به‌عنوان یک راهنمای فنی که هر روز با VFDهای 380 ولت کار می‌کند، به‌طور مستقیم مشاهده کرده‌ام که چگونه مشکلات جریان بیش از حد می‌توانند حتی بهترین عملیات صنعتی را از مسیر خارج کنند. تنها در سه ماهه گذشته، تیم پشتیبانی ما از سه مشتری تولیدی مختلف که یک VFD 380 ولت داشتند، تماس‌هایی با جریان اضافه غیرمنتظره داشتند - حتی یکی از آنها با آسیب دائمی درایو مواجه شد که هزینه‌ای برای چند روز تولید و هزاران تعمیر برای آنها تمام شد. جریان بیش از حد یکی از رایج‌ترین و پرهزینه‌ترین عیب‌هایی است که ما با آن سر و کار داریم، اما خبر خوب این است که اکثر این مشکلات با برنامه‌ریزی صحیح، بررسی‌های نصب و نگهداری معمول قابل پیشگیری هستند. اگر برای نیرو دادن به موتورهای پمپ، نوار نقاله، خطوط بسته بندی یا هر تجهیزات صنعتی دیگر به VFD های 380 ولتی متکی هستید، درک نحوه محافظت از درایو خود در برابر جریان اضافه غیرقابل مذاکره است.
بیایید با اصول اولیه شروع کنیم: جریان اضافه حتی برای VFD 380 ولت چه معنایی دارد. برخلاف مدارهای کوتاه (که خطاهای شدید و با مقاومت صفر هستند که فوراً جریان را افزایش می دهند)، جریان اضافه هر جریانی است که بیشتر از جریان نامی نامی درایو برای بار آن است. برای یک سیستم 380 ولت، می‌تواند شبیه موتوری باشد که 120 درصد جریان نامی خود را در هنگام راه‌اندازی می‌کشد، یا یک جریان ثابت 110 درصدی در حین کار سنگین، یا حتی یک موج موقت از یک موتور متوقف شده یا تطبیق نادرست بار. VFD ها به دلیلی در جریان اضافه حرکت می کنند – آنها برای جلوگیری از آسیب به ماژول های قدرت داخلی (IGBT ها، خازن ها و ترانسفورماتورها) طراحی شده اند و از گرم شدن بیش از حد موتور جلوگیری می کنند. اما اگر به علت اصلی توجه نکنید، آن سفر دوباره و دوباره اتفاق می‌افتد و زمان بی‌کاری شما را به همراه خواهد داشت.
اولین خط دفاعی در برابر جریان اضافه دریافت VFD مناسب برای برنامه شما در وهله اول است. من نمی توانم به اندازه کافی روی این موضوع تاکید کنم: کوچک کردن یک VFD اشتباه شماره یک مشتریان جدید است، به خصوص زمانی که با بارهای پویا کار می کنند. یک VFD 5 اسب بخاری ممکن است به نظر برسد که می تواند یک موتور 5 اسب بخاری را اداره کند، اما اگر آن موتور یک نوار نقاله سنگین را به حرکت درآورد که در هنگام راه اندازی به گشتاور کامل نیاز دارد، یا پمپی که تقاضای بار متغیر دارد، در نهایت با نوک جریانی مواجه خواهید شد که درایو برای جذب آن رتبه بندی نشده است. هنگام اندازه‌گیری یک VFD 380 ولت، باید جریان نامی موتور، گشتاور راه‌اندازی مورد نیاز، دمای محیط و حتی ارتفاع را در نظر بگیرید (ارتفاع‌های بالاتر خنک‌کننده هوا را کاهش می‌دهند، بنابراین به یک درایو بزرگتر در آنجا نیاز دارید). به همین دلیل است که تیم ما اغلب مشتریان را راهنمایی می کند تا به محصولاتی مانند این نگاه کنندورودی تک فاز VFD 5 اسب بخاربرای برنامه های کوچکتر و کم تقاضا، یادرایو فرکانس 3 فازبرای کاربردهای سنگین 380 ولت با نیاز به بار مداوم بالاتر. ما همچنین گزینه هایی برای تبدیل فرکانس بین استانداردهای شبکه مختلف داریم، مانندمبدل فرکانس 50 هرتز به 60 هرتز 3 فاز، که کمک می کند اگر تاسیسات شما بین مناطق حرکت کند یا برق شبکه را بدون تعویض موتور ارتقا دهد - سناریوی دیگری که عدم تطابق اجزا می تواند منجر به جریان اضافه شود.
