انواع درایوهای فرکانس متغیر (VFD) , هر کدام برای یک برنامه منحصر به فرد مناسب هستند. در این مقاله به بررسی عوامل کلیدی می پردازیم که باید تصمیم خرید شما را راهنمایی کنند.

هنگام انتخاب یک درایو فرکانس متغیر برای هر نوع سیستم درایو، تعدادی فاکتور وجود دارد که باید در نظر بگیرید. اینها شامل عوامل مربوط به کاربرد نهایی، موتوری که استفاده می کنید و حتی طول عمر وعده داده شده VFD می باشد. در اینجا چهار فاکتور بزرگ ما که باید هنگام انتخاب VFD در نظر بگیریم آورده شده است:

1. منبع تغذیه ورودی

منبع تغذیه یک سیستم درایو بزرگترین تعریف کننده ظرفیت در سیستم شما است. درایوهای فرکانس متغیر باید بر اساس سازگاری با منبع تغذیه آن انتخاب شوند. از نظر ولتاژ و فرکانس، ظرفیت جریان و کیلوولت آمپر موجود.

ولتاژ نامی VFD شما باید با ولتاژ، فاز و فرکانس موجود مطابقت داشته باشد. اینها می توانند مثلاً 200 ولت / 3 فاز / 60 هرتز، 400 ولت / 3 فاز / 50 هرتز یا حتی ولتاژهای بالاتر (575 ولت یا 690 ولت) باشند.

2. نوع موتور

به طور کلی بسیاری از موتورهای القایی می توانند از داشتن VFD بهره مند شوند که از جمله آنها راندمان بالاتر است. موتورهای سنکرون آهنربای دائم (PMSM) خود راه انداز نیستند و برای کار کردن به VFD نیاز دارند. برخی از VFD ها دارای گزینه های کنترل موتور آهنربای دائمی به عنوان یک ویژگی استاندارد هستند که به اپراتورها اجازه می دهد موتور آهنربای دائمی را کنترل کنند تا ماشین را به طور موثر هدایت کنند.

3. جریان، ولتاژ و فرکانس نامی موتور

موتور دارای جریان، ولتاژ و فرکانس نامی است. VFD هرگز نباید بر اساس توان (کیلووات یا HP) موتور به تنهایی انتخاب شود. مهم تر از آن امکان هرگونه اضافه بار مورد نیاز که اطمینان حاصل شود که VFD می تواند جریان نامی موتور را به طور مداوم ارائه دهد. 

4. نوع کاربرد

نوع برنامه – برای مثال HD یا ND. بسیاری از VFD ها فقط برای استفاده در بارهای معمولی یا سبک مانند فن های سانتریفیوژ یا پمپ ها طراحی شده اند و فقط بارهای اضافی سبک تر را برای مدت کوتاهی تحمل می کنند. برخی از VFD ها دارای دو رتبه بندی هستند و می توانند بر روی بارهای HD یا ND/LD استفاده شوند، در این صورت معمولاً هنگام استفاده در یک برنامه ND/LD می توان یک رتبه توان VFD را کاهش داد.

5. محیط نصب

• VFD در صورت نصب بالای 1000 متر از سطح دریا از نظر توان یک رتبه کم میشود
• اکثر VFD ها می توانند تا دمای 50⁰C کار کنند، اما مقداری کاهش توان لازم است. مهم است که از حداکثر دمای کارکرد VFD تجاوز نکند اما ممکن است خرابی زودرس رخ دهد. اگر قرار است یک VFD در یک محفظه نصب شود، گرمای ایجاد شده توسط تلفات سوئیچینگ در VFD باید از محفظه خارج شود تا از بیش از حداکثر دمای عملیاتی VFD جلوگیری شود. با نصب فن(ها) و ورودی(ها) هوا یا یک بسته چیلر سفارشی می توان این کار را انجام داد.
• رتبه IP صحیح را برای VFD انتخاب کنید که با توجه به نصب آن در یک محفظه یا مستقیماً روی دیوار، بدنه پمپ یا پایه ماشین تعیین می شود.
• در صورت قرار گرفتن VFD در معرض تغییرات شدید دمایی مانند خورشید در روز تا یخبندان شبانه، از تراکم آن آگاه باشید. به عنوان مثال استفاده از بخاری پانلی با کنترل ترموستاتیک را در نظر بگیرید.

6. هارمونیک

هنگام اتصال VFD یا بارهای غیر خطی دیگر، تأثیر بر انواع منبع تغذیه باید در نظر گرفته شود. بارهای غیر خطی با طرح های ورودی یکسو کننده دیود تمایل دارند تا جریان برق را به صورت تکه ها و در مضرب های خاصی از فرکانس تغذیه اصلی به جای سینوسی مانند بارهای خطی که به نوبه خود باعث ایجاد اعوجاج در شکل موج ولتاژ تغذیه می شود، گاز بگیرند.

جریان های هارمونیک می تواند تأثیر نامطلوبی بر ترانسفورماتورها، کابل ها و تجهیزات الکترونیکی حساس داشته باشد، بنابراین شرکت های بهره برداری شبکه (NOC) اصرار دارند که قبل از اتصال بارهای VFD به یک شبکه جدید یا موجود، محدودیت های هارمونیک خاصی رعایت شود.

به عنوان مثال در بریتانیا توصیه مهندسی G5/5 در 17 ژوئن 2020 به اجرا درآمد و به طور موثر یک استاندارد نصب برای محدود کردن هارمونیک ها در تامین برق عمومی است تا برای سایر کاربران مشکلی ایجاد نکند.

بسیاری از مصرف کنندگان جزیره ای فقط گزینه ای برای استفاده از ژنراتورهای دیزلی برای تامین برق خود دارند و به دلیل امپدانس ذاتا منبع بالاتر آنها باید توجه دقیقی صورت گیرد تا اطمینان حاصل شود که ظرفیت ژنراتور به طور قابل توجهی بالاتر از کل KVA بارهای غیر خطی متصل است. این به همان اندازه صادق است که از ژنراتورهای دیزلی به عنوان پشتیبان در صورت قطع برق اصلی استفاده شود. از آنجایی که محتوای هارمونیک جریان تغذیه VFD می‌تواند باعث صاف شدن ولتاژ خروجی ژنراتور و سایر انواع اعوجاج ولتاژ شود که می‌تواند باعث خاموش شدن VFD یا اختلال در عملکرد دیگر شود.