مقایسه V20 و G120: انتخاب بهترین درایو

درایوهای فرکانس متغیر (VFD) نقش مهمی در کنترل سرعت و گشتاور موتورهای الکتریکی ایفا می‌کنند. این تجهیزات امکان عملکرد کارآمد انرژی و کنترل دقیق موتور در کاربردهای مختلف صنعتی را فراهم می‌کنند. دو مدل VFD محبوب زیمنس V20 و G120 هستند. در این مقاله، به مقایسه V20 و G120 پرداخته ایم. ویژگی‌ها، قابلیت‌ها و کاربردهای این درایوها را با هم مقایسه می‌کنیم تا به شما کمک کنیم براساس نیازهای خاص خود تصمیمی آگاهانه بگیرید.

درایو چیست؟

درایو فرکانس متغیر (VFD) نوعی کنترل کننده موتور است که موتور الکتریکی را با تغییر فرکانس و ولتاژ عرضه شده به آن کنترل می کند. VFD ها با نام های دیگری نیز شناخته می شوند که عبارتند از: درایو سرعت متغیر، درایو سرعت قابل تنظیم، درایو فرکانس قابل تنظیم، درایو AC، میکرو درایو و اینورتر.

اساس کار این تجهیزات، تولید ولتاژ Ac با فرکانس متغیر برای تغذیه موتور است. سرعت موتور (RPMs) با فرکانس منبع تغذیه ارتباط مستقیم دارد. به عبارت دیگر هرچه فرکانس بیشتر باشد، دور موتور بیشتر می شود. اگر یک برنامه کاربردی به سرعت کامل موتور الکتریکی نیاز نداشته باشد، می توان از VFD برای کاهش فرکانس و ولتاژ جهت برآورده کردن نیاز بار متصل به موتور استفاده کرد.

همانطور که الزامات سرعت موتور در برنامه تغییر می کند، VFD می تواند به سادگی سرعت موتور را کم یا زیاد کند تا سرعت مورد نیاز را برآورده کند. درایو ابتدا ولتاژ AC منبع را یکسوسازی کرده و یک ولتاژ DC از آن تولید می کند. در مرحله بعد به کمک ترانزیستورهای قدرت، یک ولتاژ AC با فرکانس متغیر تولید می کند.

جزئیات بیشتر در مورد عملکرد درایوها را می توانید در مقاله “درایو چیست و چه کاربردی دارد؟” ببینید.

درایو سینامیکس زیمنس

زیمنس در کنار سایر محصولات اتوماسیون صنعتی، طیف گسترده ای از اینورترها را به بازار عرضه می کند. درایو زیمنس در دو خانواده کلی میکرومستر و سینامیکس جای می گیرند. درایو میکرومستر نسل قدیمی درایو های زیمنس است که هنوز هم با قدرت در بسیاری از صنایع به عملکرد خود ادامه می دهند.

درایو سینامیکس زیمنس، نسل جدید اینورترهای تولید شده توسط این شرکت است. درایوهای جدید در کنار عملکرد پایدار، قابلیت های بیشتری نسبت به میکرومسترها دارند. طراحی فشرده و پشتیبانی از پروتکل های ارتباطی استاندارد از جمله مزایای این درایوها نسبت به نسل قبلی است. درایو سینامیکس در خانواده های مختلفی طبقه بندی می شود که از آن جمله می توان به نمونه های زیر اشاره کرد:

• درایو V20
• درایو V90
• درایو G120
• درایو G120C
• و …

هدف ما در این مقاله مقایسه V20 و G120 زیمنس است. این درایوهای پرکاربرد شباهت ها و تفاوت های مختلفی دارند.

درایوهای سری V و G زیمنس در کاربردهای مختلف صنعتی از جمله کنترل عملکرد پمپ‌ها و فن‌ها، عملیات پردازش، تجهیزات جابه‌جایی مواد مانند نوار نقاله و همچنین کنترل دقیق تجهیزات پیچیده مانند دستگاه‌های ماشین‌کاری و … مورد استفاده قرار می گیرند. از بین اعضای این دو خانواده، درایوهای سری V20 و G120 محصولاتی پرکاربرد و پرفروش هستند. اما بین این دو درایو یا اینورتر شرکت زیمنس چه تفاوت‌هایی وجود دارد؟ بسته به نوع کاربری، قیمت و مشخصات فنی، کدام یک از این درایوها انتخاب مناسب‌تری برای شما به ‌شمار می‌آیند؟ در این مطلب با ما همراه باشید تا به مقایسه درایو v20 و درایو G120 زیمنس بپردازیم.

