درایو V20 زیمنس، انتخابی مطمئن و کارآمد

درایو V20 با نام های کنترل دور زینامیکس V20  و اینورتر V20 نیز شناخته می شود. این درایو جمع و جور و ساده از سری اینورترهای اقتصادی زیمنس و مملو از ویژگی ها و مزایایی است که به ندرت در یک درایو پایه یافت می شود. اگر نیاز به کنترل عملکرد یک موتور توان پایین در کاربردهای پایه را دارید، درایو V20 زیمنس یک انتخاب ایده آل برای شماست.

از جمله شاخصه های بارز اینورترهای V20 می توان به زمان راه اندازی کوتاه، جابجایی آسان و صرفه جویی در مصرف انرژی اشاره کرد. این درایوها در 4 سایز مختلف تولید و محدوده توان 0.37 تا 30 کیلو وات در سیستم سه فاز و 0.12 تا 3 کیلووات در سیستم تکفاز را پوشش می دهند. در ادامه به جزئیات بیشتری در مورد این درایوها اشاره خواهیم کرد.

مروری بر عملکرد درایو

درایوها از جمله تجهیزات پرکاربرد و کلیدی در کنترل موتورهای الکتریکی هستند. درایو تنها دستگاهی است که می تواند عملکرد موتور را به صورت دقیق و کامل کنترل کند. در واقع درایوها علاوه بر رفع چالش های راه اندازی موتور الکتریکی شامل جریان هجومی و تکانه های مکانیکی، قادر به کنترل دقیق عملکرد موتور نیز هستند. این در حالی است که سایر روش های راه اندازی ایمن موتور الکتریکی صرفا چالش های راه اندازی را مرتفع می کنند.

درایوها از تکنیک تنظیم فرکانس برای کنترل عملکرد موتور بهره می برند. مکانیزم کار به این صورت است که ابتدا ولتاژ AC وارد شده به درایو یکسوسازی شده و یک ولتاژ DC صاف تولید می شود. در مرحله بعد با استفاده از تکنیک های کلیدزنی و ترانزیستورهای IGBT یک ولتاژ شبه AC تولید می شود که قابلیت راه اندازی موتور را دارد. در واقع این بخش از مدار درایو اینورتر نام دارد. به همین دلیل درایوها را بعضا اینورتر نیز می نامند.

درایو زیمنس

درایو V20 از اعضای خانواده سینامیکس زیمنس است. به صورت کلی درایو زیمنس در دو خانواده کلی میکرو مستر و زینامیکس عرضه می شوند. عملکرد مطمئن و پایدار در کنار قابلیت های ارتباطی و تنوع گسترده از جمله قابلیت های درایو زیمنس است که آن ها را به گزینه ای ایده آل برای اغلب کاربردها تبدیل کرده است. میکرومسترها خانواده قدیمی درایو زیمنس هستند و در دسته بندی های مختلفی عرضه می شوند. رایج ترین سری های درایو میکرومستر زیمنس در بازار ایران عبارتند از:

• درایو میکرومستر 420
• درایو میکرومستر 430
• درایو میکرومستر 440

افزایش نیازهای ارتباطی صنایع و لزوم پشتیبانی درایوها از پروتکل های جدید، زیمنس را به سمت توسعه نسل جدید درایوها سوق داد. حاصل تلاش های زیمنس در این زمینه تولید نسل جدیدی از درایوها بود که تحت عنوان خانواده سینامیکس وارد بازار شد. این خانواده طیف بسیار گسترده ای از محصولات را پوشش می دهد. رایج ترین نمونه های این درایو در بازار ایران عبارتند از:

• درایو V20
• درایو G120
• درایو G120C
• درایو V90

از بین اعضای خانوداه بزرگ سینامیکس، درایو V20 زیمنس بیشترین کاربرد را دارد.

درایو V20 زیمنس

اگر به دنبال یک اینورتر جمع و جور با کارایی بالا هستید که قیمت مناسب و عملکرد مطمئن را یکجا جمع کرده باشد، قطعا V20  انتخابی ایده آل برای شماست. این درایو در سیستم های تکفاز تا توان 3 کیلووات و در سیستم های سه فاز تا توان 30 کیلووات قابل استفاده است. در کاربردهای بسیار متنوعی می توانید از این درایوها استفاده کنید. از جمله مهمترین کاربردهای درایو V20 می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کنترل دور پمپ های گریز از مرکز
• کنترل فن های شعاعی / محوری
• کنترل دورکمپرسور ها
• کنترل سرعت انواع نوار نقاله، غلتکی و زنجیری
• کنترل دور آسیاب، میکسر و همزن
• کنترل سرعت چرخش سانتریفیوژ
• کاربردهای نساجی
• کنترل دور پمپ، تهویه، کمپرسور
• کنترل سرعت پمپ های خانگی
• هواساز ها و دستگاه های تهویه هوا
• جابجایی های صنعتی (کنترل حرکت)
• کنترل فرآیند (پردازش گر)
• دستگاه های بافندگی
• فر های صنعتی
• کنترل دور ماشین لباسشویی صنعتی
• دستگاه های کشنده سیم و کابل
• کنترل دستگاه های سنگ شکن

