) به حالت خاموش باقی می‌مانند، بنابراین جریان به سمت موتور محدود میشود. پالس ذکر شده با محدود کردن ولتاژ اعمال شده، سرعت جریان هجومی به سمت موتور را کاهش می‌دهند. پالس ها بر اساس زمان رمپ ارسال می‌شوند بنابراین جریان به آرامی وارد موتور میشود.
موتور راه اندازی شده با سافت، همراه جریان روان به خوبی شروع به کار میکند و سرعت آن با حداکثر میزان نرخ از پیش تعیین شده بالا می‌رود. پس از استارت اولیه و رسیدن به سرعت معین، موتور در همان سرعت و بدون نوسان باقی خواهد ماند تا زمانی که موتور را متوقف کنیم، که سافت استاتر دوباره مثل حالت راه اندازی، الکتروموتور را از حرکت می ایستاند.
[fusion_button link=”https://prd.derakhsheshco.com/category/automation-industrial/soft-starter/” text_transform=”” title=”” target=”_self” link_attributes=”” alignment=”center” modal=”” hide_on_mobile=”small-visibility,medium-visibility,large-visibility” class=”” id=”” color=”default” button_gradient_top_color=”” button_gradient_bottom_color=”” button_gradient_top_color_hover=”” button_gradient_bottom_color_hover=”” accent_color=”” accent_hover_color=”” type=”” bevel_color=”” border_width=”” size=”large” stretch=”no” shape=”round” animation_type=”” animation_direction=”left” animation_speed=”0.3″ animation_offset=””]خرید سافت استارتر[/fusion_button]
عملکرد داخلی درایو
درایوها یا همان (Variable Frequency Drive) از سه جرء اصلی تشکیل شده اند:
- رکتیفایر
- فیلتر
- اینورتر
رکتیفایرها (به معنای یکسو کننده) مانند دیودها عمل می کنند و ولتاژ ورودی AC را به ولتاژ DC تبدیل میکنند. سپس بخش فیلتر با استفاده از خازن ها مقدار نوسان ولتاژ DC را پایین میاورد و باعث می شود جریان ورودی روان تری وارد مرحله بعد و سپس موتور شود. سرانجام، اینورتر از ترانزیستور برای تبدیل ولتاژ DC به فرکانس و واحد هرتز استفاده کرده و به موتور ارسال می کند و فرکانس تولیدی موتور را به نرخ سرعت معینی (RPM) هدایت می کند.
[fusion_button link=”https://prd.derakhsheshco.com/product/automation-industrial/inverter/single-phase-inverter/v20-1ph/” text_transform=”” title=”” target=”_self” link_attributes=”” alignment=”” modal=”” hide_on_mobile=”small-visibility,medium-visibility,large-visibility” class=”” id=”” color=”default” button_gradient_top_color=”” button_gradient_bottom_color=”” button_gradient_top_color_hover=”” button_gradient_bottom_color_hover=”” accent_color=”” accent_hover_color=”” type=”” bevel_color=”” border_width=”” size=”large” stretch=”no” shape=”round” animation_type=”” animation_direction=”left” animation_speed=”0.3″ animation_offset=””]خرید اینورتر زیمنس[/fusion_button]
بیشتر بدانید: تعمیر اینورتر
راهنمای انتخاب بین درایو و سافت استارتر بر مبنای نیاز
با توجه به همه آنچه که بیان کردیم، می توان دریافت که درایو (VFD) اساساً یک سافت استارتر با کنترل سرعت است. بنابراین چگونه می توان فهمید که کدام دستگاه بهتر نیاز ما را مرتفع میکند؟ این سوال را میشود با یک توصیه کلیدی پاسخ داد و آن اینکه نسبت بهره شما از هر دستگاه بستگی به میزان کنترل و دقت فرآیند عملیاتی در حال انجام توسط شما بستگی دارد. حال به طور دقیق تر به عوامل دیگری نیز میپردازیم که میتواند بر تصمیم شما موثر باشد.
- کنترل سرعت
اگر در فرآیند عملیاتی شما تنها هجوم زیاد جریان بالا وجود دارد اما نیازی به کنترل سرعت نیست، بهترین گزینه برای شما سافت استارتر میباشد. در طرف دیگر اگر نیاز به کنترل سرعت در فرآیند خود داشتید VFD ها مناسب نیاز شما هستند.
- قیمت
قیمت و هزینه قطعا معیاری دخیل در انتخاب است و از آنجا که درایوها دارای قابلیت های بیشتری نسبت به تجهیز دیگر میباشند طبیعتا با قیمت بیشتری در بازار به فروش میرسد.
- اندازه
در آخر بحث ابعاد پیش میاید. اگر اندازه دستگاه ما یک عامل تعیین کننده باشد، سافت استاترها معمولا معمولاً از اغلب VFD ها کوچکتر هستند.
معرفی نمونه کاربردهایی از VFD و Soft Starters
تاسیسات تصفیه آب
به عنوان مثال اول، به کاربرد پمپ در سیستم تصفیه آب خواهیم پرداخت. به طور معمول در یک تصفیه خانه جریان مداوم آب وجود دارد که میتوان فرض کرد مقدار ورودی و خروجی بایستی یکسان باشد. در اینجا به دلیل یکسان بودن ورودی و خروجی و عدم نیاز پمپ به تغییر سرعت برای پمپاژ مقدار کمتر و یا بیشتر سیال، استفاده از سافت استارتر تنها به دلیل کاهش جریان های هجومی مناسب میباشد. با این حال، اگر تقاضای آب برای ورودی و خروجی متغیر باشد، به تبع آن سرعت پمپاژ نیز متغیر خواهد بود و همین مسئله یک VFD را به گزینه ای بهتر برای استفاده تبدیل میکند.
سیستم فن خنک کننده
عملکرد فن های خنک کننده به این صورت است که هنگامی که دمای هوای محیط عملیاتی سنسور به بیش از مقدار تنظیم شده برسد، فن شروع به کار میکند. پس از فعال شدن فن و رسیدن به دمای مطلوب، فن خنک کننده برای حفظ دمای هوا در همان نقطه سرعتش را کم میکند مگر اینکه دما را به زیر نقطه تنظیم ببرد، که در آن صورت بایستی غیر فعال گردد.
یک سناریوی دیگر که میتواند در این باره رخ دهد، افزایش ناگهانی دماست که در این صورت فن باید برای تعدیل شرایط با سرعت بیشتر عمل کند. با توجه به پارامتر های موجود و متغیر بودن دما، تنظیم سرعت برای فرآیند ذکر شده از اهمیت به سزایی برخوردار است که تنها درایو بر طرف کننده این نیاز میباشد.
خلاصه مطلب
با توجه به مطالب ذکر شده تفاوت اصلی VFD با Soft Starter در تنظیم سرعت است که از ویژگیهای برتر VFD میباشد. لازم به ذکر است در معیارهایی مانند میزان قیمت و اندازه دستگاه، پیکان انتخاب ما به سمت سافت استارتر میچرخد. از ویژگی های راهبردی و مشترک بین دو تجهیز امکان تغییر جای یکدیگر باهم است به طوری که اگر در یک فرآیند ما از سافت استارتر بهره میبریم و در بروز شرایطی فاکتور کنترل سرعت الزامی برای ادامه کار میباشد میتوانیم به راحتی از درایو استفاده کنیم که این خود به طور عکس نیز صادق میباشد.