بررسی درایو V20 زیمنس

قبل از این که به سراغ مقایسه درایو v20 و درایو G120 زیمنس برویم، بهتر است با هر یک از این درایوها به‌صورت جداگانه آشنا شویم. درایو v20 بیشتر برای کاربری‌های ساده و سبک استفاده می‌شود. از این کنترل‌کننده های مقرون‌ به ‌صرفه برای کنترل موتورها در محیط‌های صنعتی استفاده می شود. درایو v20 در 8  اندازه فریم مختلف، رنج توان‌ 0.12 تا 30 کیلووات را پوشش می دهد.

درایو v20 از یک کی‌پد ساده اما کاربردی برخوردار است که روی درایو نصب شده است. این سری از درایوهای زیمنس قابلیت راه اندازی سریع دارند. در واقع پارامترهای مورد نیاز برای کنترل موتور در کاربردهای عمومی به صورت پیشفرض در حافظه دستگاه ذخیره شده است . کاربر می تواند با انتخاب نام عملیات مورد نظر از لیست ذخیره شده، پارامترهای بهینه را روی درایو بارگذاری کند.

از جمله مهمترین کاربردهای این درایو می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کنترل دور پمپ های گریز از مرکز
• کنترل فن های شعاعی / محوری
• کنترل دورکمپرسور ها
• کنترل سرعت انواع نوار نقاله، غلتکی و زنجیری
• کنترل دور آسیاب، میکسر و همزن
• کنترل سرعت چرخش سانتریفیوژ
• کاربردهای نساجی
• کنترل دور پمپ، تهویه، کمپرسور
• کنترل سرعت پمپ های جابجایی مایع
• هواساز ها و دستگاه های تهویه هوا
• جابجایی های صنعتی (کنترل حرکت)
• کنترل فرآیند (پردازش گر)
• دستگاه های بافندگی
• فر های صنعتی
• کنترل دور ماشین لباسشویی صنعتی
• دستگاه های کشنده سیم و کابل
• کنترل دستگاه های سنگ شکن

بررسی درایو G120 زیمنس

در مقایسه درایو v20 و درایو G120 زیمنس، توجه به تفاوت های زیاد این دو محصول از نظر کارایی و .. ضروری است. درایو G120 زیمنس از جمله درایوهای عرضه شده برای کاربرهای استاندارد است که در موارد زیر قابل استفاده است:

• جابجایی مواد
• کنترل جریان کمپرسور
• کنترل عملکرد فن
• کنترل دقیق پمپ
• تجهیزات ماشین‌کاری
• کنترل دقیق موقعیت ربات ها و …

نکته بسیار مهم درباره درایو G120 زیمنس، ماژولار بودن آن است. برای ساخت درایو G 120 متناسب با کاربرد مورد نظر لازم است از بین گزینه های موجود اقدام به انتخاب ماژول پردازنده و ماژول قدرت نمایید. برای هر ماژول سه انتخاب با ویژگی های متفاوت پیش روی شماست. علاوه بر این در صورت میاز می توانید پنل کاربری را جهت انجام تنظیمات به صورت محلی به درایو اضافه کنید. درایو G120 بازه توان 0.75 تا 250 کیلووات را پوشش می دهد.

مقایسه V20 و G120

اینورترهای V20 و G120 از جمله محصولات باکیفیت زیمنس هستند که قابلیت های کنترل موتور پیشرفته ای را ارائه می دهند. در حالی که شباهت هایی بین این دو وجود دارد، تفاوت های قابل توجهی از نظر محدوده قدرت، ویژگی های کنترل و برنامه های کاربردی با هم دارند.

ویژگی های عمومی این دو نمونه با هم یکسان است. هر دو نمونه قابلیت کنترل سرعت، تنظیم گشتاور و محافظت از موتور را ارائه می کنند. فرکانس خروجی در هر دو نمونه قابل تنظیم است و امکان کنترل سرعت موتور را فراهم می کند. این درایوها می توانند نقش موثری در کاهش مصرف انرژی سیستم داشته باشند. هر دو VFD دارای پنل های اپراتور کاربر پسند برای تنظیم و نظارت آسان بر پارامترها هستند.

در کنار این شباهت ها، تفاوت های این درایوها به صورت زیر قابل بررسی است.

ساختار طراحی

اولین پارامتری که در مقایسه V20 و G120 می توان به آن اشاره کرد، تفاوت در ساختار طراحی آن هاست. ساختمان درایو را می توان به سه بخش ماژول قدرت، ماژول کنترل و پنل کاربری تقسیم کرد. اینورترهای V20 از طراحی کامپکت بهره می برند. در این ساختار هر سه بخش درایو در یک بسته جمع و جور قرار می گیرند. در مقابل درایو G120 طراحی ماژولار دارد. با کنار هم قرار دادن ماژول قدرت و کنترل می توانید از قابلیت های G120 بهره مند شوید. پنل کاربری یک آپشن اختیای برای این درایو ها است.

