استفاده از اینورتر در صنعت و بهطور مشخص در کنترل الکتروموتورها باعث عملکرد بهینه در سیستم خواهد شد. علاوه بر آن نصب اینورتر به شکل صحیح و همچنین راهاندازی اینورتر بطور دقیق نه تنها تضمین کننده عملکرد بهینهتری است، بلکه انجام این اقدامات در ادامه از بروز مشکلات احتمالی جلوگیری خواهد کرد.
از جمله مشکلاتی که در مرحله نصب اینورتر و راهاندازی آن وجود دارد میتوان به ورود نویز به سیستم، کاهش دقت کنترل الکتروموتور، کاهش عمر مفید تجهیزات مکانیکی و الکتریکی، افزایش مصرف انرژی و ... اشاره کرد.
در نتیجه باید با رعایت برخی نکات مانند انتخاب صحیح اینورتر، رعایت استانداردها و دستورالعملها و ... تلاش کنیم تا مشکلاتی که در این مرحله ایجاد میشود را به حداقل برسانیم.
بهطور کلی هدف این مقاله ارایه توضیحات جامع در مورد چگونگی نصب اینورتر و راهاندازی آن میباشد و در ادامه نیز به مراحل نصب اینورتر، استانداردهای بین المللی نصب اینورتر و همچنین مهمترین نکات ایمنی در خصوص تعمیر و نگهداری اینورتر نیز خواهد پرداخت.
خب همانطور که گفته شد در این مقاله میخواهیم در مورد چگونگی نصب اینورتر و راهاندازی این تجهیز صحبت کنیم. اما شاید بد نباشد که ابتدا توضیح مختصری در مورد خود اینورتر بدهیم.
فهرست مطالب
خب همانطور که گفته شد در این مقاله میخواهیم در مورد چگونگی نصب اینورتر و راهاندازی این تجهیز صحبت کنیم. اما شاید بد نباشد که ابتدا توضیح مختصری در مورد خود اینورتر بدهیم.
اینورتر چیست و چه مزایایی دارد؟
اینورتر یا درایو فرکانس متغیر (Variable Frequency Drive) یا VFD یکی از ابزارهای کلیدی در صنعت مدرن برای کنترل سرعت و گشتاور موتورهای الکتریکی بشمار میرود. به عبارت دیگر اینورتر نوعی کنترل کننده الکتریکی است که سرعت و گشتاور موتورهای الکتریکی را با تغییر فرکانس و ولتاژ برق ورودی تنظیم میکند.
این دستگاه از تکنیک PWM (مدولاسیون عرض پالس) برای کنترل خروجی استفاده میکند و این امکان را به کاربران میدهد که با توجه به نیازهای خاص هر کاربرد، سرعت و عملکرد موتور را بهینه کنند.
استفاده از اینورتر مزایای زیادی را به همراه دارد و به همین دلیل است که این دستگاه کاربرد بسیاری در صنعت و زندگی روزمره دارد.
همان طور که گفته شد استفاده از اینورتر مزایای زیادی دارد. بجز تعداد زیاد این مزایا، این را هم باید بدانیم که اهمیت هر کدام از این مزایا هم بسیار زیاد است.
مهمترین مزیتهای استفاده از اینورتر بهینه سازی مصرف انرژی، کاهش هزینه برق و همچنین افزایش طول عمر موتور میباشد که تمامی این موارد در نتیجه کاهش جریان راهاندازی است که توسط اینورتر انجام میشود.
از دیگر مزایای استفاده از اینورتر میتوان به تغییر حرکت و سرعت موتور بدون نیاز به کنتاکتور، حفاظت در برابر اضافه بار، افزایش سرعت بیش از سرعت نامی موتور، حفاظت در برابر اضافه بار، برنامه ریزی حرکت موتور توسط PLC و ... اشاره کرد.
همان طور که احتمالا میدانید موارد استفاده اینورتر در صنعت و همچنین زندگی روزمره بسیار زیاد است و همانطور که پیش تر نیز گفتیم اینورتر یک ابزار مهم و کلیدی به منظور کنترل سرعت و گشتاور موتورهای الکتریکی است که در نهایت منجر به افزایش عمر موتور، کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری و همچنین بهینه سازی مصرف انرژی میشود.
با توجه به اهمیت بسیار زیاد این تجهیز میتوان گفت که انتخاب، خرید، چگونگی نصب، نحوه راهاندازی و نوع نگهداری از این تجهیز بسیار مهم و حیاتی است.
در مقالات قبلی در مورد عوامل مهم انتخاب و خرید اینورتر به صورت جامع صحبت کردیم.
مقاله پیشنهادی:
پیشنهاد میکنیم مقاله اینورتر چیست را مطالعه نمایید.
حال در این مقاله میخواهیم در مورد پارامتر دیگری که در واقع چگونگی نصب اینورتر و راهاندازی آن است صحبت کنیم.
شرایط و ملاحظات محل نصب اینورتر
بهطور کلی به منظور نصب تجهیزات الکتریکی ابتدا باید محل نصب و شرایط آن را بررسی کرد. چرا که تجهیزات و دستگاههای الکتریکی در تمامی شرایط قادر به نصب و کار نمیباشند. این مورد برای انواع اینورتر نیز صادق است. در واقع یک اینورتر تنها در برخی شرایط محیطی و جغرافیایی قابلیت نصب دارد و با توجه به نوع و شرایط محل نصب باید اینورتر مناسب را انتخاب و نصب کرد.
اتفاقا یکی از پارامترهایی که باعث تنوع اینورترها شده قابلیت سازگاری در انواع موقعیتهای جغرافیایی با شرایط محیطی متفاوت محل نصب است.
خب اینجا بد نیست بگوییم منظورمان از شرایط محیطی و جغرافیایی که در انتخاب و نصب اینورتر تاثیر دارند چیست و شامل چه مواردی میشوند.
