کاربرد اینورتر در صنعت

  • کاربرد اینورتر در صنعت کشاورزی

کشور ایران یکی از کشورهای جهان در استفادۀ نابجا از منابع آب شناخته شده و از این حیث از کشورهای کم آب آفریقایی نیز جلوتر است! با توجه به محدود بودن منابع آب های زیر زمینی و آثار مخرب زیاده روی در مصرف این منابع، از جمله حرکت آب های شور به سمت آب شیرین و به طور کلی در خطر افتادن محیط زیست، طرح کلی نظارت و کنترل بر مصارف چاه های آب در این مقاله بررسی می شود و اهمیت کاربرد اینورتر در مصارف مختلف از جمله کشاورزی مورد توجه قرار می گیرد.

 مشترکین کشاورزی بزرگترین رقم انرژی را صرف موتورهای الکتریکی به منظور پمپاژ آب می نمایند. به طور متوسط حدود ۶۱/۱ % از کل انرژی الکتریکی در بخش کشاورزی صرف موتورهای الکتریکی می شود.

 

استفادده از اینورتر در کشاورزی
                                                                                             استفاده از اینورتر در کشاورزی

 

آمار انرژی مصرفی در بخش موتورهای کشاورزی و همچنین نظارت و کنترل بر آب خروجی از چاه های آب، لزوم استفاده از درایورهای صنعتی را مشخص می کند.

طرح استفاده از کنتورهای آب که قبلاً به منظور کنترل و نظارت بر مصارف چاه های آب به علت خرابی و از کارافتادگی کنتور از دور خارج گردید و همچنین طرح جاری که کنترل مصرف آب را از طریق میزان برق مصرفی و با استفاده از کنتورهای هوشمند اجرا می نماید، جواب گوی نظارت و کنترل کامل چاه های آب نخواهد بود.

همچنین در کنتورهای هوشمند کنونی به دلیل خطای احتمالی از جانب کشاورز، وی با قطعی برق در خصوص مصرف کیلووات ساعت مجاز، در دورۀ کوتاه مدت روبه رو می گردد و کشاورز در این حالت در دورهای فصلی مختلف با نبود آب و نهایتاً از دست رفتن محصول مواجه خواهد شد و نیز نمی توان میزان دقیق مصرف آب را دردوره هاي فصلی مختلف کنترل و نظارت نمود و یا از سوء استفاده های احتمالی نظیر تعویض موتور چاه و یا تغییر سایز لوله ها جلوگیری به عمل آورد.

 

  • روش های کنترل فرآیند

 الف: روش سنتی         

خروجی اينگونه سيستم ها با محدود کردن مسير جريان هوا يا سيال به طور مکانيکی توسط شيرهای فشار شکن يا پره های تعديل فشار کنترل می شود. اگر چه محدود کردن مسير جريان آب يا هوا باعث کاهش بار روی موتور و به دنبال آن کاهش توان مورد نياز در حين کار می شود، اما محدود کردن مسير جريان خيلی کارآمد نمی باشد.

راه اندازی يک سيستم با اين روش مانند راندن اتومبيلی است که پدال گاز آن کامل گرفته شده در حالی که سرعت با ترمز کنترل شود.

 

کاربرد درایو در کشاورزی روش سنتی محدود کردن مسیر سیال
روش سنتی در محدود کردن مسیر سیال

 

ب: کنترل فلو از طریق شیر مکانیکی یا برقی (Valve Control)

در گذشته موتورهای AC با سرعت ثابت، پمپ ها را راه اندازی می کردند. کنترل فلو از طریق باز و بسته کردن یک شیر انجام می گردید.

  • بستن شیر=کاهش فلو = افزایش فشار و اصطکاک سیستم
  • بازکردن شیر = افزایش فلو = کاهش فشار و اصطکاک سیستم
محدود کردن مسیر سیال به روش کنترل دور
محدود کردن مسیر سیال به روش کنترل دور

 

ج: روش کنترل دور

اما در اين روش يک کنترل دور، کنترل دقيق دور موتور را انجام می دهد. از انجا که از کاربرد اینورتر می توان به استفاده در پمپ و فن اشاره کرد، در کاربردهايی در این شرایط با استفاده از روش VSD توان مصرفی به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.

 

  • کنترل دور موتور

يک کنترل دور یا VSD که مخفف Variable Speed Drive است، وسيلۀ الکترونيکی است که سرعت چرخش موتور را با تغيير فرکانس تغيير می دهد. شکل زیر یک نمونه درایور صنعتی، بلوک های تشکیل دهنده درایو و شماتیک مداری نحوه اتصال درایو به موتور را نشان می دهد.

