کاربردی

راهنمای نصب و راه اندازی درایو (اینورتر)

مقدمه:

امروزه ارتقای تکنولوژی و مکانیزه کردن تجهیزات مختلف از نکات مهمی است که بشر به آن می پردازد. تقریباً هرجایی که نیاز به حرکت دورانی( چرخش) هست موتورالکتریکی نیز وجود دارد؛ این امر جایگاه ویژه الکتروموتورها در صنعت را نشان می‌دهد و ما ناگزیر هستیم برای هوشمند کردن، مکانیزه کردن و اتوماسیون کردن فرایندهای صنعتی سرعت و سایر مولفه های این الکتروموتورها را تحت کنترل داشته باشیم. به لطف جهش بزرگ علمی که در صنعت الکترونیک قدرت شکل گرفت، یکی از مهمترین اختراعات انسان در عصر صنعتی معاصر به نام  درایو (اینورتر) پا به عرصه کنترل فرآیند های صنعتی گذاشت که نقش تاثیر گذاری در مکانیزه کردن کارها داشته است. درایوها دارای مزایای بسیاری هستند و انواع مختلفی دارند؛ ساختار کلی آن ها شبیه به هم می باشد و نصب و راه اندازی آنها قالباً از یک اصول پیروی می‌کند و تفاوت‌ها در قابلیت‌ها و امکاناتی است که در اختیار کاربر قرار می‌دهد.

با توجه به مطالب مطرح شده کارشناسان شما در مجموعه الکتروسامه مقاله ای تحت عنوان راهنمای نصب و راه اندازی درایوهای صنعتی را آماده کرده اند تا در آن علاوه بر اشاره به نکته مهم در نصب و راه اندازی درایو ها، پارامتر های مهم و اساسی در اینورتر ها را هم به شما عزیزان معرفی کنند.

توصیه ما به شما عزیزان این است که تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

**در صورت لزوم به منظور نصب و راه اندازی درایو(اینورتر) و سافت استارتر می توانید به صورت تلفنی یا حضوری از راهنمایی های کارشناسان فنی مجموعه الکتروسامه استفاده نمایید.** 

مراحل انتخاب صحیح درایو

اولین موردی که در انتخاب درایو (اینورتر) باید به آن توجه کرد مشخصات الکتروموتوری است که درایو قصد کنترل آن را دارد. ولتاژ کاری و فرکانس از مهمترین پارامترهای می باشد که باید بین موتور و اینورتر همسان باشد و نیز توصیه میکنیم همواره توان درایو (اینورتر) یک پله بالا تر از توان موتور انتخاب شود. به عنوان مثال انتخاب یک درایو ۳۰ کیلووات برای یک موتور ۹۰ کیلووات نابود کردن سرمایه و انتخاب یک درایو ۹۰ کیلووات برای یک موتور ۳۰ کیلووات هزینه کرد اضافی می باشد.

دومین موردی که در انتخاب اینورتر (درایو) باید به آن توجه کرد محیطی است که درایو قرار است در آنجا قرار گیرد. به همین منظور با توجه به نوع محیط کاری، درایو مناسب را می بایست انتخاب کرد. معمولاً در دفترچه راهنمای اینورتر ها، نوع IP (آی پی (Ingress Protection) درجه حفاظت تجهیزات در مقابل ورود گرد‌ و‌ خاک ،آب و رطوبت را بیان می‌کند) و سایر مشخصات کاری دستگاه ذکر شده است که می توان با مطالعه آن مناسب ترین انتخاب را با توجه به محیط کاری دستگاه داشت. از مهمترین عوامل محیطی که قبل از انتخاب اینورتر باید به آن توجه داشت میزان رطوبت محیط، نور آفتاب، میزان گرد و غبار، ارتفاع نصب و درجه حرارت محیط می باشد.

پس از انتخاب درایور مناسب و آگاهی از محیط کاری آن به نحوه نصب آن می پردازیم.

 آماده سازی محل نصب اینورتر

در هنگام نصب درایو توصیه می شود حتی الامکان اینورتر (درایو) را داخل تابلوی مجزا نصب کنید. زیرا تابلوها از خطرات موجود مانند برق گرفتگی اپراتور و آسیب رسیدن ناشی از خطرات محیطی به دستگاه جلوگیری کرده و همچنین به علت وجود فن و دریچه هوا درون این تابلوها می توانید دمای کاری دستگاه و رطوبت آن را تا حد قابل توجهی کنترل کنید.

