در دنیای امروزه، انتخاب درست تجهیزات صنعتی میتواند تفاوت بزرگی در عملکرد و بهرهوری سیستمها ایجاد کند. یکی از این تجهیزات کلیدی، اینورترها هستند که نقش مهمی در کنترل و بهینهسازی عملکرد موتورهای الکتریکی دارند؛ اما چگونه میتوان اینورتر مناسب را انتخاب کرد؟ نحوه انتخاب اینورتر مناسب میتواند تأثیر مستقیمی بر کارایی و عمر مفید سیستمهای صنعتی داشته باشد. انتخاب نادرست میتواند به مشکلات عملکردی و هزینههای اضافی منجر شود، بنابراین درک عمیق از ویژگیها و نیازهای پروژه، برای انتخاب هوشمندانه و کارآمد اینورترها ضروری است.
چرا راهنمای خرید انتخاب درایو مناسب اهمیت دارد؟
انتخاب صحیح درایو در پروژهها بسیار حیاتی است، چرا که میتواند به عملکرد بهینه سیستم و جلوگیری از مشکلات جدی کمک کند. برای درک اهمیت این موضوع، به مثال زیر توجه کنید:
فرض کنید در خط تولید لوله، از دستگاه اکسترودر (Extruder) با الکتروموتور ۱۵ کیلووات برای چرخاندن ماردون استفاده میکنید. اگر برای این الکتروموتور یک درایو ۱۵ کیلووات تنها براساس توان برگزینید، ممکن است با مشکلی مواجه شوید. مثلا هنگامی که دستگاه روشن شده و مواد وارد سیلندر میشوند، درایو ممکن است خطای اضافه بار (Overload) دهد و دستگاه متوقف شود.
در این شرایط به نظر نمیرسد که درایو خراب یا موتور دارای عیب باشد. مشکل از انتخاب نادرست درایو ناشی میشود. اکسترودر دستگاهی است که نیاز به گشتاور ثابت و بالا دارد و موتور آن در مقایسه با یک موتور معمولی ۱۵ کیلووات، جریان بیشتری از درایو میکشد. بنابراین، باید درایوی انتخاب کنید که توانایی تأمین این جریان را داشته باشد. این مثال نشان میدهد که انتخاب صحیح درایو نه تنها براساس توان موتور، بلکه با توجه به نیازهای خاص دستگاه و شرایط کاری، اهمیت زیادی دارد. راهنمای خرید دقیق و اصولی برای انتخاب درایو مناسب میتواند به بهبود عملکرد، کاهش خرابیها و افزایش عمر مفید سیستمها کمک کند.
۱۰ فاکتور مهم در انتخاب درایو مناسب برای موتور
برای اینکه بتوانیم بهترین اینورتر را انتخاب کنیم، بهتر است چند پارامتر مهم را درنظر بگیریم که در ادامه هریک را توضیح دادهایم:
۱- ویژگی های شبکه برق
هنگام انتخاب اینورتر مناسب، توجه به ویژگیهای شبکه برق یکی از فاکتورهای مهم و تعیینکننده است. برای اطمینان از عملکرد صحیح و بهینه سیستم، باید به موارد زیر دقت کنید:
- نوع برق ورودی
- ولتاژ شبکه
- توان موتور و جریان بار کامل که باید برابر یا بیشتر از توان الکتروموتور باشد.
۲- نوع برق ورودی تک فاز و سه فاز
در انتخاب و خرید اینورتر مناسب، توجه به نوع برق ورودی بسیار اهمیت دارد. در شبکههای صنعتی ایران، برق AC به دو دسته اصلی تکفاز و سهفاز تقسیم میشود. انتخاب صحیح اینورتر باید متناسب با نوع برق ورودی انجام شود. برای مثال اگر در کارگاهی تنها برق تکفاز موجود باشد و به راهاندازی موتور سهفاز نیاز داشته باشید، باید از اینورترهای تبدیل تکفاز به سهفاز استفاده کنید. این انتخاب به تضمین عملکرد صحیح و بهینه سیستم کمک کرده و از مشکلات احتمالی جلوگیری میکند.
۳- ولتاژ شبکه
ولتاژ شبکه یکی از عوامل مهم در انتخاب اینورتر است و باید به دقت بررسی شود. ولتاژهای استاندارد در کشورهای مختلف متفاوت است؛ در کشور ما ولتاژهای استاندارد شامل ۲۲۰-۲۳۰ ولت تکفاز و ۳۸۰-۴۰۰ ولت سهفاز هستند، درحالی که در برخی کشورهای دیگر، ولتاژهای استاندارد ممکن است ۱۱۵ ولت تکفاز یا ۲۲۰ ولت سهفاز باشند.
