همه‌چیز درباره چوک خروجی اینورتر و فیلتر سینوسی درایو

اهمیت چوک خروجی اینورتر رو هیچکس بهتر از یه مغازه سیم‌پیچی موتور نمیتونه به شما بگه. حتما از یه سیم‌پیچ سوال کنید. براتون مطالب جالبی درباره تاثیر اینورتر بر موتور خواهد گفت. از جمله درباره خرابی بلبرینگ‌ها بخاطر جریان عبوری ازشون یا در مورد ضعیف‌شدن عایق بین سیم‌پیچها در طول زمان. مسئله وقتی واقعا نگران‌کننده هستش که طول کابل بین موتور و اینورتر زیاد باشه.

مثل همیشه به لُپ مطلب میپردازم و خودم و شما رو درگیر تئوری و فرمول نمیکنم.?

ولتاژ مجاز برای سیم‌پیچ الکتروموتورها

میدونیم که شکل موج ولتاژ خروجی اینورتر ها سینوسی نیست، بلکه پالس‌های مربعی شکل هست! (شکل زیر). که دامنه این پالس‌های خروجی ۱.۳۵ برابر ولتاژ ورودی اینورتر هستش که مثلا برای ولتاژ ۴۰۰ ولت ورودی اینورتر دامنه این پالس‌های خروجی میشه حدود ۵۵۰ ولت. حالا اگه این شکل ولتاژ به الکتروموتور سه فاز اعمال بشه، باعث میشه در ترمینال‌های موتور پیک های ولتاژ مثلا ۱۵۰۰ ولتی به وجود بیاد. (دلیل این اتفاق در بخش طول کابل خروجی اینورتر به موتور توضیح داده شده)

همچنین مطلب چوک ورودی اینورتر رو هم مطالعه کنید

همونطور که در شکل زیر می‌بینید طبق استاندارد IEC60034-17، حداکثر ولتاژ قابل اعمال به موتورها مشخص هستش. طبق نمودار زیر اگه مثلا زمان تغییرات ولتاژ (tr) تا حدود ۰.۲ میکروثانیه باشه، ولتاژ پیک باید کمتر از ۱۰۰۰ باشه و اگه زمان تغییرات ولتاژ ۱ میکروثانیه باشه، ولتاژ پیک باید کمتر از ۱۳۰۰ ولت باشه.

همچنین این پیک‌های ولتاژی ایجاد شده در ترمینال‌های موتور باعث انعکاس موج به خروجی اینورتر شده و ممکنه باعث ایجاد خطای اضافه ولتاژ روی اینورتر شده و ممکنه منجر به صدمه به IGBT های اینورتر بشه.

بنابراین کاری که باید انجام داد این هستش که:

• اولاً پیک ولتاژ رو هرچه کمتر کنیم.
• دوماً زمان تغییرات ولتاژ رو هرچه بیشترش کنیم.

استفاده از موتورهای طراحی شده برای کار با اینورتر

یکی از کارهایی که میشه کرد استفاده از موتورهایی هستش که مشخصاً برای کار با اینورتر طراحی شده‌اند. به این موتورها اصطلاحا Inverter-Duty یا Inverter-Rated گفته می‌شود. شکل زیر نمونه‌هایی از پلاک این موتورها را نشان می‌دهد.

سیم‌پیچ این موتورها از نظر عایق بندی تقویت شده و در رزین‌کاری آنها از مواد ویژه‌ای استفاده شده است. طبق استاندارد IEC60034-25 این موتورها ظرفیت تحمل مقادیر بیشتری از ولتاژهای ضربه (اسپایک) را دارند که در نمودار زیر نشان داده شده است.

کاهش فرکانس کریر اینورتر

فرکانس کریر چیست؟ در واقع سرعت کلیدزنی یا قطع و وصل (سوئیچینگ) آی‌جی‌بی‌تی را فرکانس کریر اینورتر می گویند. مقدار این فرکانس معمولا در محدوده ۱۶-۲ کیلوهرتز قابل تنظیم است. البته در کارخانه معمولا با توجه به رنج دستگاه آن را روی مقدار استانداردی تنظیم می‌کنند. اگه شما مقدار فرکانس کریر درایو رو کم کنید اثر پیک‌های ولتاژی مورد اشاره تا حدودی کاهش می‌یابد. چرا که در یک سیکل، تعداد کمتری پالس خروجی اینورتر وجود دارد و لذا پیک‌ها دفعات کمتری ایجاد میشن.

علت سوت کشیدن اینورتر چیست؟ جدای از بحث فوق توی پرانتز عرض کنم که از اونجایی که کاهش فرکانس سوئیچینگ اینورتر باعث کاهش دفعات کلید زنی IGBT ها میشه، لذا تلفات گرمایی خود اینورتر کمتر میشه. از این مطلب میشه استفاده کرد برای مواقعی که مثلا فشار بار روی اینورتر بیش از حد هستش یا دمای محیط از حد نرمال بیشتر شده. البته کاهش فرکانس سوئیچینگ درایو باعث افزایش صدای زوزه و سوت کشیدن اینورتر میشه و همچنین ممکنه باعث افت کیفیت عملکرد اینورتر بشه.

