اینورترکنترل کننده ی سرعت جرثقیل برقی

تعریفی از کنترل کننده های دور موتور

کنترل کننده دور موتور یا اینورتر فرکانس متغییر برای تنظیم دور الکتروموتور Ac بکار می آید.در کل کنترل دور موتور کار اصلی اینورتر می باشد.این کنترل کننده های دور موتور، دور موتور را از صفر تا دور نامی موتور و یه مقدار بیشتر به شکل پیوسته می توانند تغییر دهند.

کارایی اینورتر

وقتی دور موتور در الکتروموتور به شکل کاملا دقیق تنظیم شود علاوه بر منعطف نمودن پروسه های صنعتی ،در عملکرد هایی هم به صرفه جویی انرژی منجر می شود.از دیگر کارایی اینورتر این است که جریان راه اندازی از شبکه را صفر می کند.این تایم می تواند کسری از یک ثانیه و یا صدها دقیقه باشد.
علاوه بر این ها در استارت و استپ نرم باعث کم شدن قابل ملاحظه تنشهای مکانیکی در کوپلینگ ها و باقی ادوات دوار میگردد.
موتور هایDC اولین ابزاری بودند که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کردند.
با وجود فایده هایی مثل کنترل آسان،سریع و دقیق گشتاور و پاسخ خیلی سریع دینامیکی برای تغییرات سرعت دیگر استفاده ی چندانی از آنها نشد چون الگوریتم های جدید روی اینورتر های ACنصب شد.

معایب موتورهای DC

1-داشتن قیمت بالا
2-برای فیدبک سرعت نیاز به انکودر یا تاکومتر دارد
3-نیاز به تعمیر و نگهداری همیشگی دارد
مزایای موتور الکتریکیAC
1-داشتن طرحی ساده و قیمتی کم
2-وزن سبک و مستحکم بودن در برابر ضربه ها
3-اندازه ی کوچک
4-داشتن توان بیشتر در مقایسه با موتورهای DCهم اندازه
با پیشرفت علم و صنعت ،کنترل کننده های دور موتور AC هم تغییر کرده به شکلی که اینورتر های AC توانایی موتورهای AC را کامل کرده اند.برای اینکه موتور ها در سرعت و گشتاور دلخواهمان کارکنند باید از کنترل کننده های دور موتور برای کنترل سرعت و گشتاور موتور استفاده کنیم.
اینورتر ها خود تجهیزاتی هستند که از قطعه های الکتریکی مثل تریستور ها،IGBTو خازن ساخته شده اند که برای کنترل کردن فرکانس و کنترل کردن ولتاژ از آنها استفاده می شود.
همچنین در در مواردی مثل آسانسور و بالابر و کارهای صنعتی که نبودن ضربه در راه اندازی و ایست موتور خیلی مهم است استفاده کردن از اینورتر اجتناب ناپذیر است.

مقایسه کارایی سافت استاتر با کنترل کننده های دور موتور

برای راه اندازی الکتروموتور در از راه انداز نرم یا سافت استاتر استفاده می کنند که در این صورت بیشترین جریان راه اندازی حدود ۲٫۵ برابر جریان حالت عادی موتور است و منحنی راه اندازی دارای یک شیب مناسب می باشد.
1. کلیدهای استاتیکی یا(SSR) درسافت استاتر مورد مصرف قرار می گیرد که در توان های پایین از ترایاک و در توان های بالا از تریستور به شکل معکوس و موازی استفاده می شود.
2. در سافت استاتر ولتاژ تغییر می کند و در حقیقت با کنترل کردن ولتاژ سینوسی در هر دو نیم سیکل مثبت و منفی ولتاژ خروجی با همان فرکانس ورودی میشود.
3. می توان از یک سافت استاتر موتور های زیادی را با بوجود آوردن یک مدار فرمان مناسب راه اندازی کرد مثلا می شود 11 دستگاه موتور یا حتی بیشتر را با یک سافت استاتر یا راه انداز نرم استارت کرد.
4. اما در راه انداز نرم زیاد شدن دور موتور بیشتر از دور نامی نیست.

کنترل کننده های دور موتور یا اینورتر ها

1. اینورتر ها عالی ترین راه انداز نرم موتور هستند ولی قیمت آنها بیشتر از دو برابر سافت استاتر می باشد.
2. در صنعت به شکل کلی برای موتور هایی که کنترل سرعت لازم دارند از از اینورتر یا کنترل دور استفاده می شود.
3. چون در اینورتر تغییرات دور موتور با تغییر فرکانس بوجود می آید پس این امکان است که با بالا رفتن فرکانس خروجی تا چندین برابر فرکانس ورودی وجود داشته باشد
4. بطور معمول دراینورتر ها از ترانزیستور های IGBT در قدرت های بالا استفاده میشود و در قدرت های پایین از ترانزیستور های MOSFET هم قدرت استفاده میشود.
5. معمولا در اینورتر ها از ترانزیستور های IGBT در توان های بالا مصرف می شود و در توان های پایین از ترانزیستور های MOSFET هم قدرت استفاده میشود.
در کل می توان گفت سافت استاتر همان گونه که از اسمش مشخص است فقط در موقع راه اندازی یک الکتروموتور کارایی دارد

حذف آسیب های مکانیکی الکتروموتور ها

الکتروموتور ها به خاطر جریان کششی حدود ۶ تا ۸ برابر جریان نامی در موقع راه اندازی آسیب می بینند.در کل قسمت زیادی از استهلاک الکترو موتور در موقع راه اندازی است.سافت استاتر یا کنترل کننده های دور موتور وسیله ای هستند که از راه افزایش کنترل شده فرکانس یا ولتاژ انجام می دهند و با این کار Energy Saving صورت می گیرد.
کنترل کننده های دور موتور محدود به زمان راه اندازی نمی باشد .
می توان در هر لحظه به کمک سیگنالهای کنترلی که معمولا ۴~۲۰ mA می باشد سرعت الکتروموتور را کنترل کرد.

