راهنمای جلوگیری از استال

1) معرفی کلی

قابلیت جلوگیری از استال یک عملکرد کمکی در درایو است که برای پایدار نگه داشتن موتور در زمان شتاب‌گیری و کاهش سرعت استفاده می‌شود. در بسیاری از کاربردهای صنعتی، اگر بار مکانیکی سنگین باشد یا زمان شتاب بیش از حد کوتاه انتخاب شود، جریان موتور در هنگام شتاب‌گیری افزایش می‌یابد. در چنین شرایطی درایو می‌تواند قبل از رسیدن به خطای اضافه‌جریان، روند افزایش فرکانس را موقتاً متوقف کند تا جریان موتور کاهش یابد و سپس شتاب‌گیری ادامه پیدا کند.

در زمان کاهش سرعت نیز ممکن است انرژی برگشتی از موتور، باعث بالا رفتن ولتاژ باس دی‌سی شود. اگر این ولتاژ بیش از حد بالا برود، امکان ایجاد خطای اضافه‌ولتاژ وجود دارد. در این حالت، قابلیت جلوگیری از استال می‌تواند روند کاهش فرکانس را موقتاً نگه دارد تا ولتاژ باس به محدوده ایمن برگردد.

این قابلیت جایگزین حفاظت‌های اصلی اضافه‌جریان، اضافه‌بار یا اضافه‌ولتاژ نیست. هدف آن جلوگیری از رسیدن سیستم به شرایط خطا و کمک به ادامه کار پایدار درایو است.

‎۲) جلوگیری از استال چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟

استال در این راهنما به وضعیتی گفته می‌شود که موتور به دلیل بار سنگین، شتاب‌گیری بسیار سریع، یا انرژی برگشتی در زمان کاهش سرعت، از حالت کار پایدار خارج می‌شود. در این وضعیت جریان موتور یا ولتاژ باس دی‌سی به محدوده‌ای نزدیک می‌شود که می‌تواند باعث توقف درایو یا خطا شود.

در هنگام شتاب‌گیری، درایو جریان موتور را با حد تنظیم‌شده مقایسه می‌کند. اگر جریان از حد مجاز عبور کند، افزایش فرکانس خروجی موقتاً متوقف می‌شود. پس از کاهش جریان به محدوده مناسب، شتاب‌گیری دوباره ادامه می‌یابد.

در هنگام کاهش سرعت، درایو ولتاژ باس دی‌سی را بررسی می‌کند. اگر ولتاژ از حد تنظیم‌شده بالاتر رود، کاهش فرکانس متوقف یا کند می‌شود. پس از بازگشت ولتاژ به محدوده مجاز، کاهش سرعت ادامه می‌یابد.

۳) کاربردهای پیشنهادی

این قابلیت برای کاربردهایی مناسب است که در آنها بار مکانیکی می‌تواند باعث افزایش جریان در زمان شتاب‌گیری یا افزایش ولتاژ باس در زمان کاهش سرعت شود. انتخاب درست زمان شتاب، زمان کاهش سرعت و حدود حفاظتی باعث عملکرد بهتر این قابلیت می‌شود.

اگر بار بسیار سبک است یا زمان شتاب و کاهش سرعت به اندازه کافی طولانی انتخاب شده است، فعال بودن این قابلیت ممکن است اثر قابل مشاهده زیادی نداشته باشد.

4) تفاوت جلوگیری از استال با حفاظت‌های خطا

حفاظت‌های خطا معمولاً زمانی عمل می‌کنند که مقدار جریان، ولتاژ یا دما از حد مجاز عبور کرده باشد. در این حالت خروجی درایو قطع می‌شود و خطا نمایش داده می‌شود. اما جلوگیری از استال قبل از رسیدن به این شرایط عمل می‌کند و تلاش می‌کند با کنترل روند شتاب‌گیری یا کاهش سرعت، از ایجاد خطا جلوگیری کند.

بنابراین این قابلیت یک عملکرد کنترلی پیشگیرانه است. اگر شرایط بار بسیار شدید باشد یا تنظیمات نامناسب انتخاب شوند، ممکن است با وجود فعال بودن آن، حفاظت اصلی درایو همچنان عمل کند.

مقایسه نموداری رفتار در شتاب و کاهش سرعت

نمودارهای زیر رفتار مفهومی قابلیت جلوگیری از استال را نشان می‌دهند. مقدارهای واقعی به مشخصات موتور، بار مکانیکی، ولتاژ ورودی، زمان شتاب، زمان کاهش سرعت و تنظیمات درایو بستگی دارد.

5) شرط‌های اصلی قبل از استفاده

قبل از فعالسازی، مشخصات موتور و پارامترهای پایه باید به‌درستی تنظیم شوند. به‌ویژه جریان نامی موتور، زمان شتاب، زمان کاهش سرعت و سطح ولتاژ باس باید با کاربرد واقعی هماهنگ باشند.

6) پارامترهای مهم و اثر هرکدام

پارامترهای اصلی این قابلیت در گروه ‎F‎ قرار دارند. مقدارهای پیش‌فرض زیر مطابق تنظیمات فعلی درایو برای شروع تست اولیه در نظر گرفته شده‌اند و باید متناسب با موتور و بار اصلاح شوند.

درایو در مقدارهای پیش‌فرض، جلوگیری از استال در شتاب و کاهش سرعت را فعال می‌کند و حد جریان شتاب‌گیری را حدود ۱۵۰ درصد جریان نامی موتور در نظر می‌گیرد. مقدار مرجع ولتاژ باس نیز بسته به کلاس ورودی درایو متفاوت است.

7) فعال‌سازی و تنظیم اولیه

برای استفاده اولیه، ابتدا نوع موتور، جریان نامی موتور و زمان‌های شتاب و کاهش سرعت را تنظیم کنید. سپس پارامترهای جلوگیری از استال را فعال کنید و اولین تست را با بار سبک انجام دهید.

8) نکات تنظیم و بهره‌برداری

اگر در زمان شروع حرکت، شتاب‌گیری متوقف می‌شود یا زمان رسیدن به فرکانس هدف طولانی است، ابتدا جریان موتور و مقدار پارامتر ‎F60‎ را بررسی کنید. مقدار خیلی پایین ‎F60‎ باعث حساسیت زیاد می‌شود و مقدار خیلی بالا ممکن است قبل از مداخله، جریان را بیش از حد افزایش دهد.

اگر در زمان کاهش سرعت خطای اضافه‌ولتاژ رخ می‌دهد، مقدار پارامتر ‎F62‎ و زمان کاهش سرعت را بررسی کنید. برای بارهای اینرسی‌دار، معمولاً افزایش زمان کاهش سرعت یا استفاده از مقاومت ترمز می‌تواند لازم باشد.

9) راه‌اندازی سریع

برای تست اولیه محافظه‌کارانه، مراحل زیر پیشنهاد می‌شود.

پس از موفقیت در تست اولیه، مقدار پارامترهای ‎F60‎ و ‎F62‎ و زمان‌های شتاب و کاهش سرعت را با توجه به جریان واقعی، ولتاژ باس و رفتار مکانیکی بار تنظیم کنید.