شرایط محیطی و جغرافیایی در واقع شامل تعدادی عوامل و فاکتورهایی مانند دما، ارتفاع از سطح دریا، میزان رطوبت و گرد و غبار و ... میباشد و نصب اینورتر با توجه با این عوامل و شرایط محل باید انجام شود. در ادامه هر یک از این عوامل و تاثیرشان در انتخاب محل نصب اینورتر را بیشتر توضیح خواهیم داد.
1- دما
احتمالا اولین فاکتوری که در مورد شرایط محل نصب اینورتر به ذهن میرسد، دمای محل نصب است. در واقع دما مهمترین و تاثیرگذارترین عامل برای انتخاب محل مناسب نصب اینورتر است. به بیان دقیقتر انتخاب محل نصب اینورتر باید با توجه به تطابق دمای محیط مورد نظر و دمای نامی اینورتر باشد.
دمای نامی چیست؟
دمای نامی به محدوده دمایی گفته میشود که در آن محدوده دما، مقدار توان خروجی اینورتر برابر با توان نامی آن است.
به عنوان مثال اگر گفته شود که توان خروجی یک اینورتر یا درایو 150 کیلووات است، یعنی در دمای نامی باید انتظار این توان را داشته باشیم و در سایر دماها، مقدار توان خروجی کمتر از توان نامی است. همچنین دمای نامی تمام اینورترها یکسان نیست. در برخی اینورترها دمای نامی 50 درجه و در برخی دیگر 40 درجه سلسیوس است. ضمن اینکه هر اینورتر یک دمای نامی بخصوص دارد که مقدار آن در کاتالوگ یا منوال دستگاه قابل مشاهده است.
با توجه به توضیحات بالا در مورد دمای نامی اینورتر میتوان نتیجه گرفت که نصب اینورتر نباید در محیطی انجام شود که دمای زیادی داشته باشد.
از جمله مواردی که تاثیر زیادی در دمای محیط دارد، نور آفتاب است. در واقع بهتر است مکانی که به منظور نصب اینورتر انتخاب میکنیم به دور از تابش نور آفتاب باشد. در بسیاری از مناطق ایران که دمای هوا و محیط در فصل تابستان بسیار زیاد است، نصب اینورتر در زیر سایبان و به دور از تابش نور خورشید مزایای زیادی مانند افزایش طول عمر اینورتر، کاهش مصرف انرژی و ... خواهد داشت.
2- ارتفاع از سطح دریا
عامل یا فاکتور مهم دیگری که به منظور انتخاب محل مناسب نصب اینورتر باید در نظر گرفته شود، ارتفاع است که درا ینجا منظور از ارتفاع، ارتفاع از سطح دریا میباشد. نقش این عامل بدین شکل است که با افزایش ارتفاع میبایست اینورتری با توان نامی بیشتر را انتخاب و نصب کنیم.
در اینجا ممکن است سوال شود که چرا با افزایش ارتفاع باید اینورترهایی با توان نامی بیشتر انتخاب و نصب شوند؟
زیرا با افزایش ارتفاع، هوا رقیقتر میشود و در هوای رقیقتر، انتقال گرمای کمتری صورت میگیرد و در نتیجه میزان خنک کردن تجهیزات و به طور مشخص اینورتر نیز کاهش مییابد و دمای اینورتر از محدوده دمای نامی فراتر میرود که در نهایت منجر به کاهش توان اینورتر خواهد شد.
باز هم ممکن است سوال شود که با چه میزان افزایش ارتفاع، توان اینورتر چقدر باید افزایش یابد تا مشکلی برای نصب اینورتر و راهاندازی آن پیش نیاید؟
در واقع بر اساس یک قاعده کلی به ازای هر 100 متر افزایش ارتفاع، توان اینورتر به میزان 1 درصد کاهش مییابد که در زمان انتخاب و نصب اینورتر باید به این فاکتور نیز توجه شود.
3- میزان رطوبت و گرد و غبار
از جمله شرایط محیطی دیگری که در انتخاب و نصب اینورتر تاثیر زیادی دارد، میزان رطوبت و همچنین گرد و غبار در محل نصب یا در آن منطقه جغرافیایی است. در محیطی که میزان رطوبت و یا گرد و غبار زیاد است میبایست اینورتری انتخاب و نصب شود که در آن شرایط توانایی انجام کار داشته باشد. در واقع این نوع اینورترها دارای یک ویژگی حفاظتی در مقابل رطوبت و یا گرد و غبار را دارند که به آنها امکان کار در چنین محیطهایی را میدهد.
این ویژگی حفاظتی با توجه به میزان رطوبت و گرد و غبار محیط درجه بندی شده است که به آن درجه حفاظت میگویند. در واقع درجه حفاظت (Ingress Protection) که آن را با حروف اختصاری IP میشناسیم، شامل یک عبارت با چهار مولفه است که به شکل IPXX نشان داده میشود. هر کدام از نمادهای X در واقع یک عدد تک رقمی است و هر چقدر این اعداد تک رقمی بزرگتر باشند گویای حفاظت بیشتر آن تجهیز در برابر رطوبت و گرد و غبار میباشند.
عدد سمت چپ نشان دهنده حفاظت در برابر نفوذ جامدات مانند گرد و غبار و ذرات بسیار کوچک جامد است و عدد سمت راست نیز نشان دهنده میزان حفاظت در برابر نفوذ مایعات یا رطوبت است.
4- لرزش و حرکت
میزان یا مقدار لرزش محل نصب نیز از جمله مواردی است که در هنگام نصب اینورتر باید به آن توجه داشت. بطور کلی محل نصب اینورتر باید ثابت و بدون لرزش یا در صورت لرزش احتمالی، کمترین مقدار لرزش و حرکت را داشته باشد.
