اینورتر فرکانسی:
اینورتر فرکانس چیست؟ اینورتر فرکانس (همچنین به عنوان درایو فرکانس متغیر یا VFD شناخته می شود) یک دستگاه الکترونیکی است که امکان کنترل دقیق سرعت موتور AC را فراهم می کند. هنگامی که موتورهای الکتریکی مستقیماً از یک سیستم تغذیه ولتاژ AC کار می کنند، معمولاً با سرعت ثابتی کار می کنند که توسط تعداد قطب ها و فرکانس تغذیه تعیین می شود. با این حال، در برنامه هایی که سرعت قابل تنظیم مورد نیاز است، اینورترهای فرکانس وارد عمل می شوند. در اینجا نحوه کار آنها آمده است: یک اینورتر فرکانس در بالادست موتور متصل است. این یک ولتاژ متناوب قابل تنظیم تولید می کند و به شما امکان می دهد سرعت موتور مستقل از سیستم منبع تغذیه کنترل شود. با تنظیم فرکانس و ولتاژ خروجی، می توان سرعت موتور را به طور یکپارچه از صفر به سرعت اسمی دلخواه تغییر داد و در عین حال گشتاور را حفظ کرد. انواع اینورتر فرکانس اینورترهای فرکانس کنترل شده: اینها نسبت جریان به فرکانس ثابت (I/f) را حفظ می کنند و برای کاربردهای با توان بالا (محدوده مگاوات) مناسب هستند. آنها معمولا در محیط های صنعتی استفاده می شوند. اینورترهای فرکانس کنترل شده با ولتاژ: نشان دهنده آخرین تکنولوژی روز. نسبت ولتاژ به فرکانس را ثابت نگه دارید. ایده آل برای کاربردهای با محدوده مگاوات کمتر یا کیلووات. مثال: اگر موتوری که برای 230 ولت و 50 هرتز طراحی شده است در 25 هرتز کار کند، ولتاژ به نصف کاهش می یابد و به 115 V1 می رسد. تولید کنندگان اینورتر فرکانس چندین تولید کننده معروف اینورتر فرکانس با کیفیت تولید می کنند: SEW-EURODRIVE: تولید کننده پیشرو در فناوری درایو، ارائه فناوری اینورتر برای کاربردهای مختلف. هیتاچی، میتسوبیشی، امرون و آلن بردلی نیز از بازیکنان برجسته این رشته هستند. به یاد داشته باشید که اینورترهای فرکانس در حال حاضر در تولیدات صنعتی ضروری هستند و در درایوهای پمپ ها، فن ها، ماشین های پردازش، تسمه نقاله، جرثقیل ها و غیره استفاده می شوند.

درایو فرکانس متغیر (VFD) (اینورتر میتسوبیشی یا اینورتر یاسکاوا)یا درایو فرکانس قابل تنظیم (AFD) ، درایو ولتاژ متغیر / فرکانس متغیر (VVVF) ، درایو با سرعت متغیر (VSD) ، درایو AC ، درایو میکرو یا درایو اینورتر نوعی درایو موتور است در سیستم های محرک الکترومکانیکی برای کنترل سرعت و گشتاور موتور AC با تغییر فرکانس و ولتاژ ورودی موتور استفاده می شود.  VFD ها در مصارف مختلفی از لوازم کوچک تا کمپرسورهای بزرگ استفاده می شوند. حدود 25٪ از انرژی الکتریکی جهان توسط موتورهای الکتریکی در مصارف صنعتی مصرف می شود. سیستم هایی که از VFD استفاده می کنند می توانند کارآمدتر از سیستم هایی باشند که از کنترل مایع جریان سیال استفاده می کنند ، مانند سیستم های دارای پمپ و کنترل دمپر برای فن ها. با این وجود ، نفوذ بازار جهانی برای همه برنامه های VFD نسبتاً کم است.  طی چهار دهه گذشته ، فناوری الکترونیک قدرت از طریق پیشرفت در دستگاههای سوئیچینگ نیمه هادی ، توپولوژی درایوها ، تکنیک های شبیه سازی و کنترل ، و سخت افزار و نرم افزار کنترل ، باعث کاهش هزینه و اندازه VFD شده است.
VFD ها در تعدادی از توپولوژی های مختلف AC-AC و DC-AC ولتاژ پایین و متوسط ساخته می شوند.
درایو فرکانس متغیر دستگاهی است که در سیستم درایو متشکل از سه زیر سیستم اصلی زیر استفاده می شود:
-موتور AC
-مجموعه کنترل کننده درایو اصلی
-رابط درایو / اپراتور

موتور AC :
موتور الکتریکی AC مورد استفاده در سیستم VFD معمولاً یک موتور القایی سه فاز است. برخی از انواع موتورهای تک فاز یا موتورهای سنکرون در برخی شرایط می توانند سودمند باشند ، اما به طور کلی موتورهای القایی سه فاز به عنوان مقرون به صرفه ترین آنها ترجیح داده می شوند. موتورهایی که برای کار با سرعت ثابت طراحی شده اند اغلب مورد استفاده قرار می گیرند. تنش های ولتاژ بالا که به موتورهای القایی که توسط VFD تأمین می شوند ، تحمیل می شود ، نیاز دارد که چنین موتورهایی برای وظیفه تغذیه اینورتر با هدف مشخص مطابق با الزاماتی مانند قسمت 31 استاندارد NEMA MG-1 طراحی شوند.