در مرحله بعد، شیوه‌های نصب مناسب برای محافظت در برابر جریان بیش از حد، ایجاد یا شکستن است. من با مشتریانی کار کرده‌ام که برای صرفه‌جویی در زمان سیم‌کشی را قطع می‌کنند، و این تقریباً همیشه به آنها برمی‌گردد. برای VFD های 380 ولت، اندازه سیم کشی بسیار مهم است: کابل های برق کم اندازه باعث افت ولتاژ می شوند که موتور را مجبور می کند جریان بیشتری برای جبران آن بکشد و منجر به جریان اضافه پایدار می شود. قانون کلی استفاده از سیم سنج مشخص شده در راهنمای فنی VFD است که طول کابل، درجه جریان و ولتاژ را در نظر می گیرد. یکی دیگر از اشتباهات رایج اضافه کردن تعداد زیادی موتور به یک VFD است. من از مشتری داشتم که سعی کرد دو موتور 3 اسب بخاری را روی یک VFD 5 اسب بخاری راه اندازی کند - زمانی که هر دو موتور به سرعت بالا می رفتند، جریان 15 درصد بیشتر از امتیاز درایو بود و هر روز صبح باعث افزایش جریان اضافی می شد. VFD ها به طور کلی برای تغذیه یک موتور طراحی شده اند. بارهای موازی جریان غیرمنتظره ای اضافه می کنند که سیستم حفاظتی درایو برای آن کالیبره نشده است. همچنین، راکتورهای خط ورودی و خروجی را نادیده نگیرید—بسیاری از مردم فکر می‌کنند که راکتورهای اضافی اختیاری هستند، اما راکتورهای خط، نوک‌های ولتاژ شبکه و موتور را هموار می‌کنند و نوسانات جریان را که باعث افزایش جریان می‌شوند، کاهش می‌دهند. حتی برایمبدل فرکانس VFDمدل‌هایی که ما می‌فروشیم، رآکتورهای خطی، افزودنی کم‌هزینه‌ای هستند که در آزمایش‌های ما، خطر اضافه جریان را تا 30 درصد کاهش می‌دهند.
سپس پارامترهای VFD را به درستی تنظیم کنید. هر VFD 380 ولت دارای تنظیمات قابل برنامه ریزی برای محدودیت های فعلی است، و تنظیم این اشتباه یکی دیگر از دلایل اصلی خطاهای جریان اضافه است. مهمترین تنظیمات در اینجا جریان نامی موتور (Ir) و حد جریان (CL) برای هر دو شتاب و عملکرد است. اگر I را خیلی پایین تنظیم کنید، درایو فکر می کند که موتور در حال کشیدن جریان اضافی است، حتی اگر اینطور نباشد، که منجر به قطع جریان اضافه کاذب می شود. اگر زمان شتاب را خیلی کوتاه تنظیم کنید، موتور با بالا رفتن سطح شیب دار، جریان روتور قفل شده بالایی می کشد که می تواند درایو را از بین ببرد. به عنوان مثال، یک موتور 10 اسب بخار 380 ولت دارای جریان روتور قفل شده در حدود 60 آمپر است، در حالی که جریان نامی آن 12 آمپر است. اگر زمان شتاب دهی را به جای 20 ثانیه توصیه شده برای بارهای سنگین تنظیم کنید، این افزایش جریان روتور قفل شده به اندازه کافی طول می کشد تا حفاظت درایو را در برابر جریان اضافه فعال کند. ما همیشه به مشتریان می گوییم که از مقادیر پلاک موتور برای Ir استفاده کنند و زمان شتاب را بر اساس نوع بار خود تنظیم کنند: 10 ثانیه برای بارهای سبک (پنکه ها) تا 60 ثانیه برای بارهای اینرسی سنگین (سنگ شکن، نوار نقاله). یکی دیگر از تنظیماتی که باید بررسی شود کلاس سفر حفاظت اضافه بار است - کلاس 10 در 10 ثانیه با جریان 150٪ حرکت می کند، در حالی که کلاس 20 در 20 ثانیه حرکت می کند، که برای موتورهایی که به زمان راه اندازی طولانی تری نیاز دارند بهتر است.