مقاله پیشنهادی:
استانداردهای نصب اینورتر
استانداردهای مختلفی برای نصب اینورتر و همچنین راهاندازی این دستگاه وجود دارد که برخی از این استانداردها بین المللی هستند و برخی دیگر تنها در یک منطقه یا ناحیه مورد استفاده قرار میگیرد.
این استانداردها در واقع میتواند به اطمینان از عملکرد صحیح و ایمن کمک کند. در ادامه چند مورد از این استانداردها را معرفی خواهیم کرد.
استاندارد UL
استاندارد UL (Underwriters Laboratories) یکی از معتبرترین استانداردهای بینالمللی در زمینه ایمنی تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی است که بهطور خاص بر ایمنی و کیفیت ساخت تجهیزات الکتریکی نظارت دارد.
این استاندارد توسط آزمایشگاههای UL تدوین شده و بهعنوان راهنمای جامع برای تولیدکنندگان، نصابان و مصرفکنندگان تجهیزات الکتریکی مورد استفاده قرار میگیرد.
استاندارد NEC
استاندارد NEC یا National Electrical Code (کد ملی برق)، مجموعهای جامع از مقررات و دستورالعملهای ایمنی است که به نصب و استفاده ایمن از سیستمهای الکتریکی در ایالات متحده میپردازد.
این استاندارد به استاندارد NFPA 70 نیز معروف است و هر سه سال یکبار بهروزرسانی میشود تا با فناوریهای جدید و نیازهای ایمنی روز همگام شود.
هدف اصلی استاندارد NEC، کاهش خطرات الکتریکی و حفاظت از افراد و تجهیزات در برابر آسیبهای ناشی از شوک الکتریکی، حریق، و سایر خطرات احتمالی است.
استاندارد IEC 61800
استاندارد IEC 61800 مجموعهای از الزامات و راهنماییها برای درایوهای سرعت متغیر (VFD) ارایه میدهد و به تجهیزات و سیستمهای کنترل سرعت موتورهای الکتریکی اختصاص دارد.
این استاندارد توسط کمیته بینالمللی الکتروتکنیک (IEC) تدوین شده و جزئیات مربوط به عملکرد، ایمنی، سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) تستها و شرایط محیطی برای استفاده از دستگاه اینورتر یا VFD را پوشش میدهد.
استاندارد IEC 61800 شامل چند بخش است که هر کدام به یکی از جنبههای VFD و کنترل سرعت موتورهای الکتریکی میپردازد.
مراحل نصب اینورتر
در این قسمت به مراحل نصب اینورتر میپردازیم و هر یک از این مراحل را بصورت جامع توضیح خواهیم داد. در واقع نصب اینورتر به سه دسته کلی نصب فیزیکی یا مکانیکی اینورتر، نصب الکتریکی اینورتر و در نهایت بررسی و تست اتصالات الکتریکی اینورتر تقسیم میشود. البته ممکن است در بسیاری از منابع این دسته بندی را به گونه دیگری مشاهده کنید، اما ما در وبسایت اینومکس سعی کردیم دستهبندی را به گونهای انجام دهیم که تمامی موارد و قسمتها را شامل و در بر بگیرد.
1- نصب فیزیکی اینورتر
اولین مرحله در نصب اینورتر، نصب فیزیکی این تجهیز است که صرفا به انتخاب و آماده سازی محل نصب اینورتر، آماده سازی تجهیزات و نحوه قرارگیری اینورتر میپردازد و شامل چندین قسمت است که در ادامه هر یک از این قسمتها را توضیح خواهیم داد.
انتخاب و آماده سازی مکان مناسب برای نصب اینورتر
به منظور نصب و راهاندازی اینورتر باید به این موضوع توجه شود که محل نصب اینورتر دارای تهویه مناسب است یا خیر و در صورت عدم وجود تهویه، باید امکان ایجاد آن را در صورت نیاز فراهم کرد. به عبارت دیگر، از آنجا که این تجهیزات در طول کار گرما تولید میکنند و گرمای زیاد باعث آسیب به قطعات داخلی این دستگاه میشود، لازم است تا با انجام برخی اقدامات مانند قرار دادن تهویه، دمای محیط را کنترل کرده و نگذاریم دمای اینورتر به بیش از دمای نامی برسد.
همچنین باید توجه داشت که مکان نصب اینورتر باید به گونهای انتخاب شود که دسترسی خوبی به منظور نصب اینورتر و همچنین تعمیر و نگهداری آن داشته باشد.
از جمله مواردی که در مورد انتخاب و آماده سازی محل نصب اینورتر باید در نظر داشت، میزان رطوبت و گرد و غبار است. اینورتر یا درایو میبایست در مکانی نصب شود که از رطوبت و گرد و غبار دور باشد. در محیطهایی که این عوامل وجود دارند، توصیه میشود که نصب اینورتر در تابلوهای محافظت شده انجام شود.
پارامتر دیگری که در زمان نصب اینورتر باید به آن توجه شود، حرکت و لرزشهایی است که ممکن است در مکان نصب اینورتر وجود داشته باشد که پس از نصب اینورتر میتوانند به قطعات الکترونیکی داخلی اینورتر یا VFD آسیب برسانند. بنابراین، محل نصب اینورتر باید ثابت و بدون لرزش بوده و تا حد امکان از ماشینآلاتی که ایجاد لرزش میکنند به دور باشد.
همچنین توجه داشته باشید که پیش از شروع نصب اینورتر، باید تمامی تجهیزات و ابزارهای لازم را تهیه کرد که شامل ابزارهای مورد نیاز و تجهیزات ایمنی میباشند. ابزارهای مورد نیازشامل پیچ گوشتی، انبردست، مولتیمتر، و ... از جمله ابزارهای لازم برای نصب اینورتر و راه اندازی آن میباشد.
