مرکز دانش درایو HiPower VSES نسخه ۱.۸ - شهریور ۱۴۰۵
مرکز دانش آفلاین
در حال بارگذاری...
در حال جستجو...
یافت نشد
انواع الگوی ولت بر فرکانس
مرکز دانشکنترل موتور و حفاظتراهنمای فنی 15انواع الگوی ولت بر فرکانسانتخاب منحنی V/F برای بار‌های گشتاور ثابت یا متغیر.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: ACC F21 F22 F27 F28 F29 F30 F31 F32 F33 F34 F35 F36 F37 F38 F39 H40 dEC

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.

2. 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.

3. 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.

جدول (1)
مقدار F30نام الگوشرح عملکردکاربرد معمول
0خطیولتاژ تقریباً متناسب با فرکانس افزایش می‌یابد.نوار نقاله، ماشین‌آلات عمومی، بار گشتاور ثابت
1مربعیولتاژ در فرکانس‌های پایین آرام‌تر افزایش می‌یابد.فن، پمپ، بار‌های گشتاور متغیر
2کاربرکاربر 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.

4. 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.

جدول (2): پارامتر‌های تأثیرگذار در استراتژی V/F
پارامترنام نمایشیمحدودهپیش‌فرض پیشنهادیتوضیح
F30V/F Pattern0 تا 20انتخاب نوع الگوی ولتاژ نسبت به فرکانس
F22Base Frequency30 تا 600 هرتز50.0فرکانس پایه موتور برای شکل‌گیری منحنی ولتاژ
F39Output Voltage Level40 تا 100 درصد100 درصدتعیین سطح ولتاژ خروجی نسبت به مقدار نامی
F27Torque Boost Mode0 تا 10انتخاب نوع جبران گشتاور در سرعت پایین
F28Forward Boost0 تا 15 درصد3 درصدبوست گشتاور در جهت چرخش مستقیم
F29Reverse Boost0 تا 15 درصد3 درصدبوست گشتاور در جهت چرخش معکوس
F31 تا F38User V/F Pointsمطابق محدوده هر پارامترمطابق نیازتعریف نقاط دلخواه برای الگوی کاربر
ACCAcceleration Time1 تا 900 ثانیه5.0زمان شتاب‌گیری موتور
dECDeceleration Time1 تا 900 ثانیه5.0زمان کاهش سرعت موتور
جدول ( V/F:)3 کاربر
پارامترعنوانمحدوده تنظیمواحدتوضیح
F30انتخاب الگوی V/F0-2-خطی = 0 مربعی = 1 کاربر = ( 2 در صورت فعال بودن این پارامتر، سایر پارامتر‌های زیر فعال می‌گردد)
F31فرکانس نقطه اول0.00- F33Hzنقطه اول منحنی کاربر
F32ولتاژ نقطه اول0-100%درصد ولتاژ نقطه اول نسبت به سطح ولتاژ خروجی
F33فرکانس نقطه دومF31- F35Hzنقطه دوم منحنی کاربر
F34ولتاژ نقطه دوم0- 100%درصد ولتاژ نقطه دوم نسبت به سطح ولتاژ خروجی
F35فرکانس نقطه سومF33-F37Hzنقطه سوم منحنی کاربر
F36ولتاژ نقطه سوم0-100%درصد ولتاژ نقطه سوم نسبت به سطح ولتاژ خروجی
F37فرکانس نقطه چهارمF35- F21Hzنقطه چهارم منحنی کاربر و محدود به فرکانس حداکثر
F38ولتاژ نقطه چهارم0-100%درصد ولتاژ نقطه چهارم نسبت به سطح ولتاژ خروجی
F39سطح ولتاژ خروجی40-100%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.
نمودار (1): مفهومی الگوی V/F کاربر
نمودار (1): مفهومی الگوی V/F کاربربزرگ‌نماییصفحهٔ 6 در PDF

5. 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.

جدول (4)
مرحلهعملیاتمقدار پیشنهادی اولیه
1تنظیم نوع موتورموتور القایی
2انتخاب مد کنترلV/F
3تنظیم فرکانس پایهمطابق پلاک موتور
4تنظیم سطح ولتاژ خروجی100 درصد یا مطابق موتور
5انتخاب الگوی V/Fخطی برای تست عمومی
6تنظیم بوست گشتاورکم و محافظه‌کارانه
7تست اولیهبدون بار یا با بار سبک
8تست نهاییزیر بار واقعی

6. 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.

نمودار (2): مقایسه مفهومی الگوی خطی، مربعی و کاربر در حالت ولت بر فرکانس
نمودار (2): مقایسه مفهومی الگوی خطی، مربعی و کاربر در حالت ولت بر فرکانسبزرگ‌نماییصفحهٔ 7 در PDF
نمودار (3): اثر مفهومی بوست گشتاور روی ولتاژ خروجی در فرکانس پایین
نمودار (3): اثر مفهومی بوست گشتاور روی ولتاژ خروجی در فرکانس پایینبزرگ‌نماییصفحهٔ 7 در PDF

7. 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.

8. عیب‌یابی سریع

جدول (5)
علامت مشاهده‌شدهعلت محتملاقدام پیشنهادی
جریان زیاد در شروعبوست زیاد، زمان شتاب کم یا بار سنگینبوست را کاهش دهید و زمان شتاب را افزایش دهید
ضعف گشتاور در سرعت پایینبوست کم یا انتخاب نامناسب الگوبوست را کمی افزایش دهید یا الگوی خطی را تست کنید
لرزش در سرعت پایینولتاژ نامناسب یا نقاط کاربر ناهماهنگبا الگوی خطی تست کنید و نقاط کاربر را اصلاح کنید
گرم شدن موتور در بار سبکولتاژ بیش از حد در سرعت پایینبوست را کاهش دهید یا الگوی مربعی را بررسی کنید
شتاب‌گیری کندزمان شتاب زیاد یا ولتاژ ناکافیزمان شتاب و سطح ولتاژ خروجی را بررسی کنید

9. 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.

10. 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.

جدول (6)
ردیفتنظیممقدار پیشنهادی
1نوع موتورH40 = 0,1
2مد کنترلF30 = 0,1,2
3فرکانس پایهF21 = 50
4سطح ولتاژ خروجیF39 = 100
5نوع الگوF30 = 0 برای تست عمومی
6بوست گشتاورکم و محافظه‌کارانه
7زمان شتابمتناسب با بار و بدون شتاب تند
8تست اولیهبدون بار یا با بار سبک
9تست نهاییزیر بار واقعی

پس از موفقیت در تست اولیه، جریان موتور، صدای موتور، دمای موتور و کیفیت حرکت بار را بررسی کنید. در صورت مشاهدهٔ جریان غیرعادی یا لرزش، ابتدا نوع الگو، بوست گشتاور و زمان شتاب را اصلاح کنید.