درایو اشنایدر آلمان

• انواع اینورتر اشنایدر

اینورترها و تا حدودی یکسوساز ها نیز به نیمه رساناهای مدرن قدرت وابسته هستند که وظیفه شان کلید زنی و هدایت ولتاژهای بالا و جریان های چند صد آمپری هستند. درایو ها همچنین به ریزپردازنده های قدرتمندی برای کنترل شان نیازمندند. از حدود سه دهه قبل این المان ها با قیمت مناسب و قابلیت اطمینان بالا در اختیار صنایع قرار گرفته اند، در نتیجه درایوها را می توان ادوات صنعتی مدرنی دانست.

 در این قسمت سعی داریم به صورت اجمالی انواع اینورتر اشنایدر را توضیح دهیم. درایوهای اشنایدر با نام تجاری آلتیوار ساخته و عرضه شده اند که آلتیوار ۱۱، آلتیوار ۱۲، آلتیوار ۳۱، آلتیوار ۳۱۲، آلتیوار ۲۱۲، آلتیوار ۶۱ و آلتیوار ۷۱ پر مصرفترین آن ها به شمار می آید.

   سرعت چرخش موتور را می توان با تغییر فرکانس اعمالی به آن کنترل کرد. برای کنترل سرعت موتور، باید فرکانس را تغییر دهیم و ولتاژ اعمالی را نیز به گونه ای کنترل کنیم که شار میدان مغناطیسی در مقدار بهینه خود باقی بماند. تقریبا تمامی درایو های کنترل دور بر این اساس کار می کنند که تغذیه AC ورودی را دریافت می کنند، با یکسوسازی آن را به برق DC تبدیل می کنند و با استفاده از اینورتر برق DC موجود را به برق AC با فرکانس های دلخواه تبدیل می کنند و به عنوان خروجی تحویل می دهند. اینورتر بخش کلیدی آن فرایند است، به همین دلیل است که به درایو های کنترل دور، اینورتر نیز می گویند.

بازدهی موتور اهمیت بسیاری دارد. طبق آخرین استانداردهای اروپا خرید موتور IE1 ممنوع است (کم بازده ترین موتورها)؛ اگر یک موتور IE2 بخرید باید آن را همراه درایو استفاده کنید. با توجه به طول عمر موتورها، هزینه خریدشان درصد کوچکی از هزینه بهره برداری از آن ها ناشی از مصرف انرژی در طول عمرشان است، بنابراین استفاده از موتورهای پربازده تر IE3 و IE4 منطقی تر است. البته در انتخاب موتور این نکته را نیز در نظر داشته باشید که اغلب موتورها هنگامی که نزدیک توان نامی شان کار می کنند بازده بیشتری دارند، بنابراین موتوری انتخاب نکنید که از توان مورد نیاز خیلی بزرگتر باشد.

   شکل زیر ساختار داخلی اینورتر را نشان می دهد. یکی از المان های تشکیل دهنده درایو یکسو ساز است که از شش دیود یکسو کننده تشکیل شده است و ورودی AC را به DC تبدیل می کند و توسط لینک DC که یک خازن است به اینورتر انتقال می دهد. ماژول اصلی درایو، اینورتر است. اینورتر از شش ترانزیستور دوقطبی با درگاه عایقی یا به اختصار IGBT تشکیل شده است. IGBT به عنوان کلید های قدرت بسیار سریع عمل می کنند.

   حال می توان یک IGBT از بالا و دیگری از پاین را آتش کرد تا جریان بین هر دو اتصال از اتصالات موتور جاری شود. برای روشن کردن IGBT (به معنی کلیدزنی آن) تنها کافی است چند ولت به درگاه (گیت) آن اعمال شود. با روشن شدن آن، IGBT در جهت فلش روی آن هدایت می کند و بدین شکل می توان جهت جریان مثبت یا منفی را به سمت موتور ایجاد کرد. بدین شکل می توان از DC برق AC ساخت.

    آنچه که اهمیت دارد این است که هیچگاه نباید دو IGBT که دقیقا بالای یکدیگر قرار دارند همزمان روشن شوند چرا که این کار موجب اتصال کوتاه دو سر لینک DC می شود. به جای آن، اگه بتوان با دقت IGBT ها را با نظم خاصی روشن و خاموش کرد، می توانیم جریان سه فاز را برای سیم پیچ های موتور فراهم کنیم. اگر بازه زمانی روشن و خاموش ماندن IGBT ها را تغییر دهیم، می توان جریان تزریقی به موتور را کنترل کرد. این بدین دلیل است که از آنجا که جریان موتور خیلی سریع تغییر نمی کند، با تغییر بازه زمانی روشن ماندن IGBT ها می توانیم یک موج جریان سینوسی با فرکانس دلخواه پدید آورد. این کنترل جریان منجر به کنترل سرعت موتور می شود و با همین روش می توان ولتاژ اعمالی به موتور را که روی میدان مغناطیسی تاثیرگذار است، کنترل کرد.