درایو سینامیکس زیمنس
درایو فرکانس متغیر به عنوان یکی از تجهیزات کلیدی کنترل عملکرد موتورها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. درایو زیمنس از جمله پرکاربردترین نمونه های موجود در بازار است که به دلیل عملکرد مطمئن و قابلیت های زیاد مورد توجه قرار گرفته است. درایوهای ولتاژ پایین SINAMICS محدوده توانی 0.12 تا 6840 کیلو وات را پوشش می دهند.
حوزه استفاده از این درایوها، از ابتدایی ترین نیازها تا بالاترین عملکرد دینامیکی برای برنامه های کاربردی چند محوره و ماشین ابزار را پوشش می دهد. VFD سینامیکس زیمنس انواع مختلفی دارد که در ادامه به بررسی آن ها خواهیم پرداخت.
درایو فرکانس متغیر چیست؟
مبدل‌های فرکانس یا درایوهای فرکانس متغیر، ابزارهای الکترونیکی هستند که فرکانس و ولتاژ (کم و بیش) ثابت منبع را به فرکانس و ولتاژ متغیر تبدیل می‌کنند. این دستگاه به موتورهای الکتریکی امکان می دهد تا با سرعت متغیر کار کنند. اساس کار درایو بر پایه تبدیل ولتاژ AC منبع به ولتاژ DC و سپس تولید یک ولتاژ AC با فرکانس و ولتاژ متغیر جهت تحویل به موتور است.
جزئیات بیشتر در مورد عملکرد درایو را می توانید در مقاله “درایو چیست و چه کاربردهایی دارد؟” ببینید.
امروزه از مبدل های فرکانس عملا در همه جا برای کنترل عملکرد موتورهای الکتریکی تک فاز و سه فاز با سرعت متغیر استفاده می شود. نه فقط در محیط های صنعتی، بلکه در زندگی روزمره نیز شاهد استفاده از درایو هستیم. راه اندازهای با توان بسیار کم برای کنترل ماشین لباسشویی تا درایو توان متوسط برای کنترل پمپ های مورد استفاده در منابع آب شهری از این دسته اند.
درایوهای فرکانس متغیر در صنعت برای کاربردهای زیر استفاده می شوند:
- پمپاژ، تهویه و فشرده سازی
- موقعیت یابی، پردازش، جابجایی و ماشینکاری
این یک دسته بندی کلی از کاربری درایوها است. این کاربری ها در بخش های مختلف صنعت استفاده می شوند که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- صنعت غذا و نوشیدنی
- صنعت خودرو
- گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC)
- صنعت آب و فاضلاب
- صنعت کاغذ
- نفت و گاز
- صنایع شیمیایی
- لجستیک
- توربین های بادی، برق آبی و سیستم های فتوولتائیک
- کاربردهای دریایی
درایو سینامیکس زیمنس
VFD های زیمنس به صورت کلی در دو خانواده میکرومستر و سینامیکس دسته بندی می شوند. خانواده سینامیکس نسل جدید محصولات زیمنس است که در کنار طراحی بهینه شده، قابلیت های بیشتری نسبت به نسل قبل (میکرومستر) دارد.
زیمنس درایوهای فرکانس متغیر را برای طیف گسترده توان تولید کرده است تا کارایی انرژی و بهره وری را به حداکثر برساند. این محصولات یکپارچه شامل درایوهای AC و DC ولتاژ پایین و متوسط است. زیمنس فراتر از محصولات، خدمات ارزش افزوده مانند پشتیبانی مکاترونیک، شبیه سازی پروژه و نگهداری پیشگیرانه مبتنی بر وب را نیز به کاربران ارائه می دهد.
زیمنس تنظیم کننده استانداردهای جهانی برای چندین دهه، به عنوان یک شریک تجاری با تجربه، شما را قادر می سازد تا به اهداف تجاری بزرگتری دست یابید. هدف شما صرفه جویی در مصرف انرژی، جذب انرژی، کاهش زمان تولید، پشتیبانی مهندسی یا بهبود فرآیند باشد، درایوهای سینامیکس به ایجاد راه حل هایی کمک می کند تا به اهدافی فراتر از آنچه تصور می کردید برسید.
چرا درایو سینامیکس زیمنس؟
درایوهای SINAMICS سیستم های کنترل موتور پیشرفته ای هستند که توسط زیمنس، ارائه دهنده پیشرو راه حل های اتوماسیون صنعتی توسعه یافته اند. این درایوها طیف گسترده ای از مزایا را ارائه می دهند که آنها را به گزینه ای عالی برای کاربردهای مختلف صنعتی تبدیل می کند. بیایید این مزایا را با هم بررسی کنیم.
