تبلیغات
چی چگونه کار می کند؟ - درایوهای AC چگونه کار می کنند؟(قسمت اول)
منوی كاربری

این وبلاگ را صفحه خانگی خود كن !    به مدیر وبلاگ ایمیل بزنید !    این وبلاگ را به لیست علاقه مندی های خود اضافه كنید !

پیغام مدیر : به شما كاربر گرامی سلام عرض می كنم . امیدوارم در این وبلاگ دقایقی خوبی را سپری كنید . برای آگاهی از امكانات این وبلاگ خواهشمندم كه تا آخر صفحه این وبلاگ را مشاهده نمایید .


نظرسنجی
آیا مایلید مقالات به زبان انگلیسی در وبلاگ قرار گیرد؟



آدرس های دیگر
صفحات وبلاگ

لینك به ما / لوگوی دوستان
لینك به ما


لوگوی دوستان

آمار وبلاگ
امروز :

بازدید های امروز :

بازدید های دیروز :

كل بازدیدها :

كل مطالب :

كل نظرات :

ایجاد صفحه : - ثانیه

جمعه 20 مهر 1386
درایوهای AC چگونه کار می کنند؟(قسمت اول)

مقدمه

حتما مایل هستید  بپرسید که چه مفاهیمی درایوهایAC  مدرن را از درایوهای متعارف جدا می کند ؟ در واقع پاسخ این سوال همان چیزی است که ما در این مقاله بدنبال آن هستیم .

برای این که یک دید مقدماتی از درایوهایAC مدرن به شما بدهیم متذکر می شویم که درایوهایAC مدرن مجموعه ای از سخت افزارها ، نرم افزارها ، برنامه های کاربردی و راه حلهای سازنده برای رفع نیاز مشتری می باشد. این درایوها باید هم از بعد سخت افزاری و هم از بعد نرم افزاری،  کاملا مدولار طراحی شوند .

مدولاریتی، انعطاف پذیری لازم جهت سازگاری درایو با نیاز مشتری را مهیا می کند.

کلیات

موتورهای آسنکرن بدلیل سادگی ، استحکام و قیمت مناسب همواره مورد توجه طراحان ماشین آلات و سیستم های صنعتی بوده اند . آنها حتی در کاربردهای خانگی نیز نقش مهمی دارند.

با پیشرفتهای اخیر در زمینه الکنرونیک صنعتی و میکروکنترلرهای با قدرت پردازش بالا ، اینک این موتورها کاملا کنترل پذیر شده اند .

روشهای کنترل برداری ، موتورهایAC را از هر حیث قابل مقایسه با موتورهایDC کرده است. بطوریکه امروزه موتورهایAC در کلیه کاربردهای صنعتی نظیر کنترل سرعت ، گشتاور و موقعیت جایگزین موتورهایDC شده اند.

مقدورات نرم افزاری درایوهایAC مدرن بگونه ای عمل می کنند که آنها را در کاربردهای صنعتی کاملا منعطف نموده است بطوریکه درایوهای امروز ی مجموعه ای از سخت افزار و راه حلهای نرم افزاری برای کاربردهای مختلف می باشد. از این رو مصرف کننده نهائی در هنگام انتخاب درایو به مجموعه ای از منافع شامل راه حلها، میزان هوشمندی ، لوجستیک ، خدمات و پشتیبانی تکنولوژیک سازنده آن توجه می کند . با این تعبیر می توان ادعا نمود که بک درایو چیزی بیشتر از یک سخت افزار برای تنظیم دور موتور می باشد.

اما قبل از هر چیز اجازه بدهید نگاهی داشته باشیم به مبانی تنظیم دور توسط درایوهایAC .

دور یک موتورAC وابسته به فرکانس آن است . بعبارت دیگر دور موتورAC برابر است با فرکانس ضربدر یک ضریب ثابت که تابعی از تعداد قطب موتور می باشد .

n=k x f

ضریبی که تابع تعداد قطبهای موتور است:k

فرکانس: f

دور موتور :n

بنابراین برای تغییر دور یک موتورAC لازم است فرکانس آن را تغییر بدهیم . از این رو به دستگاه های کنترل کننده دور موتور مبدل فرکانس ، کنورتور فرکانس و یاVFD نیز می گویند.

