انواع مختلف اینورترهای فرکانس چیست؟

در دنیای ماشین آلات صنعتی و اتوماسیون ، اینورترهای فرکانس (همچنین به عنوان درایوهای فرکانس متغیر یا VFD شناخته می شوند) نقش مهمی در کنترل سرعت ، گشتاور و عملکرد موتورهای برقی دارند. این دستگاه ها امکان عملکرد موتور با انرژی بیشتری را فراهم می کنند و کنترل دقیق عملکرد حرکتی را امکان پذیر می کنند. با این حال ، با توجه به تنوع اینورترهای فرکانس موجود در بازار امروز ، انتخاب مناسب برای یک برنامه خاص دشوار است.

اینورتر فرکانس چیست؟

a fاینورتر مورد نیاز یک وسیله الکترونیکی است که با تنظیم فرکانس انرژی تأمین شده به موتور ، سرعت یک موتور الکتریکی را کنترل می کند. به طور معمول ، جریان متناوب (AC) برای تأمین انرژی بیشتر موتورهای صنعتی استفاده می شود. موتورهای AC ، هنگامی که از یک منبع تغذیه استفاده می شوند ، با سرعت ثابت که توسط فرکانس جریان الکتریکی تعیین می شود ، اجرا می شوند. اینورتر فرکانس این فرکانس را تغییر می دهد و به موتور اجازه می دهد با سرعت های مختلف کار کند و کنترل بیشتری بر عملکرد موتور ارائه دهد.

این دستگاه ها همچنین مزایای دیگری از جمله کاهش مصرف انرژی ، کاهش ساییدگی مکانیکی و بهبود کنترل کلی فرآیند را ارائه می دهند. اینورترهای فرکانس به طور گسترده در برنامه هایی مانند سیستم های نقاله ، واحدهای HVAC ، پمپ ها ، فن ها و موارد دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع اینورترهای فرکانس

انواع مختلفی از اینورترهای فرکانس وجود دارد که هر کدام متناسب با برنامه های مختلف ، انواع موتور و الزامات کنترل طراحی شده اند. انواع اصلی اینورترهای فرکانس عبارتند از:

1. ولت در هر هرتز (V/F) اینورتر

2. اینورتر کنترل بردار بدون سنسور (SVC)

3. اینورتر کنترل بردار حلقه بسته (CLV)

4. اینورتر کنترل گشتاور مستقیم (DTC)

5. اینورترهای با کارایی بالا

بیایید یک شیرجه عمیق تر به هر یک از این نوع ها بپردازیم و اصول کار ، ویژگی ها ، مزایا و کاربردهای معمولی آنها را بررسی کنیم.

1. ولت در هر هرتز (V/F) اینورتر

اصل کار:

اینورتر ولت در هر هرتز (V/F) ، همچنین به عنوان اینورتر کنترل مقیاس شناخته می شود ، یکی از ساده ترین و متداول ترین انواع اینورترهای فرکانس است. این کار با حفظ نسبت ثابت بین ولتاژ و فرکانس (ولت در هر هرتز) عمل می کند زیرا سرعت موتور متفاوت است. در اصل ، با افزایش فرکانس برای تسریع موتور ، ولتاژ تأمین شده به موتور نیز به طور متناسب افزایش می یابد.

این نوع اینورتر برای برنامه هایی که در آن نیاز اصلی کنترل سرعت اساسی است ، ایده آل است و بار موتور نسبتاً سازگار است.

ویژگی ها:

· طراحی ساده و نصب آسان.

· راه حل مقرون به صرفه برای کنترل اساسی موتور.

· محدود به کنترل موتورها با بار و سرعت ثابت.

· کنترل گشتاور محدود را ارائه می دهد.

برنامه ها:

·  پمپ ها و فن ها  در سیستم های HVAC.

نوار  نقاله  در سیستم های انتقال مواد.

·  کمپرسورها  در یخچال و تهویه هوا.

·  ابزارهای کوچک ماشین آلات  که در آن کنترل سرعت ساده کافی است.

مزایای:

· انتخاب اقتصادی برای برنامه های کم و متوسط.

· استفاده و نگهداری آسان.

مضرات:

· کنترل عملکرد موتور محدود.

· نمی تواند گشتاور ثابت را در زیر بارهای مختلف حفظ کند.

2. اینورتر کنترل بردار بدون سنسور (SVC)

اصل کار:

اینورتر کنترل بردار بدون سنسور (SVC) کنترل پیشرفته تری را در مقایسه با اینورتر V/F فراهم می کند. به جای اینکه صرفاً به ولتاژ و فرکانس تکیه کند ، یک اینورتر SVC موقعیت روتور و سرعت موتور را از طریق الگوریتم های داخلی تخمین می زند. از این اطلاعات برای تنظیم ولتاژ و جریان تأمین شده به موتور برای حفظ خروجی گشتاور ثابت ، حتی در زیر بارهای مختلف استفاده می کند.

