نکات نصب درایو فرکانس متغیر

درایو فرکانس متغیر چیست ؟

درایو فرکانس متغیر ( Variable Frequency Drive ) که به اختصار VFD نامیده می شود، به زبان ساده نوعی کنترل کننده موتور است که با تغییر فرکانس و ولتاژ اعمال شده به الکتروموتور آن را به گردش در می آورد. درایو فرکانس متغیر با نام های درایو سرعت متغیر، درایو سرعت قابل تنظیم، درایو فرکانس قابل تنظیم، درایو AC، میکرودرایو و اینورتر نیز شناخته میشوند. همانطور که میدانید فرکانس  به طور مستقیم با سرعت موتور اربتاط دارد یا به عبارت دیگر هرچه فرکانس بیشتر باشد گردش موتور سریعتر و منجر به افزایش RPM می شود.

نحوه کارکرد درایو فرکانس متغیر به چه صورت است؟

برای درک اصول عملیات درایو فرکانس متغیر باید سه بخش اصلی دستگاه را بشناسید که شامل: یکسو کننده، باس DC و اینورتر است. ولتاژ منبع تغذیه جریان متناوب بر اساس موج سینوسی تغییر میکند زمانی که ولتاژ مثبت است در ک جهت جریان پیدا میکند و زمانی که ولتاژ منفی است جربان ئر جهت مخالف جریان پیدا میکند اینگونه باعث میشود مقدار زیادی انرژی مقادیر زیادی انرژی به طور موثر در فواصل دور منتقل شود.

اولین مرحله برای برای یک درایو AC فرکانس متغیر، مبدل است که شامل شش دیود می باشد و شبیه به شیرهای یک‌طرفه‌ای در سیستم‌های لوله‌کشی است. این دیودها فقط در یک جهت جریان را به گردش در می آورد و این جهت با استفاده از پیکان در دیود نشان داده میشود. مثلا زمانی که ولتاژ فاز A مثبت‌تر از ولتاژهای فاز B یا C باشد، دیود موردنظر باز می‌شود و جریان به گردش درمی‌آید و زمانی که فاز B مثبت‌تر از فاز A باشد، آنگاه دیود فاز B باز می‌شود و دیود فاز A بسته می‌شود و به همین صورت برای 3 دیود پیش میرود و با باز و بسته شدن هر دیود شش «پالس» جریان تولید می‌شود.

محتوا پیشنهادی : جهت مونتاژ تابلو برق در اصفهان کلیک کنید.

نحوه کارکرد درایو فرکانس متغیر

انواع درایو فرکانس متغیر

درست است که VFD ها سرعت یک موتور القایی AC را با تغییر ولتاژ تغذیه موتور و فرکانس توان کنترل می کنند، اما باید بگوییم همه ی آن ها از یک طرح استفاده نمیکنند. در زیر به چند مورد از طرح های اصلی VFD اشاره میکنیم :

• تعدیل شده با عرض پالس (PWM)
• اینورتر منبع جریان (CSI)
• اینورتر منبع ولتاژ (VSI)
• درایو بردار شار

محتوا پیشنهادی :  اگر قصد تعمیر تابلو برق در اصفهان را دارید این محتوا را از دست ندهید.

عوامل خراب شدن درایو فرکانس متغیر

• انتخاب نادرست محصول
• تنظیم پارامتر اشتباه
• وجود گرد و غبار و رطوبت
• اختلال یا صدای ناشی از VFD
• زمین ضعیف
• افزایش ولتاژ
• گرمای بیش از حد
• اتصالات غیر قوی
• آسیب دیدن اجزا
• جریان اضافه

محتوا پیشنهادی : جهت ارتباط با یکی از بهترین شرکت های فعال در زمینه فروش تابلو برق در اصفهان کلیک کنید.

نکات نصب درایو فرکانس متغیر :

نصب صحیح درایوهای فرکانس متغیر مستلزم توجه به عوامل حیاتی مانند مکان و محیط، اتصالات الکتریکی به زمین، ولتاژ تغذیه و وسایل حفاظتی است. بیش از 50 درصد خرابی های VFD در نتیجه نصب و راه اندازی نادرست است. به این ترتیب، می توانید با برنامه ریزی دقیق نصب درایو فرکانس متغیر خود قبل از شروع واقعی کار، از بسیاری از مشکلات جلوگیری کنید. چندین فاکتور کلیدی وجود دارد که باید برای اطمینان از نصب صحیح درایو فرکانس متغیر در نظر گرفته شود.

مراحل نصب VFD با مطالعه کامل کتابچه راهنمای VFD آغاز می شود. (این کتابی است که همیشه آن را کنار می گذاریم تا زمانی که مشکلی داشته باشیم و به پاسخ نیاز داشته باشیم). این راهنما اطلاعات مهمی در مورد دریافت، ذخیره سازی و برنامه ریزی برای نصب قبل از رسیدن تجهیزات به شما می دهد. تهیه چندین نسخه از کتابچه راهنمای کاربر، تمرین خوبی است. به نظر می رسد که آنها همیشه در آن خلاء بزرگ با سایر کتابچه های راهنما گم شده پایان می یابند. بهتر است با سفارش خود دفترچه راهنمای اضافی برای VFD تهیه کنید. ملاحظات کیفیت برق و خنک کننده خط : ملاحظات مهم بسیاری برای تمام تجهیزات الکترونیکی صنعتی وجود دارد. با این حال، دوتا از مهم ترین آنها خنک کننده و کیفیت برق خط است.