 دامنه ولتاژ ورودی به درایو380 ولت و فرکانس آن50 هرتز،  و ثابت می باشد . در حالیکه ولتاژ و فرکانس خروجی از درایو، همانطوریکه مشاهده می کنید متغیر است ، معمولا ولتاژ خروجی درایو بین صفر تا380 ولت تغییر می کند و فرکانس خروجی درایو بین صفر تا50 هرتز تغییر می نماید . باید توجه کرد که در درایوهایVacon می توان فرکانس خروجی درایو را تا2000 هرتز نیز افزایش داد.

 

 

 

معمولا یک درایوAC شامل اجزای زیر است:

قسمت قدرت

متشکل از :

  • یکسوساز ورودی

  • فیلتر

  • و اینورتر

قسمت کنترلی

شامل :

  • درایورهایIGBT

  • سیستم های اندازه گیری جریان و ولتاژ

  • مدارات محافظتی

  • محاسبات برداری گشتاور و میدان

  • سیستم های ورودی و خروجی

محیط نرم افزاری

شامل :

  • برنامه های کاربردی

  • راه حلهای فرآیندی توسط سازنده درایو

  • و محیط های استاندارد برنامه نویسی

اما هنوز درایو نیاز به الزامات دیگری نیز دارد :

خدمات ، لجستیک و پشتیبانی مطلوب از درایو از الزامات مهمی هستند که بدون آنها هرگز  منافع مشتری تضمین نخواهد شد.

باید توجه کرد که یک درایو متعارف معمولا تنها از قسمتهای قدرت و کنترل تشکیل می شود . و سازگار کردن درایو با فرآیند و یا کاربرد بعهده مشتری خواهد بود .

ساختمان قسمت قدرت درایوهای AC

همانطور که مشاهده می کنید برق ورودی نخست در طبقه یکسوساز تبدیل به برقDC با دامنه حدود600 ولت شده و پس از فیلترینگ به اینورتر اعمال می گردد . در قسمت اینورتر که متشکل از سوئیچهایIGBT است عمل تبدیل ولتاژDC بهAC با فرکانس و ولتاژ متغیر صورت می گیرد.

کنترل برداری

درایوهای مدرن از روشهای کنترل برداری استفاده می کنند . قبل از هر چیز اجازه بدهید نگاه  مختصری به اصول حاکم بر روشهای کنترل برداری داشته باشیم .

نخست مبانی موتورهایDC را یاد آور می شویم :

در یک موتورDC گشتاور متناسب با جریان آرمیچر است. از سوی دیگر در موتورهایDC فلو یا میدان متناسب با جریان فیلد است. از آنجا کهIa و Im دو جریان مستقل از هم هستند. با کنترل آنها میتوان گشتاور و فلو را  در موتورهایDC براحتی کنترل نمود . حال این وضعیت را با یک موتورAC مقایسه می کنیم .

در یک موتورAC تنها یک بردار جریان استاتور یاIs در دست است . این بردار جریان هم گشتاور را تامین می کند و هم میدان یا فلو را می سازد . بنابراین با روشهای متعارف امکان کنترل گشتاور و میدان بطور مستقل از هم وجود ندارد.

باید توجه کرد که روشهای اسکالر که اصطلاحا معروف به روشهایv/f ثابت هستند نمی توانند گشتاور و میدان را مستقل از هم کنترل کنند . برای اینکه رفتار موتورAC با رفتار موتورDC یکسان شود باید ترتیبی داد که بردار جریان استاتور، یاIs در موتورهایAC به دو مولفه تورک ساز و فلوساز تجزیه شود . در اینصورت با استفاده از کنترلرهایPI و درست نظیر موتورDC گشتاور و میدان قابل کنترل خواهد بود.

در اینجا قسمت کنترلی درایوهایAC مدرن بر مبنای کنترل برداری را مشاهده می کنید.

نخست جریانها و ولتاژهای موتور اندازه گیری می شود . این اطلاعات به واحد محاسبات برداری ارسال می گردد. در واحد محاسبات برداری با استفاده از مولفه های متعامد جریان و ولتاژ و انتقال محورهای مختصات ، گشتاور و فلو محاسبه می شود. سپس این سیگنالها در واحد کنترل توسط کنترلهای متعارفPI رگوله شده و سیگنالهای مرجع برای ولتاژ و فرکانس اینورتر بدست می آید. روشهای کنترل برداری پاسخ سیستم را بمیزان قابل توجهی بهبود می بخشند بطوریکه سرعت پاسخ گشتاور در این روشها تا10ms قابل دسترسی خواهد بود .