کنترل کننده :

کنترل کننده VFD یک سیستم تبدیل الکترونیکی قدرت حالت جامد است که از سه زیر سیستم مجزا تشکیل شده است: مبدل پل یکسو کننده ، لینک جریان مستقیم (DC) و اینورتر. درایو های اینورتر منبع ولتاژ (VSI) (به بخش "توپولوژی های عمومی" در زیر مراجعه کنید) تا حد زیادی رایج ترین نوع درایوها هستند. بیشتر درایوها از نوع درایو AC-AC هستند زیرا ورودی خط AC را به خروجی اینورتر AC تبدیل می کنند. با این وجود ، در برخی از برنامه ها مانند برنامه های شایع DC یا خورشیدی ، درایوها به عنوان درایوهای DC-AC پیکربندی می شوند. اساسی ترین مبدل یکسوساز برای درایو VSI به عنوان یک پل دیود سه فاز ، شش پالس ، تمام موج پیکربندی شده است. در درایو VSI ، پیوند DC از یک خازن تشکیل شده است که موج خروجی DC مبدل را صاف کرده و ورودی سختی به اینورتر ارائه می دهد. این ولتاژ DC فیلتر شده با استفاده از عناصر فعال سوئیچینگ اینورتر به خروجی ولتاژ AC شبه سینوسی تبدیل می شود. درایوهای VSI ضریب توان بالاتر و اعوجاج هارمونیکی کمتری نسبت به درایوهای منبع جریان اینورتر (CSI) و اینورتر سوئیچ بار (LCI) کنترل شده دارند (به بخش "توپولوژی های عمومی" در زیر مراجعه کنید). کنترل کننده درایو همچنین می تواند به عنوان یک مبدل فاز با ورودی مبدل تک فاز و خروجی اینورتر سه فاز پیکربندی شود.
پیشرفت های کنترل کننده از افزایش چشمگیر ولتاژ و رتبه بندی جریان و فرکانس سوئیچینگ دستگاه های قدرت حالت جامد طی شش دهه گذشته بهره برداری کرده است. در سال 1983 ، [8] ترانزیستور دو قطبی عایق بندی شده (IGBT) در دو دهه گذشته به عنوان دستگاه سوئیچینگ اینورتر بر VFD ها تسلط یافته است.  در کاربردهای گشتاور متغیر مناسب برای کنترل درایو ولت در هرتز (V / Hz) ، مشخصات موتور AC ایجاب می کند که اندازه ولتاژ خروجی اینورتر به موتور تنظیم شود تا با گشتاور بار مورد نیاز در یک رابطه خطی V / Hz مطابقت داشته باشد . به عنوان مثال ، برای موتورهای 460 ولت ، 60 هرتز ، این رابطه خطی V / Hz 460/60 = 7.67 ولت / هرتز است. کنترل V / Hz در حالی که در کاربردهای وسیع مناسب است ، در برنامه های با کارایی بالا شامل سرعت کم یا تقاضا ، تنظیم سرعت پویا ، موقعیت یابی و بار معکوس بار ، بهینه نیست. برخی از درایو های کنترل V / Hz همچنین می توانند در حالت درجه دوم V / Hz کار کنند یا حتی می توانند متناسب با مسیرهای ویژه چند نقطه ای V / Hz برنامه ریزی شوند. دو سیستم عامل کنترل درایو دیگر ، کنترل بردار و کنترل گشتاور مستقیم (DTC) ، اندازه ولتاژ موتور ، زاویه از مرجع و فرکانس  را تنظیم می کنند تا شار مغناطیسی موتور و گشتاور مکانیکی را دقیقاً کنترل کند.
اگرچه مدولاسیون عرض پالس بردار فضایی (SVPWM) به طور فزاینده ای محبوب می شود ، PWM سینوسی (SPWM) ساده ترین روش برای تغییر ولتاژ موتور (یا جریان) و فرکانس موتور درایوها است. با کنترل SPWM (شکل 1 را ببینید) ، خروجی شبه سینوسی ، عرض پالس متغیر از تقاطع های سیگنال حامل دندانه اره با سیگنال سینوسی تعدیل کننده ساخته می شود که از نظر فرکانس عملکرد و همچنین ولتاژ (یا جریان) متغیر است. ). کارکرد موتورهای بالاتر از سرعت پلاک نامی (سرعت پایه) امکان پذیر است ، اما محدود به شرایطی است که نیاز به قدرت بیشتری نسبت به نام پلاک موتور ندارند. این امر گاهی اوقات "تضعیف میدان" نامیده می شود و برای موتورهای AC به معنای کار با سرعت کمتر از V / Hz و بالاتر از سرعت نام پلاک است. موتورهای سنکرون آهنربای دائمی به دلیل اتصال ثابت شار آهنربا ، دامنه سرعت کاملاً ضعیف میدانی دارند. موتورهای سنکرون زخم-روتور و موتورهای القایی دارای دامنه سرعت بسیار بیشتری هستند. به عنوان مثال ، یک موتور القایی 100 اسب بخار ، 460 ولت ، 60 هرتز ، 1775 دور در دقیقه (4 قطب) همراه با 460 ولت ، 75 هرتز (6.134 ولت / هرتز) ، به گشتاور 60/75 = 80٪ با 125٪ محدود می شود سرعت (2218.75 دور در دقیقه) = 100٪ قدرت. [18] در سرعت های بالاتر ، به دلیل کاهش گشتاور جداشونده موتور ، باید گشتاور موتور القایی بیشتر محدود شود. بنابراین ، توان نامی را می توان به طور معمول فقط تا 130-150 name از سرعت پلاک نامی تولید کرد. موتورهای سنکرون زخم-روتور را می توان با سرعت حتی بیشتر کار کرد. در درایوهای آسیاب نورد ، غالباً 200-300٪ از سرعت پایه استفاده می شود. مقاومت مکانیکی روتور حداکثر سرعت موتور را محدود می کند.
یک ریزپردازنده تعبیه شده عملکرد کلی کنترلر VFD را کنترل می کند. برنامه نویسی اساسی ریزپردازنده به عنوان میان افزار غیرقابل دسترسی کاربر ارائه شده است. برنامه نویسی کاربر از پارامترهای نمایشگر ، متغیر و بلوک عملکرد برای کنترل ، محافظت و نظارت بر VFD ، موتور و تجهیزات رانده شده ارائه شده است. کنترل کننده اصلی درایو را می توان به گونه ای پیکربندی کرد که شامل اجزای قدرت اختیاری و لوازم جانبی بصورت انتخابی به شرح زیر باشد:
متصل به بالادست مبدل - قطع کننده مدار یا فیوزها ، کنتاکتور ایزوله ، فیلتر EMC ، راکتور خط ، فیلتر غیرفعال متصل به لینک DC
ترمز ، مقاومت ترمز متصل به  جریان اینورتر
راکتور خروجی ، فیلتر موج سینوسی ، فیلتر ولتاژ dv / dt