نکته مهم: اینورتر ها در زمان کار کردن بسیار گرم می شوند، بنابراین به هنگام نصب اینورتر مخصوصا زمانی که بیشتر از یک دستگاه می باشد باید به فاصله آن از همدیگر و همچنین فاصله آن از دیواره تابلو یا محل نصب توجه ویژه ای کرد. این حداقل فواصل با توجه به نوع درایو متفاوت می باشد در نتیجه  بهتر است درهنگام نصب به دفترچه راهنمای درایو مورد نظر خود مراجعه نمایید.

چند نمونه از چگونگی نحوه نصب درایو:

نصب و راه اندازی درایو آگر الکترونیک

راهنمای نصب و راه اندازی درایو اینورتر اینوت

سیم کشی اینورتر

سیم کشی اینورتر ها به دو بخش مدار فرمان و مدار قدرت تقسیم بندی می شود.

مدار فرمان : قسمت فرمانی و کنترلی مدار می باشد که از ولتاژها و جریان های کم برای کنترل سیستم استفاده می کند.

مدارات فرمان اینورتر ها با توجه به نوع کارکرد و ارتباطات می تواند در تعداد ورودی/خروجی های دیجیتال و آنالوگ، ورودی/خروجی های فرکانس بالا و نیز پورت‌های شبکه با یکدیگر تفاوت داشته باشد. می توان گفت امکان دارد بسته به نوع کاربری از ده ها و حتی صدها وایرینگ (سیم بندی) برای کنترل الکتروموتور توسط اینورتر استفاده شود پس بهتر است برای آگاهی بیشتر با توجه به نوع کاربرد خود به دفترچه راهنما اینورتر مراجعه کنید.

مدارات قدرت : وظیفه رساندن برق به الکتروموتور و اینورتر را دارد.

از آنجا که سیم کشی مدارات قدرت تقریباً در تمامی درایو ها شبیه به یکدیگر می باشد، در ادامه به آموزش نحوه سیم کشی اینورتر و موتور در بخش قدرت می پردازیم.

سیم کشی مدار قدرت اینورتر:

مدار قدرت درایوها را می توان به دو بخش سیم کشی قبل از اینورتر (منبع تغذیه تا ورودی درایو) و سیم کشی اینورتر تا موتور (خروجی درایو به موتور) تقسیم بندی کرد که در ادامه به نحوه سیم کشی هرکدام می پردازیم.

نکته1: قبل از توضیح باید به این نکته توجه کرد،  یکی از خطراتی که در این بخش وجود دارد خطای اتصال کوتاه است که می تواند باعث به وجود آمدن خطرات جبران ناپذیری  شود. پس قبل از اتصال کابل های قدرت به دستگاه حتماً از خاموش بودن منبع تغذیه( ولتاژ ورودی) اطمینان حاصل کنید.

نکته 2: مدارات حفاظت الکتریکی و همچنین اندازه کابل باید با توجه به جداول استاندارد موجود در دفترچه راهنمای درایو انتخاب و استفاده شود .

نکته 3: حتما در هنگام نصب به ترمینال های ورودی و خروجی درایو توجه کنید زیرا اتصال اشتباه ورودی و خروجی درایو منجر به آسیب جدی به دستگاهتان خواهد شد.

دو نمونه از ترمینال بخش قدرت درایو شرکت های دلتا و پرتو صنعت:

ترمینال قدرت اینورتر دلتا ترمینال قدرت اینوتر پرتو صنعت

سیم کشی قبل از اینورتر (منبع تغذیه تا ورودی اینورتر)

سیم کشی قبل از اینورتر دارای اهمیت زیادی است؛ در تمامی اینورتر ها از منبع تغذیه تا ورودی اینورتر بسته به نوع توان دستگاه می تواند تجهیزاتی قرار گیرد که این نوع تجهیزات باید با دقت  انتخاب شوند. ما در اینجا چند نمونه از تجهیزات جانبی معرفی شده در دفترچه درایو های مختلف را انتخاب کردیم که به توضیح هر بخش در ادامه خواهیم پرداخت.

نمونه ای از چگونگی قرارگیری لوازم جانبی ما بین منبع تغذیه و ورودی درایو:

تجهیزات جانبی درایو اینورتر ls تجهیزات جانبی درایو اینورتر ایرانی

کلید مینیاتوری (MCB) و کلید اتوماتیک کامپکت (MCCB) :

یکی از مهمترین تجهیزات ایمنی که می بایست در مدار قرار داشته باشد کلیدهای مینیاتوری و کلیدهای اتوماتیک کامپکت است. وظیفه  اصلی این دو المان محافظت از مدار در برابر اضافه جریان می باشد، اضافه جریانی که در صورت وقوع، علاوه بر آسیب رسیدن به دستگاه منجر به آتش سوزی نیز می شود.