1) خنک کننده: درایوهای فرکانس متغیر باید در مکان هایی نصب شوند که حداکثر دمای محیط از 40 [درجه] و یا 104 [درجه] فارنهایت) تجاوز نکند. این یک درجه بندی دمای معمول برای اکثر درایو هااست. اگر نصب در محیط های دما بالاتری نیاز است ، ممکن است به درایو فرکانس متغیر مدل خاصی نیاز باشد.

 شما باید از نصب درایو ها در  نور مستقیم خورشید یا نزدیک منابع گرمای خارجی خودداری کنید زیرا این مکان ها معمولاً افزایش دما غیر قابل پیش بینی دارند. اگر باید درایوهای فرکانس متغیر را در چنین مناطقی نصب کنید، اقدامات لازم را برای تامین سرمایش لازم انجام دهید. خنک کننده مناسب هیت سینک درایو فرکانس متغیر برای عملکرد آن ضروری است. برد ها و موارد کنترلی نصب شده روی دیوار از یک “اثر دودکش” برای خنک کردن هیت سینک استفاده می کنند و باید روی یک سطح صاف، صاف و عمودی نصب شوند.

اگر قرار است یک درایو دیواری در حالت ایستاده نصب شود، باید تخته سه لا یا یک ورق فلز را به پشت دستگاه بچسبانید تا از خنک شدن اثر دودکش اطمینان حاصل شود. درایوهای فرکانس متغیر ایستاده بزرگتر به حداقل فاصله در اطراف خود نیاز دارند تا جریان هوای کافی در آنها به گردش درآید و خنک کننده کافی تضمین شود. ارتفاع بر قابلیت اتلاف گرما هیت سینک تأثیر می گذارد و اینورترها در مکان هایی در 3300 فوت (1000 متر) بالاتر از سطح دریا باید دمای آنها سریع کاهش یابد. یک قاعده کلی رایج این است که به ازای هر 1000 فوت بالاتر از سطح ارتفاع 3300 فوت، 2 درصد کاهش توان دفع حرارت وجود دارد.

نکات نصب درایو فرکانس متغیر

2) کیفیت برق خط تغذیه: ولتاژ خط (تغذیه) به ورودی VFD نباید مثبت یا منفی 10٪ تغییر کند زیرا اکثر VFD ها از طریق یک خطای محافظ قطع می شوند. این پایداری ولتاژ باید در هنگام عملکرد VFD در نظر گرفته شود و افت ولتاژ باید برای دوره های طولانی محاسبه شود.

اغلب سیگنال های کنترل خارجی برای راه اندازی/توقف و کنترل سرعت درایو فرکانس متغیر استفاده می شود. انواع سیگنال کنترل بسته به برنامه کاربردی می تواند متفاوت باشد. داشتن مدار کنترل 115 ولت یا 24 ولت برای دستورات استارت و سیگنال 4-20 میلی آمپر یا 0-5 ولت برای کنترل سرعت به کار میرود. این سیگنال های کنترلی باید مستقل از یکدیگر و همچنین جدا از هر سیم کشی برق اجرا شوند. نویز های القا شده می توانند در رفتار VFD اختلال ایجاد کنند که عیب یابی آن بسیار دشوار است.

کیفیت برق خط تغذیه

سایر ملاحظات نصب درایو فرکانس متغیر ملاحظات نصب دیگری برای درایوهای فرکانس متغیر وجود دارد. اینها شامل اتصالات الکتریکی، زمین، حفاظت از خطا، حفاظت موتور و پارامترهای محیطی مانند رطوبت است.

1) اتصالات الکتریکی: اندازه و نصب وایرینگ و کابل کشی درایو فرکانس متغیر و هادی بار باید با NEC و سایر کدهای محلی مناسب مطابقت داشته باشد.

 2) اتصال به زمین: برای عملکرد ایمن و قابل اعتماد، تمام درایوهای فرکانس متغیر باید به درستی زمین شوند. این معمولاً مستلزم این است که یک هادی اتصال به زمین به یک مکان اتصال زمین تک نقطه ای بازگردانده شود، که معمولاً برای قرار گرفتن در سرویس انتخاب می شود. علاوه بر این، یک هادی اتصال زمین باید از موتور به ترمینال زمین داخلی درایو فرکانس متغیر بازگردانده شود. این زمین مستقیم موتور به درایو فرکانس متغیر برای به حداقل رساندن تداخل و برای عملکرد صحیح عملکرد حفاظت از خطای زمین VFD مورد نیاز میباشد.