رابط اپراتور:

رابط اپراتور وسیله ای برای شروع و توقف موتور و تنظیم سرعت کار برای اپراتور فراهم می کند. VFD همچنین ممکن است توسط یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی از طریق Modbus یا رابط مشابه دیگری کنترل شود. توابع کنترل اضافی اپراتور ممکن است شامل برگشت و تغییر بین تنظیم سرعت دستی و کنترل خودکار از یک سیگنال کنترل فرآیند خارجی باشد. رابط اپراتور اغلب شامل یک صفحه نمایش الفبایی عددی یا چراغ های اندازه گیری و متر برای ارائه اطلاعات در مورد عملکرد درایو است. صفحه کلید و صفحه نمایش رابط اپراتور اغلب در جلوی کنترل کننده VFD ارائه می شود همانطور که در عکس بالا نشان داده شده است. نمایشگر صفحه کلید اغلب می تواند متصل به کابل باشد و در فاصله کمی از کنترل کننده VFD نصب شود. اکثر آنها همچنین به ترمینال های ورودی و خروجی (ورودی / خروجی) برای اتصال دکمه های فشار ، سوئیچ ها و سایر دستگاه های رابط اپراتور یا سیگنال های کنترل ارائه می شوند. یک درگاه ارتباطی سریال نیز غالباً در دسترس است که به VFD امکان پیکربندی ، تنظیم ، نظارت و کنترل با استفاده از رایانه را می دهد.
کنترل سرعت:
برای کنترل سرعت VFD دو راه اصلی وجود دارد. شبکه ای یا سیم دار شبکه شامل انتقال سرعت مورد نظر از طریق یک پروتکل ارتباطی مانند Modbus ، Modbus / TCP ، EtherNet / IP یا از طریق صفحه کلید با استفاده از Display Serial Interface در حالی که سیم کشی شامل یک وسیله الکتریکی خالص ارتباطی است. روشهای معمول ارتباط سخت گیر: 4-20mA ، 0-10VDC یا استفاده از منبع تغذیه داخلی 24VDC با پتانسیومتر است. سرعت را می توان از راه دور و به صورت محلی نیز کنترل کرد. کنترل از راه دور به VFD دستور می دهد تا دستورات سرعت صفحه کلید را نادیده بگیرد در حالی که کنترل محلی به VFD دستور می دهد کنترل خارجی را نادیده بگیرد و فقط به صفحه کلید پایبند باشد. در بعضی از درایوها از پین های مشابه برای 0-10VDC و 4-20mA استفاده می شود و از طریق بلوز انتخاب می شوند.

برنامه نویسی VFD:

بسته به مدل می توان پارامترهای عملیاتی VFD را از طریق: نرم افزار اختصاصی برنامه نویسی ، صفحه کلید داخلی ، صفحه کلید خارجی یا کارت SD برنامه ریزی کرد. VFD غالباً در هنگام اجرا اکثر تغییرات برنامه نویسی را مسدود می کند. پارامترهای معمولی که باید تنظیم شوند عبارتند از: اطلاعات پلاک موتور ، منبع مرجع سرعت ، منبع کنترل روشن / خاموش و کنترل ترمز. همچنین برای VFD ها ارائه اطلاعات اشکال زدایی مانند کدهای خطا و حالت های سیگنال های ورودی معمول است.

