آشنایی با توابع پیشرفته راه اندازی درایو V20

موتورهای الکتریکی کاربرد بسیار گسترده ای در صنایع مختلف دارند. تنوع کاربرد موتورها سبب تفاوت روش های کنترل و راه اندازی آن ها شده است. موتورها رفتاری متفاوت با سایر مصرف کننده های الکتریکی دارند. در لحظه شروع به کار موتور جریان زیادی از شبکه می کشد که به جریان هجومی موسوم است.

برای غلبه بر این چالش ها روش های مختلف راه اندازی موتور الکتریکی معرفی شده اند. استفاده از سافت استارتر و درایو از جمله روش های بهینه توصیه شده برای راه اندازی موتور است. درایوها تجهیزات پیشرفته ای هستند که قابلیت کنترل عملکرد موتور الکتریکی را فراهم می کنند. توابع پیشرفته راه اندازی درایو V20 برای غلبه بر چالش های راه اندازی موتور در کاربردهای خاص در نظر گرفته شده است.

در ادامه به بررسی روش های مختلف درایو برای کنترل عملکرد موتور خواهیم پرداخت. همچنین توابع راه اندازی پیشرفته درایو V20 را از نظر خواهیم گذراند. با من همراه باشید.

مقدمه ای بر درایو

درایو، اینورتر یا درایو فرکانس متغیر تنها دستگاهی است که قابلیت کنترل عملکرد موتور الکتریکی را دارد. این دستگاه های الکترونیکی با کنترل ولتاژ، جریان و فرکانس تحویل شده به موتور در تمام طول مدت کار، عملکرد موتور را تحت کنترل دارند.

روش کار درایو به این صورت است که ابتدا ولتاژ AC منبع را به DC تبدیل میکند. در مرحله بعد با استفاده از تکنیک های کلیدزنی ترانزیستورهای قدرت، یک ولتاژ AC ثانویه تولید می کند. همه مشخصات این ولتاژ اعم از فرکانس، جریان و سطح ولتاژ توسط درایو قابل تنظیم است. در واقع در هر لحظه درایو قادر است مشخصات تغذیه تحویل شده به موتور را تغییر دهد.

توابع پیشرفته راه اندازی موتور درایو V20 نیز از همین قابلیت درایو ناشی شده اند. در واقع درایو V20 زیمنس با توجه به کنترل دقیقی که روی سیگنال تحویل شده به موتور دارد، می تواند سناریوهای مختلفی را برای شروع به کار موتور پیاده کند. وجود این سناریوها سبب گسترش کاربردهای درایو V20 در صنایع مختلف شده است.

جزئیات بیشتر در مورد عملکرد درایوها را در مقاله “درایو چیست و چه کاربردهایی دارد” ببینید.

راه اندازی موتور با درایو V20

اگر به دنبال یک درایو ساده، ارزان و مطمئن جهت استفاده در کاربردهای پایه هستید، قطعا درایو V20 زیمنس یک انتخاب ایده آل خواهد بود. قابلیت های ویژه این درایو در کنترل عملکرد موتورها و بهینه سازی مصرف انرژی به ویژه در کاربردهای ساده و عمومی کم نظیر است. درایو v20 راهکارهای متفاوتی برای راه اندازی موتور پیشنهاد می کند.

راه اندازی موتور با درایو v20 به روش ساده، عموما برای تست عملکرد مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش راه اندازی و توقف موتور از طریق پنل کاربری درایو v20 انجام می شود. توابع پیشرفته راه اندازی درایو V20 برای استفاده در کاربردهای خاص پیش بینی شده اند. به صورت کلی همه نمونه های درایو زیمنس تعدادی تابع پیش فرض دارند. این توابع به کاربر کمک می کند فرآیندهای عملیاتی را بهتر مدیریت کند.

خانواده v20 علاوه بر راه اندازی ساده و توابع پیشرفته راه اندازی، از ماکروهای مختلفی نیز پشتیبانی می کند. لازم به ذکر است ماکروهای راه اندازی با توابع راه اندازی متفاوتند و نباید در یک گروه دسته بندی شوند. ماکروها در واقع تنظیمات سخت افزاری و نرم افزاری هستند که امکان کنترل عملکرد موتور به روش های مختلف را فراهم می کنند. به عنوان مثال ماکروی cn001 درایو v20 امکان کنترل عملکرد موتور از طریق پنل کاربری را فراهم می کند.

