درایو یا همان کنترل کننده دور موتور وسیله‌ای است که همواره صنعت برای تنظیم دور الکتروموتورها مورد استفاده قرار گرفته است. همین امر باعث شده که از درایورهای صنعتی درزمینهٔ های بسیار گسترده‌ای از صنایع مورد استفاده قرار بگیرد به طوری که تاریخ همواره شاهد تاثیر درایو بر بهبود برق صنعتی بوده است. در مقاله امروز قصد داریم تا نقش و تاثیر درایو یا همان کنترل کننده ها که به اشتباه اینورتر تیز خوانده میشوند، در بهبود برق صنعتی و دیگر صنایع بپردازیم.
کاهش مصرف انرژی
یکی از تاثیرات اصلی درایو در بهینه‌سازی برق صنعتی، کاهش مصرف انرژی است. اگر با موتورهای جریان متناوب (AC) کار می‌کنید و نیازی به عملکرد آن‌ها با حداکثر سرعت ندارید، می‌توانید با استفاده از درایوهای الکتریکی، مصرف انرژی را بهینه کرده و هزینه‌ها را کاهش دهید.
درایوهای الکتریکی این امکان را فراهم می‌کنند که سرعت موتور را بر اساس نیاز فرآیند تنظیم کنید. این قابلیت به طور قابل‌توجهی از هدررفت انرژی و برق جلوگیری می‌کند. همین ویژگی‌ها باعث شده‌اند که درایو به یک عنصر کلیدی در بهبود کارایی و صرفه‌جویی در صنعت برق تبدیل شود.
ایجاد گشتاور متغیر
بارهایی که به درایوهای AC وارد میشوند به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
- بارهای گشتاور ثابت
- بارهای گشتاور متغیر.
درایوهای AC در بارهای گشتاور متغیر توانایی صرفه‌جویی انرژی بیشتری دارند نسبت به بارهای گشتاور ثابت. بارهای گشتاور متغیر شامل تجهیزاتی مانند پمپ‌ها و فن‌های گریز از مرکز هستند که معمولاً در سیستم‌های HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) کاربرد دارند. این سیستم‌ها مجموعه‌ای از فناوری‌ها هستند که به منظور فراهم کردن آسایش دمایی و تهویه مناسب در محیط‌های داخلی ساختمان‌ها طراحی شده‌اند. از طرف دیگر، بارهای گشتاور ثابت شامل تجهیزاتی مانند نوار نقاله‌های ارتعاشی، پرس‌های پانچ، سنگ شکن‌ها، ماشین‌آلات ابزار و برخی دیگر از کاربردها هستند. در این نوع بارها، درایو به نسبت ثابت ولتاژ به فرکانس (V/F) عمل می‌کند، به این معنی که هر زمان فرکانس تغییر می‌کند، ولتاژ به همان نسبت تغییر خواهد کرد.
افزایش طول عمر و کاهش هزینه نگهداری
روش‌های راه‌اندازی تک‌سرعتی موتور باعث روشن شدن ناگهانی آن میشوند، که این امر منجر به وارد شدن گشتاور بالا و افزایش شدید جریان، گاهی تا 10 برابر جریان نامی موتور می‌شود. در مقابل، درایو الکتریکی سرعت موتور را به‌تدریج به سطح سرعت عملیاتی می‌رساند، که این کار باعث کاهش فشار مکانیکی و الکتریکی می‌شود. در نتیجه، هزینه‌های تعمیر و نگهداری کاهش یافته و عمر مفید موتور و تجهیزات درایو افزایش می‌یابد.
مزایای درایوهای الکتریکی
درایوهای الکتریکی امروزه بیشتر برای اهداف کنترل مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ اما مزیت درایوهای الکتریکی فقط به این مورد محدود نمی‌شود. سایر مزیت‌های درایوهای الکتریکی به صورت زیر هستند:
- درایوهای الکتریکی در بازه وسیعی از سرعت‌ها، گشتاورها و توان‌ها وجود دارند.
- مشخصه‌های کنترلی این تجهیزات انعطاف‌پذیر هستند. بسته به شرایط بار، مبدل می‌تواند در وضعیت حالت دائمی یا پاسخ دینامیکی (حالت گذرا) تنظیم شود. علاوه بر این، امکان تحقق کنترل سرعت، ترمز الکتریکی، گیربکس (تغییر سطح گشتاور و سرعت) و یا راه‌اندازی نیز وجود دارد.
- با شرایط کاری متنوعی سازگار هستند و سخت بودن شرایط آن‌ها اهمیت ندارد.
- می‌توانند در تمام چهار ناحیه مشخصه سرعت-گشتاور کار کنند.
- محیط را آلوده نمی‌کنند.
- احتیاجی به سوخت‌گیری و پیش‌گرمایش (Preheating) ندارند و می‌توانند فوراً راه‌اندازی و بارگیری شوند.
- توسط انرژی الکتریکی تغذیه میشوند که سازگار با محیط زیست و منبع انرژی ارزانی است.
- انتقال توان از یک محل به محل دیگر را به جای محورهای طویل می‌توان با کمک کابل انجام داد.
- کنترل توسط درایو الکتریکی بسیار ساده و نرم است.
- طرح آن انعطاف‌پذیر است.
- قابلیت کنترل از راه دور دارد.
- هزینه درایو الکتریکی در مقایسه با یک سیستم درایو دیگر بسیار کم است.
- هزینه تعمیر و نگهداری درایو الکتریکی بسیار کم است.
به دلیل این مزایا، درایوهای الکتریکی روز به روز محبوب‌تر میشوند و به کاربردهای آن‌ها افزوده می‌شود.
تفاوت درایو با اینورتر
اینورتر یکی از اجزای اصلی درایو است. اگر بخواهیم عملکرد درایو را به‌طور دقیق بررسی کنیم، درایو صنعتی ابتدا برق ورودی AC را دریافت کرده و آن را با استفاده از یکسوکننده به برق DC تبدیل می‌کند. وظیفه اینورتر در این فرایند معکوس کردن جریان برق از DC به AC است. درایو از دو بخش اصلی یعنی کانورتر و اینورتر تشکیل شده، هرچند که اجزای دیگری نیز در آن وجود دارند. برخی از تفاوت‌های اصلی بین اینورتر و درایو عبارتند از:
- تفاوت اول اینکه اینورتر ها قطعات محرک ندارند, درست برعکس درایو ها دارای تعدادی قطعه محرک در داخل خود میباشند.
- تفاوت بعدی بین اینورتر ها و درایو های صنعتی این است که در اینورتر ها تنها ولتاژ و توان خروجی قابل مشخص کردن هست. در حالیکه در درایوهای صنعتی با تنظیم دستی ولتاژ, فرکانس و توان ورودی, می‌توان مقادیر خروجی دستگاه‌ها به‌صورت دلخواه مشخص کرد
- و در نهایت تفاوت اصلی و عمده بین اینورتر ها و درایوهای صنعتی این است که اینورتر ها تنها معکوس کننده جریان برق از DC به AC هست, درحالی‌که درایوهای صنعتی با استفاده از همین معکوس و یکسو کردن جریان برق به کنترل دور موتور دستگاه‌های صنعتی و الکتروموتورها می‌پردازد.