انعطاف پذیری و اندازه پذیری

خانواده های G120 و V20 اعضای مختلفی دارند که در رنج توان های متفاوت گسترده شده است. این تنوع دست کاربر را برای انتخاب مناسب باز می گذارد. اما درایو G120 سطح بالاتری از انعطاف پذیری را ارائه می کند. طراحی ماژولار این درایوها سبب شده است کاربر حق انتخاب بیشتری داشته باشد. در بخش قبل به بخش های مختلف اینورتر اشاره کردیم. هر یک از ماژول های قدرت، کنترل و اپراتوری G120 انواع مختلفی دارند که متناسب با نیاز پروژه قابل انتخاب است.

محدوده قدرت

درایو V20 برای کاربردهای کم مصرف طراحی شده است. این خانواده محدوده توان 0.12 کیلو وات تا 30 کیلووات را پوشش می دهند و برای موتورهای کوچک تا متوسط مناسب اند. از سوی دیگر، خانواده G120 محدوده توان وسیع تری از 0.37 کیلو وات تا 250 کیلووات را پوشش می دهند. در واقع G120 طیف وسیع تری از اندازه های موتور را پوشش می دهد.

حالت های کنترل

یکی دیگر از پارامترهای مقایسه V20 و G120، حالت های کنترلی آن هاست. هر دو خانواده حالت های مختلف کنترلی از جمله کنترل V/f و کنترل برداری حلقه بسته را پشتیبانی می کنند. با این حال، G120 الگوریتم‌های کنترلی پیشرفته‌تری را ارائه می‌کند که سبب عملکرد بهتر موتور و پاسخ‌دهی بهتر می شود.

مقایسه V20 و G120 در ویژگی های ایمنی

درایو V20 ویژگی های ایمنی اولیه مانند حفاظت از اضافه بار و جلوگیری از توقف موتور را ارائه می دهد. در مقابلG120  طیف گسترده‌تری از ویژگی‌های ایمنی از جمله گشتاور خاموش (STO)، توقف ایمن، و توقف عملکرد ایمن را ارائه می‌کند که سطوح بالاتر ایمنی را در کاربردهای صنعتی تضمین می‌کند.

قابلیت های کنترل موتور

درایوهای G120 قابلیت های کنترل موتور پیشرفته تری را در مقایسه با V20 ارائه می دهند. کنترل برداری بدون حسگر این تجهیزات عملکرد موتور را افزایش می دهد و کنترل دقیق موتور را امکان پذیر می کند. علاوه بر این G120 از کنترل برداری با فیدبک انکودر برای دقت بالاتر و پاسخ دینامیک به شرایط بار پشتیبانی می کند.

ارتباط و اتصال

هر دو VFD از پروتکل های ارتباطی استاندارد جهت ادغام یکپارچه با شبکه های صنعتی پشتیبانی می کنند. درایو V20 از پروتکل استاندارد MODBUS بر بستر RS485 پشتیبانی می کند. اما G120 گزینه های اتصال پیشرفته تری از جمله Profibus، Profinet و EtherNet/IP را ارائه می دهد که امکان ارتباط موثر با سایر دستگاه ها و سیستم های نظارتی را فراهم می کند.

حوزه های کاربرد

آخرین پارامتری که در مقایسه V20 و G120 به آن می پردازیم، کاربردهای آن ها است. درایو V20 برای کاربردهای عمومی و پایه مانند پمپ ها، فن ها و سیستم های نقاله در صنایعی مانند HVAC، تصفیه آب و جابجایی مواد بسیار مناسب است. اما G120  با دامنه توان بیشتر و قابلیت‌های کنترل پیشرفته‌اش، برای کاربردهای سخت‌تر از جمله کمپرسور، جرثقیل، ماشین‌ابزار و سیستم‌های پیچیده اتوماسیون مناسب است.

برای مطالعه “کاربردهای درایو v20 در صنایع مختلف” کلیک کلید کنید

جمع بندی

V20 و G120 قابلیت کنترل خوب و دقیق روی موتورها را ارائه می دهند. V20 برای برنامه‌های کم مصرف ایده‌آل است، در حالی که G120 محدوده توان وسیع‌تر و ویژگی‌های پیشرفته‌تری را برای کاربردهای صنعتی سخت‌تر فراهم می‌کند.

جدول زیر مقایسه V20 و G120 را به صورت خلاصه نشان می دهد:

برای تعیین مناسب ترین VFD برای پروژه خود، نیازهای برق، نیازهای کنترل، ویژگی های ایمنی و ویژگی های برنامه را باید در نظر بگیرید.