ضمن اینکه به منظور جلوگیری از حوادثی مانند برق گرفتگی، استفاده از دستکش عایق، کلاه ایمنی و عینکهای محافظ الزامی است.
رعایت فاصلههای استاندارد
به منظور عملکرد بهینه اینورترها الزامیست که اینورتر یا درایو مقداری فاصله جانبی با سایر تجهیزات اطراف خود داشته باشد. البته مقدار این فاصله متناسب با توان اینورتر است و هر چقدر توان اینورتر بیشتر باشد، معمولا فاصله جانبی را نیز باید بیشتر در نظر گرفت. در غیر اینصورت، عدم وجود فاصله مناسب، مانع از تهویه هوا و خنک شدن این تجهیز میشود.
البته باید به این نکته نیز اشاره کرد که در برخی از اینورترها قابلیت نصب بدون فاصله جانبی وجود دارد و نیازی به وجود فاصله برای این نوع اینورترها نیست و اصطلاحا نصب اینورترهایی که بدون فاصله انجام میشوند را ساید بای ساید مینامند.
همانطور که گفته شد این مقدار فاصله جانبی که اینورتر باید با سایر تجهیزات اطراف خود داشته باشد متناسب با توان اینورتر است. بطوریکه هر چقدر توان اینوتر بالاتر باشد این میزان فاصله جانبی نیز متعاقبا افزایش مییابد. در جدول زیر فواصل جانبی را برای توان های مختلف اینورتر اینومکس سری MAX500 مشاهده نمایید.
قرارگیری صحیح اینورتر
در زمان نصب اینورتر باید توجه داشت که این تجهیز به صورت عمودی نصب شود، زیرا در این وضعیت، جریان هوای خنککننده به بهترین شکل عمل میکند و دستگاه خنکتر خواهد بود.
نصب محفظههای حفاظتی
یکی از مواردی که به منظور جلوگیری از آسیب به اینورتر باید در نظر گرفت، محفظههای حفاظتی برای این تجهیز است. به عنوان مثال در محیطهایی که رطوبت یا گرد و غبار بالا است، توصیه میشود که اینورتر در محفظههایی با IP تعریف شده در ناحیه مورد نظر نصب شود. این محفظهها تا حدود زیادی از ورود آب و گرد و غبار به داخل دستگاه جلوگیری میکنند.
در مثال دیگر اگر اینورتر در مکانهایی که دارای مواد اشتعالزا است نصب شود، استفاده از محفظههای ضد انفجار ضروری است.
مدیریت کابلهای ورودی و خروجی
استفاده از کانالهای کابل: کابلهای متصل به اینورتر باید از کانالهای (روکار و توکار) محافظ عبور کنند تا از آسیب و نویز الکترومغناطیسی محافظت شوند.
جلوگیری از کشش و فشار بر روی کابلها: کابلها نباید تحت فشار یا کشش باشند. در نزدیکی محل اتصال اینورتر باید مقداری کابل آزاد گذاشته شود تا از تنش بر روی اتصالات جلوگیری شود.
نکات ایمنی در نصب مکانیکی اینورتر
- پیش از نصب اینورتر، مطمعن شوید که برق اصلی قطع است.
- مطمعن شوید که دستگاه به درستی اتصال به زمین شده است تا خطر شوک الکتریکی کاهش یابد.
- از دست زدن به اجزای الکترونیکی داخلی اینورتر در حین نصب خودداری کنید تا خطر آسیب به آنها کاهش یابد.
2- نصب الکتریکی اینورتر
همانطور که پیش تر گفته شد نصب اینورتر را میتوان به دو بخش نصب فیزیکی و الکتریکی تقسیم کرد. پس از توضیح نصب فیزیکی یا مکانیکی حال در این بخش میخواهیم نصب اینورتر را بصورت الکتریکی بررسی کنیم.
نصب الکتریکی بخش بسیار مهمی از فرآیند نصب اینورتر است. زیرا اتصالات الکتریکی نادرست یا نامناسب میتوانند منجر به عملکرد نامطلوب، کاهش عمر مفید و حتی خطرات جدی ایمنی شوند. نصب الکتریکی شامل اتصالات ورودی و خروجی، استفاده از تجهیزات حفاظتی، و اطمینان از سیمکشی صحیح است.
اتصالات ورودی
1- ورودی بخش قدرت
بسته به نوع اینورتر و کاربرد مورد نظر، ممکن است دستگاه به ورودی برق سهفاز یا تکفاز متصل شود. اتصالات برق ورودی باید مطابق با ولتاژ و فرکانس اینورتر و موتور مورد نظر باشد.
به منظور جلوگیری از حوادث و مشکلات الکتریکی باید از کابلهای با کیفیت و دارای عایق مناسب استفاده شود. کابلها باید با دقت به پایانههای ورودی متصل شوند و از شل نبودن یا کشش بیش از حد آنها اطمینان حاصل شود.
در ادامه برای حفظ ایمنی اینورتر و همچنین جلوگیری از انتقال نویز از اینورتر به شبکه و بالعکس، تجهیزات دیگری نیز مابین کنتور سه فاز و اینورتر قرار می گیرد که شامل: فیوز یا کلید اتوماتیک (MCCB)، کنتاکتور، راکتور AC و فیلتر AC (EMI و RFI) میشود.
انتخاب این تجهیزات بر اساس دستور العمل خاصی است که برای سهولت در کار میتوان از جدولهای راهنما در منوال هر دستگاه استفاده کرد. علاوه بر موارد ذکر شده سایز سیم های ورودی و خروجی را هم می توان در این جدول مشاهده کرد. برای مثال یک نمونه از این جدولها از منوال اینورتر اینومکس سری MAX500 آورده شده است.
انتخاب تجهیزات در این جدول بر اساس توان نامی اینورتر مشخص شده است.
به منظور مشاهده کامل جدول لیست مشخصات منوال MAX500 از طریق لینک زیر اقدام کنید.