کنترل کننده های دور موتور توانایی زیادی دارند مثل :

1-کنترل گشتاور موتور
2-کنترل موقعیت یا پوزیشن موتور
3-راه اندازی نرم موتور
4-چپگرد و راستگرد کردن موتور
5- تغییردادن دور موتور

مقایسه اینورتر و سافت استارتر در کنترل جرثقیل

همان طور که قبلا اشاره کردیم جرثتقیل یکی از وسایلی بسیار مهم در صنعت برای حرکت دادن اجسام و بالابردن تجهیزات به ویژه در صنعت ساخت و ساز است. ولی در جرثتقیل نمی توان از سافت استارتر برای تغییر دور موتور استفاده کرد و نمی شود با سافت استارتر دور موتور را بیشتر از جریان نامی الکتروموتور افزایش داد.اما در اینورتر ها به خاطر تغییر یافتن سرعت موتور با فرکانس، می شود دور موتور را تا چند برابر دور نامی موتور زیاد کرد پس کاربرد سافت استاتر فقط در هنگام راه اندازی است که جریان راه اندازی چند برابرجریان نامی موتور است و باعث کم شدن طول عمر الکترو موتور با گذشت زمان می شود .اما استفاده از اینورتر چه در زمان راه اندازی و چه در زمان کاهش و افزایش سرعت کاربرد دارد.

فایده های کنترل جرثتقیل با اینورتر:

• ممکن شدن تغییر جهت موتور برای چپگرد و راستگرد
• به خاطر راه اندازیدر اینورترها به گونه سافت استاتر فشار مکانیکی و الکتریکی بر روی تجهیزات کم شده و طول عمر سیستم زیاد می شود .
• تغییر سرعت و دور موتور تا چند برابر سرعت و دور نامی الکتروموتور امکان میابد.
• به علت وجود ترانزیستور ها و IGBT های قوی در مدارات داخلی آنها طول عمر بهینه اینورتر ها بسیار بالا است.
• به خاطر اینکه هیچ گونه ضربه و تکانشی در هنگام START و STOP در عملکرد جرثقیل نیست، استفاده از اینورتر ضروری است.

کنترل کامل عملکردها

ترمینال اپراتور بخش زیادی از اطلاعات را عرضه می کند.اطلاع دادن از وضعیت کارایی و مقدارهای واقعی مثل جریان ،گشتاور،سرعت،فرکانس و …را می توان از راه اینورتر مطلع شد.کارایی متفاوت داخلی و حافظه خطا در اینورتر می تواند از راه ترمینال عملیاتی مورد استفاده قرار بگیرد،برای حذف هر نوع خرابی سریع و آسان است.

استفاده از اینورتر در جرثقیل و بالابر

وقتی ما در مورد رسیدن به راندمان 90٪ از راه استفاده کردن از اینورترها (VFD)صحبت می کنیم این بحث واقعی می باشد.
برای حل کردن نقطه ضعف کلی کنترل جرثتقیل به طور اساسی باید از اینورتر ها استفاده کرد چون می توان اینورتر را جایگزین روش های سنتی برای کنترل جرثتقیل دانست.موتور های القایی فایده های به خصوصی مثل قیمت پایین،ساختمانی ساده و دور از پیچیدگی و قابلیت نگهداری آسان دارند.همچنین به خاطر پیشرفت فناوری در اینورتر مقدار قابل توجهی در مصرف انرژی صرفه جویی می شود که این موارد استفاده از اینورتر را وسیله ای ارزشمند برای کنترل جرثتقیل می داند.

مقرون به صرفه بودن هزینه ها و بالا بردن سود جرثتقیل با اینورتر

استفاده نکردن از اینورتر باعث می شود تجهیزات شما بدون دقت در اندازه بار ،یا سرعت جابجایی بیشترین مقدار مصرف برق را داشته باشد.مقدار انرژی قابل استفاده برای کاربرد جرثتقیل را درایوهای فرکانس متغییر کنترل می کند تا با مصرف کم ترین میزان انرژی از سیستم از به حدر رفتن مقدار زیاد انرژی جلوگیری کند.اینچنین سیستم نوار هادی از درایو فرکانس متغیر بهره زیادی خواهد برد.

استفاده از اینورتر در کنترل جرثتقیل بندری

جرثتقیل هایی که در بندرگاه هستند حتی در جریان باد زیاد و بودن هوای نامناسب با درایو فرکانس متغیر به شکل دقیق کار می کنند.
درایوهای فرکانس متغیر فایده های زیادی را برای بخش گسترده ای از حرکت دادن و بلند کردن الزامات به شما ارائه می دهند. همه قطعات بطور دقیق طراحی شده اند. همه چیز باقی مانده نصب اینورتر و اتصال آن به منبع تغذیه ، موتور و سیستم کنترل است. در کل می توان گفت که بالابر ها و جرثتقیل ها با استفاده از اینورتر می توانند به کارایی کنترل شده و مطمئن تری برسند.