چگونه بهترین درایو یاسکاوا را برای کاربردهای خاص خود انتخاب کنیم؟

علی‌رغم اینکه از وظایف مشخص و بدیهی درایوها و اینورترهای صنعتی راه‌اندازی و کنترل گشتاور-سرعت موتورها می‌باشد، اما شرکت‌های مطرح فعال در حوزه‌ی اتوماسیون صنعتی (مانند درایو یاسکاوا، ABB، زیمنس، دلتا و …) درایو‌های خود را با توجه به کاربرد خاصی که در صنعت دارند در سری‌های گوناگونی عرضه کرده‌اند. به عنوان مثال، شرکت زیمنس سری درایوهای SINAMICS V20، SINAMICS G120، SINAMICS G120C و سری‌های G130، G150 و G180 را عرضه کرده است.

برای باز کردن تفاوت سری‌های عرضه شده توسط شرکت زیمنس، سری SIMAMICS V20 برای کاربردهای عمومی و پایه طراحی و به بازار عرضه شده است. از کاربردهای این سری می‌توان به پمپ‌ها، فن‌ها، نوار نقاله سبک و کمپرسورها اشاره کرد که طبق اعلام سایت رسمی زمینس، این سری توان 0.12 تا 30 کیلووات را ساپورت می‌کند.

سری SINAMICS G120 رنج توانی گسترده‌تری (تا 250 کیلووات) را به نسبت سری V20 ساپورت می‌کند. بنابراین، این قابلیت رنج توانی گسترده این درایو را برای کاربردهای صنعتی گسترده‌تری از جمله ماشین آلات صنعتی، نوار نقاله‌های سنگین، جرثقیل‌ها و فرایندهای تولیدی با کاربری متوسط تا سنگین کاملا مناسب می‌کند. همچنین زیمنس SINAMICS G120C که نسخه‌ی کامپکت از G120 می‌باشد برای کاربردهای عمومی‌تر در بازار عرضه کرده است. در آخر سری‌های G130/G150/G180 که توان تا چند مگاوات را ساپورت می‌کنند.

معرفی سری‌های یاسکاوا و کاربردهای آن‌ها در صنعت

در ابتدای مقاله در مورد این موضوع بحث شد که اکثر برند‌های تولیدکننده درایوها تجهیزات خود را در سری‌های مختلف عرضه کرده‌اند. سری‌های شرکت زیمنس جهت روشن‌سازی این موضوع در ابتدای مقاله معرفی و ویژگی‌های آن‌ها بحث شد. شرکت یاسکاوا از این قاعده مستثنی نیست و درایو‌های خود را در چند سری عرضه کرده که این موضوع باعث سردرگمی در کاربران شده است.

هدف این مقاله معرفی ویژگی‌های سری‌ درایو‌های عرضه شده توسط شرکت یاسکاوا است که علاوه بر آشنایی کاربر با ویژگی‌های کنترلی و ارتباطی آن‌ها با اگاهی کامل سری مناسب برای کاربرد صنعتی را انتخاب کند.

درایو یاسکاوا سری V1000

شرکت یاسکاوا، درایو سری V1000 را به‌عنوان ارزان‌ترین و ساده‌ترین سری درایوهای خود، برای استفاده در کاربردهای ساده و عمومی طراحی کرده و به بازار عرضه نموده است. یاسکاوا که این درایو را برای کاربردهای عمومی عرضه کرده است بیشتر کاربردهای صنعتی که تنها نیاز به کنترل حلقه باز (open-loop control) دارند را پوشش می‌دهد. از ویژگی‌های این درایو می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ترمز با شار مغناطیسی بالا (High Flux Braking) برای کاهش زمان ترمزگیری تا 50 درصد
• Auto-tuning آنلاین برای بهینه کردن و بهبود عملکرد موتور در سرعت پایین
• پشتیبانی از موتورهای القایی (IM) و مغناطیس دائم (PM) برای کاربرد‌های با بهره‌وری بالا
• کنترل open-loop برای موتورهای مغناطیس دائم (PM motors)
• ورودی‌های ایمنی جهت عملکرد Safe Torque Off یا به اختصار STO
• کنترل V/f و کنترل برداری جریان حلقه باز
• نصب آسان، عمکرد قابل اطمینان و تعمیرپذیری سریع

قابلیت کنترلی و کاربرد صنعتی درایو V1000

سیستم کنترلی V/f که اصلی‌ترین سیستم کنترلی درایو V1000 را تشکلیل می‌دهد ولتاژ خروجی را متناسب با فرکانس درایو نگه می‌دارد تا شار مغناطیسی موتور در همه‌ی شرایط ثابت باقی بماند.