3) حفاظت از خطا: بسیاری از درایوهای فرکانس متغیر دارای حفاظت اتصال کوتاه (معمولاً به صورت فیوز) هستند که قبلاً توسط سازنده نصب شده است. معمولاً این مورد در اینورترهای باتوان بزرگتر است. درایو های کوچکتر (1/3 تا 5 اسب بخار) معمولاً به حفاظت فیوز خارجی نیاز دارند. در هر صورت، انتخاب و اندازه این فیوزها برای محافظت از نیمه هادی ها در صورت بروز خطا بسیار مهم است. هنگام نصب یا تعویض فیوزها برای درایو فرکانس متغیر، توصیه های سازنده باید رعایت شود. مطمئن شوید که فیوزهای گشتاور پیچ و مهره را مطابق با مشخصات سازنده در جای خود قرار دهید تا در صورت بروز خطا از عملکرد سریع فیوزها اطمینان حاصل کنید

4) حفاظت موتور: همه موتورها نیاز به حفاظت اضافه بار دارند. رایج ترین روش استفاده از سیستم رله جریان اضافه موتور است که از هر سه فاز محافظت می کند و در برابر تک فاز محافظت می کند. این نوع حفاظت به شرایط جریان بیش از حد موتور با بار اضافه پاسخ می دهد، اما شرایط دمای بیش از حد را تشخیص نمی دهد.

حفاظت موتور

موتوری که با سرعت های کاهش یافته کار می کند خنک کننده کمتری خواهد داشت. در نتیجه ممکن است به دلیل شکست حرارتی عایق سیم پیچ موتور از کار بیفتد.

مقاله پیشنهادی : دلیل نیاز به رله ایمنی در مدار ایمنی

بنابراین، حفاظت بهینه برای یک موتور، حسگر حرارتی سیم‌پیچ‌های موتور است. سپس این سنسور با مدار کنترل درایو فرکانس متغیر سری  می شود. این سنسور حفاظتی برای هر موتوری که قرار است برای مدت زمان طولانی در سرعت های پایین کار کند به شدت توصیه می شود.

5) رطوبت: مانند تمام تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی، رطوبت بالا و اتمسفر خورنده نگران کننده است. VFD باید تا حد امکان در مکانی غیر خورنده با رطوبت محیطی بین 0 تا 95 درصد غیر متراکم نصب شود. مکان نصب درایو فرکانس متغیر:شاسی درایو فرکانس متغیر در نظر گرفته شده است که در محفظه ای به نام تابلو برق باسیستم خنک کاری مناسب نصب شود. فاز های خط ورودی و خروجی درایو فرکانس متغیر باید در داخل تابلو برق مجاور یا در زیر شاسی درایو فرکانس متغیر نصب شوند.

کنسول کنترل جدا از شاسی VFD است و برای عملکرد راحت در روی درب محفظه تابلو نصب می شود. ممکن است برای جلوگیری از آسیب به بخش هیت سینک در برخی از محیط ها، حفاظت مکانیکی لازم باشد. درایو فرکانس متغیر برای استفاده در محیط با درجه آلودگی 21 طراحی شده است. کنترلر دمای تابلو و کاربر مسئول تأمین و نگهداری این درایودر داخل محفظه تابلو هستند. درایو فرکانس متغیر باید روی یک سطح عمودی بدون لرزش، دور از منابع تابش گرما نصب شود. درایو فرکانس متغیر را در نور مستقیم خورشید یا روی سطح داغ نصب نکنید.درایو فرکانس متغیر باید به صورت عمودی نصب شود. هیچ جهت نصب دیگری قابل قبول نیست.

اگر VFD در داخل محفظه دیگری نصب شده باشد، اتلاف کل گرما و در نتیجه افزایش دما در محفظه باید مجاز باشد.محل نصب و محیط باید دسترسی ایمن و شرایط کار را برای پرسنل خدمات فراهم کند. درایو فرکانس متغیر را در “فضاهای محدود” نصب نکنیددر محفظه به جز در صفحه گلند سوراخ کاری نکنید.قبل از سوراخ کردن سوراخ کابل، صفحه گلند را بردارید.اجازه ندهید براده های فلزی یا هر ماده رسانای دیگری وارد محفظه درایو شود زیرا ممکن است آسیب ببیند.

تکمیل نصب نصب یک درایو فرکانس متغیر هیچ تفاوتی با هر نوع کنترل موتور دیگری ندارد. عقل سلیم، همراه با خطوط راهنمای سازنده و رعایت الزامات کد مناسب، تنها چیزی است که لازم است. در این مرحله از زمان احتمالاً می خواهید درایو فرکانس متغیر را روشن کنید و آن را آزمایش کنید.

مقاله پیشنهادی : راهنمای عملی کامل برنامه نویسی زیمنس تیا پورتال

بس کن… این کار را نکن!!!! اکثر خرابی های کشنده درایو فرکانس متغیر در همین لحظه رخ می دهد.برای راه اندازی ایمن و صحیح درایو فرکانس متغیر باید یک روش راه اندازی دنبال شود. اگر نصب توسط پیمانکاران خارجی انجام شود، باید یک اخطار در درایو فرکانس متغیر درج شود: راه اندازی فقط توسط پرسنل الکتریکال.