2- ورودیهای بخش کنترل
بخش کنترل شامل دو ورودی است که شامل ورودی آنالوگ و ورودی دیجیتال میشود. در مورد ورودی آنالوگ میتوان گفت که در هر اینورتر حداقل 2 ورودی آنالوگ قرار گرفته است که به طور معمول از آنها برای تنظیم فرکانس خروجی به صورت دستی یا توسط کنترلر (PLC) استفاده میشود؛ همچنین این ورودیها میتوانند به عنوان فیدبک PID کنترل مورد استفاده قرار گیرند.
اما در مورد ورودیهای دیجیتال، این ورودیها را میتوان برای کارکرد فرمان استارت و استپ با شستی استارت و استپ استفاده کرد. همچنین این ورودیها دارای فانکشنهای مختلفی هستند که با استفاده از پارامترهای مربوطه میتوان از عملکردهای مختلف آنها استفاده کرد. برای مثال اگر 4 عدد از ورودیهای دیجیتال را به عنوان 4 بیت از یک کد در نظر بگیریم، میتوان با قطع و وصل کلیدهای ورودی، کدهای باینری مختلفی ایجاد کرد و به ازای هر کد، یک فرکانس مجزا برای خروجی اینورتر تعریف کرد.
اتصالات خروجی
1- خروجی بخش قدرت
کابلهای خروجی باید مستقیما به پایانههای موتور متصل شوند. کابلهای خروجی نباید طولانی باشند زیرا میتوانند باعث تضعیف سیگنال و کاهش کارایی شوند. در صورت افزایش طول کابل توصیه میشود از راکتور یا چوک AC مابین اینورتر و موتور برای جلوگیری از پدیده Eco استفاده کرد. بصورت میانگین فاصله مناسب بین اینورتر و موتور کوچکتر و مساوی 80 متر توصیه میشود.
2- خروجی بخش کنترل
خروجی بخش کنترل نیز مانند ورودی آن به دو خروجی آنالوگ و دیجیتال تقسیم میشود. خروجی آنالوگ را میتوان به عنوان یک فیدبک از خروجی قدرت اینورتر در نظر گرفت، مثلا به ازای 0 تا 50 هرتز در خروجی اینورتر مقدار 0 تا 10 ولت DC در خروجی آنالوگ دریافت کرد. تنظیم کاربرد و مقدار خروجی آنالوگ (0-10V / 0-20mA / 4-20mA) در پارامترهای تنظیمی اینورتر به آسانی قابل تغییر است.
اما در مورد خروجیهای دیجیتال باید گفت که همواره به دو صورت ترانزیستوری و رلهای هستند. این خروجیها با توجه به سرعت ON و OFF و همچنین جریان خروجی آنها با هم تفاوت دارند.
خروجیهای دیجیتال نیز مانند ورودیها میتوانند عملکردهای متفاوتی داشته باشند. برای مثال وقتی اینورتر RUN شد یا وقتی خروجی آن به فرکانس خاصی رسید، یک خروجی از حالت قطع به حالت وصل تغییر حالت میدهد. عملکردهای مختلفی برای هر خروجی قابل تنظیم است که توسط تغییر یک پارامتر مختص هر خروجی انجام میپذیرد.
مزیت خروجی دیجیتال ترانزیستوری، سرعت بالای قطع و وصل آن (تا چند هزار مرتبه در ثانیه) است. از طرفی میتوان گفت جریان خروجی محدود خروجی دیجیتال ترانزیستوری از جمله معایب آن محسوب میشود.
مزیت خروجی رلهای نیز میزان جریان دهی آن میباشد که بسته به نوع رله استفاده شده بین 2 تا 5 آمپر است. همچنین اشکال خروجی رلهای سرعت قطع و وصل پایین آن (1 مرتبه در ثانیه) میباشد.
اتصال به زمین (Grounding)
اینورتر باید بهدرستی به زمین متصل شود تا از خطرات ناشی از شوک الکتریکی و نویزهای الکترومغناطیسی جلوگیری شود. کابلهای زمین باید به نقطه زمین دستگاه متصل شوند و از جنس مقاوم و با کیفیت باشند.
جلوگیری از مدارهای زمین مشترک: در صورتی که VFD و دیگر تجهیزات برقی به یک مدار زمین مشترک متصل باشند، ممکن است تداخل و نویز الکتریکی ایجاد شود که در نهایت باعث اختلال در عملکرد اینورتر خواهد شد.
3- بررسی و تست اتصالات الکتریکی
تست اتصالات ورودی و خروجی
استفاده از مولتیمتر: پس از اتصال کابلها، با استفاده از مد تست اتصال کوتاه مولتیمتر، میتوان از صحت اتصالات اطمینان حاصل کرد. همچنین میتوان با بررسی ولتاژ ورودی و جریان مصرفی، این پارامترها رابررسی کنید تا از صحت اتصالات ورودی و خروجی اطمینان حاصل شود.
تست عملکردی اینورتر
آزمایش اولیه بدون بار: پس از انجام اتصالات، یک تست اولیه بدون بار بر روی اینورتر و موتور انجام دهید تا از صحت کارکرد دستگاه و عدم وجود مشکلات اولیه اطمینان حاصل کنید.
تنظیمات کنترل و برنامهریزی: پس از نصب و راهاندازی اولیه اینورتر، میتوان تنظیمات دقیقتری مانند مقدار فرکانسهای خروجی، تنظیم مدت زمان افزایش و کاهش فرکانس (Acceleration & Deceleration) و کنترل گشتاور را مطابق با نیاز سیستم اعمال کرد.
