انواع درایوهای صنعتی و کاربرد آنها

درایو صنعتی یکی از اصلی‌ترین دستگاه‌ها در راه اندازی الکتروموتور سه فاز است. اینورتر یا کنترل‌کننده دور الکتروموتور از نام‌های دیگر این دستگاه در بخش برق صنعتی است. در این مقاله انواع درایوهای صنعتی، کاربرد آنها، تاثیرشان بر بهبود مصرف برق صنعتی را بررسی می‌کنیم.

درایو صنعتی چیست؟

یک درایو صنعتی از اجزا و قطعات الکترونیکی، مثل تریستورها و  IGBT و … تشکیل شده است. مهم‌ترین کارکرد درایوهای صنعتی کنترل ولتاژ و فرکانس است. آنها همچنین برای به کار انداختن قطعات صنعتی که در ابتدا و انتهای روشن شدن موتور آن‌ها لازم است که ضربه‌ای ایجاد نشود و استارت و استاپ آنها به صورت نرم انجام شود کاربرد دارند.

راه‌های زیادی برای کنترل و بهینه‌سازی سرعت چرخش موتورهای الکرتیکی وجود دارد. استفاده از درایوهای الکتریکی در کنار کنترل ولتاژ و فرکانس بسیار کمک‌کننده است.

درایوهای الکتریکی برای کنترل حرکت یک ماشین استفاده می‌شوند و خود برای کارکردن نیاز به منبع انرژی یا محرک اولیه دارند، محرکی مانند موتور بنزینی، توربین گازی یا بخار و یا حتی موتورهای الکتریکی و هیدرولیکی.

ساختار اصل یک درایو الکتریکی از یک سامانه پیچیده و بخش قدرت تشکیل می‌شود. سامانه کنترلی سرعت و محور موتور رو کنترل می‌کند.

انواع درایو صنعتی:

• درایو AC
• درایو DC
• درایو VSD
• درایو ASD

• درایو صنعتی AC

در این نوع درایو الکتریکی، ابتدا انرژی وارد درایو می‌شود و پس از تغییرات لازم در ولتاژ و فرکانس راهی موتور می‌شود. با یک‌سو کننده‌ای که در این درایو قرار دارد، جریان برق ورودی به DC تبدیل می‌شود و سپس به خازن‌ها منتقل می‌شود. در مرحله‌ بعد، پس از خروج از خازن‌ها، انرژی وارد بخش اینورتر می‌شود. اینورتر مجددا جریان DC را به AC تبدیل می‌کند و آن را به موتور می‌فرستد.

در واقع در این فرایند سرعت و گشتاور موتور تنظیم می‌شود. دلیل اینکه درایو صنعتی AC به کاهش مصرف برق و صرفه‌جویی در انرژی کمک می‌کند، همین مسئله است.

کاربردهای درایو صنعتی AC

• صرفه‌جویی در مصرف انرژی
• کاهش صداهای زاید
• حرکت نرم موتور (این ویژگی از مهم‌ترین موارد است که در درایو آسانسور سبب کاهش تکان‌های ناگهانی می‌شود.)
• کاهش استهلاک موتور و درنتیجه آن، کاهش هزینه‌های تعمیرات، ضایعات و تعویض‌ها
• محافظت از موتور در برابر تحمیل بار الکتریکی ناگهانی و سنگین
• صرفه‌جویی قابل توجه در هزینه‌های جانبی موتور

• درایو صنعتی DC

در این نوع از درایوها با کمک ولتاژ آرمیچر (جریان میدان) در موتور DC، سرعت کنترل می‌شود. این درایو جریان متناوب AC را به‌وسیله‌ی مبدل به DC تغییر می‌دهد.

تفاوت آن با AC در این است که در درایوهای AC جریان با استفاده از اینورتر تغییر می‌یابد. تفاوت‌ مهم دیگر این دو درایو صنعتی در کاربرد، منبع تغذیه، روش‌های تعمیر و نگهداری، اندازه و وزن، گشتاور استارت، نویزها، مصرف انرژی، مکانیسم توقف، واکنش به مکانیسم حرکت، مدارهای کنترل و قدرت، تنظیم سرعت و … است.