در واقع درایو V20 زیمنس در کاربردهای پایه کنترل فن، پمپ، کمپرسورها و حتی فرآیندهای پایه (پروسس) مورد استفاده قرار می گیرد. مشخصات فنی این درایوها در جدول زیر خلاصه شده است:

توابع عملکردی درایو V20

درایوها عملکرد مشابه و یکسانی دارند. همه درایوها فارغ از برند تولید کننده آن ها قادرند عملکرد موتور را به صورت دقیق کنترل کنند. اما با وجود شباهت های موجود بین این تجهیزات، تفاوت هایی نیز در درایوهای برندهای مختلف دیده می شود. درایو V20 زیمنس توابع عملکردی پیشرفته ای دارد که آن را از نمونه های مشابه متمایز می کند. در ادامه به بررسی برخی از این توابع پرداخته شده است:

Connection and application macros

یکی از ویژگی های این نوع درایو امکان تعریف ماکروهای متعدد است. ماکروها در واقع دسته ای از تنظیمات هستند که بسته به نوع کاربرد می توانید مجموعه ای از پارامترها را یک جا تغییر دهید. این کار باعث آسانی و سرعت تنظیم پارامترها در تغییر کاربردهاست. لازم است بدانیم که ماکروها دو دسته هستند:

– ماکروهای تعریف توابع ورودی خروجی های درایو سینامیکس V20 زیمنس

– ماکروهای تعریف تنظیمات متناسب با کاربردها

Keep Running Mode

تابعی که با استفاده از آن و انجام تنظیمات لازم، وضعیتی را تعریف می کنیم که درایو در این نوع کاربردها تا حد امکان به کارایی خودش ادامه دهد.

ECO mode

در این تابع درایو را ملزم می کنید که بهترین نقطه نامی با بازدهی بالا را بیابد و در همان نقطه کار کند.

Hibernation mode

تابعی دیگر برای بهبود عملکرد اقتصادی درایو . این تابع برای مواقعی که موتور در وضعیت روشن ولی بی حرکت باشد کارایی دارد. این وضعیت فراوان در کاربردهای پمپ وفن پیش می آید که موتور به دلیل نبود مصرف کننده خاصی به صورت خالی بار کار می کند و درایو با تشخیص آن، موتور را مدیریت می کند.

PID controller

یکی از هیجان انگیزترین توابع درایو سینامیکس V20 زیمنس، کنترل PID  است که در این نوع درایو وجود دارد . نکته مهم این است که می توانید از قابلیت تابع تنظیم خودکار ضرایب کنترلر استفاده کنید که زمان تنظیم این کنترلر را به شدت کاهش می دهد.

(Kinetic buffering (Vdc_min controller

اگر موتور وضعیت ژنراتوری را در عملکرد متداول خودش داشته باشد حفظ درایو از آسیب های انرژی برگشتی می تواند با خود درایو انجام شود.

Vdc_max controller

با فعال کردن این تابع اجازه مدیریت خودکار زمان کاهش سرعت (Ramp down)  و زمان ترمز را به درایو می دهید.

I max controller

با بهره گیری از این تابع مدیریت خودکار زمان شیب افزایش سرعت برای جلوگیری از اضافه بار بر عهده درایو قرار می گیرد.

Automatic restart

با فعال بودن این تابع، درایو بعد از یک قطع برق، خودش راه اندازی مجدد می شود. همه خطاها تصدیق (Acknowledge)  می شوند و درایو بدون نیاز و انتظار به فرمان دستور جدید در وضعیت Run قرار می گیرد.

Flying restart

تابعی با کارایی خاص. با استفاده از این تابع می توانید اگر موتور شما به هر دلیلی (بدون صرف توان الکتریکی) در حال حرکت باشد در صورت اتصال درایو به موتور در حال حرکت، این حرکت تشخیص و اعمال قدرت ، متناسب با حرکت فعلی موتور انجام می شود.

Energy consumption monitoring

نمایش تقریبی مصرف توان یا هزینه مصرفی با استفاده از این تابع میسر خواهد بود.

50/60 Hz adaptation

تنظیم درایو برای کار در شبکه برق با فرکانس 50 یا 60 هرتز در این تابع انجام می شود.

