1) معرفی کلی
در کنترل موتور القایی، روش ولت بر فرکانس یکی از سادهترین و پایدارترین روشهای راهاندازی است. در این روش، درایو با افزایش فرکانس خروجی، ولتاژ خروجی را نیز طبق یک الگوی مشخص افزایش میدهد تا شار موتور در محدوده مناسب باقی بماند.
انتخاب صحیح نوع الگوی ولت بر فرکانس باعث میشود موتور در کاربردهای مختلف، مانند بارهای گشتاور ثابت، فن و پمپ، یا ماشینآلات خاص، عملکرد نرمتر و مناسبتری داشته باشد. این راهنما برای اپراتور و تکنسین تهیه شده و هدف آن انتخاب و تنظیم درست این قابلیت در زمان راهاندازی است.
۲) کنترل ولت بر فرکانس چیست؟
در موتور القایی، اگر فرکانس خروجی افزایش یابد ولی ولتاژ به اندازه کافی افزایش پیدا نکند، شار موتور کاهش مییابد و گشتاور افت میکند. از طرف دیگر، اگر ولتاژ در فرکانسهای پایین بیش از حد زیاد باشد، جریان موتور بالا میرود و ممکن است موتور گرم شود.
در روش ولت بر فرکانس، درایو تلاش میکند نسبت ولتاژ به فرکانس را به شکل مناسب نگه دارد. شکل این نسبت با انتخاب نوع الگو مشخص میشود. بنابراین انتخاب الگو باید بر اساس نوع بار، نیاز گشتاور در سرعت پایین و رفتار مکانیکی ماشین انجام شود.
۳) انواع الگوی ولت بر فرکانس
درایو سه نوع الگوی اصلی برای تنظیم ولتاژ خروجی نسبت به فرکانس در اختیار کاربر قرار میدهد. انتخاب این الگو با پارامتر F30 انجام میشود.
| مقدار F30 | نام الگو | شرح عملکرد | کاربرد معمول |
| 0 | خطی | ولتاژ تقریباً متناسب با فرکانس افزایش مییابد. | نوار نقاله، ماشینآلات عمومی، بار گشتاور ثابت |
| 1 | مربعی | ولتاژ در فرکانسهای پایین آرامتر افزایش مییابد. | فن، پمپ، بارهای گشتاور متغیر |
| 2 | کاربر | کاربر چند نقطه فرکانس و ولتاژ را مشخص میکند. | ماشینآلات خاص یا کاربردهایی با نیاز ولتاژ غیرمعمول |
برای بیشتر کاربردهای عمومی، الگوی خطی انتخاب مناسبی است. برای فن و پمپ، الگوی مربعی معمولاً باعث کاهش جریان و مصرف انرژی در سرعتهای پایین میشود. الگوی کاربر زمانی استفاده شود که رفتار بار کاملاً شناخته شده باشد.
۴) پارامترهای مهم و اثر هرکدام
پارامترهای زیر بیشترین اثر را روی رفتار الگوی ولت بر فرکانس دارند. مقدارهای پیشنهادی برای شروع تست اولیه هستند و باید با توجه به پلاک موتور و نوع بار اصلاح شوند.
| پارامتر | نام نمایشی | محدوده | پیشفرض پیشنهادی | توضیح |
| F30 | V/F Pattern | 0 تا 2 | 0 | انتخاب نوع الگوی ولتاژ نسبت به فرکانس |
| F22 | Base Frequency | 30 تا 600 هرتز | 50.0 | فرکانس پایه موتور برای شکلگیری منحنی ولتاژ |
| F39 | Output Voltage Level | 40 تا 100 درصد | 100 درصد | تعیین سطح ولتاژ خروجی نسبت به مقدار نامی |
| F27 | Torque Boost Mode | 0 تا 1 | 0 | انتخاب نوع جبران گشتاور در سرعت پایین |
| F28 | Forward Boost | 0 تا 15 درصد | 3 درصد | بوست گشتاور در جهت چرخش مستقیم |
| F29 | Reverse Boost | 0 تا 15 درصد | 3 درصد | بوست گشتاور در جهت چرخش معکوس |
| F31 تا F38 | User V/F Points | مطابق محدوده هر پارامتر | مطابق نیاز | تعریف نقاط دلخواه برای الگوی کاربر |
| ACC | Acceleration Time | 1 تا 900 ثانیه | 5.0 | زمان شتابگیری موتور |
| dEC | Deceleration Time | 1 تا 900 ثانیه | 5.0 | زمان کاهش سرعت موتور |
| پارامتر | عنوان | محدوده تنظیم | واحد | توضیح |
| F30 | انتخاب الگوی V/F | 0-2 | – | خطی=0 مربعی=1 کاربر=2 (در صورت فعال بودن این پارامتر، سایر پارامترهای زیر فعال میگردد) |
| F31 | فرکانس نقطه اول | 0.00- F33 | Hz | نقطه اول منحنی کاربر |
| F32 | ولتاژ نقطه اول | 0-100 | % | درصد ولتاژ نقطه اول نسبت به سطح ولتاژ خروجی |
| F33 | فرکانس نقطه دوم | F31- F35 | Hz | نقطه دوم منحنی کاربر |
| F34 | ولتاژ نقطه دوم | 0- 100 | % | درصد ولتاژ نقطه دوم نسبت به سطح ولتاژ خروجی |
| F35 | فرکانس نقطه سوم | F33-F37 | Hz | نقطه سوم منحنی کاربر |
| F36 | ولتاژ نقطه سوم | 0-100 | % | درصد ولتاژ نقطه سوم نسبت به سطح ولتاژ خروجی |
| F37 | فرکانس نقطه چهارم | F35- F21 | Hz | نقطه چهارم منحنی کاربر و محدود به فرکانس حداکثر |
| F38 | ولتاژ نقطه چهارم | 0-100 | % | درصد ولتاژ نقطه چهارم نسبت به سطح ولتاژ خروجی |
| F39 | سطح ولتاژ خروجی | 40-100 | % | سقف ولتاژ خروجی؛ مقدارهای نقاط کاربر بر اساس این سطح اعمال میشوند |
توجه: در الگوی کاربر، نقاط فرکانس باید به ترتیب صعودی تنظیم شوند و آخرین نقطه فرکانس نباید از مقدار حداکثر فرکانس عبور کند.. درصدهای ولتاژ مربوط به ولتاژ هستند و ارتباطی با فرکانس پایه ندارند.