بر خلاف اینورترهای V/F ، اینورترهای SVC نیازی به سنسورهای بازخورد ندارند و باعث می شوند آنها برای برنامه هایی مناسب باشند که عملکرد بالاتر بدون پیچیدگی نصب سنسورهای اضافی مورد نیاز باشد.

ویژگی ها:

· کنترل گشتاور بهتری نسبت به اینورترهای V/F ارائه می دهد.

برای بازخورد به سنسورهای فیزیکی احتیاج ندارد.

· می تواند بارهای مختلف را به طور مؤثر کنترل کند.

· می تواند کنترل سرعت سریعتر و پویاتر را فراهم کند.

برنامه ها:

·  آسانسورها  و پله برقی  که به کنترل سرعت صاف و کارآمد نیاز دارند.

و  جرثقیل ها  بالابرهای مورد  استفاده در عملیات وزنه برداری سنگین.

·  چاپ مطبوعات  و سایر ماشین آلات صنعتی با کارایی بالا.

·  میکسرها  و اکسترودرهایی  که کنترل گشتاور بسیار مهم است.

مزایای:

· عملکرد بهتر در برنامه های دارای بارهای نوسان.

· نیازی به سنسورهای بازخورد فیزیکی ، کاهش پیچیدگی و هزینه نیست.

مضرات:

· کمی گرانتر از اینورترهای V/F.

· ممکن است هنوز با برنامه هایی که نیاز به کنترل گشتاور بسیار دقیق دارند ، مبارزه کنند.

3. اینورتر کنترل بردار حلقه بسته (CLV)

اصل کار:

اینورتر کنترل بردار حلقه بسته (CLV) یک نسخه پیشرفته از اینورتر SVC است که با در نظر گرفتن بازخورد واقعی از موقعیت و سرعت روتور موتور ، عملکرد بهتری را ارائه می دهد. این بازخورد از سنسورهای خارجی (معمولاً رمزگذارها یا حل کننده ها) در شافت موتور قرار می گیرد. اینورتر ولتاژ ، جریان و فرکانس را برای حفظ کنترل دقیق بر سرعت و گشتاور موتور در تمام شرایط عملیاتی تنظیم می کند.

اینورترهای CLV پیشرفت قابل توجهی در کنترل گشتاور ، تنظیم سرعت و راندمان کلی ارائه می دهند.

ویژگی ها:

· از سنسورهای خارجی برای بازخورد در زمان واقعی استفاده می کند.

· کنترل دقیق بر عملکرد موتور را فراهم می کند.

· مناسب برای برنامه های با دقت بالا با بارهای مختلف.

· کنترل گشتاور برتر و پاسخ پویا.

برنامه ها:

·  دستگاه های CNC  و روباتیک  که در آن کنترل دقیق و دقیق موتور ضروری است.

· کارخانه های  کاغذی , نورد فولادی کارخانه های و کارخانه های نساجی  که به گشتاور ثابت در زیر بارهای مختلف نیاز دارند.

·  وسایل نقلیه الکتریکی  که سرعت دقیق و کنترل گشتاور برای عملکرد صاف لازم است.

مزایای:

· کنترل برتر برای برنامه های با کارایی بالا و با دقت بالا.

· قادر به حفظ گشتاور ثابت در بارهای مختلف.

مضرات:

· نیاز به سخت افزار اضافی مانند سنسورها ، افزایش پیچیدگی و هزینه دارد.

· گرانتر از اینورترهای بدون سنسور.

4. اینورتر کنترل گشتاور مستقیم (DTC)

اصل کار:

اینورتر کنترل مستقیم گشتاور (DTC) نشان دهنده پیشرفته ترین نوع اینورتر فرکانس موجود است. DTC از هر دو بازخورد سرعت و گشتاور به طور مستقیم از موتور استفاده می کند و هم ولتاژ و هم فرکانس را در زمان واقعی تنظیم می کند تا عملکرد بهینه موتور را حفظ کند. DTC به دلیل توانایی خود در ارائه پاسخ پویا فوق العاده سریع ، گشتاور دقیق و کنترل سرعت و حداقل اعوجاج هارمونیک شناخته شده است.

اینورترهای DTC در برنامه هایی که دقت و عملکرد بالا بسیار مهم است بسیار مؤثر است.

ویژگی ها:

· کنترل مستقیم گشتاور موتور و شار بدون نیاز به مدولاسیون عرض پالس (PWM).

· پاسخ بسیار سریع و دقیق به تغییرات بار و سرعت.

· حداقل تلفات انرژی و اعوجاج هارمونیک.

· عملکرد بالا در برنامه های کاربردی.