V/f and  V2/f

برای تنظیم درایو برای داشتن الگو ولتاژ/ فرکانس خطی که متناسب برای بسیاری از کاربردهاست یا داشتن الگوی ولتاژ/ فرکانس سهموی که متناسب با کاربردهای پمپ و فن است.

FCC

یکی دیگر از توابع مدیریت قدرت درایو است که برای کارایی بهتر روش مدیریت ولتاژ/فرکانس است که سعی می کند بر اساس ولتاژ برآمده از الگوی ولتاژ/ فرکانس جریان شار موتور را مدیریت کند. این کار منجر به بازدهی بهتر موتور می شود.

Programmable V/f coordinates

با استفاده از این تابع می توانید مشخصات الگوی ولتاژ/فرکانس را تعریف و تغییر بدهید.

JOG

تابعی کارا در تست کردن های موتور. در صورت استفاده از jog  موتور به صورت لحظه ای در فرکانسی تعریف شده کار می کند.

DC braking

اگر بخواهیم موتور به صورت دفعی متوقف شود از این تابع استفاده می کنیم. البته ملاحظات خاص خودش را دارد. این تابع مکانیسم ترمز را به صورت داخلی برای موتور اعمال می کند.

Mechanical holdingbrake control

مدیریت عملکرد ترمز خارجی و مکانیکی موتور توسط این تابع برای درایو تعریف می شود.

USS Modbus RTU

این ها توابعی هستند که تنظیمات ارتباطی درایو تحت این پروتکل ها را باید در آنجا انجام داد.

Super torque mode

اگر کاربرد شما فقط در ابتدای حرکت نیاز به گشتاور بالایی داشت ولی در ادامه می تواند در دامنه کاربردهای این درایو تعریف شود این تابع شما را کمک می کند. تامین گشتاور اولیه بالا با این تابع امکان پذیر خواهد بود.

Hammer start mode

تابعی جدید که در درایوهای مشابه قبلی زیمنس نبوده است. راه اندازی به صورت گسسته متناسب برای کاربردهایی مثل همزن هایی که بار دارند یا اسیاب ها (تعریف و اعمال شوک های راه اندازی) .

Blockage clearing mode

این تابع همان طور که از نامش مشخص است برای رفع انسداد در کاربرد پمپ ها به کار می آید. این تابع هم تابعی جدید است.

Converter status in case of a fault

تابعی ویژه در عیب یابی درایو. در این تابع وضعیت درایو در زمان بروز خطا ذخیره می شود .  در این وضعیت اطلاعات مهمی چون Fault code, Drive setpoint, Drive status,DC link voltage,Output current,Output voltage ذخیره می شوند.

List of modified parameters

اگر با درایو تنظیم شده روبرو شدید نیازی نیست تک تک پارامترها را چک کنید که بفهمید کدام پارامتر تغییر پیدا کرده است. این تابع لیست پارامترهای تغییر  یافته را به شما نشان می دهد. البته کسانی که با نرم افزار Starter یا DriveMonitor کار کرده باشند این قابلیت را به صورت نرم افزاری دیده بودند.

Load torque monitoring

با این تابع به راحتی می توانید وضعیت بار روی موتور را مشاهده کنید. در نتیجه می توان وضعیت هایی را که بار روی موتور غیر عادی است تشخیص داد

Phase loss detection

همان طور که از نام این تابع مشخص است برای محافظت موتور و درایو از نبودن یکی از فازها استفاده می شود.

Cavitation protection

در کاربردهای پمپ یکی از مخاطرات ایجاد و وجود حفره های هوا در سیال است که به پره ها و سیستم مکانیکی پمپ آسیب زننده است. این تابع با مکانیسمی ویژه عملکرد موتور پمپ را به گونه ای تنظیم می کند که از تشکیل این حباب ها جلوگیری کند.

Frost protection

این تابع نیز یکی دیگر از توابع جدید درایو برای مدیریت کاربردهای پمپ است. در جاهایی که امکان یخ زدگی سیال وجود دارد با تشخیص دما اقدام به چرخش سیال در سیستم می کند تا از یخ زدگی و مشکلات بعد از آن جلوگیری کند.

Motor staging Multi-pump control

توابعی کارا که در درایوهای میکرومستر 430 وجود داشت و این درایو از آن بهره مند شده است. مدیریت چندین پمپ با یک درایو .

Dual ramp parameterizable

اگر کاربردی نیاز به تعریف دو الگوی شیب افزایش / کاهش سرعت داشت می توان از این تابع استفاده کرد.

Programmable fixed frequency setpoint

یکی از توابع پرکاربرد در درایو همین تعریف فرکانس های ثابت هستند که با اعمال ورودی هایی می توان درایو را در فرکانسی از پیش تعریف شده قرار داد.