اینورتر سه فاز (VFD) یا درایو سه فاز، یک دستگاه الکترونیکی است که قابلیت کنترل سرعت و گشتاور موتورهای القایی سه فاز را دارد. VFD ها که به عنوان درایوهای فرکانس قابل تنظیم (AFD) نیز شناخته می شوند، منبع تغذیه AC فرکانس ثابت را به برق AC با فرکانس متغیر تبدیل می کنند. 
تغییر در فرکانس ولتاژ اعمالی به موتور، سبب تغییر سرعت آن می شود. همچنین با تغییر سطح جریان می توان گشتاور موتور را تغییر داد. هر دوی این فرآیندها توسط درایو فرکانس متغیر انجام می شود. در این مقاله به بررسی اینورتر سه فاز می پردازیم. با من همراه باشید.
در این رابطه f نشان دهنده فرکانس ولتاژ تغذیه است و p تعداد قطب الکتروموتور را نشان می دهد. با توجه به اینکه تعداد قطب جز مشخصات ذاتی موتور الکتریکی است، تنها راهکاری که می توان برای تغییر دور موتور ارائه کرد، کنترل فرکانس است. این همان روشی است که درایو برای کنترل دور موتور از آن استفاده می کند. اینورتر سه فاز با کنترل فرکانس و کم و زیاد کردن آن، سرعت یا به عبارت دیگر دور موتور را تنظیم می کند.
سری SINAMICS V20 یک VFD جمع و جور و مقرون به صرفه است که برای کاربردهای ساده و ابتدایی کنترل موتور طراحی شده است و عملکرد قابل اعتماد و کارآمد را برای انواع ماشین آلات و تجهیزات صنعتی ارائه می دهد. کنترل قابل اعتماد این درایو بر روی
تغییر در فرکانس ولتاژ اعمالی به موتور، سبب تغییر سرعت آن می شود. همچنین با تغییر سطح جریان می توان گشتاور موتور را تغییر داد. هر دوی این فرآیندها توسط درایو فرکانس متغیر انجام می شود. در این مقاله به بررسی اینورتر سه فاز می پردازیم. با من همراه باشید.اینورتر سه فاز
همانطور که از نام این تجهیز قابل استنباط است، در سیستم سه فاز مورد استفاده قرار می گیرد. کاربرد درایو یا اینورتر در کنترل راه اندازی، توقف و عملکرد موتور است. رابطه زیر به منظور محاسبه سرعت موتور مورد استفاده قرار می گیرد: در این رابطه f نشان دهنده فرکانس ولتاژ تغذیه است و p تعداد قطب الکتروموتور را نشان می دهد. با توجه به اینکه تعداد قطب جز مشخصات ذاتی موتور الکتریکی است، تنها راهکاری که می توان برای تغییر دور موتور ارائه کرد، کنترل فرکانس است. این همان روشی است که درایو برای کنترل دور موتور از آن استفاده می کند. اینورتر سه فاز با کنترل فرکانس و کم و زیاد کردن آن، سرعت یا به عبارت دیگر دور موتور را تنظیم می کند.جزئیات بیشتر در مورد نحوه عملکرد درایو را می توانید در مقاله “درایو چیست و چگونه کار می کند” ببینید.
اینورترهای سه فاز سینامیکس زیمنس
زیمنس انواع مختلفی از درایوهای فرکانس متغیر سه فاز (VFD) را برای کنترل موتورهای القایی سه فاز در کاربردهای صنعتی تولید کرده است. VFD های زیمنس با قابلیت اطمینان بالا، عملکرد و ویژگی های کنترل پیشرفته خود شناخته می شوند. درایو زیمنس در دو گروه کلی سینامیکس و میکرومستر طبقه بندی می شوند. در ادامه به معرفی پر کاربردترین مدل های درایو سینامیکس زیمنس می پردازیم.درایو SINAMICS G120
سری G120یکی از سری های محبوب درایو فرکانس متغیر ماژولار است که قابلیت کنترل و تنظیم سرعت موتورهای القایی سه فاز در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی را دارد. درایو سه فاز زیمنس سری G120 بازه توان 0.55 تا 250 کیلو وات را پوشش می دهد. سری SINAMICS G120 به طور گسترده در صنایعی مانند- تولید
- حمل و نقل مواد
- تصفیه آب
- سیستم های HVAC
- و غیره
طراحی ماژولار
سری G120 به صورت ماژولار طراحی شده است و امکان انعطاف پذیری و مقیاس پذیری آن را فراهم می کند. ماژول‌های مختلف قدرت، واحدهای کنترل و ماژول‌های ارتباطی برای برآوردن نیازهای کاربردی خاص با هم ترکیب می شوند.حالت های کنترل چندگانه
حالت های کنترل مختلفی از جمله کنترل V/f (ولتاژ/فرکانس)، کنترل برداری (بدون حسگر یا با بازخورد رمزگذاری شده)، و کنترل سروو توسط این درایو پشتیبانی می شود. به کمک این حالت ها کنترل دقیق دور و گشتاور موتور و پاسخ دینامیکی مناسب امکان پذیر است.عملکرد پیشرفته
سری G120 عملکردهای پیشرفته ای مانند کنترل داخلی PID، تنظیم خودکار موتور، بهینه سازی انرژی و کنترل سرعت تطبیقی را ارائه می دهد که عملکرد کارآمد و بهینه موتور را ممکن می سازد.ارتباط و یکپارچه سازی