برنامه ها:

·  آسانسورهای پر سرعت.

·  آسیاب های نورد  و دستگاه های پردازش فلز  که به سرعت و کنترل دقیق گشتاور نیاز دارند.

·  پمپ های با کارایی بالا  و طرفداران  در خواستار تنظیمات صنعتی.

·  روباتیک  و اتوماسیون صنعتی  که در آن کنترل سریع و دقیق موتور مورد نیاز است.

مزایای:

· عملکرد پویا عالی با زمان پاسخ سریع.

· راندمان بالا و تحریف هارمونیک حداقل.

· ایده آل برای برنامه هایی که به دقت و سرعت بالایی نیاز دارند.

مضرات:

· گرانترین و پیچیده ترین نوع اینورتر.

· به سیستم ها و نرم افزارهای کنترل پیشرفته نیاز دارد.

5 اینورترهای با کارایی بالا

اصل کار:

اینورترهای با کارایی بالا برای ارائه بهترین عملکرد ممکن در برنامه های چالش برانگیز طراحی شده اند. این اینورترها ویژگی های کنترل بردار و کنترل گشتاور مستقیم را با هم ترکیب می کنند و با دقت بالا ، راندمان انرژی و استحکام ارائه می دهند. در حالی که اینورترهای DTC نهایی را در کنترل موتور فراهم می کنند ، اینورترهای با کارایی بالا ممکن است بسته به کاربرد ، سایر تکنیک های کنترل را برای بهینه سازی هزینه و عملکرد ترکیب کنند.

ویژگی ها:

· تکنیک های کنترل چندگانه را برای بهینه سازی عملکرد موتور ترکیب می کند.

· کنترل پر سرعت و چشم بالا.

· کارآیی انرژی و قادر به مدیریت بارهای بسیار متغیر.

برنامه ها:

·  ماشین آلات صنعتی سنگین  که به گشتاور و دقت بالا نیاز دارند.

·  درایوهای پر سرعت  در نقاله ها و سایر سیستم های لجستیکی.

·  توربین های بادی  و سایر برنامه های انرژی تجدید پذیر که به عملکرد پویا نیاز دارند.

مزایای:

· عملکرد عالی در برنامه های بسیار خواستار.

· مصرف انرژی کارآمد و کنترل سریع موتور.

مضرات:

· گران و پیچیده برای اجرای.

پایان

اینورترهای فرکانس برای کنترل سرعت ، گشتاور و بهره برداری از موتورهای برقی در کاربردهای مختلف صنعتی و تجاری بسیار مهم هستند. انتخاب نوع مناسب اینورتر فرکانس به چندین عامل از جمله تغییرات بار ، الزامات دقیق و ملاحظات بودجه بستگی دارد. در اینجا خلاصه ای از انواع اینورتر کلیدی وجود دارد:

• اینورترهای V/F  برای برنامه های اساسی ساده و مقرون به صرفه هستند و کنترل موتور کافی را در جایی که شرایط بار پایدار باشد فراهم می کند.

• اینورترهای SVC  بدون نیاز به سنسورهای بازخورد ، کنترل گشتاور بهبود یافته را ارائه می دهند و آنها را برای شرایط بار پویا تر انتخاب می کند.

• اینورترهای CLV  با استفاده از سنسورهای خارجی دقت بالاتری را ارائه می دهند ، و آنها را برای برنامه های با کارایی بالا مناسب می کند که در آن کنترل دقیق ضروری است.

• اینورترهای DTC  بالاترین سطح عملکرد و دقت را ارائه می دهند ، ایده آل برای برنامه های کاربردی که نیاز به کنترل سریع ، دقیق و کنترل گشتاور دارند.

• اینورترهای با کارایی بالا  تکنیک های کنترل چندگانه را برای ارائه بهترین تعادل کارآیی و دقت برای برنامه های پیچیده ادغام می کنند.

با درک مزایا و کاربردهای هر نوع اینورتر فرکانس ، می توانید مناسب ترین راه حل را برای تأمین نیازهای کنترل حرکتی خاص خود ، اطمینان از عملکرد بهتر ، بهره وری انرژی و قابلیت اطمینان انتخاب کنید.

اگر به دنبال اینورترهای فرکانس با کیفیت بالا و راه حل های کنترل موتور هستید ، شرکت دستگاه الکترومکانیکی Jiaxing Ifind ، Ltd. یک رهبر قابل اعتماد در این زمینه است. IFIND با تمرکز جدی بر نوآوری و بهره وری انرژی ، طیف گسترده ای از اینورترها را که برای کاربردهای مختلف صنعتی طراحی شده است ، فراهم می کند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات آنها و یافتن اینورتر ایده آل برای نیازهای خود ، بازدید کنید وب سایت رسمی IFIND  امروز.