نکات مهم در انتخاب تجهیزات الکتریکی
- از کابلهای با کیفیت بالا استفاده شود. کابلهای بیکیفیت ممکن است به راحتی دچار فرسایش یا خرابی شوند که میتواند عملکرد سیستم را مختل کند. کیفیت بالای کابل های مورد استفاده شامل مواردی مانند: مقدار خلوص مس بکار رفته، مقدار مس موجود در سیم متناسب با قطر سیم، عایق با کیفیت بکار رفته در سیم و ... اشاره کرد.
- استانداردهای حفاظتی باید رعایت شوند. فیوزها، قطعکنندهها، و محافظهای ولتاژ گذرا باید با استانداردهای حفاظتی مطابقت داشته باشند و متناسب با توان و ولتاژ دستگاه انتخاب شوند.
- در محیطهای با نویز زیاد، از تجهیزات نویزگیر استفاده شود. در صورت نصب اینورتر در محیطهایی با تداخل الکترومغناطیسی و نویز زیاد، نصب فیلترهای EMI و RFI میتواند به عملکرد پایدارتر دستگاه کمک کند.
نصب اینورتر تکفاز
اینورترهای تک فاز معمولا در کاربردهای خانگی و کسب و کارهای کوچک به کار میروند.
تجهیزات مورد نیاز برای نصب اینورتر تکفاز
- اینورتر تک فاز: نوع و ولتاژ ورودی و خروجی اینورتر باید با نیازهای سیستم سازگار باشد.
- سیمها و کابلها: سیمهای قدرت و کنترل با اندازه و نوع مناسب.
- فیوز و قطعکننده مدار: برای محافظت از سیستم در برابر جریانهای بیش از حد.
مراحل نصب اینورتر تک فاز
1- انتخاب مکان مناسب برای نصب
اینورتر باید در محلی نصب شود که دارای تهویه مناسب باشد و از گرد و غبار و رطوبت زیاد دور باشد. همچنین باید دسترسی آسان برای تعمیر و نگهداری فراهم باشد.
2- اتصالات الکتریکی
- اتصال به برق تک فاز (220V): اولین مرحله، اتصال ورودی اینورتر به برق تک فاز (220V) است.
- اتصال زمین: برای ایمنی سیستم، اتصال زمین ضروری است. این اتصال میتواند از طریق شاسی اینورتر صورت گیرد.
- اتصال به بار: بعد از اطمینان از درست بودن اتصالات برق ورودی، موتور یا پمپ به خروجی اینورتر متصل میشود.
3- اتصالات حفاظتی
نصب فیوزها و قطعکنندههای مدار برای محافظت از اینورتر و تجهیزات متصل به آن در برابر جریانهای بیش از حد ضروری است.
4- بررسی اتصالات
پس از انجام همه اتصالات، مجددا همه چیز را بررسی کنید تا از صحت و ایمنی اطمینان حاصل کنید. بررسی اتصالات ضعیف یا نامطمئن میتواند از بروز مشکلات جدی در آینده جلوگیری کند.
نصب اینورتر سه فاز
اینورترهای سه فاز در کاربردهای صنعتی و بارهای سنگین استفاده میشوند. این نوع از اینورترها برای تنظیم ولتاژ، جریان، فرکانس و گشتاور ماشین آلات صنعتی و موتورهای بزرگ مناسب هستند.
تجهیزات مورد نیاز برای نصب اینورتر سه فاز
- اینورتر سه فاز: انتخاب اینورتر مناسب با توجه به نیازهای برق مصرفی و ولتاژ مورد نیاز بارها.
- کابلها و سیمها: استفاده از کابل ها و سیمهای قدرت با قطر مناسب برای انتقال انرژی.
- سیستمهای حفاظتی: فیوزها، قطعکنندههای مدار و دستگاههای حفاظتی برای جلوگیری از خرابی سیستم.
مراحل نصب اینورتر سه فاز
1- انتخاب مکان مناسب
بسیاری از ملاحظاتی که در نصب اینورتر باید در نظر گرفته شود، برای تمامی اینورترها یکسان است و تفاتی در تک فاز و یا سه فاز بودن آنها ندارد. اینورتر سه فاز نیز همانند اینوتر تک فاز میبایست در محلی نصب شود که دارای تهویه مناسب بوده و از گرد و غبار و رطوبت زیاد به دور باشد تا آسیب های ناشی از این عوامل به حداقل برسد. همچنین باید دسترسی آسان برای تعمیر و نگهداری فراهم باشد.
2- اتصالات الکتریکی
- اتصال به شبکه برق سه فاز: اینورتر سه فاز باید به یک شبکه پریز سه فاز متصل شود که شامل سه سیم فاز (L1، L2، L3) و یک سیم نول (N) است.
- اتصال به بارهای سه فاز: بارهای سه فاز باید به خروجیهای سه فاز اینورتر متصل شوند. این مراحل شامل اتصال موتورهای صنعتی و تجهیزات سه فاز مشابه است.
- اتصال به سیستم حفاظت: سیستمهای حفاظت نظیر فیوزها و مدارهای قطعکننده نقش حیاتی در جلوگیری از آسیبهای احتمالی دارند و باید بر اساس استانداردهای مناسب نصب شوند.
- بررسی اتصالات: تمام اتصالات باید به دقت بررسی شوند تا از صحت و ایمنی آنها اطمینان حاصل شود. این مرحله شامل بررسی اتصالات قدرت و فرمان میباشد.
تفاوت نصب اینورتر سه فاز و تک فاز
نصب اینورتر تک فاز سادهتر و سریعتر است و نیاز به تجهیزات و سیستمهای حفاظتی کمتری دارد. این نوع از اینورترها مناسب برای کاربردهای خانگی و کسب و کارهای کوچک هستند. اما نصب اینورتر سه فاز بطور کلی پیچیدهتر و تخصصیتر است و نیاز به سیستمهای حفاظتی پیشرفتهتری دارد، که مناسب برای کاربردهای صنعتی و بارهای سنگین است.