جریان راه اندازی

هر چند که ماموریت اصلی درایوهایAC تنظیم دور موتورهایAC است ولی با استفاده از آنها مزایای بیشمار دیگری نیز عاید می گردد . برای مثال جریان کشیده شده از شبکه در هنگام راه اندازی با استفاده از درایوهایAC پنجاه برابر کمتر از راه اندازهای ستاره مثلث می باشد. بطوریکه مشاهده می کنید جریان کشیده شده از شبکه برای حالت ستاره مثلث حدود6 برابر جریان نامی موتور است. در حالیکه این جریان با استفاده از درایو به کمتر از %10  جریان اسمی موتور کاهش پیدا می کند.

قابلیت های پیرامونی درایو

درایوهایAC مدرن به تجهیزات پیرامونی کمتری نیاز دارند.

  • با استفاده از درایو نیازی به خازنهای اصلاح ضریب قدرت نیست .

  • با استفاده از درایو سیستمهای حفاظتی نظیر کنترل فاز در ورودی حذف می شوند.

  • از سوی دیگر ادوات حفاظت کننده موتور نیز مورد نیاز نخواهند بود .

  • سیستم های راه انداز متعارف نظیر راه اندازهای ستاره مثلث نیز حذف می شوند. همینطور کنتاکتورهای چپ گرد / راست گرد نیز مورد نیاز نخواهند بود.

  • ادواتی نظیر تایمرها و رله های گوناگون کنترلی معمولا در یک ساختار درایو مدرن جائی نخواهند داشت.

  • و درایو قادر است اطلاعات متنابهی از وضعیت موتور و شبکه شامل مقادیر جریان – ولتاز و تورک را نمایش دهد.

در درایوهایAC مدرن و با استفاده از انکودر، دقت تنظیم دور تا0.02% و حتی در دورهای نزذیک به صفر نیز قابل دسترسی است.

مقایسه درایوهایAC مدرن با درایوهای متعارف

اجازه بدهید که مقایسه ای بین درایوهایAC مدرن و درایوهای متعارف داشته باشیم.

 

درایوهای سیستم

بگذارید نگاه دقیقتری به مفاهیم پایه ای درایوهای مدرن داشته باشیم . یک پروسه پیچیده نظیر پروسه تولید کاغذ از فرآیندهای متعددی تشکیل می شود که در آن همه اجزاء باید بنحو موثری با هم در تعامل باشند. حال ببینیم در درایوهای سیستم چگونه به موضوع نگاه می شود.نخست متغیرهای کنترلی فرآیند شناسائی و بدقت تعریف می گردند . این متغیرها مبنای محاسبات گشتاور و سرعت بر اساس نیاز فرآیند خواهند بود. محیط سخت افزاری و نرم افزاری درایوها جهت رسیدن به خواسته های فرآیند کنشهای متناسبی را اعمال می کنند. و با مقایسه مستمر متغیرهای خواسته شده با مقادیر واقعی سیستم را در جهت حذف خطاهای احتمالی هدایت می کنند.و در نهایت ما فرآیندی داریم که بدقت کنترل می شود.

هر دو ساختار از سخت افزار مدولار استفاده می کنند . بطوریکه در هر دو مورد می توان متناسب با نیاز کارتهای اضافی نصب کرد.نرم افزار اصلی هر کامپیوتری سیستم عامل آن است . در درایوهای وکن نیز نرم افزار سیستم وظیفه مشابهی را انجام می دهد.در کامپیوتر برنامه های کاربردی متعددی نظیر پردازشگرهای متن نیازهای کاربر را برطرف می سازد.در درایوهای وکن نیز برنامه های کاربردی متعددی برای نیازهای مختلف صنعتی در دسترس است.همانطور که در کامپیوتر محیط های برنامه نویسی نظیر ویزوال بیسیک وC به کاربر کمک می کند تا در صورت نیاز برنامه های اختصاصی خود را توسعه دهد، در درایوهای وکن نیز محیط استاندارد مشابهی برای این منظور پیش بینی شده است.در کامپیوتر برای اضافه کردن کارتهای اضافی نظیر کارت مودم، اسلاتهائی به همین منظور پیش بینی شده است. در درایوهای وکن نیز برای اضافه کردن کارتهای مورد نیاز پنج اسلات در دسترس می باشد.

پابان قسمت اول

نوشته شده توسط علیرضا ساعت 10:10 ق.ظ موضوع مطلب :‌ الكترونیك ,

ویرایش شده در - و ساعت -

لینك ثابت | نظرات ()


This Template Designed By Theme.MihanBlog.Com And Davood Jafari
div dir="rtl" style="text-align:center;width:135px">نیازمندیها و آگهی رایگان درجه1