کاربرد اینورتر در نوار نقاله

فشارهای ناچیز بر روی نوار های نقاله می تواند با استفاده از اینورتر(VFD) نصب شده روی تجهیزات کاهش یافته یا از بین برود. اینورتر روشی اثبات شده و مقرون به صرفه برای کاهش خرابی تجهیزات و نقص عملکرد تجهیزات ارائه می دهد ، و دلایل اساسی تلفات توان را تا حد زیادی از بین می برد. اینورتر همچنین امکان انعطاف پذیری در تغییرات سریع را برای سازگاری با فرآیندهای بالادست یا پایین دست فراهم می آورد.

اینورتر نوعی رگولاتور الکترونیکی است که در نوار نقاله و سایر سیستمهای درایو برای کنترل سرعت موتور و گشتاور AC با تغییر فرکانس و ولتاژ ورودی موتور استفاده می شود. از آنجا که به کاربر اجازه می دهند سرعت و گشتاور موتور نوار نقاله را مشخص کند ، اینورتر با شناسایی رفتارهای غیر طبیعی موتور ، با خاموش کردن تجهیزات قبل از بروز آسیب از آنها محافظت می کند. به دلیل اثربخشی اثبات شده اینورتر ها  در محافظت از تجهیزات در برابر صدمه ، ما استفاده از اینورتر ورتکس را برای کنترل  نوار نقاله ها توصیه می کنیم.

به طور فزاینده ، مزایای استفاده از اینورترها (VFD) ، نه تنها در کاربرد هایی که به کنترل سرعت نیاز دارند بلکه در کاربرد هایی نظیر کنترل گشتاور و سافت استارت (شروع نرم) در حال گسترش است. نوار نقاله نمونه ای از این کاربرد ها است. درنهایت سیستم شروع تسمه نقاله مورد نیاز برای یک کاربرد نوار نقاله خاص باید توسط طراح نقاله با در نظر گرفتن متغیرهای زیادی از جمله سرعت متغیر در مقابل سرعت ثابت ، هندسه نوار نقاله ، چه ترمز احیا کننده مورد نیاز باشد یا نه ، الزامات تقسیم بار و … بسیاری از عوامل دیگر تعریف شود . این تصمیم می تواند مبتنی بر سیستمی باشد که بهترین تعادل را برای عملکرد در هر نوار نقاله ، بهینه سازی هزینه (از جمله هزینه سرمایه و هزینه انرژی) و قابلیت اطمینان فراهم می کند.

چالش اصلی برای طراح این است که سیستم شروع باید گشتاور کافی را برای از بین بردن بار تسمه ایجاد کند ، در حالی که در عین حال با استفاده از این گشتاور به روشی صاف و کنترل شده نیز می توانید اثرات مکانیکی منفی شتاب ضربه را محدود کنید. محافظت در برابر جام کردن تسمه نیز مهم است ، بنابراین در صورت خرابی باید این گشتاور محدود شود.

مزایای استفاده ازاینورتر در نوار نقاله

نصب اینورتر بر روی نقاله های حمل و نقل، دارای مزایا زیر می باشد:

کنترل راه اندازی تجهیزات:

با شروع “در طول خط” ، یک موتور AC می تواند مقدار قابل توجهی جریان بکشد ، اغلب به اندازه هشت برابر جریان نامی طبیعی که به طور معمول توسط موتور کشیده می شود. نصب اینورتر به میزان قابل توجهی می تواند جریان راه اندازی را کاهش دهد ، در نتیجه باعث کاهش فرسودگی در موتور و افزایش طول عمر آن می شود.

به همین ترتیب ، جریان زیاد در هنگام راه اندازی می تواند از چندین طریق بر سیستم توزیع برق یک مرکز تأثیر بگذارد. اولا ، نوسانات ولتاژ ناشی از جریان راه اندازی بالا می تواند به به سایر تجهیزات حساس نصب شده در همان خط تأمین آسیب برساند. ثانیا ، در هنگام راه اندازی ، یک نقاله تمایل دارد بار بیشتری را از سیستم توزیع بکشد. نصب اینورتر با رفع نوسانات ولتاژ و میزان توان مورد نیاز در هنگام راه اندازی می تواند در رفع آنها موثر باشد.

گشتاور ، شیب راه اندازی و کنترل سرعت:

شروع یک موتور AC نوار نقاله بدون نصب اینورتر می تواند مقادیر زیاد گشتاور را به صورت ناگهانی ایجاد کند ، که احتمال وارد شدن  فشار و تنش مکانیکی قابل توجهی به موتور و همچنین هرگونه بار موجود در تجهیزات را افزایش می دهد. با استفاده از اینورتر ، مقدار گشتاور اعمال شده را می توان با دقت کنترل کرد و همچنین اجازه راه اندازی تجهیزات با سرعت صفر با یک شتاب راه اندازی صاف تا سرعت راه اندازی عادی را می دهد. علاوه بر این ، با استفاده از اینورتر ، می توان آستانه محدودیت گشتاور موتور را تنظیم کرد که در صورت جام کردن یا حوادث فاجعه بار دیگر از آسیب دیدن تجهیزات جلوگیری می کند.

