مرکز دانش درایو HiPower VSES نسخه ۱.۸ - شهریور ۱۴۰۵
مرکز دانش آفلاین
در حال بارگذاری...
در حال جستجو...
یافت نشد
صرفه‌جویی انرژی در مد V/F
مرکز دانشکنترل موتور و حفاظتراهنمای فنی 04صرفه‌جویی انرژی در مد V/Fتنظیم Energy Saving برای موتور القایی در کنترل V/F.PDF اصلیمنبع ناشر
نسخهٔ مطالعه، چیدمان چاپی و اجزای تکراری را حذف کرده است. شکل‌ها و نمودار‌ها در همان بخش نمایش داده می‌شوند؛ پیوند PDF برای بزرگ‌نمایی یا تطبیق نهایی باقی مانده است.
پارامتر‌های قابل جست‌وجو: F22 F39 F40 F41 H28 H40

1. معرفی کلی

قابلیت Energy Saving یا صرفه‌جویی انرژی، یک قابلیت کمکی در مد V/F است که برای کاهش مصرف انرژی موتور در شرایط بار سبک استفاده می‌شود. در بسیاری از کاربرد‌های صنعتی مانند فن، پمپ و نوار نقاله سبک، موتور همیشه با بار کامل کار نمی‌کند. در این حالت اگر ولتاژ خروجی مانند حالت بار کامل باقی بماند، بخشی از انرژی صرف جریان بی‌باری، تلفات آهنی و گرم شدن موتور می‌شود.

در این قابلیت، درایو پس از محاسبه ولتاژ پایه، V/F جریان واقعی موتور را بررسی می‌کند. اگر جریان موتور کمتر از جریان نامی باشد، ولتاژ خروجی به‌صورت کنترل‌شده کاهش داده می‌شود. با افزایش بار و نزدیک شدن جریان موتور به جریان نامی، ولتاژ خروجی دوباره به مقدار عادی V/F نزدیک می‌شود. تا گشتاور موتور حفظ شود.

۲) Energy Saving چیست؟ در حالت V/F معمولی، ولتاژ خروجی فقط بر اساس فرکانس و منحنی V/F تعیین می‌شود. اما در حالت صرفه‌جویی انرژی یا Energy Saving، درایو علاوه بر فرکانس، مقدار جریان بار موتور را نیز در نظر می‌گیرد. هرچه بار موتور سبک‌تر باشد، مقدار کاهش ولتاژ بیشتر است و هرچه بار به مقدار نامی نزدیک‌تر شود، اثر صرفه‌جویی کمتر می‌شود.

جدول (1)
وضعیت بار موتوررفتار درایونتیجه مورد انتظار
بار سبک یا بی‌باریکاهش ولتاژ خروجیکاهش جریان بی‌باری و تلفات موتور
بار متوسطکاهش محدود ولتاژصرفه‌جویی انرژی بدون افت محسوس گشتاور
نزدیک بار نامیبازگشت ولتاژ به مقدار عادیحفظ توان و گشتاور موتور
بار سنگینعدم کاهش ولتاژاولویت با تأمین گشتاور موتور
نمودار (1): عملکرد مفهومی فانکشن Energy saving
نمودار (1): عملکرد مفهومی فانکشن Energy savingبزرگ‌نماییصفحهٔ 4 در PDF

3. کاربرد‌های پیشنهادی

این قابلیت برای بارهایی مناسب است که در بخش زیادی از زمان کار، بار سبک یا متوسط دارند. در چنین کاربردهایی، کاهش ولتاژ می‌تواند باعث کاهش جریان، کاهش تلفات و در برخی موارد کاهش صدای موتور شود. برای بار‌های سنگین یا بارهایی که به گشتاور ثابت نیاز دارند، این قابلیت باید با احتیاط استفاده شود.

جدول (2)
کاربردمیزان مناسب بودننکته تنظیم
فن و پمپزیاداز مقدار کم F40 شروع شود و سپس در صورت پایداری افزایش یابد.
نوار نقاله سبکمتوسطدر صورت افت گشتاور هنگام شروع حرکت F40، کاهش یابد.
بار‌های گشتاور ثابتکمکاهش ولتاژ زیاد ممکن است باعث ضعف موتور شود.
جرثقیل، بالابر، بار ضربه‌ایتوصیه نمی‌شودبه دلیل نیاز به گشتاور مطمئن، بهتر است غیرفعال بماند.

4. شرط‌های فعال شدن قابلیت

فعال بودن پارامتر Energy Saving به تنهایی کافی نیست. در منطق فعلی برنامه، این قابلیت فقط در شرایط مشخص وارد عمل می‌شود. بنابراین ممکن است F40 مقدار داشته باشد، اما در بعضی وضعیت‌ها اثر آن در خروجی دیده نشود.

جدول (3)
شرطوضعیت لازمتوضیح
مد کنترلV/F یا H40 = 0قابلیت فقط در مد V/F اعمال می‌شود.
نوع موتورموتور القایی سه‌فاز یا دوفازبرای مد‌های PMSM یا کنترل سنسورلس برداری اعمال نمی‌شود.
Auto Tuningغیرفعالدر زمان اتوتیونینگ، ولتاژ تست نباید تغییر کند.
DC Brakeغیرفعالدر زمان ترمز، DC اولویت با توقف موتور است.
F40بزرگ‌تر از صفرF40 صفر یعنی قابلیت غیرفعال است.
جریان بارکمتر از جریان نامیدر بار نامی، ولتاژ به حالت عادی برمی‌گردد.

5. پارامتر‌های مهم و اثر هرکدام

برای استفاده از جدول زیر، فقط وضعیت سه ورودی را با ردیف متناظر تطبیق دهید. نیازی به محاسبه دودویی نیست.

