درایو زیمنس(کنترل کننده دور موتور زیمنس)

آشنایی با درایوهای زیمنس :

درایو ، کانورتر فرکانس ، کنترل کننده دور موتور ، VFD(Variable frequency drive)، VSD(Variable speed drive)، 3VF و یا اینورتر زیمنس برای تنظیم دور الکتروموتورهای AC (موتورهای سه فاز ) استفاده میگردد. درایوهای زیمنس قادرند دور موتور را از صفر تا چندین برابر دور نامی موتور و بطور پیوسته تغییر دهند.

تنظیم دور در الکتروموتورها علاوه بر کاربرد متنوع  در پروسه های صنعتی ، در کاربردهای زیادی منجر به صرفه جوئی انرژی هم میگردد. علاوه بر آن درایوها جریان راه اندازی کشیده شده از شبکه را به میزان زیادی کاهش میدهند.

درایوهای زیمنس میتوانند موتور را بطور نرم و کاملا کنترل شده روشن و خاموش نمایند. زمان روشن و خاموش را میتوان بدقت تنظیم نمود. این زمانها میتوانند از ثانیه و یا صدها دقیقه باشد. توانائی درایو در استارت و استپ نرم موجب کاهش قابل ملاحظه تنشهای مکانیکی در کوپلینگها و سایر ادوات دوار میگردد.

 

کنترل کننده های دور موتور زیمنس :  

 کنترل کننده های دور موتورهای الکتریکی هر چند که ادوات پیچیده ای هستند ولی چون در ساختمان آنها از مدارات الکترونیک قدرت استاتیک استفاده می شود و فاقد قطعات متحرک می باشند،  از عمر مفید بالائی برخوردار هستند . مزیت دیگر کنترل کننده های دور موتور زیمنس توانائی آنها در عودت دادن انرژی مصرفی در شرایط ترمز و توقف سریع، به شبکه می باشد . در چنین شرائطی با استفاده از کنترل کننده های دور مدرن زیمنس می توان از اتلاف این نوع انرژی جلوگیری نمود . بطوریکه در برخی کاربردها قیمت انرژی بازیافت شده از این طریق ، در کمتر از یکسال معادل هزینه سرمایه گذاری سیستم بازیافت انرژی می شود .

کنترل کننده های دور موتور زیمنس انواع مختلفی دارند. آنها قادرند انواع موتورهای AC و DC را کنترل کنند. قیمت کنترلرها وابسته به نوع تکنولوژی بکار رفته در ساختمان آنها و توان کاربردی آنها میباشد.

1-     روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل V/ F ثابت) : ساده ترین روش کنترل موتورهای  AC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس میباشد. اینک این روش، بطور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع کنترلرها از نوع اسکالر بوده و بصورت حلقه باز با پایداری خوب عمل میکنند. مزیت این روش سادگی سیستمهای کنترلی آن است. در مقابل این نوع کنترلرها برای کاربردهای با پاسخ سریع مناسب نمی باشند.

2-      روش کنترل برداری : روبوتها ، ماشینهای ابزار ، چرثقیل ها و پرس ها نمونه هائی از کاربردهای با دینامیک بالا هستند. در این کاربردها روشهای کنترلی برداری استفاده میشود. در روشهای کنترلی برداری با تفکیک مولفه های جریان استاتور به دو مولفه تورک ساز و فلو ساز، و کنترل آنها با استفاده از رگولاتورهای PI ترتیبی داده میشود که موتور AC نظیر موتور DC کنترل شود. و بدین ترتیب تمام مزایای موتور DC از جمله پاسخ گشتاور سریع آنها در موتورهای AC نیز در دسترس خواهد بود.

3-      روش کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) : پاسخ گشتاور در روشهای  برداری حدود  10 – 20ms و در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) این زمان حدود 5ms است.

 

  

مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتورهای الکتریکی:

1- عمر مفید بالا (به دلیل استفاده از مدارات الکترونیک قدرت)

2- توانائی درایو در بازگرداندن انرژی مصرفی در شرایط ترمزی به شبکه

 ( بعضاً هزینه انرژی بازیافت شده از این طریق، در کمتر از یکسال معادل هزینه سرمایه گذاری سیستم   بازیافت انرژی می شود)

3- کاهش جریان راه اندازی کشیده شده از شبکه  در مقایسه با سایر راه اندازها

4- کاهش مصرف انرژی در سیستم های دارای فن  و پمپ (در گذشته با وجود موتور های دور ثابت، کنترل جریان سیال با دمپرها و یا ولوها صورت  می گرفت)

5- کاهش تنش های الکتریکی (به دلیل راه اندازی و توقف نرم) و در پی آن کاهش تنش های مکانیکی و این خود باعث کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری می شود.

6- افزایش دامنه تغییرات ممکن برای سرعت موتور نسبت به روش های مکانیکی

7- اضافه شدن امکانات نرم افزاری برای مدیریت عملکرد کنترل دور

8- تعدیل سرعت با استفاده از فیدبک  (انکودر،سنسور دما،سنسور فشار و ...) بصورت حلقه بسته

9- امکان راستگرد و چپگرد کردن موتور بدون نیاز به تجهیز اضافی

10- حفاظت کامل موتور و ماشین

11- امکان شبکه شدن و انتقال و دریافت پارامترهای موتور و درایو با سیستم کنترل مرکزی

 

 انواع کنترل دور زیمنس:

 

1.    SIMOVERT MASTER DRIEV
2.    MICROMASTER 420
3.    MICROMASTER 430
4.    MICROMASTER 440
5.    SINAMICS G110
6.    SINAMICS V20
7.    SINAMICS G120
8.    SINAMICS G130
9.    SINAMICS G150
10.    SINAMICS G180