بهره وری انرژی
یکی از مزایای قابل توجه درایوهای SINAMICS راندمان انرژی استثنایی آنها است. این درایوها با استفاده از الگوریتم‌های کنترل نوآورانه و الکترونیک قدرت بهینه، مصرف انرژی را بدون به خطر انداختن عملکرد به حداقل می‌رسانند.
درایو سینامیکس به شما اطمینان می دهد که موتورها در اوج راندمان خود کار می کنند و در نتیجه صرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی را به همراه دارد. با استفاده از درایوهای SINAMICS، علاوه بر پایدارتری بهتر عملیات؛ می توانید به سازگاری سیستم با محیط زیست کمک کنید.
کنترل دقیق
درایوهای SINAMICS کنترل دقیقی بر روی سرعت، گشتاور و موقعیت موتور فراهم می کنند. الگوریتم های کنترل حلقه بسته پیشرفته استفاده شده در درایو زیمنس، عملکرد دقیق و پاسخگویی موتور را ممکن می کند.
نیاز به موقعیت دقیق در کنترل رباتیک داشته باشید یا کنترل سرعت متغیر در پمپ ها و فن ها، درایوهای SINAMICS می توانند نیازهای کنترلی خاص شما را برآورده کنند. این درایوها با پاسخ دینامیکی استثنایی و دقت بالای خود، عملکرد و بهره وری مطلوب را در فرآیندهای صنعتی شما تضمین می کنند.
تطبیق پذیری
درایوهای SINAMICS بسیار متنوع هستند و برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب هستند. از نوار نقاله های ساده گرفته تا سیستم های پیچیده چند محوره، درایوهای سینامیکس می توانند انواع و اندازه های مختلف موتور را مدیریت کنند.
کنترل موتورهای القایی سنکرون یا حتی موتورهای خطی با درایوهای SINAMICS امکانپذیر است. این تطبیق پذیری آنها را به انتخابی ایده آل برای صنایع مختلف از جمله تولید، انرژی، خودروسازی و غیره تبدیل می کند.
قابلیت اطمینان
وقتی صحبت از عملیات صنعتی می شود، قابلیت اطمینان از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. درایوهای SINAMICS قابلیت اطمینان بالایی حتی در سخت ترین محیط های کاری دارند. به دلیل طراحی قوی و مدیریت حرارتی پیشرفته، درایوهای سینامیکس در برابر دماهای شدید، لرزش و گرد و غبار مقاوم هستند.
در طراحی این درایوها به عملکرد طولانی مدت، کاهش خطر خرابی غیرمنتظره و به حداقل رساندن نیازهای تعمیر و نگهداری توجه ویژه شده است. با استفاده از درایوهای SINAMICS می توانید از عملکرد مداوم سیستم اطمینان حاصل کنید و زمان کارکرد را به حداکثر برسانید.
کاهش زمان توقف
توقف برنامه ریزی نشده می تواند برنامه تولید را مختل و هزینه های جانبی به سیستم تحمیل کند. درایوهای SINAMICS ویژگی های تشخیصی پیشرفته ای دارند که تعمیر و نگهداری پیش بینی شده و تشخیص زودهنگام خطا را امکان پذیر می کند.
درایو زیمنس با نظارت مداوم بر عملکرد موتور و تجزیه و تحلیل داده‌ها، مشکلات احتمالی را قبل از تبدیل شدن به خرابی‌های بزرگ شناسایی می کند. این رویکرد پیشگیرانه کمک می کند تا فرآیند تعمیر و نگهداری در زمان های توقف برنامه ریزی شده انجام شود، خرابی های غیرمنتظره کاهش پیدا کرده و تلفات تولید به حداقل برسد.
یکپارچه سازی ساده و بی دردسر
ادغام تجهیزات جدید با سیستم های صنعتی موجود، اغلب کار پیچیده ای است. با این حال در طراحی درایو سینامیکس زیمنس، قابلیت ادغام یکپارچه با سیستم‌های اتوماسیون و معماری‌های کنترل مختلف در نظر گرفته شده است.
پروتکل های ارتباطی استاندارد صنعتی مانند PROFINET و PROFIBUS توسط این درایوها پشتیبانی می شود که سبب سازگاری با طیف گسترده ای از دستگاه ها و سیستم ها شده است. علاوه بر این نصب و راه اندازی ساده این تجهیزات باعث صرفه جویی در زمان یکپارچه سازی سیستم می شود.