درایوهای G120 گزینه های ارتباطی مختلفی از جمله PROFIBUS، PROFINET، Ethernet/IP، Modbus RTU و موارد دیگر را ارائه می دهند. این سری اینورتر سه فاز امکان ادغام یکپارچه با سیستم های اتوماسیون و شبکه های صنعتی را فراهم می کند.ویژگی های ایمنی پیشرفته
درایو سینامیکس G120 زیمنس دارای ویژگی های ایمنی جامعی است. قابلیت های Safe Torque Off (STO)، توقف ایمن و رابط های ارتباطی امن که عملکرد ایمن و مطابقت با استانداردهای ایمنی را تضمین می کند از این دسته انداینورتر سه فاز SINAMICS V20
سری SINAMICS V20 یک VFD جمع و جور و مقرون به صرفه است که برای کاربردهای ساده و ابتدایی کنترل موتور طراحی شده است و عملکرد قابل اعتماد و کارآمد را برای انواع ماشین آلات و تجهیزات صنعتی ارائه می دهد. کنترل قابل اعتماد این درایو بر روی- پمپ ها
- فن ها
- نوار نقاله ها
طراحی فشرده
سری V20 دارای طراحی جمع و جوری است که در فضا صرفه جویی می کند. برای کاربردهایی که فضای نصب محدود است نیز می توان از درایو زیمنس V20 استفاده کرد.کنترل V/f
درایوهای V20 از حالت کنترل V/f (کنترل ولتاژ/فرکانس) استفاده می کنند که کنترل سرعت قابل اعتمادی را برای موتورهای القایی استاندارد فراهم می کند. این درایو نسبت های ولتاژ و فرکانس قابل تنظیم را برای مطابقت با الزامات سرعت موتور ارائه می کند.کنترل و حفاظت همزمان
درایوهای V20 عملکردهای اساسی کنترل و حفاظت از موتور را ادغام کرده اند. از جمله قابلیت های حفاظتی این سری می توان به حفاظت از اضافه بار اشاره کرد.نصب و راه اندازی آسان
اینورتر سه فاز سری V20 نصب و راه اندازی راحتی دارد. رابط بصری تنظیم پارامترها، راه اندازی و عملیات ساده را امکان پذیر می کند. علاوه بر این، از قابلیت plug-and-play با تنظیمات از پیش تعریف شده برای استقرار سریع پشتیبانی می کند.گزینه های ارتباطی پایه
درایوهای V20 قابلیت های ارتباطی اولیه از جمله Modbus RTU را ارائه می دهند که امکان ادغام در شبکه های صنعتی و ارتباط با دستگاه های خارجی را فراهم می کند.بهره وری انرژی
سری V20 با تنظیم خودکار سرعت موتور و کاهش مصرف انرژی در زمان های کم باری یا آماده به کار، بهره وری انرژی را افزایش می دهد. این قابلیت به بهینه سازی مصرف انرژی و کاهش هزینه های عملیاتی کمک می کند.درایو سه فاز SINAMICS G120C
سری SINAMICS G120C فقط برای سیستم های سه فاز تولید شده و رنج توان 0.55 تا 132 کیلووات را در ولتاژ 380 تا 480 ولت پپوشش می دهد. این درایو جمع و جور کنترل کارآمد، حفاظت از موتور و گزینه های ارتباطی را در یک فضای فشرده ارائه می دهد. از جمله مهمترین کاربردهای این سری می توان به کنترل موارد زیر اشاره کرد:- پمپ ها
- فن ها
- کمپرسورها
- نوار نقاله ها
- تهویه مطبوع
- تصفیه آب
- و غیره
طراحی فشرده
درایو سینامیکس G120C زیمنس ابعاد جمع و جوری دارند و با استفاده از آن ها می توان در فضا صرفه جویی کرد. بنابراین برای برنامه هایی با فضای نصب محدود، می توان از این اینورتر سه فاز استفاده کرد.حالت های کنترل انعطاف پذیر
درایوهای G120C از حالت های کنترل مختلفی از جمله کنترل V/f (ولتاژ/فرکانس)، کنترل برداری و کنترل سروو موتور پشتیبانی می کنند.توابع ایمنی یکپارچه
درایوهای G120C عملکردهای ایمنی یکپارچه ای مانند عملکرد Safe Torque Off (STO)، توقف ایمن و رابط های ارتباط ایمن هستند. این قابلیت ها علاوه بر تضمین عملکرد ایمن، مطابقت با استانداردهای ایمنی را نیز تضمین می کند.ارتباط و یکپارچه سازی
ارتباط بخش های مختلف یک سیستم اتوماسیون صنعتی با یکدیگر، از جمله پارامترهایی است که نقش موثری در بهره وری سیستم دارد. سری G120C زیمنس از پروتکل های صنعتی PROFIBUS، PROFINET و USS پشتیبانی می کند. این درایوها با پورتال Totally Integrated Automation (TIA) نیز ادغام می شوند.جمع بندی
اینورتر سه فاز یا درایو سه فاز به صورت گسترده برای کنترل موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. این تجهیزات الکترونیکی توانایی کنترل راه اندازی و توقف ایمن موتورها را دارند. علاوه بر این قادرند با کنترل سطح گشتاور عملکرد موتور را در هر لحظه کنترل کنند. درایوهای سینامیکس زیمنس از جمله نمونه های مطمئن و پرکاربرد اینورتر سه فاز است. این محصولات قابلیت های مختلفی دارند که آن ها را به یک گزینه مناسب برای همه کاربردها تبدیل می کند.