همچنین در صورتی که نیاز به کنترل موتور از طریق ورودی های NPN / PNP داشته باشید، ماکروی CN002 درایو V20 این امکان را برای شما فراهم می کند. توابع پیشرفته راه اندازی اما نوعی از تنظیمات نرم افزاری است که توسط درایو اعمال می شود و فرآیند راه اندازی و شروع به کار موتور را متناسب با کاربرد مورد نظر مدیریت می کند.

توابع پیشرفته راه اندازی درایو V20

درایوها در کنار همه مزایایی که دارند یک قابلیت ویژه دارند. این قابلیت ویژه که منحصر به درایوهای فرکانس متغیر است، کنترل عملکرد موتور است. درایوها از روش های مختلفی برای کنترل عملکرد موتور استفاده می کنند. بسته به نوع کاربری و عملیاتی که موتور انجام می دهد و همچنین قابلیت های درایو، یکی از روش های زیر استفاده می شود:

• کنترل گشتاور
• کنترل سرعت
• کنترل موقعیت

کنترل سرعت موتور از طریق تنظیم سطح ولتاژ انجام می شود و تقریبا در همه درایوها قابل دسترس است. کنترل موقعیت نیز یک ویژگی منحصر به سوو درایوها است که برای کنترل بازوهای رباتیک مورد استفاده قرار می گیرند. درایو V90 زیمنس از جمله محصولاتی است که قابلیت کنترل موقعیت را دارد.

کنترل گشتاور نیز قابلیتی است که در اغلب درایوهای زیمنس در نظر گرفته شده است. این موضوع به ویژه در لحظه شروع به کار موتور نقش حیاتی دارد. موتورها بسته به میزان باری که روی شفت آن ها گذاشته شده است، در لحظه شروع به کار جریان متفاوتی از شبکه می کشند. تفاوت جریان مصرفی موتور در واقع تفاوت گشتاور تولیدی را به همراه دارد. عموما موتورها در لحظه شروع به کار به گشتاور بیشتری نیاز دارند. این گشتاور صرف غلبه بر اینرسی سکون موتور و تجهیزات وابسته به آن می شود.

بسته به نوع کاربری موتور و کاری که باید انجام دهد، میزان و نوع گشتاور مورد نیاز در لحظه راه اندازی متفاوت است. توابع پیشرفته راه اندازی درایو V20 با تمرکز بر نوع گشتاور موتور در لحظه شروع به کار طراحی شده اند. برای این منظور درایو V20 از سه تابع مختلف پشتیبانی می کند. در ادامه به بررسی هر کدام از این توابع عملیاتی خواهیم پرداخت.

تابع پیشرفته گشتاور فوق العاده

این مد راه اندازی در منوال درایو V20 با عنوان SUPER TORQUE MODE معرفی شده است. در این حالت راه اندازی، درایو یک پالس گشتاور را برای کمک به راه اندازی موتور اعمال می کند. لازم به ذکر است زمان این پالس محدود است. مد گشتاور فوق العاده از جمله توابع پیشرفته راه اندازی درایو V20 است که در کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می گیرد. کاربرد اصلی این مد عملیاتی در راه اندازی پمپ هایی است که باید یک مایع چسبنده (با گرانروی بالا) را جابجا کنند کاربرد دارد.

در اصطلاح فنی به این پمپ ها STICKY PUMPS گفته می شود. برای بهره مندی از این مد کاری پیشرفته لازم است تنظیماتی را روی درایو انجام دهید. جدول زیر پارامترهای مرتبط با این تابع پیشرفته و مقادیر قابل انتخاب را نشان می دهد:

حالت Super Torque زمانی فعال می شود که یک فرمان ON صادر شده باشد. در این حالت فرآیند زیر انجام می شود:

• فرکانس کاری با سطح تقویت مشخص شده توسط پارامترهای P1310، P1311، و P1312 تا سطح فرکانس P3354 هرتز افزایش می یابد.
• فرکانس برای مدت زمان P3356 s در سطح مشخص شده توسط پارامتر P3355 ثابت نگه داشته می شود.
• سطح تقویت گشتاور به سطح مشخص شده توسط پارامترهای P1310، P1311، و P1312 برمی‌گردد
• در مرحله آخر گشتاور به نقطه تنظیم «عادی» برمی‌گردد و به خروجی اجازه می‌دهد با استفاده از پارامتر P1120 گشتاور را به صورت خطی افزایش دهد.