صرفه جویی در هزینه
سرمایه گذاری روی درایوهای SINAMICS در دراز مدت نقش پررنگی در صرفه جویی و کاهش هزینه های صنایع خواهد داشت. درایوها با کاهش مصرف انرژی، هزینه برق و در نتیجه هزینه های عملیاتی را کاهش می دهند. علاوه بر این، قابلیت‌های کنترل پیشرفته درایوها عملکرد سیستم را بهینه و بهره‌وری و توان عملیاتی را افزایش می‌دهد. به حداقل رساندن زمان خرابی و نیاز به تعمیر و نگهداری، از جمله تاثیرات دیگر درایو سینامیکس در کاهش هزینه ها و افزایش طول عمر تجهیزات است. استفاده از درایو SINAMICS یک سرمایه گذاری هوشمندانه در تاسیسات صنعتی است.
مانیتورینگ و کنترل از راه دور
با ظهور Industry 4.0 و حرکت صنایع به سمت دیجیتالی شدن، نظارت و کنترل از راه دور به یک ضرورت تبدیل شده است. درایوهای SINAMICS با پشتیبانی از پروتکل های ارتباطی استاندارد، امکان دسترسی و نظارت از راه دور روی موتورها را فراهم می کنند.
با اتصال درایو سینامیکس به شبکه، می‌توان عملکرد درایو را کنترل، داده‌ها را تجزیه و تحلیل و مشکلات احتمالی را از هر جای دنیا تشخیص داد.
ویژگی های ایمنی پیشرفته
حفظ ایمنی در محیط های صنعتی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. ایمنی را می توان از دو جنبه ایمین پرسنل و ایمین تجهیزات مورد بررسی قرار داد. درایو سینامیکس از ویژگی های ایمنی پیشرفته برای محافظت از پرسنل و تجهیزات بهره می برد. عملکردهای ایمنی مانند گشتاور خاموش و توقف ایمن از جمله استانداردهای ایمنی بین المللی است که توسط این درایوها رعایت می شود. با بهره مندی از این ویژگی های ایمنی، می توانید خطرات را کاهش دهید و محیط کاری امن تری را برای کارکنان خود ایجاد کنید.
انواع درایو سینامیکس زیمنس
خانواده سینامیکس زیمنس اعضای مختلفی دارد. زیمنس به منظور طبقه بندی بهتر، محصولات خود را در سه سری V، G و S جای داده است. شکل زیر طبقه بندی محصولات زیمنس را نشان می دهد.
هر سری شامل زیر مجموعه های مختلفی است. از جمله پرکاربردترین سری های درایو سینامیکس می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- درایو V20
- درایو V90
- درایو G120
- درایو G120C
هر یک از این درایوها کاربردها و قابلیت های متفاوتی دارند. علاوه بر این رنج توان پشتیبانی شده توسط آن ها متفاوت است. در ادامه به بررسی اجمالی این درایوها خواهیم پرداخت.
درایو سینامیکس V20
این درایو قابلیت های متنوعی دارد که آن را به یکی از پرکاربردترین نمونه های موجود در بازار تبدیل کرده است. رنج گسترده توان قابل پوشش، سهولت نصب و استفاده، قیمت مناسب و عملکرد مطمئن از جمله قابلیت های کلیدی این درایو است. رنج توانی 0.12 تا 30 کیلو وات توسط این درایو پوشش داده می شود. جزئیات بیشتر در مورد این سری از محصولات زیمنس را می توانید در صفحه درایو V20 زیمنس ببینید.
این درایوها کاربردهای بسیار گسترده دارند. جدول زیر مهمترین کاربردهای V20 را نشان می دهد.
درایو V90
درایو V90 زیمنس یک سیستم سروو درایو با عملکرد بهینه و کارکرد آسان است. این سیستم شامل سروو درایو SINAMICS V90 و سرو موتور SIMOTICS S-1FL6 است که محدوده توان 0.05 تا 7.0 کیلووات را برای شبکه های تک فاز و سه فاز پوشش می دهد.
این درایو را به راحتی می توان از طریق PTI، PROFINET، USS یا Modbus RTU با سایر تجهیزات اتوماسیون صنعتی ادغام کرد. سیستم SINAMICS V90 کارهای ساده کنترل حرکت را با تمرکز بر حرکت و پردازش پویا اجرا می کند. این درایو یک انتخاب مقرون به صرفه برای کنترل سروو موتورهاست.
