اجزای اینورتر
همه اینورترها دارای سه بخش اصلی هستند تحت عنوان اجزای اینورتر که عبارتند از:
- بخش کنترل
- منبع تغذیه
- مدار اصلی
بخش کنترل (Control Unit)
بخش کنترل عبارتند از : کی پد ، ترمینال برد ، برد کنترل
کی پد (Key Pad)
یکی از بخش های کنترل، کی پد است.
اصلی ترین وظیفه صفحه کلید اینورتر جهت تنظیم پارامترها بر روی درایو می باشد که به وسیله کلیدهای متعدد طراحی شده بر روی درایو این پارامترها تنظیم می شوند.
این پارامترها شامل تنظیمات فرکانس، سرعت، استپ های مورد نظر، زمان خواب و بیداری و .... می باشد که به صورت تکی و گروهی قابل تنظیم می باشند.
در درایوهای جدید تنظیم پارامترها به دلیل تعدد و فراوانی آنها به صورت گروهی در نظر گرفته شده است که می توان گروه پارامتر را انتخاب نموده و پس از ورود زیر شاخه ها را تنظیم نمود.
یکی از برتری ها و خصوصیات اصلی صفحه کلید اینورتر قابلیت جدا سازی آن از روی درایو می باشد که بسیار مورد علاقه مصرف کنندگان و کاربران می باشد .
با این ویژگی می توان پارامتر ها را بر روی کی پد تنظیم نمود و سپس ذخیره سازی کرد و کی پد را جدا کرد اما اینورتر به عنوان یونیتی جداگانه فعالیت خود را ادامه می دهد .
در درایو های جدید می توان بعد از ذخیره سازی کی پد را جدا و بر روی درایو مشابه نصب نمود و پارارمتر های تنظیم شده را بر روی اینورتر بعدی بارگزاری نمود.
همچینی این قابلیت توانایی نصب کیپد بر روی درب تابلو را در اختیار کاربر قرار می دهد که با نصب صفحه کلید اینورتر بر روی در تابلو، بدون تماس با اینورتر تغییرات آنی امکانپذیر می گردد .
اکثر اینورترها دارای کی پد دیجیتالی هستند. کی پدهای دیجیتال دو نوعند :
- کی پد دیجیتالی با صفحه نمایش Lcd
- گی پد دیجیتالی با صفحه نمایش 7Segment
کاربردهای کی پد دیجیتال
- تنظیم کلیه پارامترها (Parameter Setting )
- انجام تست دستی ( Manual Test )
- انجام تنظیمات محلی
- انجام عملیات Jog
- کم و زیاد کردن سرعت
ترمینال برد (I/O Board)
ترمینال برد قسمتی دیگر از اجزای اینورتر در بخش کنترل است که توسط آن می توان برخی اعمال کنترلی را انجام داد. این اعمال عبارتند از :
- کم و زیاد کردن دور اینورتر
- استارت و استپ نمودن از راه دور
- فرمان دادن به اینورتر
- اضافه نمودن ولوم خارجی
- اتصال سنسور به اینورتر
- دادن فرمان قطع و وصل به اینورتر دیگر
ترمینال های پیچی که بر روی ترمینال برد قرار دارند عبارتند از:
- ورودی دیجیتال
- ورودی آنالوگ
- خروجی دیجیتال
- خروجی آنالوگ
- خروجی شبکه
برد کنترل (Control Board)
بخش دیگر از اجزای بخش کنترل اینورتر، برد کنترل است. برد کنترل محل پردازش سیگنال های ورودی به اینورتر است. به عبارت دیگر برد کنترل، مغز سیستم است که وظیفه فرماندهی و هماهنگی میان اجزای اینورتر را بر عهده دارد.
اجزای اینورتر
همه اینورترها دارای سه بخش اصلی هستند تحت عنوان اجزای اینورتر که عبارتند از:
- بخش کنترل
- منبع تغذیه
- مدار اصلی
بخش کنترل (Control Unit)
بخش کنترل عبارتند از : کی پد ، ترمینال برد ، برد کنترل
کی پد (Key Pad)
یکی از بخش های کنترل، کی پد است.
اصلی ترین وظیفه صفحه کلید اینورتر جهت تنظیم پارامترها بر روی درایو می باشد که به وسیله کلیدهای متعدد طراحی شده بر روی درایو این پارامترها تنظیم می شوند.
