درایو میکرومستر زیمنس
درایوهای فرکانس متغیر (VFD) نقش مهمی در کاربردهای صنعتی مدرن ایفا می کنند. کنترل کارآمد موتور و صرفه جویی در مصرف انرژی از جمله مزایای استفاده از درایو است. زیمنس انواع مختلفی از درایوها را برای کاربردهای مختلف به بازار عرضه کرده است. درایو میکرو مستر خانواده قدیمی درایو زیمنس است که هنوز در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. این خانواده مجموعه‌ای از درایوهای با کیفیت بالا را برای رفع نیازهای صنایع مختلف ارائه می کند. در ادامه به بررسی ویژگی‌ها، مزایا و کاربردهای این درایوها می پردازیم.
درایو چیست؟
درایو فرکانس متغیر، اینورتر یا درایو سرعت متغیر همه اشاره به نوعی تجهیز کنترل موتور دارند. درایوها قادرند راه اندازی و توقف ایمن موتورها را امکانپذیر کنند. علاوه بر این کنترل سرعت و گشناور موتور از دیگر قابلیت های درایوها است. اساس کار درایوها، برپایه رابطه مستقیم فرکانس با دور موتور بنا شده است. vfd ها قادرند یک ولتاژ AC با فرکانسی متغیر برای تغذیه موتور تولید کنند. برای انجام این کار ابتدا ولتاژ AC ورودی را به ولتاژ DC تبدیل می کنند.
در مرحله بعد با بهره مندی از یک مدار کنترل ویژه و کلیدزنی ترانزیستورهای قدرت، ولتاژ AC جدیدی تولید می شود. فرکانس این ولتاژ براساس سرعت کلیدزنی ترانزیستورها قابل تنظیم است. بنابراین ولتاژ AC خروجی درایو با قابلیت تغییر فرکانس تولید می شود.
جزئیات بیشتر در مورد عملکرد درایو را می توانید در مقاله “درایو چیست و چگونه کار می کند؟” ببینید.
درایو زیمنس
با توجه به اهمیت کنترل عملکرد موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف، روش ها و تجهیزات متفاوتی برای این منظور ارائه شده است. درایوها از جمله پرکاربردترین تجهیزات کنترل عملکرد موتورها هستند. شرکت زیمنس از دیرباز جز شرکت های پیشرو در صنعت کنترل موتورهای الکتریکی بوده است. همانطور که در تاریخچه درایو زیمنس به آن اشاره کردیم، زیمنس انواع مختلفی از درایوها را به بازار عرضه کرده است.
در حال حاضر درایوهای زیمنس در دو خانواده کلی درایو سینامیکس زیمنس و درایو میکرومستر عرضه می شوند. سینامیکس ها نسل جدیدتر درایوهای زیمنس هستند که قابلیت های بیشتری دارند. از جمله می توان به پشتیبانی از پروتکل هاس صنعتی استاندارد اشاره کرد. اما درایو میکرومستر با قابلیت اطمینان بالا و عملکرد مطمئن، هنوز هم به عملکرد خود در صنایع ادامه می دهد.
خانواده درایو میکرومستر
درایو میکرومستر زیمنس، طیف مشهوری از درایوها هستند که با قابلیت اطمینان بالا، انعطاف‌پذیری و سهولت استفاده شناخته می شوند. این درایوها برای پاسخگویی به کاربردهای مختلف، از سیستم های صنعتی ساده تا پیچیده طراحی شده اند. اعضای این خانواده در سه گروه مختلف عرضه می شوند. عموما زیمنس محصولات خود را بر اساس نوع کاربری به تجهیزات پایه، عمومی و سنگین تقسیم می کند. مبنای این دسته بندی توان مورد نیاز موتورها و عملیاتی است که باید انجام دهند.
خانواده میکرومستر زیمنس به سه گروه زیر تقسیم می شوند:
هر کدام از این درایوها ویژگی های منحصر به فردی را برای برآوردن نیازهای خاص ارائه می دهند.
درایو میکرو مستر 420
خانواده 420 طیفی از درایوهای فرکانس متغیر برای کنترل سرعت موتورهای AC عرضه می کنند. مدل های مختلف این خانواده از ورودی تکفاز 120 وات تا ورودی سه فاز 11 کیلووات را پوشش می دهند.
اینورترهای 420 با استفاده از ریز پردازنده کنترل می شوند. در مدار قدرت این درایوها نیز از فناوری پیشرفته ترانزیستور IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) استفاده شده است. بهره مندی از تکنولوژی های پیشرفته قابلیت اعتماد این درایو را افزایش داده و آن را برای کاربردهای مختلف مناسب کرده است.
میکرومستر 420 از روش مدولاسیون پهنای پالس (PWM) با فرکانس پالس قابل انتخاب جهت تولید سیگنال خروجی استفاده می کند. این روش امکان عملکرد بی صدای موتور را فراهم می کند. علاوه بر این عملکردهای حفاظتی جامع این درایو، حفاظت بی نقص از اینورتر و موتور را فراهم می کند.
MICROMASTER 420 با تنظیمات پیش فرض کارخانه، برای طیف وسیعی از کاربردهای ساده کنترل موتور ایده آل است. برای برنامه های پیشرفته تر کنترل موتور می توان تنظیمات مورد نظر را روی آن اعمال کرد. درایو 420 را می توان در برنامه های “مستقل” و همچنین در “سیستم های اتوماسیون” ادغام کرد.