برای درک اهمیت توجه به ولتاژ شبکه به مثال زیر توجه کنید: فرض کنید قصد دارید موتوری را در شبکه سهفاز ۳۸۰ ولتی راهاندازی کنید، اما بدون توجه به ولتاژ شبکه، اینورتری با ولتاژ ۲۲۰ ولت انتخاب کردهاید. در این صورت پس از انجام سیمکشی و اتصال برق، ممکن است با صداهای ناشی از خرابی مدارهای ورودی اینورتر مواجه شوید و دستگاه آسیب ببیند. بنابراین، برای جلوگیری از مشکلات احتمالی و آسیب به تجهیزات، انتخاب اینورتر باید مطابق با ولتاژ شبکه مورد استفاده باشد.
نوع برق ورودی | نوع اینورتر | الکتروموتور |
---|---|---|
۲۲۰ ولت تکفاز | تکفاز به تکفاز | ۲۲۰ ولت تکفاز |
تکفاز به سه فاز | ۲۲۰ ولت سه فاز | |
تکفاز به سه فاز ۳۸۰ ولت | ۳۸۰ ولت سه فاز | |
۳۸۰ ولت سه فاز | سه فاز به سه فاز | ۳۸۰ ولت سه فاز |
۴- توجه به المان های موتور
در انتخاب اینورتر برای الکتروموتور، توجه به چند پارامتر کلیدی موتور ضروری است:
توان موتور: توان اینورتر باید همتناسب یا بالاتر از توان الکتروموتور باشد. به عنوان مثال برای یک الکتروموتور با توان ۱۱ کیلووات، نمیتوان از اینورتر با توان ۷.۵ کیلووات استفاده کرد. اینورتر باید به اندازه ۱۱ کیلووات یا بیشتر باشد تا بتواند نیازهای موتور را تامین کند.
جریان بار کامل (FLA): جریان خروجی اینورتر باید بیشتر از جریان نامی الکتروموتور باشد تا از تأمین جریان کافی برای بار کامل اطمینان حاصل شود. این امر به جلوگیری از مشکلات عملکرد و آسیب به تجهیزات کمک میکند.
سرعت موتور: سرعت موتور نیز در انتخاب اینورتر تأثیرگذار است. برای موتورهای با دور بالا مانند اسپیندلها، باید فرکانس اینورتر به درستی انتخاب شود.
۵- انتخاب اینورتر مناسب برای موتور با توجه به نوع بار
برای انتخاب اینورتر مناسب برای موتور، باید نوع بار و نیازهای خاص آنرا درنظر گرفت. بارها به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
گشتاور ثابت: این بارها با تغییر سرعت دچار تغییر در گشتاور نمیشوند و معمولاً جریان زیادی مصرف میکنند. مثالهایی از این بارها شامل کانوایرها، جرثقیلها و آسانسورها هستند. برای این نوع بارها، باید اینورترهایی را انتخاب کرد که توانایی تأمین گشتاور ثابت و مناسب برای بارهای سنگین را داشته باشند.
گشتاور متغیر: این بارها با تغییر سرعت، گشتاور آنها نیز تغییر مییابد. فنها، پمپها و دمندهها ازجمله بارهای گشتاور متغیر هستند. برای این نوع بارها، انتخاب اینورتر باید براساس توانایی آن در مدیریت تغییرات گشتاور و تأمین نیازهای متغیر بار انجام شود.
۶- شرایط پروژه
برای انتخاب مناسب اینورتر، باید شرایط خاص پروژه را بررسی کنید که شامل پارامترهایی نظیر تعداد ورودی و خروجیها، قابلیت اتصال به شبکه و مدهای کنترلی موردنیاز است:
- تعداد ورودی و خروجی ها: اطمینان حاصل کنید که اینورتر انتخابی تعداد ورودی و خروجیهای کافی برای نیازهای پروژه شما را دارد و میتواند به درستی با سایر تجهیزات ارتباط برقرار کند.
- امکان وصل شدن به شبکه: بررسی کنید که آیا اینورتر قادر به اتصال به شبکههای مختلف است و با سیستمهای اتوماسیون صنعتی مانند PLC و HMI سازگاری دارد.