۵) فعالسازی و تنظیم اولیه
برای فعالسازی اولیه، ابتدا نوع موتور و پارامترهای پایه را تنظیم کنید. سپس نوع الگو را انتخاب کرده و موتور را ابتدا بدون بار یا با بار سبک راهاندازی کنید. پس از اطمینان از جریان و صدای طبیعی موتور، تست زیر بار انجام شود.
| مرحله | عملیات | مقدار پیشنهادی اولیه |
| 1 | تنظیم نوع موتور | موتور القایی |
| 2 | انتخاب مد کنترل | V/F |
| 3 | تنظیم فرکانس پایه | مطابق پلاک موتور |
| 4 | تنظیم سطح ولتاژ خروجی | 100 درصد یا مطابق موتور |
| 5 | انتخاب الگوی V/F | خطی برای تست عمومی |
| 6 | تنظیم بوست گشتاور | کم و محافظهکارانه |
| 7 | تست اولیه | بدون بار یا با بار سبک |
| 8 | تست نهایی | زیر بار واقعی |
۶) نمودارهای مفهومی عملکرد
نمودارهای زیر فقط برای درک مفهومی هستند. مقدارهای واقعی به ولتاژ ورودی، تنظیمات موتور، فرکانس پایه، سطح ولتاژ خروجی و نوع بار وابسته است.
۷) نکات تنظیم و بهرهبرداری
اگر در شروع حرکت، موتور صدای غیرعادی دارد یا جریان زیاد میشود، ابتدا مقدار بوست گشتاور، زمان شتاب و نوع الگو را بررسی کنید برای بارهای گشتاور ثابت، الگوی خطی معمولاً پایدارتر است. برای فن و پمپ، الگوی مربعی معمولاً جریان کمتری در سرعت پایین ایجاد میکند.
۸) عیبیابی سریع
| علامت مشاهدهشده | علت محتمل | اقدام پیشنهادی |
| جریان زیاد در شروع | بوست زیاد، زمان شتاب کم یا بار سنگین | بوست را کاهش دهید و زمان شتاب را افزایش دهید |
| ضعف گشتاور در سرعت پایین | بوست کم یا انتخاب نامناسب الگو | بوست را کمی افزایش دهید یا الگوی خطی را تست کنید |
| لرزش در سرعت پایین | ولتاژ نامناسب یا نقاط کاربر ناهماهنگ | با الگوی خطی تست کنید و نقاط کاربر را اصلاح کنید |
| گرم شدن موتور در بار سبک | ولتاژ بیش از حد در سرعت پایین | بوست را کاهش دهید یا الگوی مربعی را بررسی کنید |
| شتابگیری کند | زمان شتاب زیاد یا ولتاژ ناکافی | زمان شتاب و سطح ولتاژ خروجی را بررسی کنید |
۹) محدودیتها و نکات ایمنی
تغییر الگوی ولت بر فرکانس باید با توجه به نوع بار انجام شود و برای همه کاربردها یک تنظیم ثابت مناسب نیست.
افزایش زیاد بوست گشتاور میتواند باعث بالا رفتن جریان، گرم شدن موتور یا خطای اضافهجریان شود.
در الگوی کاربر، نقاط فرکانس و ولتاژ باید به ترتیب صحیح و بدون پرش ناگهانی تنظیم شوند.
برای موتورهای حساس یا بارهای سنگین، تست اولیه باید با بار سبک و زمان شتاب محافظهکارانه انجام شود.
این روش کنترل سرعت دقیق حلقهبسته نیست و برای کاربردهای نیازمند دقت زیاد، باید از مدهای کنترلی مناسبتر استفاده شود.
۱۰) راهاندازی سریع
برای شروع تست، تنظیمات زیر پیشنهاد میشود. پس از راهاندازی اولیه، مقدارها باید با توجه به نوع موتور، بار و رفتار واقعی دستگاه اصلاح شوند.
| ردیف | تنظیم | مقدار پیشنهادی |
| 1 | نوع موتور | H40=0,1 |
| 2 | مد کنترل | F30=0,1,2 |
| 3 | فرکانس پایه | F21=50 |
| 4 | سطح ولتاژ خروجی | F39=100 |
| 5 | نوع الگو | F30 = 0 برای تست عمومی |
| 6 | بوست گشتاور | کم و محافظهکارانه |
| 7 | زمان شتاب | متناسب با بار و بدون شتاب تند |
| 8 | تست اولیه | بدون بار یا با بار سبک |
| 9 | تست نهایی | زیر بار واقعی |
پس از موفقیت در تست اولیه، جریان موتور، صدای موتور، دمای موتور و کیفیت حرکت بار را بررسی کنید. در صورت مشاهده .جریان غیرعادی یا لرزش، ابتدا نوع الگو، بوست گشتاور و زمان شتاب را اصلاح کنید.