 (در ارتباط با افزایش فرکانس کریر در اینورتر بالاتر از مقدار نامی باید احتیاط کنید. چرا که درسته باعث کاهش صدای زوزه و سوت کشیدن اینورتر در محیط‌های مسکونی میشه ولی تلفات سوئیچینگ و کلیدزنی ای‌جی‌بی‌تی ها و اینورتر افزایش پیدا میکنه و ممکنه برای اینورتر مشکل‌ساز بشه)

کاهش طول کابل خروجی اینورتر به موتور

دلیل ایجاد پیک های ولتاژی در ترمینال‌های اینورتر ظرفیت خازنی کابل خروجی اینورتر هستش (کابل مثل خازن عمل میکنه. شارژ و دشارژ). ظرفیت خازنی کابل با طول کابل تناسب مستقیم داره. بنابراین:

کابلِ طولانی‌تر ←  پیک‌های ولتاژیِ شدیدتر

شکل زیر را ببینید. مطابق مطالب بالا بایستی پیک‌های ولتاژی رو محدود کنیم. یکی از روشهای این کار کوتاه بودن طول کابل خروجی درایو به موتور هستش. اگه طول کابل خروجی اینورتر به موتور بصورت سرانگشتی کمتر از ۵۰ متر (البته سازندگان مختلف ممکنه متراژ دیگری اعلام کنند) باشه بدون استفاده از چوک یا راکتور خروجی درایو، پیک‌های ولتاژی در محدوده مجاز قرار می گیرند.

در برخی از موارد امکان نصب اینورتر و موتور در نزدیکی هم وجود نداره. مثال روشن برای این حالت پمپ‌های شناور هستش که الکتروموتور در عمق چاه مثلا ۳۰۰ متری قرار داره. در چنین مواردی مجبوریم اثر طولانی بودن کابل خروجی درایو به موتور رو جبران کنیم یا بعبارتی خروجی درایو رو فیلتر کنیم.

سوال از شما: آیا اینورتر پمپ خورشیدی نیاز به چوک خروجی دارد؟

چوک خروجی اینورتر چیست؟

از جمله تجهیزات جانبی پرکاربرد درایو یا اینورتر، چوک یا راکتور خروجی اینورتر هستش. همانطور که در بالا توضیح داده شد برای کابل خروجی اینورتر به موتورِ طولانی‌تر از ۵۰ متر، توصیه میشه از چوک موتور در خروجی درایو استفاده بشه. چوک خروجی اینورتر باعث کاهش پیک‌های ولتاژیِ ایجاد شده روی سیم‌پیچ‌های موتور میشه و نرخ افزایش ولتاژ یا همون du/dt کاهش پیدا میکنه (شکل زیر).

این کار منجر به این میشه که ولتاژ اعمالی به موتور تحت شریط و محدوده‌های استاندارد IEC60034-17 قرار بگیره و لذا عایق‌های سیم‌پیچ موتور عمر استاندارد خودشون رو داشته باشند. بعنوان یه قاعده سرانگشتی میشه گفت اگه متراژ کابل خروجی درایو ۵۰ تا ۱۵۰ متر باشه، راکتور خروجی درایو برای جبران اثر خازنی طول کابل موتور مناسب هستش.

راکتور خروجی اینورتر بایستی تا حد ممکن نزدیک اینورتر نصب بشه و کابل اینورتر به راکتور حتی‌المقدور کوتاه باشه تا بیشترین اثر رو داشته باشه.

مزایای چوک خروجی اینورتر و درایو

• چوک خروجی درایو باعث میشه اثر خازنی کابل خروجی اینورتر جبران بشه و پیک‌های ولتاژی روی سیم‌پیچ های موتور به وجود نیاد.
• با استفاده از فیلتر خروجی اینورتر نیازی به خرید موتورهای گران قیمت مخصوص اینورتر (inverter-duty) نیست.
• چوک خروجی درایو باعث میشه دمای کاری موتور به مقدار زیادی کاهش پیدا کنه و عمر اون به مقدار قابل توجهی افزایش پیدا کنه.
• راکتور خروجی درایو باعث کاهش هارمونیک و تلفات مختلف موتور میشه و لذا راندمان موتور افزایش پیدا میکنه.
• فیلتر خروجی درایو باعث میشه درصورت وقوع اتصال کوتاه در موتور یا کابل‌های خروجی، احتمال صدمه به آی‌جی‌بی‌تی های خروجی اینورتر کاهش پیدا کنه. چرا که اینورتر زمان بیشتری برای واکنش و اعلام فالت خواهد داشت.