از مهم ترین تفاوت بین دو قطعه می توان به موارد زیر اشاره کرد

  • رنج جریانی:

کلیدهای مینیاتوری (MCB) با شدت جریان کمتر از 100 آمپر تولید می شوند و دارای ویژگی تریپ (قطع) قابل تنظیم نیستند. بنابراین این نوع از کلیدها به طور کلی در مدارهای جریان پایین کاربرد دارند.

کلیدهای کامپکت (MCCB) در رنج جریانی 100 تا حدود 2500 آمپر رتبه بندی می شوند و دارای ویژگی تنظیم جریان عملکرد کلید (تریپ قابل تنظیم) می باشد و به طور کلی در مدارهای جریان بالا کاربرد دارند.

  • نوع حفاظت:

کلیدهای مینیاتوری فقط دارای حفاظت الکتریکی می باشند بدین گونه که MCB ها تنها در صورتی که خطای اتصال کوتاه رخ دهد مدار را قطع خواهند کرد (برای کلیدهای مینیاتوری نیز حفاظت حرارتی وجود دارد ولی به دلیل نداشتن قابلیت تنظیم و همچنین عملکرد غیر دقیق آن ها در یک بازه برای انتخاب بارهای حساس استفاده نمی شود) ولی کلیدهای اتوماتیک کامپکت می توانند هر دو نوع حفاظت حرارتی و الکتریکی را برای بار ایجاد کنند.

با توجه به قابلیت های ذکر شده استفاده از کلیدهای مینیاتوری برای بارهای موتوری به شدت محدود است و تنها برای بارهای کوچک قابل استفاده میباشد.

  • قدرت قطع:

معمولاً کلیدهای مینیاتوری با قدرت قطع، تا رنج 15KA ساخته می شوند اما در مقابل، قدرت قطع کلیدهای اتوماتیک معمولا بالای 15KA کیلو آمپر است و برای بعضی رنج ها تا 70 الی 100 کیلو آمپر نیز می رسد. به علت محدودیت قدرت قطع در کلیدهای مینیاتوری استفاده از آنها برای بارهایی که نیاز به قدرت قطع بالا دارند (بارهای غیر اهمی مانند موتورها) محدود می شود.

کنتاکتور :

عمدتاً در مدارات قدرت از کنتاکتور استفاده می شود تا به کمک آن تغذیه ورودی به درایو (اینورتر) را خاموش و روشن کنیم.

راکتور AC و DC :

وجود این راکتور ها موجب می شود که کسینوس فی یا ضریب توان ورودی درایو افزایش یابد که این امر باعث میشود اینورتر (درایو) در توان بالا کارکرد بهتری داشته باشد. همچنین یکی از دلایل مهم استفاده از راکتور ها کاهش نویز و هارمونیک در سیستم ها می باشد، زیرا به خاطر وجود IGBT در ساختار درایو و انجام سریع عملیات کلیدزنی توسط آنها (تا 16KHz) ذاتا هارمونیک شدیدی توسط درایوها ایجاد میشود.

سیم کشی خروجی اینورتر تا موتور

در این مرحله کابل انتخابی را که یک طرف آن به ترمینال های خروجی درایو متصل است را به موتور وصل کنید. برای تعیین روش سربندی (ستاره یا مثلث) با توجه به ولتاژ درج شده بر روی پلاک موتور سربندی آن را انجام دهید.

معمولا موتورهای سه فاز دو ولتاژه هستند به این معنی که با توجه به نحوه اتصال آنها (ستاره یا مثلث) ولتاژ آنها نیز متفاوت است. بنابراین با توجه به ولتاژ موجود باید نحوه اتصال را انتخاب کنید. پس از تعیین نوع سربندی سیم ها را به ترمینال های مربوطه بسته و کاملا محکم کنید.

در این قسمت نیز با توجه به نوع کاربری و فاصله درایو تا موتور تجهیزاتی مانند فیلتر و… ما بین درایو و موتور قرار می گیرند که باید آنها را به درستی انتخاب و نصب نمایید.

در این مرحله درایو آماده راه اندازی می باشد، پس از اینکه سیستم را یک بار به طور کامل کنترل کردید با وصل تغذیه میتوانید درایو (اینورتر) را راه اندازی کنید.