وجود این ویژگی‌ها باعث شده تا درایو V1000 برای کاربردهای ساده و عمومی‌تر (همانند پمپ‌ها، فن‌ها و نوار نقاله‌ها) که گشتاور بالا در سرعت پایین، کنترل دقیق در سرعت پایین و پاسخ دینانمیکی سریع دارای اهمیت نمی‌باشند کاملا مناسب و کارامد باشد. در حالی که کنترل V/f عملکردی پایدار و قابل‌اعتماد با هزینه و پیچیدگی کم ارائه می‌دهد، دقت گشتاور و کارایی آن در سرعت‌های پایین نسبت به حالت‌های کنترل برداری Vector Control محدودتر است؛ به همین دلیل این روش بیشتر برای کاربردهای صنعتی سبک تا نیمه‌سنگین مناسب می‌باشد.

سری V1000 قادر است کاربردهای صنعتی تا 18 کیلووات را پوشش دهد.

درایو یاسکاوا سری A1000

سری A1000 از درایو یاسکاوا محصول رده‌بالای شرکت یاسکاوا است که از قابلیت اطمینان عملیاتی بسیار بالا، مزایای زیست‌محیطی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی برخوردار بوده و به‌همراه مجموعه‌ای از امکانات کاربرمحور، به‌عنوان گزینه‌ای ممتاز و درجه‌یک شناخته می‌شود. از ویژگی‌های این درایو می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• عملکرد با گشتاور بالا در سرعت پایین برای موتور‌های PM بدون نیاز به انکدر (Encoderless Operation)
• توابع Auto-Tuning پیشرفته جهت تنظیم خودکار موتور و تحلیل مداوم تغییرات در حین عملکرد موتور جهت دستیابی به عملکرد بهینه موتور
• کنترل پیشرفته مدیریت انرژی (energy-saving) جهت بهبود بازدهی و عملکرد موتور
• این درایو با قابلیت‌ها و ویژگی‌های ویژه برای کاربردهایی مانند اسپیندل‌های دوربالا، موقعیت‌یابی، جرثقیل و بالابر، و شفت الکترونیکی در دسترس است.

قابلیت کنترلی و کاربرد صنعتی درایو یاسکاوا سری A1000

درایو یاسکاوا سری A1000 از سیستم کنترلی پیشرفته‌تری نسبت به سری V1000 پشتیبانی می‌کند. علاوه بر کنترل V/f، درایو سری A1000 کنترل برداری حلقه باز و بدون فیدبک (open loop vector control) و کنترل برداری حلقه بسته (close loop vector control) را نیز داراست. در حالت کنترل V/f، درایو A1000 با استفاده از الگوریتم‌های برداری پیشرفته امکان کنترل دقیق گشتاور و سرعت را حتی در سرعت پایین (با استفاده از سیستم فیدبک و انکدر) فراهم می‌کند. این درایو با وجود پیچیدگی کنترلی بالاتر، قابلیت تنظیم دقیق پارامترها و انطباق با شرایط مختلف بار را دارا بوده و در بسیاری از کاربردها نیاز به سیستم فیدبک را نیز برطرف می‌کند.

بنابراین طبق این ویژگی‌ها، درایو A1000 انواع کاربردهای سنگین و دقیق صنعتی نظیر اکسترودرها، جرثقیل‌ها، آسانسورها، خطوط تولید، ماشین‌آلات با دینامیک بالا و سیستم‌هایی که گشتاور بالا در سرعت پایین، دقت کنترلی بالا و پاسخ دینامیکی سریع در آن‌ها اهمیت دارد، را پشتیبانی کند. همچنین طبق اعلام شرکت یاسکاوا، درایو A1000 تا موتور تا توان 630 کیلووات را می‌تواند راه‌اندازی کند.

سری GA500

درایو یاسکاوا سری GA500 از لحاظ کاربرد و امکانات تقریبا مشابه سری V1000 می‌باشد با این تفاوت که این درایو با امکانات جدید و بروزتر نسبت به سری V1000 در بازار عرضه شده است. درایو GA500 به طور دقیق موتورهای القایی، مغناطیس دائم و رلوکتانس سنکرون را کنترل می‌کند و بدین ترتیب امکان راه‌اندازی طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعتی تنها با یک درایو فراهم می‌شود. با استفاده از حالت جدید EZ Vector، درایو GA500 قادر است تمامی موتورها را بدون نیاز به تنظیمات پیچیده و گسترده راه‌اندازی نماید.