- مد های کنترلی: مطمئن شوید که اینورتر دارای مدهای کنترلی مناسب با نیازهای شماست. انتخاب مد کنترلی که با فرآیندهای خاص شما سازگار باشد، از اهمیت بالایی برخوردار است.
- توجه به شرکت ارائه کننده اینورتر و برند آن: انتخاب اینورتر از برندهای معتبر و شرکتهای شناختهشده میتواند به اطمینان از کیفیت و پشتیبانی مناسب کمک کند. توجه به سابقه و شهرت شرکت ارائهدهنده، در تصمیمگیری مؤثر است. این برندها شامل:
- اینورتر زیمنس: اینورترهای زیمنس محصول آلمان، با توانهای ۰.۱۲ تا ۶۸۴۰ کیلووات و امکانات پیشرفتهای مانند PLC داخلی، فیلتر EMC و PID عرضه میشوند.
- اینورتر ABB: اینورترهای ABB در رنج توان ۰.۱۸ تا ۶۰۰۰ کیلووات تولید شده و برای نیازهای مختلف مصرفکنندگان در سریهای متفاوت دستهبندی میشوند.
- اینورتر Eaton moeller: ارائهدهنده اینورترهای قابل اعتماد با کاربردهای متنوع برای کنترل و مدیریت موتور است.
- اینورتر جفران: برند جفران ایتالیایی اینورترهایی با پروتکلهای ارتباطی MODBUS و ترمز داخلی در رنج وسیع توانها ارائه میدهد.
- اینورتر تتا (Teta): کشور چین ارائهدهنده اینورترهایی باکیفیت و کاربردی در محدوده توان ۱.۵ تا ۱۳۲ کیلووات برای نیازهای صنعتی مختلف است.
- اینورتر دلتا: اینورترهای دلتا با توان ۰.۲ تا ۵۰۰ کیلووات شامل درایوهای کامپکت و استاندارد هستند که در صنایع مختلف کاربرد دارند.
۶- مشخصات محیطی برای نصب اینورتر
این مشخصات عبارتند از:
- دما: راندمان اینورتر به دمای محیط نصب آن وابسته است. در دماهای بالاتر از ۴۰ درجه سانتیگراد، بازدهی اینورتر میتواند تا ۲.۵ درصد کاهش یابد. درایوها معمولاً برای دماهای ۴۰ یا ۵۰ درجه سانتیگراد طراحی میشوند. اگر دمای محیط از دمای نامی زیادتر باشد، توان خروجی درایو کم میشود.
- میزان ارتفاع از سطح دریا: ارتفاع از سطح دریا نیز بر عملکرد درایو تأثیر میگذارد. به عنوان مثال، یک درایو ۵۰ کیلووات میتواند در دمای ۳۸ درجه سانتیگراد و ارتفاع ۱۰۰۰ متر از سطح دریا به توان نامی خود برسد. اگر ارتفاع بیشتر از ۱۰۰۰ متر باشد، باید درایوی با اندازه بزرگتر انتخاب کنید.
- درجه IP(Ingress Protection): ضریب حفاظت (IP) به دو عدد تقسیم میشود؛ عدد اول نشاندهنده محافظت در برابر اجسام جامد و عدد دوم نشاندهنده مقاومت در برابر مایعات است. رتبه IP اهمیت زیادی در نصب درایوها در فضاهای باز دارد، زیرا آنها را در برابر عوامل جوی مثل باران و گردوغبار محافظت میکند. رتبههای IP21 برای نصبهای داخلی، IP42 برای نصبهای نیمه محافظتشده در فضای باز و IP65 برای نصبهای کاملاً در معرض دید خارجی مناسب هستند. به عنوان مثال، IP65 نشاندهنده محافظت کامل از نفوذ ذرات و پاشش آب پر فشار است.
