نکاتی درباره درایو ها که شاید هنوز نمی دانید

سال هاست که درایو ها دارای نقشی کلیدی در صنایع مختلف هستند. اما هنوز هم نکات جالبی درباره این محصولات وجود دارد که ممکن است برای خیلی از مهندسان جالب و یا نا آشنا بنظر برسد. در یادداشتی دو قسمتی سعی خواهیم کرد به برخی از این نکات نگاهی بیاندازیم. در ادامه مطلب این نکات درcontroller همراه ما باشید.

1 – درایو های انرژی را ذخیره می کنند. مخصوصا در بارهایی با گشتاور متغیر مثل پمپ های آب یا فن های کولینگ میزان ذخیره انرژی قابل توجه است. برای این نوع بار ها،  قوانین Affinity می تواند رابطه بین سرعت و متغیر های دیگر را تشریح کند. از رابطه سرعت-توان همچنین با عنوان قانون Cube نام برده میشود. کنترل کردن flow به وسیله کاهش سرعت به این مفهوم است که با 20 درصد کاهش سرعت می توان تا میزان 50 درصد از انرژی مصرفی را ذخیره کرد.  درایو های مدرن شامل فانکشن های بهینه سازی مصرف انرژی نیز هستند که به صورت اتوماتیک برای به حداکثر رساندن میزان ذخیره انرژی تنظیم میشوند. اغلب بیشترین میزان صرفه جویی انرژی،  زمانی حاصل میشود که یک درایو بتواند برای توقف یک موتور یا کاهش سرعت آن به حالت کار خیلی کند در یک بازه زمانی بزرگ از duty cycle آن استفاده گردد.

 

 

2 – پمپ ها اغلب در حالت سرعت کامل (full speed) راه اندازی میشوند در حالی که flow به وسیله یک شیر محدود کننده (restrictor valve) کنترل میشود. اما  استفاده از یک درایو و تغییر سرعت پمپ ، بازده انرژی بالاتری خواهد داشت. مشابه چنین چیزی را میتوان درباره فن ها و فیلترها (louver) نیز عنوان کرد. در سال های اخیر مهندسان سیستم های HVAC شروع به استفاده از درایو ها برای کنترل فن ها و پمپ نموده اند تا به صورت چشمگیری در مصرف انرژی صرفه جویی کنند.

 

 

3 – درایو ها می توانند طوری برنامه ریزی شوند تا پروفایل های اتوماتیک را راه اندازی کنند. برای مثال ممکن است که بخواهید یک سانتریفیوژ با سرعت کندی استارت شود به آهستگی شتاب بگیرد تا به یک سرعت اولیه مشخص برسد، سپس به سرعت شتاب بگیرد تا به سرعت کامل برسد و در این سرعت برای یک زمان مشخص باقی بماند و سپس به سرعت از شتاب آن کاسته شده تا اینکه به یک سرعت خیلی کند برسد و در نهایت متوقف شود.

 

 

4 – مثالی که در نکته شماره 3 ذکر شد یک پروفایل حرکت مبتنی بر زمان (time based motion profile) است اما تغییرات سرعت همچنین می تواند با سیگنال های دیگری همچون یک تغییر بار، یک متغیر دما یا یک اخطار ایمنی به کار گرفته شود.

 

 

5 – موتور ها، گیربکس هایشان و تجهیزاتی که درایو میشوند، ممکن است که در هنگام راه اندازی در معرض بارهای ضربه ای باشند. یک درایو میتواند راه حلی برای راه اندازی نرم ارائه کند که برای راه اندازی نرم بارهای سنگین، مثل یک کانوایر حاوی بار یا یک میکسر درگیر با یک مایع چسبناک، با سرعتی نسبتا آرام استفاده شود. ( عبارت نسبتا آرام با توجه به نوع کاربری می تواند به زمانی در حد کسری از یک ثانیه تا چندین دقیقه اشاره داشته باشد)

 

 

6 – درایو ها قادرند تا بارهای در حال چرخش  را (حتی در جهت چرخش معکوس) استارت کنند. یک مثال رایج می تواند فن های تخلیه  در یک تونل باشد که به آرامی در مسیر  طبیعی جریان هوا روشن میشوند. درایو را میتوان طوری تنظیم کرد تا این سرعت را تشخیص داده و خودش را قبل از شروع کار با آن شرایط تطبیق دهد.

 

 

7 – درایو های دارای ویژگی تیونینگ (tuning) پس از نصب هستند. برخی از درایو ها نصب میشوند اما هیچگاه tune نمی شوند و لذا کاربر کمتر از مزایای درایو بهره مند خواهد  شد. برخی از ویژگی basic tuning برخودارند و مابقی دارای تیونینگ کامل (thorough tuning) هستند. بهترین ها آنهایی هستند که مرتب re-tune شوند و این امر به صورت اتوماتیک در طی عملکرد نرمال درایو انجام میشود.

 

 

8 – اگر از یک تجهیز برای گرفتن فیدبک (مثل یک انکودر) استفاده شود، درایو می تواند با دقتی کار کند که حتی قادر به رقابت با سرو ها (servo) باشد

 

 

9 – با استفاده از درایو  در اپلیکیشن های صرفه جویی انرژی، می توان هزینه صرف شده برای خریداری درایو را خیلی سریع بین 6 تا 24 ماه جبران کرد. طول عمر یک درایو بیش از 10 سال است. لذا میزان صرفه جویی انرژی ناشی از نصب درایو حتما در طول زمان، هزینه خرید آن را جبران خواهد کرد.

 

 

10- درایو ها می توانند به صورت مستقل (standalone mode) کار کنند اما قابلیت های ارتباطی سطح بالایی نیز دارند. لذا برای استفاده در سیستم های خودکار، ارتباط ماشین با ماشین، اینترنت اشیاء  و  Industry 4.0  بسیار مناسب خواهند بود.

 

 

11 – میزان ذخیره انرژی ناشی از درایو های مورد استفاده در جهان  به میزان 500 تراوات ساعت (Terawatt hours) برآورد شده است.

 

 

12 – گفته میشود که بزرگترین درایو ساخته شده در دنیا ، درایوی است که به منظور آزمایش فضا پیما ها در یک تونل بادی غول پیکر ساخته شده توسط ناسا مورد استفاده قرار گرفته است. این درایو قادر به راه اندازی در سرعت صوت می باشد.