سافت استارتر یا درایو فرکانسی؟
سافت استارترها و درایوها هر دو وظیفه دارند تا از افزایش جریان‌های هجومی و همچنین گشتاور در زمان راه اندازی جلوگیری نمایند. این امر موجب افزایش عمر تجهیزات شما ( موتورهای الکتریکی) می‌شود. اما نکته ای که وجود دارد این است که آیا سافت استارترها و درایوها هر دو وظیفه یکسانی دارند؟ اگر تفاوت دارند، تفاوت آن در چیست؟ در ادامه مقاله به تمام این سوالات پاسخ خواهیم داد.
درایوهای فرکانس متغیر
درایوها تجهیزاتی هستند که وظیفه دارند تا از موتور در هنگام راه اندازی محافظت کنند تا موتور استارت خوبی داشته باشد. همچنین پس از راه اندازی موتور نیز، درایو قادر است تا موتور را کنترل کند. از درایوهای بسیار قابل اطمینان و با کیفیت بالا می‌توانیم به اینورتر یاسکاوا و اینورتر میتسوبیشی اشاره کنیم.
سافت استارترها
بر خلاف درایوها که قادر بودند تا موتور را پس از راه اندازی نیز کنترل کنند، سافت استارترها قابلیت کنترل موتور را ندارند. تنها در هنگام راه اندازی از آسیب دیدگی موتور و هجوم اولیه جریان به سمت موتور جلوگیری می‌کنند.
کاربردهای درایو فرکانسی
از درایوها در موارد زیر استفاده می‌شود:
- کنترل دور موتور الکتریکی
- کاهش مصرف انرژی
- کنترل حرکت موتور
کاربردهای سافت استارترها
موارد استفاده سافت استارترها شامل کاربردهای زیر می‌باشد:
- تنها نیاز به استارت و استپ‌های نرم داشته باشیم
- جهت کاهش جریان هجومی
- در پمپ‌ها برای حذف نوسانات فشار ناشی از سیستم‌های لوله کشی
VFDها چگونه کار می‌کنند؟
درایوهای فرکانس متغیر توان ورودی را به فرکانس و منبع ولتاژ قابل تنظیم برای کنترل سرعت موتورهای القایی AC تبدیل می‌کنند. فرکانس توان اعمال شده به یک موتور AC سرعت موتور را بر اساس معادله زیر تعیین می‌کند:
N = 120*F/P
N = سرعت (دور در دقیقه)
F = فرکانس (Hz)
P = تعداد قطب‌های موتور
به عنوان مثال، یک موتور چهار قطبی در 60 هرتز کار می‌کند. این مقادیر را می‌توان در فرمول برای محاسبه سرعت درج کرد:
N = 120 x 60 / 4
N = 1800 (rpm)
منبع AC: از شبکه برق تاسیسات می‌آید (معمولاً 480 ولت، 60 هرتز AC)
یکسو کننده: برق AC شبکه را به برق DC تبدیل می‌کند
فیلتر و گذرگاه DC: برای صاف کردن برق DC یکسو شده و تامین برق DC تمیز و کم ریپل برای اینورتر با هم کار کنید.
اینورتر: از برق DC از گذرگاه و فیلتر DC برای معکوس کردن خروجی شبیه موج سینوسی برق متناوب با استفاده از تکنیک مدولاسیون عرض پالس (PWM) استفاده می‌کند.
مدولاسیون عرض پالس: نیمه‌هادی‌های اینورتر را در عرض‌ها و زمان‌های مختلف تغییر می‌دهد که در صورت میانگین، یک شکل موج سینوسی ایجاد می‌کند.
سافت استارتر چگونه کار می‌کند؟
سافت استارترهای الکتریکی به طور موقت ولتاژ یا جریان ورودی را با کاهش گشتاور کاهش می‌دهند. برخی از سافت استارترها ممکن است از دستگاه‌های حالت جامد برای کمک به کنترل جریان جریان استفاده کنند. آنها می‌توانند یک تا سه فاز را کنترل کنند، با کنترل سه فاز معمولاً نتایج بهتری ایجاد می‌کند.
اکثر سافت استارترها از یک سری تریستور یا یکسو کننده‌های کنترل شده سیلیکونی (SCR) برای کاهش ولتاژ استفاده می‌کنند. در حالت OFF معمولی، SCRها جریان را محدود می‌کنند، اما در حالت عادی ON، SCRها جریان را مجاز می‌کنند. SCRها در حین افزایش سطح شیب دار درگیر می‌شوند و کنتاکتورهای بای پس پس از دستیابی به حداکثر سرعت به داخل کشیده می‌شوند. این به کاهش قابل توجه گرمایش موتور کمک می‌کند.
مزایای انتخاب VFD
- ذخیره انرژی
- کاهش تقاضای انرژی
- درحالت بیکاری مصرف برق را کاهش می‌دهد
- سرعت کاملا قابل تنظیم
- شروع، توقف و شتاب کنترل شده
- کنترل گشتاور دینامیکی
- حرکت نرم را برای کاربردهایی مانند آسانسور و پله برقی فراهم می‌کند
- سرعت تجهیزات را حفظ می‌کند
- تطبیق پذیری
- تشخیص خودکار
- حفاظت از اضافه بار
- عملکرد شبیه PLC
- ورودی/خروجی دیجیتال (DI/DO)
- ورودی/خروجی‌های آنالوگ (AI/AO)
- خروجی‌های رله
مزایای انتخاب سافت استارتر
سافت استارترها غالبا برای کاربردهایی استفاده می‌شوند که تنها در هنگام راه‌اندازی موتور به کنترل سرعت و گشتاور نیاز دارند، انتخاب مقرون‌به‌صرفه‌تری هستند. از سوی دیگر سافت استارترها به نسبت VFDها فضای کمتری اشغال می‌کنند.
ذخیره انرژی
درایوها بیشترین صرفه جویی در انرژی را برای فن‌ها و پمپ‌ها ارائه می‌دهند. روش جریان قابل تنظیم منحنی جریان را تغییر می‌دهد و نیاز به توان را به شدت کاهش می‌دهد.
تجهیزات گریز از مرکز (پنکه‌ها، پمپ‌ها و کمپرسورها) از مجموعه ای کلی از قوانین میل سرعت پیروی می‌کنند. قوانین وابستگی رابطه بین سرعت و مجموعه ای از متغیرها را تعریف می‌کنند:
جریان
فشار
قدرت
بر اساس قوانین میل ترکیبی، جریان به صورت خطی با سرعت تغییر می‌کند در حالی که فشار متناسب با مجذور سرعت است. توان مورد نیاز متناسب با توان 3، سرعت است. مورد دوم بسیار مهم است، زیرا اگر سرعت موتور کاهش یابد، قدرت به اندازه مکعب کاهش می‌یابد.