درایو صنعتی اشنایدر الکتریک
                                                                                                            نمونه ای از درایو های صنعتی

 

  • بار با گشتاور متغير

یکی از کاربردهای درایو در بارهای گشتاور متغیر، استفاده از آن در کنترل پمپ های آب است. یکی از مزایای کنترل دورهای گشتاور متغیر مخصوص پمپاژ آب، نظارت بر زمان و میزان آب خروجی از چاه است و بنا به خواستۀ کاربر در هر زمان قابل تنظیم خواهد بود و همچنین میزان برق مصرفی موتورهای پمپاژ آب را به مقدار یک سوم جریان راه اندازی به روش مستقیم کاهش می دهد.

در يک بار گشتاور متغير، گشتاور مورد نياز بار مطابق با مربع سرعت تغيير می کند.

گشتاور بار مطابق با مربع سرعت تغییر می کند
                                                         گشتاور بار مطابق با مربع سرعت تغییر می کند.

               (سرعت گردش:  ωS ، گشتاور : T ، توان موتور: P)                   

P=T.ωS           

به عنوان مثال در ۵۰% سرعت نامی جهت عملکرد درایو تنها ۱۲/۵ % توان مورد نیاز است و در نتیجه توان کمتر يعنی هزينه کمتر در راه اندازی و عملکرد موتور.

اگر کل ساعت های کارکرد موتور را با احتساب اين مقدار از مصرف در نظر بگيريم صرفه جوئی قابل توجهی خواهیم داشت.

 

  • اینورتر چه عملی انجام می دهد؟

    • شتاب دادن به بار
    • راه اندازی و قرار گرفتن در یک سرعت تنظیم شده
    • تغییر سرعت در حین راه اندازی
    • توقف بار

 

  • مزایای استفاده از اینورتر

جریان راه اندازی پایین تر در مقایسه با روش های دیگر که باعث افزایش طول عمر موتور می شود. کاربرد اینورتر به عنوان راه انداز موتور مزایای بسیاری دارد که در ادامه بیان می کنیم.

  • صرفه جویی در انرژی وکاهش هزینه برق مصرفی
  • بالا بردن کارایی موتورهای AC
  • رنج گسترده ای از سرعت های مختلف و ایجاد گشتاور مورد نیاز
  • کاهش جریان های پیک موتور در هنگام راه اندازی
  • حفاظت از قسمت های مکانیکی سیستم و جلوگیری از تنش های ایجاد شده بر روی تجهیزات مکانیکی
  • جلوگیری از استهلاک ادوات مکانیکی از طریق کاهش جریان راه اندازی موتور
  • جبران سازی برخی خطا های شبکه
  • ایجاد گشتاور بالا در لحظه راه اندازی تا ۲۰۰% گشتاور نامی
  • جلوگیری از شوک های الکتریکی روی شبکه برق از طریق کاهش جریان راه اندازی موتور
  • افزايش طول عمر تجهيزات با تنظيم سرعت موتور با شرايط بار در حين کار
  • جایگزینی سیستم جدید راه اندازی موتور با تابلوهای قدیمی برق
  • اشغال کمتری از فضای تابلو و کاهش زمان مونتاژ تابلو و عیب یابی سریع به علت هوشمندی بالای سیستم
  • با کاهش دور موتور برای کاربردهایی که به دور کمتری از دور نامی موتور نیاز دارند، علاوه بر کاهش هزینه های نگهداری و تعمیر ادوات، توان مصرفی نیز به صورت تصاعدی کاهش می یابد.
  • باتوجه به سیستم گشتاور متغیر درایو (در مصارف پمپاژ آب) در صورت کاهش میزان آب ذخیره شده در چاه، گشتاور موتور تغییر خواهد کرد و به همان نسبت میزان برق مصرفی کاهش خواهد یافت.
  • حفاظت موتور و عیب یابی آن
  • توقف موتور بصورت کاملاً نرم و با شیب خطی
موتور الکتریکی
                         موتور الکتریکی
  • روش های راه اندازی موتور

برای راه اندازی موتور روش های مختلفی وجود دارد که باعث می شود جریان راه اندازی موتور کاهش یابد. این روش ها عبارت اند از:

الف) روش مستقیم: جریان استارت تا ۸ برابر جریان نامی

ب) روش ستاره مثلث: شوک ستاره به مثلث ۵ تا ۶ برابر جریان نامی

ج) با سافت استارتر: جریان استارت ۲ تا ۳ برابر جریان نامی

د) با استفاده از اینورتر: جریان استارت حداکثر به ۱/۱ جریان نامی کاهش می یابد. مقایسه سه روش راه اندازی موتور در شکل زیر آورده شده است.

 

راه اندازی موتور به سه روش مختلف
                                    مقایسه سه روش راه اندازی موتور

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *


Notice: ob_end_flush(): failed to send buffer of zlib output compression (1) in /home/radanele/public_html/wp-includes/functions.php on line 4613

Notice: ob_end_flush(): failed to send buffer of zlib output compression (1) in /home/radanele/public_html/wp-includes/functions.php on line 4613

Notice: ob_end_flush(): failed to send buffer of zlib output compression (1) in /home/radanele/public_html/wp-content/plugins/really-simple-ssl/class-mixed-content-fixer.php on line 111