سری SINAMICS V90 شامل چندین نوع درایو برای پاسخگویی به نیازهای کاربردی مختلف است.
- درایوهای با امکانات پایه (V90 Basic)
- درایوهای سروو با عملکردهای ایمنی داخلی (V90 Plus)
- درایوهای سروو با کارایی بالا (V90 Advanced)
درایو G120C
درایو G120C زیمنس یک اینورتر جمع و جور و همه کاره با عملکرد بهینه است. این سری بازه توانی 0.55 تا 132 کیلووات (0.75 تا 180 اسب بخار) را پوشش می دهد. این درایو فشرده با درجه حفاظت IP20، واحدهای عملکردی، واحد کنترل (CU) و ماژول تغذیه (PM) را در یک دستگاه ترکیب کرده است. زیمنس در معرفی این محصول به شاخصه های زیر اشاره کرده است:
- ابعاد کوچک برای نصب راحت در کوچکترین فضا
- راه اندازی و کاربری ساده – کاملاً بصری
- ادغام کامل با سیستم اتوماسیون
- تکنولوژی پیشرفته برای بهره وری انرژی و ایمنی بیشتر
- ارتباط قابل اعتماد – با پشتیبانی از انواع باس استاندارد صنعتی
این درایوهای پرکاربرد در بخش های مختلفی از صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله می توان به نمونه های زیر اشاره کرد:
- پمپ های گریز از مرکز
- فن های شعاعی / محوری
- کمپرسورها
- انواع نوار نقاله و تجهیزات جابجایی بار
- آسیاب
- میکسر
- خمیرگیر
- سنگ شکن
- همزن
- سانتریفیوژ
خانواده درایو G120
زیمنس این خانواده را با توضیح “درایو ماژولار با ابعاد بهینه، قابل اعتماد و سرسخت” معرفی می کند. این سری از درایوهای زیمنس برای کاربردهای متوسط مورد استفاده قرار می گیرد. اینورتر ماژولار G120، با کنار هم قرار گرفتن واحد کنترل و ماژول تغذیه عملکرد خود را تکمیل می کند. علاوه بر این در صورت نیاز می توان پانل اپراتوری را نیز به آن اضافه کرد. تنوع ماژول های مختلف این درایو به صورت زیر است:
- انواع واحد کنترل: CU230P-2، CU240B-2، CU240E-2، CU250S-2
- انواع ماژول تغذیه: PM240 / PM240-2
از جمله مشخصات بارز درایو G120 زیمنس می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- طراحی ماژولار
- بهره مندی از سیستم خنک کننده پیشرفته به منظور بهبود کارایی و عملکرد
- طیف گسترده رابط های انکودر
- ماژول های کنترل اختصاصی برنامه های مختلف با تعداد ورودی/خروجی بیشتر
- قابلیت موقعیت یابی (Epos)
- ایمنی یکپارچه شامل عملکردهای: STO، SS1، SBC، SLS، SDI، SSM
- ماژول های تغذیه با هارمونیک کم
- بازیابی انرژی بدون نیاز به ماژول های اضافی
- اتوماسیون کاملاً یکپارچه – با رابط های PROFINET و PROFIBUS
- پشتیبانی از پروفایل های PROFIdrive، PROFIsafe، PROFIenergy
- اتصال به سیستم های شخص ثالث از طریق USS / Modbus RTU، CANopen، BACnet MS / TP، EtherNet/IP
- تعامل بهینه با سیستم های کنترل SIMATIC
سوالات متداول
درایو سینامیکس با میکرو مستر چه تفاوتی دارد؟
سینامیکس و میکرومستر خاواده های درایو زیمنس هستند. میکرومستر نسل قدیمی تر درایوهای زیمنس است. درایو سینامیکس نسل جدید محصولات زیمنس است که شامل زیر مجموعه های مختلفی می شود. طراحی پیشرفته تر و قابلیت های بیشتر خانواده سینامیکس از جمله تفاوت های این درایوها است.
منظور از درایو با طراحی ماژولار چیست؟
خانواده درایو G120 زیمنس با طراحی ماژولار عرضه شده اند. در این طراحی کاربر می تواند متناسب با شرایط کاربرد و نیازهای پروژه اقدام به شخصی سازی درایو مورد نظر کند. ماژول کنترل کننده و ماژول تغذیه این درایو از بین گزینه های موجود انتخاب می شود.