ویژگی‌های مهمی که این درایو GA500 داراست در پایین شرح داده شده است:

• کنترل گشتاور و سرعت صفر در حالت حلقه باز برای موتورهای مغناطیس دائم
• راه‌اندازی موتورهای القایی، مغناطیس دائم و رلوکتانس سنکرون تنها با یک نوع درایو
• فرکانس خروجی تا 590 هرتز
• فرکانس سوئیچینگ بالا برای عملکرد بی‌صدا و روان موتور
• راه‌اندازی سریع و آسان هر نوع موتور بدون نیاز به Auto-Tuning

قابلیت کنترلی و کاربرد صنعتی درایو GA500

شرکت یاسکاوا درایو GA500 را به‌عنوان یک درایو میکرو عمومی و پرقابلیت عرضه کرده است، علاوه بر کنترل V/f، انواع حالت‌های کنترل برداری باز و حالت‌های پیشرفته‌تر برای موتورها (شامل موتورهای القایی، موتورهای PM و SynRM) را نیز پشتیبانی می‌کند و بنابراین توانایی ارائه دقت گشتاور و عملکرد در سرعت‌های پایین و کاربردهای نیازمند واکنش دینامیکی بهتر را دارد.

به‌خاطر طراحی انعطاف‌پذیر و مجموعه‌ امکاناتی همچون ترمزترانزیستور داخلی، ride-through، حفاظت‌های گسترده و قابلیت اتصال به فیلدباس‌ها، درایو یاسکاوا سری GA500 هم برای کاربردهای ساده‌ای مثل پمپ‌ها، فن‌ها و نوارنقاله‌ها مناسب است و هم برای کاربردهای نسبتاً سنگین‌تر یا ویژه مانند کمپرسورها، اسپیندل‌ها، سانتریفیوژها و سیستم‌های موقعیت‌یابی که نیاز به فرکانس خروجی بالاتر یا کنترل دقیق‌تر دارند. محدوده‌ی توانی GA500 در نسخه‌های مختلف تا حدود 30 کیلووات در کلاس 400 ولت عرضه می‌شود که آن را برای طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی مناسب می‌کند.

سری GA700 یاسکاوا

درایو یاسکاوا سری GA700 قادر است موتورهای القایی، مغناطیس دائم و موتورهای سنکرون رلوکتانسی را بصورت دقیق کنترل کند. این قابلیت، درایو را برای انواع کاربردهای صنعتی کاملا کارآمد می‌کند. در حضور درایو GA700، دوران راه‌اندازی پیچیده و وقت‌گیر موتورهای القایی به پایان رسیده و با استفاده از حالت EZ Vector، این درایو قادر است انواع موتورها را بدون نیاز به tuningهای وقت‌گیر راه‌اندازی کند.

• بدون نیاز به tuning بوسیله‌ی EZ Vector
• پشتیبانی از موتورهای القایی و مغناطیس دائم
• حداکثر فرکانس خروجی تا 590 هرتز
• کنترل سرعت بدون نیاز به انکدر

قابلیت کنترلی و کاربرد صنعتی درایو GA700

یاسکاوا درایو GA700 را به‌عنوان یک درایو نسل جدید با قابلیت‌های پیشرفته و انعطاف‌پذیری بالا عرضه کرده است. این درایو علاوه بر کنترل V/f، از کنترل برداری باز و بسته و همچنین کنترل پیشرفته موتورهای القایی، موتورهای PM و SynRM پشتیبانی کرده و به این ترتیب توانایی ارائه دقت گشتاور بالا، عملکرد پایدار در سرعت‌های پایین و پاسخ دینامیکی سریع را دارد.

با توجه به طراحی حرفه‌ای و مجموعه امکاناتی مانند ترمزترانزیستور داخلی، قابلیت ride-through، حفاظت‌های گسترده، کنترل چندمنظوره و امکان اتصال به انواع فیلدباس‌ها، GA700 برای کاربردهای صنعتی سبک و عمومی مانند پمپ‌ها، فن‌ها و نوار نقاله‌ها مناسب است و هم‌زمان توانایی پاسخگویی به کاربردهای سنگین و تخصصی‌تر مانند کمپرسورها، اسپیندل‌ها، سانتریفیوژها، جرثقیل‌ها و سیستم‌های موقعیت‌یابی که نیازمند کنترل دقیق، گشتاور بالا در سرعت پایین و فرکانس خروجی گسترده هستند را دارد. یاسکاوا درایو GA700 در نسخه‌های مختلف تا توان 630 کیلووات برای کلاس ولتاژ 400 ولت عرضه کرده و طیف وسیعی از نیازهای صنعتی را پوشش می‌دهد.