نکاتی که در هنگام راه اندازی اینورتر (راه اندازی درایو) باید به آن توجه کرد:

قبل از راه اندازی درایو بهتر است با توجه به نوع کاربرد دستگاه، پارامترهای آن تنظیم شود. این پارامتر ها در دفترچه راهنمای دستگاه وجود دارد و شما می توانید با مراجعه به آن تنظیمات اولیه آن را انجام دهید. ولی به صورت کلی و مشترک در کلیه اینورتر ها چند پارامتر مهم  وجود دارد که ما در ادامه به توضیح هر کدام از آنها  می پردازیم.

پارامتر ولتاژ نامی:

اینورتر می تواند موتورهایی با ولتاژ های نامی مختلف را کنترل کند. بنابراین شما می بایست ولتاژ روی پلاک موتور را در این پارامتر وارد کنید.

نکته : در ایران ولتاژ استاندارد معمولاً ۴۰۰ ولت سه فاز می‌باشد .

پارامتر فرکانس نامی:

معمولاً موتورها یک فرکانس نامی دارند که بر روی پلاک آنها درج شده است، با مشاهده فرکانس نامی روی پلاک و وارد کردن آن در پارامتر مربوطه این قسمت را تنظیم کنید.

نکته: در ایران فرکانس استاندارد ۵۰ هرتز می باشد.

پارامتر جریان نامی:

جریان نامی موتور از مهمترین مقادیری است که در درایو باید تنظیم شود تا بتواند کنترل بهتری روی الکتروموتور انجام دهد. راحت ترین راه برای دانستن جریان نامی، پلاک موتور می باشد در صورت نبود جریان نامی بر روی پلاک موتور می توانید با استفاده از توان موتور، جریان نامی را محاسبه کنید. درایور از این پارامتر برای ایجاد توابع حفاظتی و ایجاد مدل مناسب  برای کنترل دقیق موتور استفاده می کند .

روش کنترلی درایو:

به طور کلی در درایوها روش های کنترلی مختلفی وجود دارد. این روشها عموما شامل روش کنترل برداری و اسکالر V/F می باشد و بسته به نوع کاربرد متفاوت است در نتیجه شما می بایست با شناخت دقیق سیستم این پارامتر را به درستی تنظیم کنید.

پارامتر حداکثر سرعت (Maximum speed) و حداقل سرعت (Minimum speed):

درایو توانایی آن را دارد تا از مرجع سرعت خود هر فرمان سرعتی را دریافت کند. امکان دارد شما از درایو بخواهید با سرعت ۲۰۰ یعنی ۴ برابر سرعت یک موتور عادی به چرخش در بیاید در صورتی که بدون داشتن دانش کافی این کار صورت بگیرد امکان دارد مشکلات زیادی برای موتور و درایو به وجود بیاید. در نتیجه باید یک محدودیت سرعت برای این پارامترها تعیین شود تا از آسیب رسیدن به درایو و علی الخصوص موتور جلوگیری شود و سرعت درایور از بازه تعیین شده خارج نشود.

حداکثر و حداقل سرعت برای کاربری های مختلف متفاوت است پس می بایست با توجه به کاربری مورد نظر این پارامترها به درستی تنظیم شود.

پارامترهای زمان شتاب گیری مثبت (Acceleration time) و زمان شتابگیری منفی(Deceleration time):

این پارامتر مشخص میکند که درایو با چه شتابی سرعت خود را تغییر دهد .

با فرض اینکه فرکانس تنظیمی در درایو 50 هرتز باشد تعریف این پارمتر ها به صورت زیر است

زمان شتابگیری مثبت : مدت زمانی است که (به ثانیه) درایو از 0 هرتز به 50 هرتز می رسد.

زمان شتابگیری منفی : مدت زمانی است که (به ثانیه) درایو از 50 هرتز به 0 هرتز می رسد.

به عنوان مثال اگر شما پارامتر زمان شتابگیری مثبت را ۲۰ ثانیه و زمان شتاب گیری منفی را روی 10 ثانیه تنظیم کنید، درایو در مدت زمان 20 ثانیه از 0 هرتز به 50 هرتز می رسد و در مدت زمان 10 ثانیه از 50 هرتز به 0 هرتز می رسد.

مقدار مناسب این پارامتر کاملا به نحوه کاربرد بستگی دارد.

