با فرسوده شدن درایوهای قدیمی در صنعت و نیاز مبرم به یک سیستم صنعتی با بازدهی بالا، یک شرکت نفت و گاز با یکی از نمایندگیهای یاسکاوا یک همکاری جدید را جهت جایگزینی یک درایو قدیمی در یک ایستگاه پمپاژ بخش میانی صنعت نفت و گاز شروع کرده بود. تجهیز جایگزین (درایو GA700) باید داخل محفظهی موجود نصب میشد و الزامات مربوط به کاهش هارمونیکها را نیز برآورده میکرد.
پس از بررسی دقیق هارمونیکها، تیم فنی انواع درایوهای مدرن صنعتی که باعث افزایش بهرهوری سیستم و عدم ایجاد اختلال در زیرساختها میشوند را مورد ارزیابی قرار داد که این اقدام زمینه را برای ایجاد سیستمی کارآمدتر و قابلاعتمادتر فراهم کرد.
با توجه به محدودیتهای فضای موجود و نیاز به سازگاری کامل با زیرساختهای کنونی، تیم فنی در انتخاب درایو جایگزین علاوه بر بازدهی بالا، به پارامترهایی مانند مدیریت حرارت، قابلیت کنترل دقیق سرعت و محافظت در برابر اضافه بار نیز توجه ویژهای داشت. این بررسیها باعث شد تا درایوی انتخاب شود که نه تنها عملکرد پمپاژ را بهینه میکند، بلکه طول عمر تجهیزات متصل و هزینههای نگهداری را نیز کاهش میدهد.
همچنین با پیادهسازی فناوریهای پیشرفته کاهش هارمونیک در درایو جدید، مشکلات ناشی از اعوجاج جریان و ناپایداری ولتاژ به حداقل رسید. این امر امکان بهرهبرداری امن و پایدار از ایستگاه پمپاژ را فراهم کرده و همزمان به افزایش راندمان انرژی سیستم کمک میکند، به طوری که شرکت در حال حاضر قادر است تولید خود را بدون ایجاد اختلال در سایر بخشهای شبکه کنترل و انتقال انرژی حفظ کند.
اطلاعاتی در مورد مشتری
مشتری یکی از شرکتهای تابعه یک هلدینگ بزرگ پتروشیمی است که خطوط لوله نفت و گاز را در سراسر کشور بهرهبرداری میکند. بیش از ۱۵ سال است که یاسکاوا با این مجموعه همکاری دارد و به صورت مرحلهای درایوهای غیر یاسکاوا که در سیستمهای پمپاژ آنها دچار خرابی شدهاند را جایگزین کرده است؛ اقدامی که به افزایش قابلیت اطمینان و بهبود عملکرد بلندمدت تجهیزات منجر شده است.
چالشها
مشتری خواهان جایگزینی یک درایو جدید با درایو قدیمی بوده که چالشهایی را فراهم میآورده بود:
- محدودیت فضا: فضای بسته موقعیت جهت نصب سختافزار جدید را محدود کرده بود.
- انطباق هارمونیک تولیدی توسط درایو با استانداردها: درایو جایگزین باید مشخصات مربوط به اعوجاج هارمونیکی را برآورده میکرد.
- پیچیدگی در نصب: یک راهکار مهندسیشده سفارشی که هم پرهزینه و هم اجرای آن دشوار بود.
یاسکاوا و نماینده فروش آن در ابتدا درایو U1000 را به دلیل قابلیت بازیابی انرژی Regenerative و عملکرد مناسب در کاهش هارمونیکها پیشنهاد کردند، اما محدودیت فضای داخل تابلو، آنها را مجبور به انتخاب راهکار جایگزین کرد. پس از انجام یک ارزیابی دقیق هارمونیکها، تیم پروژه درایو صنعتی GA700 را انتخاب کرد. گزینهای مقرون به صرفه که با ابعاد و فضای موجود کاملاً سازگار بود. ارزیابیهای انجامشده پس از نصب نیز تأیید کرد که GA700 نه تنها الزامات مربوط به هارمونیکها را برآورده کرده، بلکه از آنها نیز فراتر رفته است. این موضوع نشاندهنده انعطافپذیری، تخصص مهندسی و توانایی یاسکاوا در ارائه راهکارهای پرفورمنس و بازدهی بالا، حتی در شرایط محدود و واقعی پروژه است.