این پارامترها شامل تنظیمات فرکانس، سرعت، استپ های مورد نظر، زمان خواب و بیداری و .... می باشد که به صورت تکی و گروهی قابل تنظیم می باشند.
در درایوهای جدید تنظیم پارامترها به دلیل تعدد و فراوانی آنها به صورت گروهی در نظر گرفته شده است که می توان گروه پارامتر را انتخاب نموده و پس از ورود زیر شاخه ها را تنظیم نمود.
یکی از برتری ها و خصوصیات اصلی صفحه کلید اینورتر قابلیت جدا سازی آن از روی درایو می باشد که بسیار مورد علاقه مصرف کنندگان و کاربران می باشد .
با این ویژگی می توان پارامتر ها را بر روی کی پد تنظیم نمود و سپس ذخیره سازی کرد و کی پد را جدا کرد اما اینورتر به عنوان یونیتی جداگانه فعالیت خود را ادامه می دهد .
در درایو های جدید می توان بعد از ذخیره سازی کی پد را جدا و بر روی درایو مشابه نصب نمود و پارارمتر های تنظیم شده را بر روی اینورتر بعدی بارگزاری نمود.
همچینی این قابلیت توانایی نصب کیپد بر روی درب تابلو را در اختیار کاربر قرار می دهد که با نصب صفحه کلید اینورتر بر روی در تابلو، بدون تماس با اینورتر تغییرات آنی امکانپذیر می گردد .
اکثر اینورترها دارای کی پد دیجیتالی هستند. کی پدهای دیجیتال دو نوعند :
- کی پد دیجیتالی با صفحه نمایش Lcd
- گی پد دیجیتالی با صفحه نمایش 7Segment
کاربردهای کی پد دیجیتال
- تنظیم کلیه پارامترها (Parameter Setting )
- انجام تست دستی ( Manual Test )
- انجام تنظیمات محلی
- انجام عملیات Jog
- کم و زیاد کردن سرعت
ترمینال برد (I/O Board)
ترمینال برد قسمتی دیگر از اجزای اینورتر در بخش کنترل است که توسط آن می توان برخی اعمال کنترلی را انجام داد. این اعمال عبارتند از :
- کم و زیاد کردن دور اینورتر
- استارت و استپ نمودن از راه دور
- فرمان دادن به اینورتر
- اضافه نمودن ولوم خارجی
- اتصال سنسور به اینورتر
- دادن فرمان قطع و وصل به اینورتر دیگر
ترمینال های پیچی که بر روی ترمینال برد قرار دارند عبارتند از:
- ورودی دیجیتال
- ورودی آنالوگ
- خروجی دیجیتال
- خروجی آنالوگ
- خروجی شبکه
برد کنترل (Control Board)
بخش دیگر از اجزای بخش کنترل اینورتر، برد کنترل است. برد کنترل محل پردازش سیگنال های ورودی به اینورتر است. به عبارت دیگر برد کنترل، مغز سیستم است که وظیفه فرماندهی و هماهنگی میان اجزای اینورتر را بر عهده دارد.
واحد کنترل درایو AC از سه بخش کلی که عبارتند از :
- واحد پردازنده مرکزی
- ورودی و خروجی آنالوگ
- ورودی و خروجی دیجیتال
تشکیل شده است که به طور مفصل هر کدام از این بخش ها را در ادامه این مقاله مورد بررسی قرار خواهیم داد .
واحد پردازنده مرکزی
در بخش اصلی این قسمت از یک میکرو کنترلر استفاده شده است که تمامی بخش های اینورتر به آن متصل شده است و وظیفه کنترل تمامی قسمت های یک کنترل کننده دور موتور به این میکرو کنترلر بستگی دارد این میکرو کنترلر از چند بخش تشکیل شده است بخشی که به ورودی های دیجیتال متصل است دستوراتی نظیر دستور چپ گرد و دستور راست گرد به این قسمت متصل است
در این میکرو کنترلر بخش هایی همچون کنترل فن درایو ، کنترل IGBT ، و بخش MOD BUS نیز وجود دارد.