درایوهای صنعتی DC در کنترل سرعت کم‌هزینه‌تر عمل می‌کنند و بنابراین مقرون‌به‌صرفه هستند؛ اما مسئله این است که در بلندمدت هزینه‌های درایو DC بیشتر خواهد شد.

• درایو صنعتی سرعت متغیر یا VSD

این نوع درایو یکی از انواع درایوهای صنعتی است که در ماشین‌های صنعتی برای کنترل سرعت استفاده می‌شود. در برخی صنایع و ماشین‌‌آلات صنعتی سرعت‌های گوناگونی موردنیاز است.
در شرایطی که نیاز باشد سرعت خروجی دائما تغییر کند و حالت پلکانی در این تغییر رخ ندهد، باید از درایو سرعت متغیر VSD استفاده کرد. برای مثال در پمپ‌ها، فن‌ها و دستگاه‌های کمپرسور باید از این نوع درایو صنعتی استفاده کرد. نتیجه‌ی استفاده از این نوع، ذخیره‌ی بیشتر انرژی نیز خواهد بود. برخی از درایوهای صنعتی سرعت متغیر صرفا مکانیکی هستند. نام دیگر این درایوها، واریاتور است. برخی دیگر الکترونیکی، هیدرولیکی و یا الکترومکانیکی هستند.

کاربردهای درایو صنعتی VSD

• تنظیم سرعت
• کنترل مناسب فرایند حرکت (که نتیجه‌ کنترل سرعت است)
• کاهش مصرف برق

• انواع درایوهای صنعتی VSD

• مکانیکی
• درایو تراکشن: نام دیگر این نوع درایو، کششی است و از چند غلتک فلزی تشکیل شده که به‌هم جفت شده‌اند و انتقال توان را با کمک آن‌ها انجام می‌دهد.
• درایو گام‌متغیر: با نام‌های دیگر تسمه‌ای و پولی هم شناخته می‌شوند.
• هیدرولیکی (سرعت متغیر)
•           هیدرواستاتیک: این درایو دارای یک پمپ و یک موتور هیدرولیک است.
•           هیدرودینامیک: شاید این درایو را با نام کوپلینگ سیالی نیز بشناسید. در این درایو صنعتی برای انتقال گشتاور شافت ورودی با سرعت ثابت از روغن، و روی شافت خروجی از روتور استفاده می‌شود.
•           هدروویسکوز
•           الکترونیکی
•           درایوهای موتور جریان مستقیم
•           درایوهای موتور جریان تناوبی
•           درایو گردابی

• درایو صنعتی ASD (سرعت متغیر)

نوعی دیگر از درایوهای مورد استفاده در ماشین‌های صنعتی درایو با سرعت قابل تنظیم است. در برخی از صنایع مانند خطوط مونتاژ نیاز است که سرعت برای مونتاژ هر محصول، از پیش تنظیم شود. برای این کار معمولا از درایو ASD استفاده می‌شود.

کاربرد درایو ASD

• کنترل شتاب دستگاه‌ها (برای پیشگیری از آسیب‌های احتمالی به قطعات)
• کارکرد نرم‌تر موتور و سایر قطعات در حال حرکت
• توان تنظیم کردن سرعت‌های مختلف در حرکت
• شروع حرکت آهسته
• کنترل گشتاور
• تنظیم میزان محصول تولیدی
• جبران تغییر متغیرها
• امکان تجدید جریان
• کاهش مصرف انرژی

درایوهای صنعتی در انواع و کارایی‌های گوناگون، تحولی در حوزه مکانیک ایجاد کرده‌‌اند. این دستگاه‌ها به‌نحو چشمگیری عمر موتور را افزایش می‌دهند و امکان صرفه‌جویی در مصرف انرژی را بیشتر می‌کنند. استفاده از این درایوها در دستگاه‌های صنعتی و خطوط تولید مختلف رایج شده است. بهره‌وری از آن‌ها قطعا مهارت و دانش خاص خود را می‌طلبد.

اگر علاقمند هستید درباره درایوهای صنعتی بیشتر بدانید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله‌های بعدی پارس خورشید را از دست ندهید.  برای ثبت سفارس انواع درایوهای صنعتی و دریافت اطلاعات بیشتر با همکاران فروش پارس خورشید تماس بگیرید.