عدد اول | توضیح | عدد دوم توضیح | |
---|---|---|---|
۰ | فاقد محافظت | ۰ | فاقد محافظت |
۱ | محافظت در برابر اجسام بالای ۵۰ میلی متر | ۱ | محافظت در برابر پاشیده شدن قطرات عمودی آب |
۲ | محافظت در برابر اجسام بالای ۱۲ میلی متر | ۲ | محافظت در برابر پاشیده شدن قطرات آب با زاویه ۱۵ درجه |
۳ | محافظت در برابر اجسام بالای ۲.۵ میلی متر | ۳ | محافظت در برابر پاشیده شدن قطرات آب با زاویه ۶۰ درجه |
۴ | محافظت در برابر اجسام بالای یک میلی متر | ۴ | محافظت در برابر پاشیده شدن قطرات آب از هر سمت |
۵ | محافظت در برابر گردوغبار | ۵ | محافظت در برابر پاشیده شدن قطرات آب با فشار زیاد از هر جهت |
۶ | محافظت در برابر گردوغبار شدید | ۶ | محافظت در برابر پاشیده شدن قطرات آب با حجم زیاد |
۷ | محافظت در برابر پاشیده شدن آب تا عمق یک متری | ||
۸ | محافظت در برابر پاشیده شدن قطرات آب با عمق زیاد |
۷- شرایط بازار
شرایط بازار در انتخاب درایو تاثیرگذار هستند که عبارتند از:
- قیمت و هزینه: قیمت یک عامل کلیدی در خرید هر محصول است و باید با توجه به بودجه پروژه انتخاب شود. قیمت درایو تحت تأثیر عوامل مختلفی نظیر برند، توان و ویژگیهای خاص آن قرار دارد.
- امکان آموزش دادن: دسترسی به آموزشهای مربوط به نحوه استفاده از درایو به افزایش اعتماد در خرید کمک میکند. بدون آموزش مناسب، نصب و تنظیم درایو ممکن است با مشکلاتی مواجه شود که استفاده از آن را دشوار کند.
- ارائه خدمات پس از فروش: انتخاب درایوی که خدمات پس از فروش و نیروی متخصص آن در دسترس باشد، برای کارفرمایان اهمیت دارد. این امر امکان پشتیبانی و حل مشکلات احتمالی پس از نصب را فراهم میآورد.
۸- نوع استفاده از اینورتر و کاربرد آن
نوع استفاده و کاربرد اینورتر شامل موارد زیر است:
- استفاده سبک: در صنایعی که نیاز به گشتاور بالا ندارند، مانند فنها و پمپها از اینورترهایی با توان کمتر و سبک استفاده میشود.
- استفاده سنگین: در صنایعی که به گشتاور و قدرت بالا نیاز دارند، مانند آسانسورها، بالابرها، جرثقیلها، میکسرها و نوار نقالهها، از اینورترهایی با توان سنگینتر بهرهبرداری میشود.
توجه داشته باشید که اینورترهایی که برای کاربردهای سبک انتخاب میشوند، ممکن است در برخی صنایع سنگین نیز استفاده شوند، بنابراین نمیتوان محدودیتی مطلق برای توان آنها درنظر گرفت.
۹- توجه به مدل اینورتر از نظر موج ورودی
اینورترها از نظر نوع موج ورودی به سه دسته اصلی تقسیم میشوند: موج سینوسی خالص، موج مربعی و موج مربعی اصلاح شده. انتخاب بین اینورترها بستگی به نوع تجهیزات و حساسیت آنها دارد. اینورترهای موج سینوسی خالص معمولاً کارایی بهتری دارند و برای وسایلی که نیاز به عملکرد دقیق دارند، مناسبترند.
اینورترهای موج مربعی اصلاحشده به دلیل پیچیدگی کمتر در تبدیل توان و هزینه پایینتر، انتخاب اقتصادیتری هستند. با این حال، اینورترهای موج مربعی اصلاحشده ممکن است باعث افزایش دمای موتورهای وسایلی مانند یخچال، دریل، فن و پمپ شوند و حدود ۳۰ درصد انرژی بیشتری نسبت به اینورترهای موج سینوسی خالص مصرف کنند. این موضوع به نوعی شبیه به حرکت در ماشین با چرخهای مربعی به جای چرخهای گرد است؛ کارایی پایینتر و سواری ناهموارتر خواهد بود.
۱۰- ابعاد و اندازه اینورتر
استفاده از اینورترهای بزرگتر از نیاز واقعی معمولاً توصیه نمیشود. اینورترها در حین کار با ظرفیتهای نزدیک به حداکثر، راندمان بهینهتری دارند. بنابراین، انتخاب اینورترهایی که به طور قابل توجهی بزرگتر از توان مصرفی مورد نیاز هستند، میتواند منجر به کاهش کارایی شود. توان مورد نیاز برای اینورتر ارتباط مستقیمی با ابعاد آن دارد.
راهنمای خرید اینورتر بر اساس نوع کاربری
براساس نوع کاربری، اینورترها در این گونه استفاده میشوند:
اینورتر آسانسور
اینورترهای آسانسوری میتوانند حرکت موتور را با دقت و سرعت کنترل کرده و شتاب ملایمی را فراهم کنند. از مزایای این درایوها میتوان به کنترل الکترونیکی دقیق و روان، عملکرد بیصدا و بدون لرزش، کاهش سایش قطعات متحرک، نیاز به تعمیر و نگهداری کمتر و افزایش طول عمر آسانسور اشاره کرد.