ورودی و خروجی آنالوگ
این قسمت از یک مدار مجتمع که ارتباط ترمینالهای آنالوگ ورودی و خروجی با میکرو کنترلر برقرار می کند تشکیل شده است این به این معنی می باشد که سیگنال آنالوگ ورودی خروجی را به سیگنال قابل درک برای میکروکنترلر تبدیل می کند.
برد پاور (Power Board)
برد پاور است سه وظیفه اساسی دارد که عبارت است از:
- جدا نمودن نواحی ولتاژ بالا از نواحی ولتاژ پایین
- دریافت سیگنال ها از ورودی و تبدیل آن و ارسال سیگنال مناسب به خروجی
- تشخیص کیفیت سیگنال های ورودی و کنترل نواحی بحرانی
بخش قدرت که همان بخش اصلی درایو های AC می باشد به طور کلی شامل 5 قسمت اصلی می باشد
- ورودی
- مبدل AC/DC
- پیوند DC یا همان (DC LINE)
- ترمز دینامیکی
- IGBT و خروجی
حال به طور مفصل به توضیح هرکدام از این بخش ها می پردازیم
ورودی
ورودی درایو ها به دو صورت انجام می شود ورودی یا سه فاز (R,S,T) و یا تکفاز (R,S) می باشد و به ازای هر ورودی یه قطعه ای به نام وریستور کار گذاشته شده است که وظیفه اصلی آن حفاظت از دستگاه در برابر شوک های ناگهانی ولتاژ می باشد و زمانی که شوکهای ولتاژی بیش از حد مجاز باشد باعث سوختن این قطعه می شود و از صدمه دیدن سایر قطعات به خصوص IGBT جلوگیری می کند .
مبدل AC/DC
در این قسمت های مدارهای یکسو کننده وجود دارد که جریان متناوب ورودی AC را برای انتقال به بخش های دیگر به جریان مستقیم DC تبدیل می کند
پیوند دی سی (DC LINE)
این قسمت از تعدادی خازن ،سلف و مدارفیلتر پایین گذر تشکیل شده است که وظیفه اصلی این قسمت تصفیه جریان DC خروجی از مدار یکسوکننده پل می باشد.
ترمز دینامیکی
در این قسمت خازن،یک IGBT و یک دیود و یک مقاومت خارجی توان بالا وجود دارد که به ترمینال خروجی متصل می باشد و عمل ترمز دینامیکی را انجام می دهد ترمز دینامیکی زمانی مورد استفاده قرار می گیرد گشتاور بیش از حد سرعت چرخ از حد مجاز بیشتر باشد و یا در مواردی که بدون اعمال جریان الکتروموتور می چرخد به عنوان مثال حرکت فن ها و موارد مشابه این مورد استفاده قرار می گیرد .
IGBT
مهمترین بخش اصلی درایو که از شش IBGT پر قدرت که به صورت یک محتمع تشکیل شده است که بین کلکتور و امیتر هر IGBT یک دیود به صورت بایاس معکوس قرار دارد شده است که از ورود جریان ژنراتوری تولید شده از سمت موتور محافظت می کند و نیز وظیفه اصلی این قسمت تولید جریان شبه سینوسی با فرکانس های قابل تغییر و اعمال آن به موتور در خروجی می باشد .
مدار اصلی (Main Circuit)
بخش دیگر از اجزای اینورتر مدار اصلی است. پیچیده ترین تبدیلات در این محل انجام می گردد. ولتاژ AC ورودی در این قسمت تبدیل به ولتاژ DC شده و نهایتا توسط سوئیچهای IGBT به ولتاژ AC مورد نیاز در خروجی تبدیل می گردد.
در اکثر اینورترها معمولا مدار اصلی است که دچار مشکل می گردد. خازنهای لینک DC و یا IGBT و همچنین تریستورها که معمولا در شرایط استفاده نادرست قرار می گیرند نسبت به دیگر عناصر زودتر آسیب می بینند.
از دیگر اجزای اینورتر، کارت شبکه ، کارت انکدر و کارتهای ورودی و خروجی هستند که به عنوان عناصر جانبی اینورتر محسوب می شوند. لازم به ذکر است که همه اینورترها قابلیت نصب این کارتها را ندارند در واقع هر کدام از این کارتها یک آپشن محسوب میشوند که به تبع آن قیمت اینورتر متفاوت خواهد بود.