تعمیر و نگهداری معمول آخرین قطعه پازل است، زیرا جریان بیش از حد نیز می تواند ناشی از ساییدگی و پارگی تدریجی باشد که زیر رادار پرواز می کند. هر سه ماه یک بار، توصیه می کنیم VFD و سیستم موتور خود را چک کنید. ابتدا، تمام سیم‌کشی‌ها را از نظر خوردگی، شل شدن اتصالات یا ساییدگی بررسی کنید - سیم‌های شل باعث مقاومت می‌شوند که منجر به افت ولتاژ و افزایش جریان می‌شود، درست مانند کابل‌های کم اندازه. در مرحله بعد، یاتاقان های موتور را بررسی کنید: یاتاقان های فرسوده اصطکاک موتور را افزایش می دهند، بنابراین موتور برای چرخش باید جریان بیشتری بکشد که منجر به جریان اضافه پایدار می شود. ما یک موتور پمپ با یاتاقان‌هایی را دیده‌ایم که 90 درصد روغن کاری خود را از دست داده بودند و 20 درصد بیشتر از مقدار نامی خود جریان می‌کشیدند تا زمانی که یاتاقان‌ها تعویض شدند و جریان به حالت عادی برگشت. همچنین، دریچه‌های خنک‌کننده و هیت سینک‌های VFD را به‌طور منظم تمیز کنید - تجمع گرد و غبار جریان هوا را مسدود می‌کند و باعث گرم شدن بیش از حد درایو می‌شود و قطعات گرم شده بیش از حد احتمال خرابی یا ایجاد خطاهای جریان اضافی کاذب را دارند. اگر در محیط های گرد و غبار، مرطوب یا بیرون کار می کنید، این بررسی باید ماهانه باشد نه سه ماهه.
گاهی اوقات جریان بیش از حد نشانه یک مشکل اساسی بزرگتر است، نه فقط یک مشکل راه اندازی درایو. دلایل اصلی رایج عبارتند از توقف موتور (چیزی باعث گیرکردن نوار نقاله یا پمپ)، اتصال کوتاه در سیم‌پیچ‌ها یا کابل‌های موتور، یا حتی پیکربندی نادرست سنسور که به VFD می‌گوید موتور را با سرعت کامل در مواقعی که به آن نیاز نیست راه‌اندازی کند. هنگامی که با جریان بیش از حد حرکت می کنید، همیشه قبل از تنظیم مجدد درایو، یک بررسی پس از عیب انجام دهید: ابتدا برق درایو و موتور را قطع کنید، سپس شفت موتور را با دست بچرخانید تا مطمئن شوید که گیر نکرده است. وجود زباله در بار را بررسی کنید، همه کابل ها را از نظر آسیب بررسی کنید و بررسی کنید که مقادیر پلاک موتور با آنچه در VFD برنامه ریزی شده مطابقت دارد. اگر هیچ یک از این بررسی‌ها مشکلی را نشان نداد، ممکن است مشکل مربوط به خود درایو باشد یا ممکن است برای نیازهای بار فعلی خود به یک درایو با ظرفیت بیشتر نیاز داشته باشید.
در نهایت، محافظت از VFD 380 ولت در برابر جریان اضافه، مربوط به تطبیق محصول مناسب با نیازهای شما، نصب صحیح، برنامه نویسی صحیح تنظیمات و حفظ مراقبت های اولیه است. ما با مشتریان در هر بخش صنعتی کار کرده‌ایم تا مشکلات اضافه جریان را حل کنیم، از مغازه‌های کوچک تولیدی گرفته تا کارخانه‌های بزرگ پردازش مواد غذایی، و راه‌حل‌ها تقریباً همیشه از همین مراحل اصلی پیروی می‌کنند. اگر با خطاهای مکرر جریان بیش از حد سر و کار دارید، یا در حال ارتقای سیستم خود هستید و برای انتخاب VFD مناسب به راهنمایی نیاز دارید - خواه اینVFD 220v 3 فازبرای نصب‌های کوچکتر یا مدل‌های سنگین برای کاربردهای 380 ولت - تیم ما اینجاست تا به شما کمک کند تناسب مناسب را پیدا کنید و بهترین شیوه‌های راه‌اندازی و حفاظت را راهنمایی کنید. امروز با تیم فروش ما تماس بگیرید تا در مورد برنامه خاص خود صحبت کنید و پشتیبانی مناسبی دریافت کنید تا VFD شما به خوبی کار کند و از خرابی پرهزینه جلوگیری شود.
مراجع
- درایوهای سرعت قابل تنظیم: راهنمای برنامه و نصب. انتشار استانداردهای NEMA ICS 2-2019
- محافظت در برابر جریان بیش از حد برای درایوهای فرکانس متغیر. IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 54، شماره 3، مه-ژوئن 2018
- دستورالعمل های اندازه گیری موتور و VFD برای بارهای صنعتی. انتشارات فنی آلن برادلی، انتشار IACH-TD001C-EN-P، 2022