اینورتر جوشکاری
اینورتر جوشکاری به عنوان یک سیستم الکترونیکی برای تنظیم ولتاژ، وظیفه تبدیل ولتاژ AC ورودی به ولتاژ DC خروجی با مقدار کمتر را برعهده دارد. به عنوان مثال، این دستگاه میتواند ولتاژ ۲۴۰ ولت AC را به خروجی ۲۰ ولت DC تبدیل کند. اینورتر جوشکاری با افزایش فرکانس منبع تغذیه اولیه از ۵۰ هرتز به حدود ۲۰,۰۰۰ تا ۱۰۰,۰۰۰ هرتز عمل میکند. این فرآیند توسط سوئیچهای الکترونیکی که به سرعت (تا ۱ میلیونیم ثانیه) برق را روشن و خاموش میکنند، انجام میشود. با این روش اندازه ترانسفورماتور را میتوان به طور قابل توجهی کاهش داد قبل از اینکه ولتاژ به ترانسفورماتور وارد شود.
اینورتر خودرو
اینورترهای خودرو مشابه اینورترهای کولرگازی، به عنوان مبدلهای برق استفاده میشوند و کاربرد صنعتی ندارند. به دلیل کاربرد محدودشان، این نوع اینورترها معمولاً در دستهبندی اینورترهای صنعتی معرفی نمیشوند.
انتخاب هوشمندانه اینورتر، کلید عملکرد بهینه و کاهش هزینه ها
انتخاب درست اینورتر برای موتور به دلیل تاثیر مستقیم آن بر عملکرد سیستمهای صنعتی، امری حیاتی است. با توجه به ویژگیهای شبکه برق، نوع بار، شرایط محیطی و نیازهای خاص پروژه، میتوانید از بهینهسازی عملکرد، کاهش خرابیها و افزایش عمر مفید تجهیزات بهرهمند شوید. توجه به این نکات کمک میکند تا هزینههای عملیاتی کم شود و عملکرد سیستم به حداکثر برسد. انتخاب هوشمندانه اینورتر، سرمایهگذاری در آیندهای پایدار و موفق خواهد بود.
سخن نهایی
در این مقاله سعی کردیم پارامترهای مهمی که در انتخاب درایو اینورتر مناسب مهم است را توضیح دهیم. برای داشتن یک راهنمای مناسب در خرید اینورتر درایو بهتر است در ابتدای کار پاسخ این سوالات را مشخص کنید. از خودتان بپرسید برای چه هدفی قصد خرید اینورتر دارید؟برای چه دستگاه یا تجهیزی می خواهید اینورتر بخرید؟ از کارشناسان خبره مشورت بگیرید و از برند های معتبر برای انتخاب اینورتر مناسب بهره بگیرید و به سایر پارامترهای مهمی که در متن مقاله به آن اشاره کردیم توجه داشته باشید.
سوالات متداول در انتخاب درایو مناسب
مزایا انتخاب اینورتر مناسب برای موتور کدامند؟
انتخاب اینورتر مناسب برای موتور مزایای زیادی دارد. اولاً، بهینهسازی عملکرد موتور را فراهم میآورد که شامل کنترل دقیق سرعت و گشتاور است و به نوبه خود باعث افزایش بهرهوری انرژی میشود. همچنین، با انتخاب صحیح اینورتر، عمر مفید موتور و سایر قطعات کاهش یافته و نیاز به تعمیر و نگهداری کم میشود. از دیگر مزایا میتوان به کاهش هزینههای عملیاتی، بهبود کنترل فرایند و افزایش ایمنی اشاره کرد.
در انتخاب اینورتر مناسب برای موتور از کدام برندها بخریم؟
در انتخاب اینورتر مناسب برای موتور، برندهای معتبر میتوانند نقش مهمی ایفا کنند. برندهایی مانند ABB، زیمنس، دلتا و جفران، تتا و Eaton moeller به دلیل کیفیت بالا، قابلیت اطمینان و پشتیبانی قوی، گزینههای خوبی هستند. این برندها معمولاً محصولات با عملکرد بالا و خدمات پس از فروش گستردهای ارائه میدهند که میتواند در اطمینان از عملکرد مطلوب و طول عمر تجهیزات بسیار موثر باشد.