شروع و رفتار نرم افزار:

اکثر VFD ها اجازه می دهد شروع خودکار فعال شود. که پس از یک چرخه برق ، یا پس از رفع خطا ، یا پس از بازیابی سیگنال توقف اضطراری ، خروجی را به یک فرکانس تعیین شده هدایت می کند (به طور کلی توقف های اضطراری منطقی فعال نیستند). یکی از روش های معروف کنترل VFD ، فعال کردن شروع خودکار و قرار دادن L1 ، L2 و L3 در یک کنتاکتور است. روشن کردن کنتاکتور در نتیجه درایو را روشن می کند و باعث می شود تا با سرعت تعیین شده خارج شود. بسته به پیچیدگی درایو ، چندین رفتار شروع خودکار می تواند ایجاد شود ، به عنوان مثال. درایو به طور خودکار روشن می شود اما از پاک کردن توقف اضطراری تا زمانی که تنظیم مجدد انجام نشود ، خودکار شروع نمی شود.

عملکرد درایو نمودار دور موتور گشتاور با مراجعه به نمودار همراه ، برنامه های درایو را می توان به صورت تک ربع ، دو ربع یا چهار رده دسته بندی کرد. چهار ربع نمودار به شرح زیر تعریف شده است:  ربع I - رانندگی یا موتور ،  ربع شتاب دهنده به جلو با سرعت و گشتاور مثبت Quadrant II - راندمان یا ترمز ، ترمز جلو-کاهش سرعت با سرعت مثبت و گشتاور منفی Quadrant III - رانندگی یا موتور ، ربع شتاب معکوس با سرعت و گشتاور منفی کوادرانت IV - ربع ترمز معکوس با سرعت منفی و گشتاور مثبت تولید یا ترمز می کند. بیشتر برنامه ها شامل بارهای تک ربع هستند که در ربع I کار می کنند ، مانند بارهای گشتاور متغیر (به عنوان مثال پمپ های سانتریفوژ یا فن ها) و بارهای خاص گشتاور ثابت (به عنوان مثال اکسترودرها). برخی از کاربردها شامل بارهای دو ربع در ربع I و II هستند که سرعت آنها مثبت است اما گشتاور قطب را تغییر می دهد ، در صورت کاهش سرعت فن بیش از تلفات مکانیکی طبیعی. برخی منابع درایوهای دو ربع را به عنوان بارهایی که در ربع I و III عمل می کنند و سرعت و گشتاور قطب (مثبت یا منفی) یکسان هستند ، در هر دو جهت تعریف می کنند. برخی از کاربردهای با کارایی بالا شامل بارهای چهار ربع (ربع I تا IV) است که سرعت و گشتاور می تواند در هر جهتی مانند بالابرها ، آسانسورها و نوار نقاله های تپه ای باشد. هنگامی که ولتاژ اینورتر کوچکتر از موتور عقب-EMF و ولتاژ اینورتر و EM-back قطب باشد ، تولید مجدد تنها در گذرگاه پیوند درایو ممکن است اتفاق بیفتد.در راه اندازی موتور ، یک VFD در ابتدا یک فرکانس و ولتاژ کم را اعمال می کند ، بنابراین از جریان هجوم زیاد مرتبط با استارت مستقیم روی خط جلوگیری می کند. پس از شروع VFD ، فرکانس و ولتاژ اعمال شده با سرعت کنترل شده افزایش می یابد یا برای سرعت بخشیدن به بار افزایش می یابد. این روش راه اندازی معمولاً به موتور اجازه می دهد 150٪ گشتاور نامی خود را توسعه دهد در حالی که VFD کمتر از 50٪ جریان نامی خود را از شبکه در محدوده سرعت کم می گیرد. می توان یک VFD را تنظیم کرد تا 150٪ گشتاور راه اندازی ثابت از حالت ایستاده تا سرعت کامل تولید کند.  با این حال ، خنک کننده موتور خراب می شود و می تواند باعث گرم شدن بیش از حد شود زیرا سرعت کاهش می یابد ، به طوری که طولانی مدت کار با سرعت کم با گشتاور قابل توجه معمولاً بدون تهویه فن موتور جداگانه امکان پذیر نیست. با یک VFD ، توالی توقف دقیقاً برعکس توالی شروع است. فرکانس و ولتاژ اعمال شده به موتور با سرعت کنترل شده کاهش می یابد. وقتی فرکانس به صفر نزدیک می شود ، موتور خاموش می شود. مقدار کمی گشتاور ترمز در دسترس است که می تواند سرعت را کمی کندتر از سرعت متوقف کند اگر موتور به سادگی خاموش شود و اجازه ساحل شدن داشته باشد. با افزودن مدار ترمز (مقاومت کنترل شده توسط ترانزیستور) برای اتلاف انرژی ترمز ، می توان گشتاور اضافی ترمز را بدست آورد. با یکسوساز چهار ربع (جلوی فعال) ، VFD قادر است با اعمال گشتاور معکوس و تزریق مجدد انرژی به خط AC ، بار را ترمز کند.