راه اندازی اینورتر
پس از نصب اینورتر نوبت به مرحله راه اندازی اینورتر میرسد که مانند مرحله نصب اینورتر بصورت مفصل و جامع شرح خواهیم داد. به بیان دقیق تر در این بخش به مراحل مختلف راهاندازی اینورتر، از جمله اتصال سیمها، تنظیمات اولیه و آزمون عملکرد، خواهیم پرداخت.
انجام تنظیمات اولیه
پس از نصب اینورتر و اتصال سیمها، باید تنظیمات اولیه اینورتر انجام شود. تنظیمات اولیه شامل دو قسمت تنظیمات مشخصات برق ورودی و تنظیمات پارامترهای موتور میشود.
1- تنظیم مشخصات برق ورودی
پس از نصب کامل اینورتر و اتصال سیمها، باید تنظیمات اولیه اینورتر انجام شود. این تنظیمات اولیه شامل دو قسمت است که شامل تنظیم مشخصات برق ورودی و تنظیم پارامترهای موتور میشود.
2- تنظیم پارامترهای موتور
با توجه به مشخصات درج شده در پلاک موتور الکتریکی، میبایست پارامترهای مربوط به هرکدام را به درستی تنظیم کرد. پارامترهای موتور شامل: ولتاژ نامی سیم پیچ های موتور، جریان نامی، فرکانس نامی، دور نامی و ... میشود. همچنین پارامترهای الکتریکی دیگری مربوط به موتور است که روی پلاک موتور درج نشده و بصورت پیش فرض قابل اندازه گیری نیست.
در این مرحله باید از مُد Auto tunning استفاده کرد. در این مُد، اینورتر با تزریق ولتاژ و فرکانسهای مختلف، پارامترهای الکتریکی دیگر را از روی موتور اندازهگیری و ثبت میکند.
بررسی و تنظیمات حفاظتی
اطمینان حاصل کنید که تمامی تنظیمات حفاظتی اینورتر بهدرستی انجام شدهاند. این تنظیمات شامل حفاظت در برابر اضافه ولتاژ، حفاظت در برابر کاهش ولتاژ، حفاظت در برابر اضافه جریان و حفاظت در برابر دمای بیش از حد است. پارامترهای حفاظتی به عملکرد بهینه موتور کمک میکنند و از آسیب به اینورتر و موتور جلوگیری میکنند.
آزمون عملکرد اولیه
پس از تنظیمات اولیه، باید آزمون عملکرد اینورتر انجام شود تا مطمعن شویم که تمامی مراحل بهدرستی انجام شده است. این قسمت شامل مراحل زیر است:
1- روشن کردن اینورتر
با احتیاط اینورتر را روشن کنید و از وجود هرگونه خطا یا هشدار مطمعن شوید. در صورتی که هر گونه خطا یا هشداری مشاهده کردید، باید به دستورالعملهای تولیدکننده مراجعه کرده و مشکل را رفع کنید.
2- افزایش تدریجی فرکانس
فرکانس را بهآرامی افزایش دهید و عملکرد موتور را بررسی کنید. مطمعن شوید که موتور بدون هیچ مشکل و صدای غیرعادی کار میکند. در این مرحله، میتوانید از نرمافزارهای مانیتورینگ برای بررسی عملکرد موتور استفاده کنید.
3- بررسی دما و لرزش
دما و لرزش موتور را بررسی کنید. دمای بیش از حد یا لرزش غیرعادی ممکن است نشاندهنده مشکل در اتصالات یا تنظیمات باشد. در صورت مشاهده هرگونه دمای غیرعادی یا لرزش، باید مشکل را شناسایی و رفع کنید.
4- آزمون تحت بار
موتور را تحت بار قرار دهید و عملکرد آن را بررسی کنید. این کار کمک میکند تا اطمینان حاصل شود که اینورتر میتواند نیازهای عملیاتی را بهدرستی برآورده کند. توجه داشته باشید که بار باید متناسب با ظرفیت موتور باشد و از بارگذاری بیش از حد اجتناب کنید.
تنظیمات نهایی
در این مرحله، باید با توجه به اپلیکیشن و کاربردی که از اینورتر انتظار داریم، پارامترهای مربوط به عملکرد اینورتر مانند: پارامتر نحوه استارت و استپ، پارامتر انتخاب روش کنترل فرکانس، پارامتر نحوه استپ اینورتر، پارامتر انتخاب بار (سبک کار و سنگین کار)، پارامترهای زمان افزایش و کاهش سرعت (acceleration و deceleration)، پارامترهای شبکه و...
دستهای از پارامترها تقریبا در تمام کاربردها نیاز به تنظیم دارند. اما دسته دیگری از پارامترها هستند که با توجه به برخی شرایط و کاربردها ممکن است نیاز به تنظیم خاص داشته باشند. درنتیجه میتوان گفت که متخصصین در این حوزه حتما باید آشنایی خوبی با امکانات و پارامترهای اینورتر داشته باشند تا در زمان مناسب تنها با جستجو در منوال اینورتر با توجه به آن کاربرد خاص، پارامتر مربوطه را تنظیم کنند.
تقریبا تمام پارامترهایی که در بالا ذکر شد، پارامترهای عمومی تمام اینورترها هستند. اما پارامترهای دیگری هم وجود دارد که صرفا با مطالعه منوال و بدست آوردن تجربه میتوان به آنها مسلط شد.
لازم به ذکر است که بعضی از اینورترها علاوه بر داشتن پارامترهای عمومی و خاص، یک سری پارامترهای خاصتر برای اپلیکیشن های مشخص دارند. مثلا اینورتر MAX500 تعدادی پارامتر مختص اپلیکیشن بوستر پمپ دارد که با فعال سازی پارامتر بوستر پمپ میتوان به آن پارامترها دسترسی داشت.