به عنوان مثال در یک پله برقی باید افزایش سرعت به قدری آهسته باشد تا باعث سقوط افراد روی پله در هنگام حرکت نشود.

نکته:در سیستم هایی که دارای بار زیادی می باشد تنظیم مقادیر زمانی خیلی کم در این دو پارامتر ممکن است باعث به وجود آمدن خطای اضافه بار شود در نتیجه شما می بایست با توجه به نوع کاربرد مقدار مناسب این دو پارامتر را انتخاب کنید.

حدود جریان الکتریکی:

حدود یا بازده جریان، گشتاور استارت موتور را مشخص می‌کند. اگر با توجه به نوع کاربرد نیاز است گشتاور در شروع حرکت بالا باشد، در بیشتر درایوها مقدار 180درصد در تنظیمات به‌عنوان حداکثر مقدار گشتاور راه اندازی ارائه می‌شود.

عواملی که باید در انتخاب درست این پارامتر به آن توجه شود عبارتند از:

  1.  تحمل جریان حد بالای موتور (FLA موتور) که این مقدار در توان ها و مدل های مختلف متفاوت می باشد.
    تحمل حد بالای جریان که مقدار آن به درصد می باشد عبارتند از جریانی که اینورتر می توانند در زمانی مشخص آن را تحمل نماید.
    به عنوان مثال شما با تنظیم این عدد روی 150% در مدت زمان 60 ثانیه به موتور اجازه می دهید تا 50 درصد  بیشتر از جریان تنظیم شده اصلی (عمدتا جریان روی پلاک موتور) در مدت زمان مشخص آن جریان را تحمل کند.
  2. نوع بار از نظر کاربری مانند ( فن، پله برقی، نوارنقاله، آسانسور و غیره)
    در نهایت در انتخاب این پارامتر بسته به نوع کاربری باید نهایت دقت صورت پذیرد تا از بروز آسیبهای احتمالی جلوگیری شود.

تقویت گشتاور شروع (Starting torque boost):

زمانی که بار الکتریکی،گشتاور اولیه بالایی داشته باشد تقویت موتور و افزایش گشتاور انجام میشود. این ویژگی باید با حساسیت زیادی مورد استفاده قرار گیرد تا از به وجود آمدن شار بیش از اندازه موتور در سرعت های پایین جلوگیری شود. در واقع وقتی این پارامتر بیش از اندازه بالا انتخاب شود باعث میشود تا موتور بیش از حد استاندارد گرم شود. با شناخت دقیق سیستم و نوع بار این پارامتر را تنظیم کنید.

تنظیم اتوماتیک پارامترهای موتور (Auto tuning) :

یکی از مهمترین قسمت های تنظیمی درایو، پارامتر تنظیم اتوماتیک پارامترهای موتور می باشد. در صورتی که درایو مورد نظر ما توانایی تنظیم خودکار (Auto tuning) را به درستی داشته باشد این کار باعث می شود راندمان الکتروموتور افزایش یابد و عملکرد آن بهتر شود.

گاهی مشاهده شده است برخی از درایوهای موجود در بازار توانایی انجام اتوتیون کردن را به خوبی ندارند پس به شما توصیه می شود در صورت اینکه قصد انجام این کار را دارید در انتخاب نوع درایو خود دقت لازم را داشته باشید.

سخن پایانی :

در این مقاله سعی شد اصول اولیه نصب و راه اندازی درایو و تنظیم پارامترهای اساسی آن آموزش داده شود تا شما بتوانید متناسب با کاربرد خود، درایو (اینورتر) مناسب را تهیه و آن را راه اندازی کنید.

برای بالا بردن سطح دانش خود در مورد درایو (اینورتر) به شما پیشنهاد می شود سایر مقالات موجود در سایت که توسط متخصصین با تجربه شما در مجموعه الکتروسامه تهیه و آماده شده است را مطالعه و بررسی کنید.

author-avatar

درباره رضا فلاح

رضا فلاح دارای مدرک کارشناسی مهندسی برق-الکترونیک می باشد.وی علاقه مند به حوزه های الکترونیک و اتوماسیون صنعتی بوده و در پروژه های متعدد مرتبط با این حوزه ها سابقه فعالیت دارد و هم اکنون در مجموعه الکتروسامه مشغول به کار است.

یک نظر در “راهنمای نصب و راه اندازی درایو (اینورتر)

  1. محمد رضائي گفت:

    با سلام بسيار عالي و مفيد بود جناب آقاي فلاح موفق وپيروز باشيد

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *