انرژی الکتریکی

در اغلب بخش‌های صنعتی، انرژی الکتریکی مهم‌ترین منبع انرژی صنعت به‌شمار می‌رود. از‌آنجا‌ که موتورهای الکتریکی مصرف‌کنندۀ اصلیِ انرژی الکتریکی در بنگاه‌های صنعتی‌اند، بهینه‌سازی مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی بسیار بااهمیت خواهد بود. با پیشرفت تکنولوژیِ الکترونیک و به‌وجودآمدن قطعات با تکنولوژی پیشرفته و درنتیجه، تولید دستگاهی انقلابی با نام درایو (کنترل دور الکتروموتور سه‌فاز) بسیاری از نقاط ضعف بزرگ در صنعت، ازجمله بهینه‌سازی مصرف انرژی، تا درصد بسیار بالایی رفع شد.

برای یادآوری، خوب است بدانید در الکتروموتورهای القایی سه‌فازِ متناوب با دو مشخصۀ تعداد قطب الکتروموتور و فرکانس نامیِ الکتروموتور، می‌توان حداکثر دور خروجی، و با دو مشخصۀ ولتاژ الکتروموتور و حداکثر جریان الکتروموتور، می‌توان حداکثر توان خروجی را تعیین کرد.

گفتنی است برق کشور ایران 50هرتز (بدین معنا که جهت یا قطب نیروی الکتریکی، پنجاه بار در ثانیه  در رشته‌سیم تغییر می‌کند) و ولتاژ شهری آن 220 ولت در حالت تک‌فاز و 380 ولت در حالت سه‌فاز است.

درایو (کنترل دور الکتروموتور سه‌فاز )

Variable Frequency Drive) VFD) با تبدیل برق متناوب (AC) به مستقیم (DC) و صاف کردن آن (Filter) و تبدیل برق مستقیم (DC) به متناوب (AC)، توانایی کنترل شاخصه‌هایی نظیر فرکانس و ولتاژِ الکتروموتور را پیدا کرده است. این توانایی، قابلیت کنترل دور الکترومتور و همچنین کنترل قدرت (گشتاور) را به درایو می‌بخشد؛ از‌این‌رو، به‌دلیل تبدیل برق AC به DC و دوباره تبدیل برق DC به AC، به این محصول اینورتر نیز گفته می‌شود.

در اصل، می‌توان گفت درایو دستگاهی است که می‌تواند توان ورودی با ولتاژ و فرکانس ثابت را به توان خروجی با ولتاژ و فرکانس متغیر تبدیل کند. باید توجه کرد که دور الکتروموتور، تابعی از فرکانس است و قدرت الکتروموتور نیز تابعی از ولتاژ منبع تغذیه  آن.

مزایای استفاده ی درایو ها

هم در بهبود بهره‌وری تولید و هم در صرفه‌جویی مصرف انرژی، در کاربردهایی نظیر فن‌ها و پمپ‌ها و کمپروسورها و دیگر محرکه‌های کارخانه‌ها، در سال‌های اخیر کاملاً مستندسازی شده است. کنترل‌کننده‌های دور الکتروموتور قادرند مشخصه‌های بار را با مشخصه‌های موتور تطبیق دهند. در زیر به مزایای استفاده از درایو اشاره می‌کنیم :

• مهم‌ترین و اصلی‌ترین قابلیت درایو، توانایی کنترل دور الکتروموتور از یک دور تا دورِ نامی با حفظ قدرت به‌صورت ثابت است؛ همچنین درایو توانایی افزایش دور الکتروموتور در حدود 20 درصد با حفظ حداکثر قدرت آن را دارد.
• درایوها قادرند الکتروموتور را به‌صورت نرم راه‌اندازی کنند؛ درنتیجه، علاوه‌بر کاهش تنش‌های الکتریکی روی شبکه، از شوک‌های مکانیکی به بار نیز جلوگیری می‌شود. این شوک‌های مکانیکی می‌توانند باعث استهلاک سریع قسمت‌های مکانیکی، بیرینگ‌ها و کوپلینگ‌ها، گیربکس و نهایتاً قسمت‌هایی از بار شوند. راه‌اندازی نرم، هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد و موجب افزایش عمر مفید محرکه‌ها و قسمت‌های دوار خواهد شد.

• جریان کشیده‌شده از شبکه، در هنگام راه‌اندازی الکتروموتور، با استفاده از درایو کمتر از 10درصدِ جریان اسمی الکتروموتور است؛ این در حالی است که در روش‌های راه‌اندازی قدیمی، ازجمله ستاره‌مثلث، جریان راه‌اندازی تا سه‌برابر جریان اسمی بالا می‌رود.
• درایوها نیاز به تابلوهای اصلاح ضریب قدرت ندارند.
• در صورت استفاده از درایو و تنظیم سرعتِ کمتر از دور اسمی الکتروموتور، می‌توانیم شاهد کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری قطعاتی نظیر بیرینگ‌ها و شیرهای تنظیم‌کننده و دمپرها و همچنین خود الکتروموتور و مصرف انرژی الکتریکی کمتری باشیم.
• درایو، در مقایسه با سایر روش‌های مکانیکیِ تغییر دور، می‌تواند بازۀ مقدار تغییر دور را به میزان چشمگیری افزایش دهد. علاوه‌بر‌آن، از مسائلی همچون لرزش و تنش‌های مکانیکی نیز جلوگیری خواهد کرد.
• درایوها با انعطاف نرم‌افزاری قوی خود می‌توانند راه‌حل‌های مناسبی برای کاربردهای مختلف صنعتی ارائه دهند و سیستم مرتبط با الکتروموتورِ تحت‌کنترل خود را هوشمندسازی کنند.
• درایوها به‌دلیل نرم‌افزار قوی و وجود حسگرهای ولتاژ و جریان و دما، با دقت بسیار بالا تمامی شرایط موردنیاز برای تأمین برق ورودی خود و همچنین شرایط لازم برای تأمین برق خروجی الکتروموتور را پایش می‌کنند. آن‌ها ضمن اصلاح برق خروجی، اگر شرایط از کنترل خارج شود و احتمال آسیب‌رسیدن به خود یا الکتروموتور بوجود بیاید، خطا می‌دهند و الکتروموتور را متوقف می‌کنند. پس از رفع ایراد به‌وجودآمده و بازگشت به شرایط عادی، می‌توان از سیستم استفاده کرد.

آنچه مطالعه کردید اطلاعات مختصری دربارۀ درایو ، روش بهینه‌سازی مصرف انرژی، کنترل الکتروموتور و همچنین مزیت‌های استفاده از آن در صنعت بود.

امیدواریم این اطلاعات اندک، به دانش فنی شما دربارۀ بنگاه اقتصادی‌تان کمک کرده باشد..