کنترل سرعت موتور الکتریکی توسط درایوها
در دهه‌های اخیر، با پیشرفت روزافزون فناوری و نیازهای رو به افزایش صنعت، کاربرد موتورهای الکتریکی در انواع صنایع به شدت گسترش یافته است. این موتورها به عنوان محرک اصلی در اکثر فرآیندها و دستگاه‌های صنعتی عمل میکنند. اما از آنجایی که نیازها به کنترل دقیق سرعت و جهت چرخش موتورها نیز رشد کرده است، استفاده از درایوهای الکترونیکی یا همان درایوها به عنوان تکنولوژی مدیریت این موتورها بسیار حائز اهمیت شده است.
شرکت ایتوک صنعت با برخورداری از تجربه و تخصص در زمینه مدیریت انرژی و الکترونیک صنعتی، به عنوان نماینده معتبر شرکت ABB در ایران، نقش بسیار مهمی در ارائه راهکارهای پیشرفته برای کنترل سرعت موتورهای الکتریکی ایفا می‌کند. این درایوها، با امکانات کنترل پیشرفته و انعطاف‌پذیری بالا، به کاربران این امکان را می‌دهند تا عملکرد موتورهای خود را با دقت بالا کنترل و بهینه‌سازی نمایند.
در این مقاله، به بررسی روشهای کنترل سرعت موتور الکتریکی توسط درایوها از دیدگاه شرکت ایتوک صنعت به عنوان نماینده ABB پرداخته و به معرفی و مقایسه ویژگی‌ها و کاربردهای این تکنولوژی می‌پردازیم.
روش های کنترل سرعت موتور الکتریکی توسط درایوها
کنترل دور موتور
در صنعت امروز، به منظور کنترل دقیق و افزایش کارایی الکتروموتورهای AC، از درایوها یا کانورترهای فرکانس و یا کنترل کننده‌های دور موتور استفاده می‌شود.
درایوها وظیفه اصلی کنترل دور موتور را بر عهده دارند و قادرند دور موتور را از صفر تا چندین برابر دور نامی موتور تنظیم کنند. این تنظیمات از صفر تا سرعت‌های بسیار بالا صورت می‌پذیرد و به صورت پیوسته قابل تغییر است.
استفاده از این درایوها به منظور تنظیم دور الکتروموتورها، علاوه بر افزایش انعطاف‌پذیری در پروسه‌های صنعتی، منجر به صرفه‌جویی در مصرف انرژی نیز می‌شود. این درایوها با کاهش جریان راه‌اندازی از شبکه، باعث کاهش نسبی مصرف انرژی می‌شوند.
از ویژگی‌های بارز درایوها، امکان استارت و استاپ نرم موتور با دقت و کنترل بالاست. زمانهای استارت و استاپ می‌توانند بسیار دقیق تنظیم شوند، از گذر زمانهای بسیار کوتاه تا صدها دقیقه. این توانایی به کاهش تنش‌های مکانیکی در کوپلینگ‌ها و سایر اجزاء دوار کمک کرده و عمر مفید تجهیزات را افزایش می‌دهد.
به عنوان نخستین ابزارها برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی، موتورهای DC معرفی شدند. این موتورها با ویژگی‌هایی چون کنترل آسان و دقیق، گشتاور سریع و دقیق، و پاسخ فوری به تغییرات سرعت، مزایا و مزایای آن‌ها را ارائه می‌دادند. با این حال، موتورهای DC نیز معایبی از جمله: [مزایا و معایب موتورهای DC] را داشتند.
با توجه به پیشرفت تکنولوژی، موتورهای الکتریکی AC به سرعت جایگزین موتورهای DC شده‌اند و این تغییرات زیادی در صنعت را به همراه داشته‌اند. در ادامه به برخی از مزایای موتورهای AC نسبت به موتورهای DC اشاره خواهیم کرد.
- اندازه کوچکتر:
موتورهای AC به دلیل طراحی ساده‌تر و کارایی بالاتر، اندازه‌های کوچکتری نسبت به موتورهای DC دارند. این ویژگی اهمیت زیادی در فضای محدود صنعتی دارد.