اینورتر اینومکس سری MAX500
مشخصات، ویژگیها، توابع کلیدی، تجهیزات آپشنال و سایر جزئیات اینورتر اینومکس سری MAX500
تست تنظیمات نهایی
در انتهای مراحل راه اندازی اینورتر و پس از انجام تنظیمات نهایی، باید تست نهایی از عملکرد اینورتر در کاربرد مورد نظر را که پیش تر به آنها اشاره کردیم انجام دهیم.
نگهداری و عیب یابی
نگهداری منظم و عیبیابی دورهای اینورتر به افزایش عمر مفید و عملکرد بهینه آن کمک میکند. برخی از اقدامات نگهداری و عیبیابی شامل موارد زیر است:
- بازرسیهای دورهای: بازدیدهای دورهای از اینورتر و موتور برای بررسی هرگونه نشانههای خرابی یا مشکل انجام دهید. این شامل بررسی دما، لرزش، صداهای غیرعادی و کیفیت سیمکشی است.
- تمیزکاری: دو عامل مهم در خرابی تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی رطوبت و گرد و غبار هستند. اینورتر و موتور را بهطور منظم تمیز کنید تا از تجمع گرد و غبار و آلودگی جلوگیری شود. گرد و غبار و آلودگی میتوانند به عملکرد اینورتر آسیب برسانند و در برخی موارد و محیط های خاص اگر تمیزکاری به موقع انجام نشود می تواند باعث خرابی و حتی انفجار در قطعات و قسمت های مختلف برد الکترونیکی شود. با هوادهی دوره ای به تجهیزات و تابلوها عمر مفید دستگاه ها را بیشتر کنید.
- بررسی اتصالات: تمامی اتصالات الکتریکی را بررسی کنید و از صحت و سفتی آنها اطمینان حاصل کنید. اتصالات شل یا ناقص میتوانند منجر به ایجاد جرقه و خرابی اینورتر شوند.
- بهروزرسانی نرمافزار: اگر اینورتر شما دارای نرمافزار قابل بهروزرسانی است، اطمینان حاصل کنید که همیشه از آخرین نسخه نرمافزار استفاده میکنید. بهروزرسانی نرمافزار میتواند به بهبود عملکرد و افزایش امنیت اینورتر کمک کند.
- بک آپ گیری: سعی کنید همیشه و قبل از بروز خطا از پارامترهای اینورتر بک آپ تهیه کنید تا در صورت خرابی ، به راحتی اینورتر را با اینورتر جدید جایگزین نمایید.
سخن پایانی
به جهت اهمیت بسیار زیادی که اینورتر در جهان امروز دارد، بحثها، ملاحظات و هر چیزی که به طور مستقیم و یا غیر مستقیم به این تجهیز مرتبط میشود نیز از اهمیت بسیار زیادی برخوردار خواهد شد که یکی از این موارد، نصب اینورتر و راهاندازی این دستگاه است.
پس باتوجه به اهمیت بسیار زیادی که موضوع نصب و راه اندازی اینورتر دارد، بر آن شدیم تا با ارایه مطالبی جامع در زمینه نصب اینورتر و راهاندازی این دستگاه، سهمی کوچک در راستای بهینه سازی هر چه بیشتر مصرف انرژی که مهمترین مزیت استفاده از این تجهیز است داشته باشیم.
در نهایت امیدواریم این مطلب مورد توجه شما قرار گرفته باشد. ضمن اینکه بسیار خوشحال خواهیم شد که سوالات و نظرات خود را در انتهای این برگه و در قسمت پرسش و پاسخ با ما در میان بگذارید تا از این طریق بتوانیم به بهتر و کاملتر شدن هر چه بیشتر این مطلب و سایر مطالب در این حوزه بپردازیم.
سوالات متداول
نصب اینورتر نیاز به دانش پایه برق، آشنایی با سیستمهای الکتریکی و همچنین اطلاع از استانداردهای ایمنی و رعایت آنها دارد. اگر دانش و تجربه کافی در هر یک از این موارد ندارید، بهتر است از یک متخصص یا تکنسین مجرب کمک بگیرید.
- از مولتیمتر برای اندازهگیری ولتاژ و جریان خروجی استفاده کنید.
- مطمئن شوید که اینورتر به درستی بار را تغذیه میکند.
- اگر اینورتر دارای نمایشگر است، وضعیت آن را بررسی کنید.
بله، اما باید به این نکته توجه داشت که خروجی این یک اینورتر تکفاز، 220 ولت سه فاز است. اگر ولتاژ نامی سیم پیچ الکتروموتور در حالت مثلث 400 ولت باشد، با اتصال مثلث موتور به اینورتر، باز هم موتور به توان نامی نخواهد رسید. بنابراین بهترین حالت برای یک الکتروموتور این است که ولتاژ سیم پیچ آن بر اساس پلاک موتور برای حالت مثلث 230 ولت و در حالت ستاره 400 ولت باشد.
ورودی آنالوگ میتواند کاربردهای مختلفی داشته باشد. برای مثال میتواند به عنوان تعیین کننده فرکانس اصلی در کاربری معمولی مورد استفاده قرار گیرد و یا به عنوان تعیین کننده نقطه set point و یا ورودی یک سنسور feedback در تابع PID Control باشد.
توابع مختلفی را میتوان برای خروجی آنالوگ تعریف کرد. برای مثال میتوان متناسب با پارامترهای مختلف اینورتر مانند فرکانس خروجی، جریان خروجی، ولتاژ خروجی، توان خروجی، گشتاور خروجی و... ولتاژ یا جریان خروجی متناظر در خروجی آنالوگ داشت و از آن به عنوان فیدبک استفاده کرد.
همانطور که گفته شد هر اینورتر دارای عدد حفاظتی مخصوص به خود است که با توجه به شرایط هر محیط و تطابق آن با IP دستگاه می توان از صحت عملکرد دستگاه در آن شرایط خاص مطمئن شد.