درایو GA700
درایو GA700 از شرکت یاسکاوا یک درایو AC صنعتیِ چندمنظوره است که برای کاربردهای عمومی و سنگین طراحی شده است. این سری طیف توان وسیعی را پوشش میدهد و از کنترلهای مختلف موتور — از جمله V/f، برداری بدون سنسور (sensorless vector) و برداری حلقهبسته با کارت انکودر اختیاری — پشتیبانی میکند؛ بنابراین برای موتورهای القایی، موتورهـای دائمی (PM) و موتورهای SynRM مناسب است. علاوهبر این، GA700 ابزارهای راهاندازی و عیبیابی مثل Startup Wizard، ثبت داده (data logging) و اپلیکیشن DriveWizard Mobile را دارد که راهاندازی و نگهداری را سادهتر میکند.
از نظر سختافزاری و نصب، GA700 طراحی جمعوجوری با امکان نصب کنار هم و ورودی سیمکشی از پایین دارد تا فضای تابلو کاهش یابد. ویژگیهای حفاظتی و صرفهجویی انرژی شامل فیلتر EMC داخلی، راکتور DC در مدلهای بالاتر، ترانزیستور ترمزی داخلی، کنترل PID داخلی، عملکرد بازگشت خودکار پس از خطا و امکانات ارتباطی متنوع (برای اتصال به شبکههای اتوماسیون صنعتی) میباشد.
نتایج
- سازگاری سریع با زیرساخت موجود: درایو GA700 بهخوبی در محفظه موجود جای گرفت و نیاز به تغییرات گسترده در تابلو را از بین برد.
- کاهش هارمونیک: آزمایشهای انجامشده پس از نصب نشان داد که سیستم الزامات مربوط به محدودیتهای اعوجاج هارمونیکی را بهطور کامل برآورده میکند.
- بهبود بازدهی قابلیت اطمینان: ارتقا از درایو قدیمی باعث بهبود بهرهوری انرژی، کاهش تولید حرارت و افزایش قابلیت اطمینان بلند مدت شد.
ویژگیهای کلیدی درایو GA700
- ورودیهای کنترلی استاندارد، شامل هشت ورودی دیجیتال، سه ورودی آنالوگ، دو ورودی Safe Torque Off و یک ورودی پالس
- خروجیهای مانیتور استاندارد، شامل چهار خروجی دیجیتال، دو خروجی آنالوگ، یک خروجی پالس و یک منبع تغذیه ۲۴ ولت مستقیم
- کیپد با وضوح بالا مجهز به ساعت واقعی، قابلیت کپی و پشتیبانگیری، و حافظه microSD برای ذخیره تاریخچه خطاها
- رتبهبندی Normal Duty و Heavy Duty برای استفاده در کاربردهای موتور با گشتاور متغیر و گشتاور ثابت
- ویژگیهای Stall Prevention و Torque Limit برای کنترل جریان موتور و کاهش تنشهای مکانیکی دستگاه به سطوح قابل قبول
- قابلیت کنترل انواع موتور، از جمله موتورهای القایی، موتورهای با آهنربای دائمی (IPM و SPM)، و موتورهای با رلوکتانس سنکرون
- طراحی جمعوجور و انعطافپذیر که نصب را ساده میکند و برای کاربردهای صنعتی متنوع مناسب است.
- پشتیبانی از ادغام شبکههای صنعتی مختلف و پروتکلهای ارتباطی استاندارد برای کنترل مرکزی و کاهش سیمکشی.
- محافظت کامل بردها با پوشش مخصوص برای عملکرد قابلاعتماد حتی در دماهای بالا تا ۶۰°C.
- ابزارهای هوشمند مانند Startup Wizard و ثبت دادهها برای تسریع تنظیم و عیبیابی.
- توانایی اجرای کنترل موتور با بهرهوری بالا و گزینههای پیشرفته کنترل گشتاور یا سرعت.
- گواهینامههای بینالمللی مانند UL، CSA، CE، TÜV، EAC، RCM، KCC
در مجموع، این اینورتر یک راهحل قابلاعتماد، آسان برای نصب و کاربرپسند است که با بسیاری از کاربردهای صنعتی سازگار است و به بهینهسازی عملکرد کمک میکند.