قابلیت های 420
زیمنس قابلیت های 420 را به شکل زیر بیان کرده است:
- نصب و راه اندازی آسان
- سازگاری الکترومغناطیسی بالا
- زمان پاسخ سریع قابل تکرار برای کنترل سیگنال ها
- طراحی ماژولار و پیکربندی بسیار انعطاف پذیر
- فرکانس های سوئیچینگ بالا برای عملکرد موتور کم صدا
- اطلاعات وضعیت دقیق و پیام های عملکردی یکپارچه
- مشخصه V/f چند نقطه ای
- راه اندازی مجدد خودکار
- جبران لغزش
- محدودیت جریان سریع (FCL) برای عملیات بدون تریپ
- ترمز ترکیبی برای بهبود عملکرد ترمز
- ژنراتور تابع رمپ
- کنترل حلقه بسته با عملکرد (PI)
- حفاظت از خطای زمین
- حفاظت در برابر اتصال کوتاه
- حفاظت حرارتی موتور و اینورتر
درایو میکرومستر 430
خانواده 430 از جمله اینورترهای فرکانس متغیر زیمنس برای کنترل سرعت موتورهای سه فاز AC هستند. بازه توانی 7.5 کیلووات تا 250 کیلووات توسط این خانواده پوشش داده می شود. درایو میکرومستر 430 را به ویژه برای کنترل پمپ و هواکش می توان با تنظیمات کارخانه مورد استفاده قرار داد. اینورترهای 430 با ریزپردازنده کنترل می شوند و از فناوری پیشرفته ترانزیستور IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) استفاده می کنند. قابلیت اطمینان بالا، عملکرد مطمئن و صدای کم موتور از جمله پارامترهای کلیدی این درایوها است.
مهمترین مشخصه های این خانواده عبارتند از:
- نصب و راه اندازی آسان
- سازگاری الکترومغناطیسی بالا
- زمان پاسخ سریع قابل تکرار برای کنترل سیگنال ها
- طیف گسترده پارامترهای قابل پیکربندی
- طراحی ماژولار برای پیکربندی بسیار انعطاف پذیر
- فرکانس سوئیچینگ بالا
- ثبت اطلاعات دقیق وضعیت
- ماژول ارتباط با رایانه شخصی و ماژول ارتباطی PROFIBUS
- ویژگی های خاص برای کنترل پمپ و فن
- کنترل خطی U/f با کنترل جریان شار (FCC) برای بهبود پاسخ دینامیکی و کنترل موتور
- ترمز ترکیبی برای بهبود عملکرد ترمز
- مولد تابع رمپ
- کنترل کننده (PID)
- حفاظت از اضافه ولتاژ/کاهش ولتاژ
- محافظت در برابر دمای بیش از حد اینورتر و موتور
- حفاظت از خطای زمین
- حفاظت در برابر اتصال کوتاه
درایو میکرو مستر 440
MICROMASTER 440 جهت کنترل سرعت و گشتاور موتورهای سه فاز مورد استفاده قرار می گیرد. این درایوها رنج گسترده 120 وات تا 200 کیلو وات (برای گشتاور ثابت (CT) و یا تا 250 کیلو وات (برای گشتاور متغیر (VT)) را پوشش می دهند.
استفاده از ریزپردازنده در مدار کنترل و فناوری پیشرفته ترانزیستور IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) در مدار قدرت، قابلیت اطمینان این درایو را افزایش داده است. درایو 440 با تنظیمات پیش فرض کارخانه، برای بسیاری از برنامه های سرعت متغیر مناسب است. این درایو نیز مانند سایر اعضای خانواده درایو میکرومستر قابلیت های متنوعی دارد که عبارتند از:
- نصب و راه اندازی آسان
- سازگاری الکترومغناطیسی بالا
- زمان پاسخ سریع قابل تکرار برای کنترل سیگنال ها
- طیف گسترده پارامترهای قابل پیکربندی
- طراحی ماژولار برای پیکربندی بسیار انعطاف پذیر
- فرکانس سوئیچینگ بالا
- ثبت اطلاعات دقیق وضعیت
- ماژول ارتباط داخلی RS485
- کنترل برداری
- کنترل V/F
- راه اندازی مجدد خودکار
- ترمز نگهدارنده موتور
- ترمز ترکیبی برای بهبود عملکرد ترمز
- ژنراتور تابع رمپ
- کنترل کننده (PID)
- کنترل کننده ولتاژ لینک DC
- موقعیت یابی رمپ پایین
- حفاظت از اضافه ولتاژ/کم ولتاژ
- محافظت حرارتی اینورتر و موتور
- حفاظت از خطای زمین
- حفاظت در برابر اتصال کوتاه
جمع بندی
درایو میکرو مستر زیمنس در سه خانواده کلی 420، 430 و 440 دسته بندی می شود. علاوه بر تفاوت در بازه توانی تحت پوشش، قابلیت های کنترلی و ارتباطی این مدل ها با هم متفاوت است. بسته به نیازهای کنترلی، ارتباطی و مشخصات موتور می توانید نسبت به انتخاب گزینه مناسب اقدام کنید. جهت کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه به راهنمای انتخاب درایو مراجعه کنید.
سوالات متداول
طول عمر درایو میکرومستر زیمنس چقدر است؟
طول عمر یک VFD به عوامل مختلفی از جمله شرایط عملیاتی، شیوه های نگهداری و شدت استفاده بستگی دارد. با نصب مناسب و تعمیر و نگهداری منظم، این درایوها می توانند عملکرد قابل اعتمادی را برای چندین سال ارائه دهند.
درایو میکرومستر چه تفاوتی با درایو سینامیکس دارد؟
درایو سینامیکس نسل جدید اینورترهای زیمنس است. در این نسل بر قابلیت های ارتباطی و فشردگی ابعاد تمرکز بیشتری شده است.