توابع پیشرفته راه اندازی درایو V20، شروع چکشی!

در بخش قبل اشاره کردیم که از حالت گشتاور فوق العاده یا SUPER TORQUE برای راه اندازی پمپ سیالات با گرانروی (ویسکوزیته) بالا استفاده می شود. اما چنانچه قصد راه اندازی پمپ در مایعی با ویسکوزیته خیلی بالا را داشته باشید، حالت SUPER TORQUE نمی تواند راهگشا باشد. از آنجا که یکی از کاربردهای درایو V20 در صنایع مختلف راه اندازی پمپ ها است، برای این قبیل پمپ ها نیز حالت ویژه ای در نظر گرفته شده است.

در چنین کاربردهایی می توان از حالت شروع چکشی یا hammer start mode استفاده کرد. این حالت راه اندازی مشابه گشتاور فوق العاده است اما یک تفاوت اساسی دارد. در روش شروع چکشی به جای یک پالس گشتاور، درایو چندین پالس گشتاور را برای موتور تامین می کند. تنظیمات این مد کاری در جدول زیر آمده است.

حالت شروع چکشی زمانی فعال می شود که فرمان ON صادر شود. در صورت فعال شدن این حالت، مراحل زیر انجام می شود:

• فرکانس کاری با سطح تقویت مشخص شده توسط پارامترهای P1310، P1311، و P1312 تا سطح فرکانس P3354 هرتز افزایش می یابد.
• گشتاور به سطح مشخص شده توسط پارامترهای P1310، P1311 و P1312 برمی گردد
• درایو به نقطه تنظیمات “عادی” برمی گردد و اجازه می دهد گشتاور با استفاده از P1120 به صورت خطی افزایش پیدا کند.

راه اندازی در حالت پاکسازی انسداد

یکی دیگر از توابع پیشرفته راه اندازی درایو V20 ، حالت پاکسازی انسداد یا blockage clearing mode است. این حالت همانطور که از نامش پیداست به منظور پاکسازی پمپ در لحظه راه اندازی استفاده می شود. در برخی از کاربردها چسبندگی سیال سبب می شود پره های موتور سنگین شوند. در این کاربردها می توان از این مد راه اندازی استفاده کرد. شیوه کار به این صورت است که در زمان راه اندازی جهت حرکت موتور چندبار عوض می شود. این حالت سبب پاکسازی پره ها می شود.

تنظیمات این مد کاری در جدول زیر آمده است:

حالت پاکسازی انسداد زمانی فعال می شود که فرمان ON صادر شود. در صورت فعال شدن این حالت، مراحل زیر انجام می شود:

• فرکانس کاری با سطح تقویت مشخص شده توسط پارامترهای P1310، P1311، و P1312 تا سطح فرکانس P3354 هرتز افزایش می یابد.
• سطح گشتاور به سطح مشخص شده توسط P1310، P1311 و P1312 برمی گردد
• درایو به نقطه تنظیم “عادی” برمی گردد و خروجی با استفاده از تنظیمات P1120 به صورت شیبدار افزایش پیدا می کند

جمع بندی

راه اندازی و توقف موتورهای الکتریکی از جمله چالش های اصلی صنایع مختلف است. برای غلبه بر این چالش ها راهکارهای مختلفی وجود دارد. یکی از روش های راه اندازی موتور الکتریکی استفاده از درایو است. درایو V20 زیمنس به منظور راه اندازی و کنترل موتور در کاربردهای پایه مورد استفاده قرار می گیرد.

درایو V20 راهکارهای مختلفی برای راه اندازی موتور ارائه می کند. توابع پیشرفته راه اندازی درایو V20 در کاربردهای ویژه مورد استفاده قرار می گیرند. با بهره مندی از این توابع پیشرفته، چالش های راه اندازی موتور به حداقل می رسد.