
مقدمه
کنترل دقیق سرعت و گشتاور، هدف اصلی استفاده از درایوهای صنعتی است. در بسیاری از فرآیندها، مانند کاغذسازی، نساجی و بستهبندی، دقت سرعت حیاتی است. درایو (VFD) با بهرهگیری از الکترونیک قدرت، فرمانی مستقیم بر روی موتورهای القایی اعمال میکند و سطح کنترلی را فراهم میکند که روشهای مکانیکی یا هیدرولیکی قادر به آن نیستند. در این مقاله بررسی میکنیم که درایو چگونه سرعت و گشتاور را تحت کنترل در میآورد.
سرعت موتور القایی مستقیماً به فرکانس ولتاژ اعمالی به آن بستگی دارد. درایو ابتدا برق AC شهر را به DC تبدیل میکند و سپس با استفاده از مبدلهای IGBT، آن را به AC با فرکانس قابل تنظیم تولید میکند. با تغییر فرکانس خروجی درایو، سرعت میدان دوار در موتور تغییر میکند و در نتیجه روتور با همان سرعت چرخش میکند. این قابلیت به اپراتور اجازه میدهد سرعت را از صفر تا ۲۰۰٪ (یا بیشتر) به صورت نامحدو تنظیم کند.
گشتاور موتور رابطه مستقیمی با جریان روتور دارد. درایوهای پیشرفته با استفاده از الگوریتمهای “کنترل برداری” (Vector Control یا Field Oriented Control)، جریان موتور را به دو بخش تقسیم میکنند: جریان تولید گشتاور و جریان تولید میدان مغناطیسی. درایو میتواند مستقلاً این دو را کنترل کند. این ویژگی باعث میشود که حتی در سرعتهای بسیار پایین (مثلاً ۱ هرتز)، گشتاور کامل موتور در دسترس باشد. این موضوع برای بالابرها و ماشینآلات سنگین بسیار مهم است.
درایوها اجازه میدهند که زمان شتابگیری (Ramp Up Time) و زمان توقف (Ramp Down Time) تنظیم شود. با تنظیم زمان Ramp مناسب، موتور به آرامی به سرعت دلخواه میرسد و از شوک مکانیکی به سیستم انتقال قدرت (کوپلینگ، تسمه، گیربکس) جلوگیری میکند. این ویژگی باعث افزایش عمر مکانیکی سیستم میشود و از ریسک شکستن محور موتور کاهش مییابد.
در بسیاری از کاربردهای صنعتی مانند نوار نقالهها، نیاز است که چند موتور دقیقاً با سرعت یکسان کار کنند. درایوها قابلیت “Master/Follower” دارند. درایو مستر سرعت را تعیین میکند و سایر درایوها (فالورها) با پیروی از سیگنال مستر، دقیقاً با همان گشتاور و سرعت کار میکنند تا همگامسازی کامل حفظ شود.
درایو صنعتی مغز متفکر سیستم حرکتی است. با کنترل دقیق سرعت و گشتاور، فرآیندهای تولید کیفیت بالاتری پیدا میکنند و تلفات انرژی کاهش مییابد. اگر پروژه شما به دقت و استحکام در حرکت نیاز دارد، استفاده از درایوهای با کنترل برداری پیشرفته بهترین انتخاب است. درایوها به شما قدرت میدهند تا موتور را مطابق نیاز خود، نه مطابق محدودیتهای شبکه برق، کنترل کنید.