نصب اینورتر به اپراتورها اجازه می دهد تا بدون هیچگونه تکانه و لرزه ، تغییرات در سرعت را به تجهیزات اعمال کنند. اینورتر همچنین می تواند بدون نیاز به استارت معکوس عملکرد معکوس را فعال کند و دستگاه به تجهیزات اجازه می دهد که در صورت نیاز متوقف شوند. تنظیمات مربوط به اینورتر می تواند از راه دور به اینورتر  قابل برنامه ریزی معرفی شود ، بنابراین نیاز به تنظیمات سرعت را در سمت تجهیزات از بین می برد.

راندمان تجهیزات:

از آنجا که یک اینورتر بر اساس اصل سرعت متغیر قابل برنامه ریزی عمل می کند ، تداخلات تعمیر و نگهداری برای تنظیم سرعت راه اندازی تجهیزات می تواند حذف شود. در نتیجه ، نوارهای نقاله مجهز به اینورتر مصرف انرژی کمتری دارند که متعاقبا باعث کاهش صورتحساب می شود.

تجزیه و تحلیل علت مشکل در تجهیزات:

از آنجا که یک اینورتر نصب شده می تواند بلافاصله پس از شناسایی شرایط غیر طبیعی موتور ، تجهیزات را خاموش کند ، سریعاً هشدار داده می شود و به سرعت علل خرابی را بررسی می کند.

اینورتر های مدرن اغلب به اتصالات اترنت مجهز شده اند و امکان کنترل و بازخورد از راه دور موتور را فراهم می کند.

بنابراین نصب اینورتر روی نقاله های حمل مواد می تواند مزایای قابل توجهی را ارائه دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد چگونگی عملکرد اینورتر های ورتکس در کاربرد نوار نقاله لطفا با کارشناسان ما تماس بگیرید.

انواع نوار نقاله

1. نوار نقاله غلتکی
2. نوار نقاله زنجیری
3. نوار نقاله چرخشی
4. نوار نقاله شیب دار
5. نوار نقاله تسمه ای
6. نوار نقاله بارگیری
7. نوار نقاله ناودانی
8. نوار نقاله آج دار نوار

نقاله زنجیری

نوار نقاله بارگیری

نوار نقاله آج دار

تغییر سرعت

در حالی که درست است که تغییر سرعت ممکن است همیشه برای بسیاری از کاربردهای نقاله ضروری نباشد ، اما مزایای راه اندازی ، مزایای محافظت و مزایای کنترل اینورترها به تنهایی برای تضمین انتخاب آنها برای کاربرد های نوار نقاله کافی است. در آن دسته از کاربردها که تغییرات سرعت را تضمین می کنند ، اینورترها موثرترین و به صرفه ترین روش برای دستیابی به این هدف هستند. صرفه جویی در مصرف انرژی در دوره های تقاضای کم کاملاً امکان پذیر است زیرا قدرت تقاضا بصورت خطی با توجه به سرعت کاهش می یابد. این کنترل سرعت همچنین به این دلیل موثر است که می توان از طریق تنظیم خودکار پاسخ گشتاور به تغییرات بار ، برای حفظ سرعت ثابت نقاله استفاده کرد. از طرف دیگر می توان از آن برای حفظ گشتاور نقاله ثابت با تنظیم خودکار پاسخ سرعت به تغییرات بار استفاده کرد. برای کاهش سرعت در دوره های کم تقاضا ، تغییر سرعت نیز می تواند از دیدگاه فرآیند انجام شود.

نتیجه

علاوه بر مزایای مکانیکی و الکتریکی اینورترهایی که قبلاً نیز به آن اشاره شد ، همچنین باید به خاطر داشته باشید که اینورتر وسیله ای موثر برای محافظت از سیستم در برابر اضافه بار ، اور ولتاژ ،افت ولتاژ، اتصال کوتاه می باشد. همچنین می توان چندین موتور را با استفاده از یک اینورتر هماهنگ و راه اندازی نمود .

اینورتر به عنوان سافت استارتر مکانیکی و الکتریکی

روشی که یک اینورتر گشتاور را کنترل می کند ، این متد را به بهترین متد مکانیکی سافت استارت ممکن تبدیل می سازد .

اینورتر مقادیر الکتریکی ولتاژ و فرکانس را کنترل می کند. موتور القایی ، معمولاً هنگامی که یک موتور القایی شروع به حرکت می کند گشتاوری در حدود 200٪ و جریان راه اندازی تا هفت برابر جریان نامی را ایجاد می کند. در مقایسه ، اینورتر می تواند همین گشتاور را در هنگام راه اندازی اما در کسری از جریان ذکر شده تولید کند. علاوه بر این ، با استفاده از اینورتر ، این حداکثر گشتاور را می توان با افزایش زمان رمپ کاهش و محدود کرد. گشتاور تولید شده توسط موتور القایی از فرمول زیر پیروی می کند:

1.