ذخیره انرژی :

VVVF در قطار مترو گوانگژو استفاده می شود بسیاری از برنامه های کاربردی بار موتور با سرعت ثابت که مستقیماً از برق خط AC تأمین می شوند ، هنگامی که با سرعت متغیر و توسط VFD کار می کنند ، می توانند در مصرف انرژی صرفه جویی کنند. چنین صرفه جویی در هزینه های انرژی به ویژه در فن و پمپ گریز از مرکز گشتاور متغیر مشهود است ، جایی که گشتاور و قدرت بار به ترتیب با مربع و مکعب متفاوت است. این تغییر باعث کاهش قدرت زیادی در مقایسه با عملکرد با سرعت ثابت برای کاهش نسبتاً کم سرعت می شود. به عنوان مثال ، در سرعت 63٪ یک بار موتور فقط 25٪ از قدرت تمام سرعت خود را مصرف می کند. این کاهش مطابق با قوانین میل است که رابطه بین متغیرهای مختلف بار گریز از مرکز را تعریف می کند. در ایالات متحده ، حدود 60-65٪ از انرژی الکتریکی برای تأمین موتور استفاده می شود ، که 75٪ آن بارهای فن ، پمپ و کمپرسور با گشتاور متغیر است.  هجده درصد از انرژی مصرف شده در 40 میلیون موتور در ایالات متحده می تواند توسط فناوری های کارآمد بهبود انرژی مانند VFD صرفه جویی شود.  فقط حدود 3٪ از کل پایه نصب شده موتورهای AC با درایوهای AC تأمین می شود.  با این حال ، تخمین زده می شود که فناوری درایو در حدود 30-40٪ از کل موتورهای تازه نصب شده استفاده شده است.

هارمونیک های خط AC :

در حالی که هارمونیک ها در خروجی PWM به راحتی توسط القا induc فیلتر مربوط به فرکانس حامل برای تأمین جریان های نزدیک به سینوسی به بار موتور فیلتر می شوند ، [16] یکسو کننده پل دیود VFD ولتاژ خط AC را به ولتاژ DC خروجی فوق العاده تحمیل می کند پالس های جریان غیرفازی غیر خطی در نتیجه باعث ایجاد اعوجاج جریان هارمونیک و از این رو اعوجاج ولتاژ ورودی خط AC می شوند. هنگامی که بارهای VFD در مقایسه با سیستم قدرت بزرگ و سخت موجود در شرکت برق تولیدی نسبتاً کم باشد ، اثرات تحریف هارمونیک VFD شبکه AC اغلب می تواند در حد قابل قبولی باشد. بعلاوه ، در شبکه های ولتاژ پایین ، هارمونیک های ناشی از تجهیزات تک فاز مانند رایانه ها و تلویزیون ها توسط هارمونیک های پل دیود سه فاز تا حدی لغو می شوند ، زیرا هارمونیک های 5 و 7 آنها در حالت ضد فاز قرار دارند. [63] با این حال ، وقتی نسبت VFD و سایر بارهای غیر خطی در مقایسه با بار کل یا بار غیر خطی در مقایسه با سختی منبع تغذیه AC یا هر دو ، نسبتاً بزرگ باشد ، بار می تواند تأثیر منفی بر شکل موج جریان متناوب AC در دسترس در سایر شبکه های شرکت برق در همان شبکه است. وقتی ولتاژ شرکت برق به دلیل هارمونیک مخدوش می شود ، تلفات در بارهای دیگر مانند موتورهای متناوب با سرعت ثابت معمولی افزایش می یابد. این شرایط ممکن است منجر به گرم شدن بیش از حد و عمر مفید کمتر شود. همچنین ، ترانسفورماتورهای پست و خازن های جبرانی تأثیر منفی می گذارند. به طور خاص ، خازن ها می توانند باعث ایجاد شرایط تشدید شوند که می توانند سطح هارمونیک را به طور غیر قابل قبولی بزرگ کنند. به منظور محدود کردن اعوجاج ولتاژ ، ممکن است از دارندگان بار VFD بخواهند تجهیزات فیلتر را برای کاهش اعوجاج هارمونیکی زیر حد قابل قبول نصب کنند. متناوباً ، این برنامه ممکن است با نصب تجهیزات فیلتراسیون خود در پستهای تحت تأثیر مقدار زیادی تجهیزات VFD مورد استفاده ، یک راه حل اتخاذ کند. در تأسیسات پرقدرت ، می توان با تأمین VFD های پل یکسوساز چند پالسی از ترانسفورماتورها با سیم پیچ های تغییر فاز ، اعوجاج هارمونیکی را کاهش داد. [64] همچنین می توان یکسو کننده استاندارد دیود-پل را با یک پل سوئیچینگ دو جهته IGBT که معکوس اینورتر استاندارد است و از خروجی دستگاه سوئیچینگ IGBT به موتور استفاده می کند ، جایگزین کرد. به این نوع یکسوسازها با نامگذاری های مختلف از جمله مبدل فعال تغذیه (AIC) ، یکسو کننده فعال ، واحد تأمین IGBT (ISU) ، جلوی فعال (AFE) یا عملکرد چهار ربع اشاره می شود. با کنترل PWM و یک راکتور ورودی مناسب ، شکل موج جریان خط AC AFE می تواند تقریباً سینوسی باشد. AFE ذاتاً انرژی را در حالت چهار ربع از سمت DC به شبکه AC بازسازی می کند. بنابراین ، هیچ مقاومت ترمز لازم نیست و اگر درایو برای ترمز گرفتن موتور به طور مکرر مورد نیاز باشد ، کارایی درایو بهبود می یابد. دو روش کاهش هارمونیک دیگر از استفاده از فیلترهای غیرفعال یا فعال متصل به یک باس مشترک با حداقل یک بار انشعاب VFD در گذرگاه بهره می برند. فیلترهای غیرفعال شامل طراحی یک یا چند فیلتر دام کم عبور LC است ، هر دام در صورت نیاز با فرکانس هارمونیک تنظیم می شود (5 ، 7 ، 11 ، 13 ،. kq +/- 1 ، جایی که k = عدد صحیح ، q = تعداد پالس مبدل).  این روال بسیار عادی است که شرکت های برق یا مشتریان آنها محدودیت های تحریف هارمونیک را بر اساس استانداردهای IEC یا IEEE اعمال می کنند. به عنوان مثال ، محدودیت های استاندارد IEEE 519 در نقطه اتصال مشتری ، حداکثر هارمونیک ولتاژ فرکانس فردی را بیش از 3٪ از پایه نمی دانند و اعوجاج هارمونیک کل ولتاژ (THD) را بیش از 5٪ نمی دانند. سیستم منبع تغذیه AC متداول.

اثرات طولانی مدت :

فرکانس حامل ولتاژ خروجی پالسی یک PWM VFD باعث افزایش سریع زمان در این پالس ها می شود ، که اثرات خط انتقال آن باید در نظر گرفته شود. از آنجا که امپدانس خط انتقال کابل و موتور متفاوت است ، پالس ها از ترمینال های موتور به داخل کابل بازتاب می شوند. بازتابهای حاصل می توانند ولتاژهای معادل دو برابر ولتاژ گذرگاه DC یا حداکثر 3.1 برابر ولتاژ خط نامی برای کار طولانی کابل ، ایجاد فشار زیاد روی سیم پیچ سیم و موتور و در نتیجه خرابی عایق تولید کنند. استانداردهای عایق بندی برای موتورهای سه فاز 230 ولت یا کمتر با مقاومت کافی در برابر چنین ولتاژهای طولانی سرب محافظت می کند. در سیستم ها و اینورترهای 460 ولت یا 575 ولت با نسل 3/1 میکروثانیه با افزایش زمان IGBT ، حداکثر فاصله کابل توصیه شده بین VFD و موتور حدود 50 متر یا 150 فوت است. برای درایوهای مجهز به SiC MOSFET ، اضافه ولتاژهای قابل توجهی در طول کابل تا 3 متر مشاهده شده است. راه حل های اضافه ولتاژ ناشی از طول های طولانی سرب شامل به حداقل رساندن طول کابل ، کاهش فرکانس حامل ، نصب فیلترهای dV / dt ، استفاده از موتورهای دارای وظیفه اینورتر (که دارای ولتاژ 600 ولت برای مقاومت در برابر قطارهای پالسی با زمان افزایش کمتر یا معادل 0.1 میکروثانیه هستند) ، با حداکثر 1600 ولت قدر پیک) ، و نصب فیلترهای موج سینوسی کم عبور LCR.  انتخاب فرکانس حامل PWM بهینه برای درایوهای AC شامل ایجاد تعادل در سر و صدا ، گرما ، تنش عایق موتور ، آسیب دیدگی جریان تحمل موتور ناشی از ولتاژ در حالت معمول ، عملکرد روان موتور و سایر عوامل است. میرایی بیشتر هارمونیک ها را می توان با استفاده از فیلتر موج سینوسی کم عبور LCR یا فیلتر dV / dt بدست آورد
جریان های تحمل موتور :

  فرکانسهای حامل بالای 5 کیلوهرتز احتمالاً باعث آسیب رساندن به تحمل می شوند مگر اینکه اقدامات حفاظتی انجام شود.  درایوهای PWM ذاتاً با ولتاژها و جریانهای حالت مشترک با فرکانس بالا مرتبط هستند که ممکن است در بلبرینگهای موتور مشکل ایجاد کنند. وقتی این ولتاژهای فرکانس بالا از طریق یاتاقان راهی به زمین پیدا می کنند ، جرقه زدن ماشینکاری تخلیه فلز یا الکتریکی (EDM) بین توپ بلبرینگ و مسابقه بلبرینگ اتفاق می افتد. با گذشت زمان ، جرقه زدن مبتنی بر EDM باعث فرسایش در نژاد یاتاقان می شود که می تواند به عنوان یک الگوی فلوت دیده شود. در موتورهای بزرگ ، ظرفیت ولگرد سیم پیچ ها مسیرهایی را برای جریان های با فرکانس بالا که از انتهای شافت موتور عبور می کنند ، فراهم می کند و منجر به یک نوع گردش تحمل جریان می شود. زمین ضعیف استاتورهای موتور می تواند منجر به جریان های تحمل شافت به زمین شود. موتورهای کوچک با تجهیزات محرک ضعیف در معرض جریان های تحمل با فرکانس بالا قرار دارند.  جلوگیری از آسیب جریان تحمل با فرکانس بالا از سه روش استفاده می کند: روش های کابل کشی و زمینی خوب ، قطع جریان های تحمل و فیلتر کردن یا میرایی جریان های حالت معمول به عنوان مثال از طریق هسته های مغناطیسی نرم ، به اصطلاح جاذب های القایی. روشهای کابل کشی و زمینی می تواند شامل استفاده از کابل برق محافظت شده ، متقارن-هندسه برای تأمین موتور ، نصب برسهای پایه شافت و گریس تحمل رسانا باشد. جریان های تحمل را می توان با نصب یاطاقان های عایق بندی شده و موتورهای القایی محافظت شده با الکترواستاتیک ، قطع کرد. فیلتر کردن و میرایی تحمل با فرکانس بالا را می توان با قرار دادن هسته های مغناطیسی نرم در سه مرحله ، امپدانس فرکانس بالا در برابر حالت مشترک یا جریان های تحمل موتور انجام داد. روش دیگر استفاده از درایوهای اینورتر 2 سطح استاندارد ، استفاده از درایوهای اینورتر 3 سطح یا مبدل های ماتریسی است.  از آنجا که سیمهای جریان فرکانس بالا کابلهای موتور تغذیه کننده اینورتر می توانند باعث تداخل سایر کابلها در تأسیسات شوند ، چنین کابلهای موتور اینورتر نه تنها باید دارای طرح هندسی متقارن و محافظ باشند بلکه باید حداقل 50 سانتی متر دورتر از کابلهای سیگنال هدایت شوند.

ترمز پویا یا داینامیک :

ترمز پویا و ترمز احیا کننده گشتاور تولید شده توسط درایو باعث می شود موتور القایی با سرعت همزمان کمتر از لغزش کار کند. اگر این بار موتور را سریعتر از سرعت همزمان سوق دهد ، موتور به عنوان یک ژنراتور عمل می کند و نیروی مکانیکی را به توان الکتریکی تبدیل می کند. این نیرو به عنصر پیوند DC درایو (خازن یا راکتور) برمی گردد. سوئیچ قدرت الکترونیکی متصل به پیوند مستقیم DC یا هلی کوپتر ترمز DC ، اتلاف این نیرو را به صورت گرما در مجموعه ای از مقاومت ها کنترل می کند. ممکن است از فن های خنک کننده برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد مقاومت استفاده شود.  ترمز پویا با تبدیل آن به گرما ، انرژی ترمز را هدر می دهد. در مقابل ، درایوهای احیا کننده با تزریق این انرژی به خط AC انرژی ترمز را بازیابی می کنند. هزینه سرمایه درایوهای احیاکننده نسبتاً زیاد است.
اینورترهای برقی میتسوبیشی
سری FREQROL
سری FREQROL میتسوبیشی الکتریک یک راه حل اینورتر شاخص است که عملکرد، دقت و انعطاف پذیری سیستم فوق العاده ای را ارائه می دهد. در اینجا چند نکته کلیدی وجود دارد:

FR-A800:
اینورتر همه کاره مطابق با استانداردهای ایمنی.
عملکرد چند منظوره و کنترل دقیق را ارائه می دهد.
به طور گسترده در کاربردهای صنعتی از جمله پمپ ها، فن ها و سیستم های نوار نقاله استفاده می شود.
FR-A770/A701:
کنترل برداری با کارایی بالا را ارائه می دهد.
عملکرد کارآمد موتور را تضمین می کند و در عین حال مصرف برق را به حداقل می رساند.
ایده آل برای کاربردهای مختلف، از تولید تا زیرساخت.
امکانات:
یکسو کننده و اینورتر: AC را به DC و بالعکس تبدیل می کند.
مدار کنترل: عملکرد کلی را مدیریت می کند.
درایورهای دروازه و IGBT: جریان ها و ولتاژهای بالا را مدیریت کنید.
رابط کاربری (HMI): به پیکربندی و نظارت بر پارامترها اجازه می دهد.
اینورترهای الکتریکی Yaskawa
درایوهای AC (اینورتر)
درایوهای AC Yaskawa Electric (همچنین به عنوان اینورتر شناخته می شوند) نقش مهمی در زندگی روزمره ما دارند. بیایید بررسی کنیم:

درایو AC (اینورتر) چیست؟
سرعت چرخش موتور را کنترل می کند.
با تنظیم دور موتور در صورت نیاز، مصرف برق را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
مورد استفاده در لوازم خانگی، زیرساخت های اجتماعی و کارخانه ها .
برنامه های کاربردی:
ماشین آلات غذا: به راحتی جهت چرخش را برای پردازش مواد غذایی تغییر دهید.
جرثقیل / انبارهای خودکار: از شروع / توقف مکرر و حرکت انعطاف پذیر پشتیبانی می کند.
نفت و گاز: در تجهیزاتی که برای اکتشاف گاز نفت شیل استفاده می شود.
آسانسورها: از سواری راحت با عملکردهای شروع/توقف نرم اطمینان حاصل کنید.
پله برقی: شتاب و کاهش سرعت را برای ایمنی مسافران تنظیم کنید.
فن های تهویه مطبوع: کنترل سرعت موتور برای جریان هوای کم مصرف.
نوار نقاله: از فروپاشی محموله با شتاب/کاهش آرام جلوگیری کنید.
پمپ ها: نرخ جریان را در تاسیسات مختلف تنظیم کنید.
نوآوری های یاسکاوا:
از سال 1974، Yaskawa بیش از 30 میلیون درایو AC را در سراسر جهان ارسال کرده است.
فناوری های پیشگام مانند کنترل برداری، کنترل دیجیتال و درایو IGBT.
کمک به حفظ انرژی و افزایش بهره وری در کارخانه ها .
نتیجه
هر دو میتسوبیشی الکتریک و یاسکاوا الکتریک به شکل دادن به دنیای اینورترها ادامه می دهند و کارایی، قابلیت اطمینان و پایداری را افزایش می دهند. نوآوری های آنها به صنایع قدرت می بخشد و زندگی روزمره ما را بهبود می بخشد
اینورتر Yaskawa V1000
V1000 یک درایو بردار جریان فشرده است که استاندارد جدیدی را در صنعت ایجاد می کند. در اینجا ویژگی ها و مشخصات کلیدی وجود دارد:

طراحی فشرده:
تا 30٪ کوچکتر از رقبا است که باعث می شود فضا کارآمد باشد.
ایده آل برای برنامه هایی که اندازه آن ها اهمیت دارد .
حالت های کنترل:
کنترل بردار فعلی (حلقه باز):
کنترل دقیق موتور را تضمین می کند.
مناسب برای موتورهای القایی (IM) و موتورهای آهنربای دائم (PM).
تنظیم آنلاین:
عملکرد را در حین کار بهینه می کند.
تنظیم دقیق پارامترهای موتور برای بازده .
عملکرد و قابلیت اطمینان:
برنامه نویسی نمودار بلوک تابع (FBD):
با استفاده از DriveWorksEZ™ به راحتی توابع سفارشی را پیکربندی کنید.
هیت سینک هیبریدی ثبت شده:
نصب جانبی را فعال می کند.
اتلاف گرما را افزایش می دهد.
بلوک ترمینال قابل جابجایی:
با عملکرد پشتیبان گیری پارامتر، تعمیر و نگهداری سریع را تسهیل می کند.
عملکرد کپی تک لمسی:
پارامترها را بدون زحمت با تأیید کپی کنید.
چرخه اسکن فوق سریع:
CPU دوگانه برای کنترل پاسخگو (سیکل اسکن 2 میلی ثانیه).
ویژگی های ایمنی:
گربه ایمنی EN954-1. 3، گربه را متوقف کنید. 0.
افزایش مقاومت در برابر لرزش (20 هرتز تا 50 هرتز).
عملکرد Swing PWM نویز را در فرکانس های حامل پایین کاهش می دهد.
عملکرد پیش از نگهداری برای تعمیر و نگهداری پیش بینی .
توضیحات بیشتر:
ارتباط مدباس
تعویض فن خنک کننده بدون ابزار
MTBF: 28 سال
رتبه بندی جریان اتصال کوتاه (SCCR): 30kA rms متقارن.
Yaskawa V1000 یک درایو همه کاره است که با خواسته های کاربر سازگار است، تعمیر و نگهداری آسان را فراهم می کند و عملکرد قابل اعتماد را تضمین می کند. چه وظایف ساده و چه سیستم های پیچیده، V1000 عملکرد و کارایی را ارائه می دهد.
قطعا! اینورتر Yaskawa V1000 ویژگی های حفاظت موتور قوی را برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد و جلوگیری از آسیب ارائه می دهد. در اینجا برخی از جنبه های کلیدی وجود دارد:

حفاظت از اضافه بار:
V1000 به طور مداوم جریان موتور را کنترل می کند.
اگر جریان از مقدار نامی بیشتر شود، زنگ هشدار اضافه بار را ایجاد می کند یا درایو را خاموش می کند تا از آسیب موتور جلوگیری شود.
حفاظت حرارتی:
درایو با استفاده از سنسورهای حرارتی داخلی یا ترمیستورهای خارجی دمای موتور را کنترل می کند.
اگر موتور بیش از حد گرم شود، V1000 ولتاژ خروجی را کاهش می دهد یا موتور را متوقف می کند تا از آسیب حرارتی جلوگیری کند.
پیشگیری از استال:
توقف موتور (به عنوان مثال، به دلیل انسداد مکانیکی) را تشخیص می دهد.
به طور خودکار موتور را متوقف می کند تا از جریان بیش از حد و گرمای بیش از حد جلوگیری شود.
حفاظت از تلفات فاز:
فازهای ورودی را پایش می کند.
اگر فازی از بین برود، V1000 موتور را متوقف می کند تا از عملکرد نامتعادل جلوگیری کند.
حفاظت از اتصال کوتاه:
اتصال کوتاه در موتور یا سیم کشی را تشخیص می دهد.
برای جلوگیری از آسیب، درایو را به سرعت خاموش می کند.
حفاظت از خطای زمین:
جریان های خطای زمین را کنترل می کند.
در برابر خرابی عایق یا خطاهای الکتریکی محافظت می کند.
حفاظت از افزایش ولتاژ:
محافظت در برابر افزایش یا نوسانات ولتاژ.
هم از درایو و هم از موتور محافظت می کند.
به یاد داشته باشید که V1000 ایمنی موتور را در اولویت قرار می دهد و عملکرد قابل اعتماد و طول عمر را تضمین می کند.