چرا در کاربردهای موتور با سرعت متغیر از انوتروها به جای ترانسформاتورهای مدار باز استفاده می شود

در کاربردهای درایو فرکانس متغیر (VFD)، استفاده از مبدل به جای ترانسفورماتور بازمدار (که همچنین به عنوان ترانسفورماتور خطی نیز شناخته می‌شود) به دلایل مختلف ترجیح داده می‌شود. در اینجا دلایل اصلی آورده شده است:

1. فرکانس خروجی قابل تنظیم

مبدل: مبدل می‌تواند انرژی الکتریکی متناوب با فرکانس متغیر تولید کند، که این وظیفه اصلی VFD است. با تنظیم فرکانس خروجی، سرعت و گشتاور موتور دقیق‌تر کنترل می‌شود.

ترانسفورماتور بازمدار: ترانسفورماتور بازمدار فقط می‌تواند خروجی با فرکانس ثابت را ارائه دهد، معمولاً با فرکانس شبکه (50Hz یا 60Hz) و نمی‌تواند فرکانس را تنظیم کند.

2. کارایی بالاتر

مبدل: مبدل‌ها با دستگاه‌های سوئیچینگ کارآمد (مانند IGBTs) کار می‌کنند و می‌توانند کارایی بالایی داشته باشند، معمولاً بیش از 95٪.

ترانسفورماتور بازمدار: ترانسفورماتورهای بازمدار ضایعات آهن و مس را تجربه می‌کنند، به ویژه در بارهای سبک یا بدون بار، که منجر به کارایی پایین‌تر می‌شود.

3. جریان ورودی کمتر

مبدل: مبدل‌ها می‌توانند جریان ورودی را در زمان روشن شدن موتور کنترل کنند و از اوج‌های جریان بزرگ جلوگیری کنند. این کمک می‌کند عمر موتور را افزایش دهد و تأثیر بر شبکه الکتریکی را کاهش دهد.

ترانسفورماتور بازمدار: ترانسفورماتورهای بازمدار نمی‌توانند جریان ورودی را کنترل کنند و این باعث اوج‌های جریان قابل توجه در زمان روشن شدن موتور می‌شود که می‌تواند منجر به کاهش ولتاژ در شبکه و تداخل با تجهیزات دیگر شود.

4. پاسخ دینامیکی سریع

مبدل: مبدل‌ها دارای توانایی پاسخ دینامیکی سریع هستند که به آنها اجازه می‌دهد خروجی را به سرعت برای تطبیق با تغییرات بار تنظیم کنند. این موضوع برای کاربردهایی که نیاز به پاسخ سریع دارند حیاتی است.

ترانسفورماتور بازمدار: ترانسفورماتورهای بازمدار پاسخ‌های دینامیکی آهسته‌تری دارند و نمی‌توانند به سرعت به تغییرات بار تطبیق یابند.

5. عملکردهای محافظت غنی

مبدل: مبدل‌ها معمولاً با عملکردهای محافظت متعددی مجهز هستند، مانند محافظت از بیش‌باری، کوتاه‌شدن مدار و محافظت از گرم شدن، که اطمینان از عملکرد ایمن سیستم را فراهم می‌کنند.

ترانسفورماتور بازمدار: ترانسفورماتورهای بازمدار عملکردهای محافظت محدودی دارند و اغلب نیاز به دستگاه‌های محافظت خارجی دارند.

6. کاهش هارمونیک‌ها

مبدل: مبدل‌های مدرن معمولاً شامل فیلترهای هارمونیک هستند که هارمونیک‌ها را مؤثر کاهش می‌دهند و آلودگی شبکه را کاهش می‌دهند.

ترانسفورماتور بازمدار: ترانسفورماتورهای بازمدار نمی‌توانند هارمونیک‌ها را مؤثر کاهش دهند و ممکن است کیفیت شبکه را کاهش دهند.

7. انعطاف‌پذیری و برنامه‌نویسی‌پذیری

مبدل: مبدل‌ها دارای انعطاف‌پذیری و برنامه‌نویسی‌پذیری بالا هستند که امکان اجرای عملکردهای پیچیده را از طریق تنظیمات پارامتری و برنامه‌نویسی می‌دهند، مانند کنترل چند سرعت و تنظیم PID.

ترانسفورماتور بازمدار: ترانسفورماتورهای بازمدار عملکردهای محدودی دارند و نمی‌توانند کنترل و تنظیم پیچیده را انجام دهند.

8. اندازه و وزن

مبدل: مبدل‌ها معمولاً اندازه کوچک‌تر و وزن کمتری دارند که آنها را برای نصب و نگهداری آسان‌تر می‌کند.

ترانسفورماتور بازمدار: ترانسفورماتورهای بازمدار اندازه بزرگ‌تر و وزن بیشتری دارند که نصب و مدیریت آنها را دشوارتر می‌کند.

9. ارزش‌آوری

مبدل: اگرچه سرمایه‌گذاری اولیه ممکن است بالاتر باشد، اما کارایی بالا و صرفه‌جویی در انرژی مبدل‌ها می‌تواند در بلندمدت منجر به صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه شود و ارزش‌آوری خوبی ارائه دهد.

ترانسفورماتور بازمدار: ترانسفورماتورهای بازمدار هزینه اولیه کمتری دارند، اما کارایی پایین‌تر و هزینه‌های نگهداری بالاتر آنها منجر به هزینه‌های عملیاتی بلندمدت بالاتر می‌شود.

خلاصه

در کاربردهای VFD، مبدل‌ها مزایای متعددی نسبت به ترانسفورماتورهای بازمدار دارند، از جمله فرکانس خروجی قابل تنظیم، کارایی بالا، جریان ورودی کمتر، پاسخ دینامیکی سریع، عملکردهای محافظت غنی، کاهش هارمونیک‌ها، انعطاف‌پذیری و برنامه‌نویسی‌پذیری، اندازه و وزن کوچک‌تر و ارزش‌آوری خوب. این مزایا مبدل‌ها را انتخاب مطلوب برای کاربردهای VFD می‌کنند.