T=k₁*Q_m*I₂

با نادیده گرفتن افت ولتاژ ناشی از امپدانس استاتور ، شار مغناطیسی عبارت است از:

2.

Q_m=k₂*V₁/f₁

جایی که:

T : گشتاور موجود روی شافت (Nm)

Ø_m : شار مغناطیس (Wb)

I₂ : جریان موتور (A)  به بار بستگی دارد

V₁ : ولتاژ استاتور (V)

K₁ و K₂ : اعداد ثابت به طراحی مواد و ماشین بستگی دارد

از انجایی که  شار متناسب با نسبت V/f (بر اساس فرمول 2) است و در اینورتر نسبت V / f ثابت نگه داشته می شود ، شار نیز ثابت می ماند . به همین دلیل ، جریان حتی در هنگام راه اندازی مستقیماً با گشتاور بار (بر اساس فرمول 1) متناسب است. یک اینورتر قادر است حداکثر گشتاور دقیق (حد گشتاور) را در مدت زمان دقیق (زمان رمپ) به بار تحویل دهد. یک ویژگی اضافه شده با نام “نگه داشتن رمپ” باعث می شود تا اینورتر بتواند همزمان با حفظ حد مجاز گشتاور پیش بینی شده ، این زمان را به طور خودکار تمدید کند. این در مواردی که بار از بین نمی رود (شروع شده) با محدودیت گشتاور که در ابتدا تجویز شده است و زمان رمپ مفید است . این می تواند در شرایطی اتفاق بیفتد که بار کمربند غیر منتظره ای زیاد باشد ، یا بار کمربند پس از بارندگی شدید خیس باشد ، از این رو در تلاش است تا با سرعت گشتاور موجود و تنظیمات زمان سرعت بیشتری سرعت ببخشد.

اثرات زیر از طریق اینورتر حاصل می شود:

1. افزایش بزرگ در خروجی: در حالت کنترل وکتور SVC) ) محدوده کنترل VFD 1: 100 ، دقت کنترل 0.5 ± است. برای تکنولوژی های مختلف فرآیند مواد غذایی ، VFD می تواند سرعت اصلی نوار نقاله را به راحتی کنترل کند در حالی که سایر دستگاه های انتقال به طور خودکار بدون نیاز به تنظیمات دستی ، هماهنگ سازی را انجام می دهند.

2- در هنگام تنظیم سرعت با اینورتر ، دیگر نیازی به نصب مکانیزم اضافی برای سرعت وجود ندارد . سیستم انتقال فشرده تر و سبک تر خواهد بود ، موتور آسنکرون دنده نیز می تواند کارآمدتر عمل کند. از آنجایی که محرک سیستم انتقال نیرو صرفاً موتور بدون اجزای مکانیکی اضافی است ، فقط با بهبود سطح حفاظت موتور می توانید آن را در محیط مرطوب ، در فضای باز یا وضعیت اجرا نمایید . تنظیم سرعت فرکانس متغیر برای برخی از سیستم های انتقال موتور آسنکرون که با سرعت ثابت کار می کنند نیز ساده و کارآمد است ، فقط با اضافه کردن اینورتر می توانید فرایند را اصلاح کنید.

3. شروع نرم و توقف نرم: در یک سیستم انتقال ، راه اندازی با سرعت کامل می تواند باعث آسیب به اشیاء شود ، مانند خط تولید نوشیدنی ، که با استفاده از درایو فرکانس متغیر ، راه اندازی با سرعت صفر و بار کامل میسر می شود. بنابراین می تواند با غلبه بر گشتاور شروع اصطکاک ، هموار شروع به کار کند. اینورتر همچنین می تواند توقف نرم را در هنگام ممکن سازد.

4- کارکردهای کامل عملکرد: عملکردهای شروع ، توقف ، حرکت نقطه ای (رو به جلو یا معکوس) و عملکرد معکوس به راحتی توسط  گروه پارامترهای ترمینال انجام می شود. عملکردهای مستقیم  و معکوس موتور نیاز به کنتاکتور متفاوتی تحت فرکانس توان دارند ، اما اینورتر توابع را فقط با تغییر توالی فاز خروجی تکمیل می کند. ترمز یک عملکرد متداول از عملکرد تبدیل فرکانس است. در شکل ، اینورتر با یک مقاومت در برابر ترمز متصل شده است تا بتواند ترمز سریع را تحقق بخشد .

5- اینورترس به موتور اجازه می دهد تا در بازه 0 Hz تا حداکثر فرکانس خروجی کار کند. به محض اینکه سرعت موتور فراتر از سرعت نامی باشد و موتور هنوز به صورت کامل بارگذاری نشده باشد ، می تواند به صورت نرمال کار کند.

6. بهبود دقت انتقال: به عنوان مثال ، پس از استفاده از درایو فرکانس متغیر ، سیستم انتقال مواد پودری به طور متناسب می تواند سرعت انتقال مواد خام پودری را کنترل کند یا تحقق بارگیری یکنواخت مواد پودر روی تسمه های نقاله به راحتی قابل کنترل است و در نتیجه تغذیه را بهبود می بخشد .