جدول (4)
پارامترنام کاربردیEnergy Saving اثر در
H40انتخاب مد کنترلبرای استفاده از این قابلیت باید روی V/F تنظیم شود.
H28نوع موتورباید موتور القایی سه‌فاز یا دوفاز انتخاب شده باشد.
F40Energy Saving سطحصفر یعنی غیرفعال؛ مقدار بالاتر یعنی کاهش ولتاژ بیشتر در بار سبک.
F22فرکانس نامی موتوردر محاسبه ولتاژ پایه V/F اثر دارد.
F39سطح ولتاژ خروجیمبنای ولتاژ خروجی قبل از اعمال Energy Saving است.
F41AVRپس از Energy Saving می‌تواند اثر تغییرات DC Bus را اصلاح کند.

در منطق فعلی برنامه، پارامتر اصلی این قابلیت F40 است. مقدار پیش‌فرض F40 برابر صفر است؛ بنابراین قابلیت در تنظیمات کارخانه غیرفعال می‌باشد.

6. روش تنظیم عملی F40

برای تنظیم F40 ابتدا موتور را در حالت V/F معمولی و با F40 = 0 تست کنید. پس از اطمینان از عملکرد صحیح موتور، مقدار F40 را به‌صورت مرحله‌ای افزایش دهید. پیشنهاد عملی این است که از مقدار 1۰ درصد شروع شود و سپس با توجه به جریان، صدا، دما و رفتار بار تنظیم نهایی انجام گیرد.

جدول (5)
مشاهده اپراتوراقدام پیشنهادی
جریان بی‌باری زیاد است و بار سبک می‌باشد.F40 کمی افزایش داده شود.
موتور هنگام افزایش بار ضعیف می‌شود.F40 کاهش داده شود.
صدای موتور یا لرزش افزایش یافته است.مقدار Energy Saving کاهش یابد و منحنی V/F بررسی شود.
دمای موتور و جریان کاهش یافته و عملکرد پایدار است.تنظیم فعلی مناسب است.

۷) ارتباط Energy Saving با V/F، AVR و DC Brake. Energy Saving جایگزین کنترل V/F نیست؛ بلکه پس از محاسبهٔ ولتاژ پایه، مقدار ولتاژ را در بار‌های سبک اصلاح می‌کند. بنابراین اگر تنظیمات V/F، فرکانس نامی یا ولتاژ خروجی موتور درست نباشد، Energy Saving نیز نتیجهٔ مناسبی نخواهد داشت.

جدول (6)
قابلیت مرتبطEnergy Saving ارتباط با
V/F Patternولتاژ پایه ابتدا از منحنی V/F گرفته می‌شود.
Torque Boostاگر Boost زیاد باشد، ممکن است اثر کاهش ولتاژ کمتر دیده شود.
AVRپس از، Energy Saving ولتاژ خروجی را نسبت به تغییرات DC Bus اصلاح می‌کند.
DC Brakeدر زمان ترمز Energy Saving، DC اعمال نمی‌شود.
Auto Tuningدر زمان اتوتیونینگ، این قابلیت غیرفعال است.

8. نکات کاربردی و محدودیت‌ها

  • این قابلیت برای کاهش مصرف انرژی در بار سبک است، نه برای افزایش گشتاور راه‌اندازی.
  • اگر کاربرد دارای تغییر بار ناگهانی است، مقدار F40. را کم انتخاب کنید.
  • در بار‌های گشتاور ثابت، کاهش ولتاژ زیاد می‌تواند باعث افزایش لغزش و گرم شدن موتور شود.
  • اگر با فعال شدن Energy Saving جریان یا دمای موتور بهتر نشد، مقدار F40 را بیدلیل افزایش ندهید.

9. عیب‌یابی سریع

جدول (7)
علامت مشاهده‌شدهعلت احتماًلیاقدام پیشنهادی
موتور ضعیف شده است.F40 زیاد است یا بار سنگین است.F40 کاهش یابد و زمان شتاب بررسی شود.
صرفه‌جویی محسوس نیست.بار نزدیک نامی است یا F40 کم است.در بار سبک تست شود؛ در بار نامی انتظار کاهش زیاد وجود ندارد.
جریان موتور نوسان دارد.کاهش ولتاژ زیاد یا بار ناپایدار است.F40 کاهش یابد و جریان فاز‌ها بررسی شود.
موتور گرم‌تر شده است.شار کم شده و لغزش افزایش یافته است.F40 کاهش یابد یا قابلیت غیرفعال شود.
با وجود F40 فعال، ولتاژ کم نمی‌شود.یکی از شرط‌های بخش 4 برقرار نیست.مد کنترل DC Brake، Auto Tuning، و جریان بار بررسی شود.

10. مطالعه و راه‌اندازی سریع

جدول (8)
ردیفکار مورد نیازمقدار یا اقدام پیشنهادی
۱انتخاب مد کنترلV/F یا H40 = 0
۲انتخاب نوع موتورموتور القایی سه‌فاز یا دوفاز
۳تست اولیهF40 = 0 و بررسی عملکرد عادی موتور
4فعال کردن قابلیتF40 = 10برای شروع
۵افزایش مرحله‌ایدر صورت پایداری، مقدار به آرامی افزایش یابد.
۶کنترل نهاییجریان، دما، صدا و توان ورودی بررسی شود.

قاعده عملی: هرچه بار سبک‌تر و یکنواخت‌تر باشد Energy Saving، مؤثر‌تر است. هرچه بار سنگین‌تر یا ضربه‌ایتر باشد، مقدار F40 باید کمتر انتخاب شود.