- قدرت بیشتر:
موتورهای AC به طور معمول قدرت بیشتری نسبت به موتورهای DC با همان ابعاد دارند. این موضوع باعث افزایش کارایی و کاهش انرژی مصرفی می‌شود.
- طراحی ساده و قیمت ارزان:
ساختار ساده موتورهای AC باعث کاهش هزینه تولید و نگهداری می‌شود. این ویژگی موتورهای AC را به گزینه اقتصادی‌تری تبدیل کرده است.
- سبک و مقاوم در برابر ضربه:
موتورهای AC به دلیل ساختار ساده و استفاده از مواد سبک، سبک و مقاوم در برابر ضربه هستند که این امر در کاربردهای مختلف صنعتی بسیار حائز اهمیت است.
همچنین، با افزایش استفاده از موتورهای AC در صنعت، نیاز به کنترل دقیق سرعت و گشتاور موتور نیز بیشتر شده است. برای این منظور، از درایوهای AC استفاده می‌شود که با استفاده از تریستورها، IGBT و سایر قطعات الکترونیکی، امکان کنترل دقیق و تنظیم ولتاژ یا فرکانس موتور را فراهم میکنند. این درایوها در انواع کاربردهای صنعتی، از جمله جرثقیل‌ها، آسانسورها و دیگر تجهیزات با نیاز به راه‌اندازی و توقف نرم موتور، جایگاه ویژه‌ای دارند.
روشهای متداول کنترل سرعت و گشتاور موتورهای DC با استفاده از درایوهای: DC
موتورهای DC دو محدوده کنترل سرعت دارند:
ناحیه اول : با ثابت نگه داشتن جریان تحریک و تغییر ولتاژ آرمیچر از صفر تا مقدار نامی ، سرعت از صفر تا مقدار نامی تغییر می کند در این محدوده گشتاور ثابت می ماند.
ناحیه دوم : با ثابت نگه داشتن ولتاژ آرمیچر و کاهش جریان تحریک می توان به سرعتهایی بیشتر از سرعت نامی دست یافت در این حالت با افزایش سرعت ، گشتاور کاهش می یابد ، این محل تضعیف میدان (field weakening) نامیده می شود.
در محدوده گشتاور ثابت ، با افزایش سرعت توان به صورت خطی افزایش می یابد، بعداز سرعت نامی ، توان ثابت می ماند و گشتاور به صورت نمایی کاهش می یابد.
بنابراین در درایورهای DC با کنترل متغیرهای حقیقی جریان تحریک و ولتاژ آرمیچر ، سرعت و گشتاور را کنترل میکنند. با بهره گیری از عملکرد درایوهای DC ، تکنولوژی درایوهای AC توسعه پیدا کرد، و روشهای کنترل اسکالر ، کنترل برداری و کنترل مستقیم گشتاور معرفی شدند.
در نهایت
استفاده از درایوهای الکترونیکی برای کنترل سرعت موتورهای الکتریکی، به عنوان یکی از روشهای موثر و پیشرفته در صنعت، توسط شرکت ایتوک صنعت به عنوان نماینده معتبر ABB در ایران، با دلیل و مستندات فنی تأیید شده است. این درایوها با امکانات کنترل قدرتمند، انعطاف‌پذیری بالا، و امکانات انرژی‌پذیری، کاربران را قادر می‌سازند تا بهینه‌ترین عملکرد را از موتورهای الکتریکی خود بدست آورند.
با توجه به مزایای کاربردی مانند دقت در کنترل سرعت، افزایش کارایی، و کاهش هزینه‌های انرژی، درایوهای الکترونیکی به عنوان یک ابزار قدرتمند در بهینه‌سازی فرآیندهای صنعتی مطرح می‌شوند. بر این اساس، همکاری با شرکت ایتوک صنعت به عنوان نماینده ABB، به کاربران این امکان را می‌دهد تا با بهره‌گیری از تکنولوژی‌های روز و خدمات متخصصانه، بهترین راهکارها را برای نیازهای خاص خود در زمینه کنترل سرعت موتورهای الکتریکی انتخاب کنن.