کاربرد چوک خروجی اینورتر و درایو

چنانچه موتور شما با اینورتر کنترل می‌شود، سناریوهایی که میشه توصیه به استفاده از فیلتر خروجی اینورتر کرد، بصورت زیر قابل اشاره است:

1. مواردی که طول کابل خروجی درایو به موتور بین ۵۰ تا ۱۵۰ متر است.
2. مواردی که کابل اینورتر به الکتروموتور پوشش یا غلاف فلزی دارد. که این مسئله باعث افزایش مضاعف اثر خازنی کابل خروجی اینورتر می‌گردد.
3. برای موتورهای قدیمی یا کیفیت‌پایین که تحمل ولتاژهای ضربه با دامنه بالا ناشی از پالس‌های اینورتر را ندارند.
4. موتورهایی که در محیط گرم کار می‌کنند و سیم‌پیچ آنها تحمل استرس و فشار بیشتر را ندارد.
5. موتورهایی که در محیط‌های خطرناک و اشتعال‌پذیر کار می‌کنند.
6. موتورهایی که بصورت مکرر به حالت ژنراتوری می‌روند. (حالت ژنراتوری باعث افزایش ولتاژ DC-Bus و لذا ولتاژ خروجی اینورتر به بالاتر از مقدار نامی شده و متعاقبا ولتاژ پیک ترمینالهای موتور افزایش می‌یابد و فشار روی عایق سیم‌پیچ‌ها افزون می‌گردد)
7. جایی که راه‌اندازی چند موتور با یک اینورتر انجام می‌شود و موتورها بصورت موازی به خروجی اینورتر متصل می‌گردند. در این شرایط بایستی مجموع طول کابل‌های خروجی را بعنوان طول کابل نهایی در نظر گرفت.(شکل زیر)

از جهت خرید چوک خروجی اینورتر باید عرض کنم که هم ابعاد و هم قیمت این چوک‌ها نسبت به فیلتر های خروجی دیگر کمتر هستش و لذا فروش چوک خروجی اینورتر متداول‌تر هستش.

فیلتر سینوسی اینورتر

یکی دیگه از فیلترهایی که در خروجی اینورتر میتونه استفاده بشه، فیلتر سینوسی اینورتر هستش. فیلتر سینوسی از ترکیب سلف و خازن تشکیل شده و ساختار اون رو در شکل زیر ملاحظه می‌کنید.

فیلتر سینوسی درایو همونطور که از اسمش هم پیداست پالس‌های خروجی اینورتر رو کاملا فیلتر میکنه و یه شکل بسیار تمیز سینوسی تحویل موتور میده. در شکل زیر وضعیت ولتاژ موتور با فیلتر سینوسی اینورتر نشان داده شده. مشاهده میکنید که پالس‌های ولتاژ، با عبور از چوک سینوسی درایو کاملا حذف شده‌اند. لذا موتور در شرایط بسیار خوبی کار خواهد کرد.

کاربرد چوک سینوسی اینورتر برای جاهایی هستش که طول کابل خروجی اینورتر بصورت سرانگشتی از ۱۵۰ متر بیشتر باشه.

همانطور که بالاتر هم در ارتباط با فرکانس کریر اینورتر صحبت شد، پالس‌های سوئیچینگ اینورتر منجر به تولید صدای سوت کشیدن موتور میشن یا اصطلاحاً باعث میشه موتور زوزه بکشه. این صدا ممکنه در مناطق مسکونی قابل قبول و تحمل نباشه و مشکل‌ساز بشه. راه‌حل اصولی برای حذف این صدای مزاحم استفاده از فیلتر سینوسی درایو هستش. بصورت کامل این صدای سوت کشیدن و زوزه با کاربرد راکتور سینوسی اینورتر حذف خواهد شد.

همچنین از آنجایی که فیلتر سینوسی درایو کاملا پالس‌های درایو را حذف می‌کند، باعث میشود تا حد زیادی نویز اینورتر ناشی از سوئیچینگ ترانزیستورها کاهش پیدا کنه و نتیجتاً پدیده جریان عبوری از بلبرینگ‌ها (Bearing Currents) – که در موتورهای سه فاز اینورتر دار شایع هستش – تا حد زیادی حذف بشه و عمر بلبرینگ‌ها افزایش پیدا کنه.

نهایتاً اینکه چوک سینوسی اینورتر با حذف پالس‌ها در کابل خروجی، باعث میشه نویز الکترومغناطیسی که از کابل موتور منتشر میشه، حذف بشه و لذا تاثیر نویز خروجی اینورتر روی تجهیزات جانبی کاهش پیدا کنه. البته برای حذف کامل نویز نیاز هست که موارد دیگه‌ای هم مدنظر قرار بگیره که طی یک مقاله جداگانه بهش خواهم پرداخت انشالله.

مزایای فیلتر سینوسی اینورتر و درایو

• فیلتر سینوسی اینورتر باعث میشه شکل موج خروجی درایو، کاملا سینوسی تحویل موتور بشه و لذا اثر خازنی کابل در متراژ بالای ۱۵۰ متر دیگه باعث ایجاد پیک ولتاژی روی موتور سه فاز نمیشه.
• صدای زوزه و سوت کشیدن موتور ناشی از پالس PWM با استفاده از راکتور سینوسی اینورتر کاملا حذف میشه.
• با استفاده از فیلتر سینوسی اینورتر نیازی به خرید موتورهای قیمت بالایی که مخصوص اینورتر هستند(inverter-rated) نیست.
• دمای کاری موتور با استفاده از فیلتر سینوسی درایو، کاهش و عمر موتور زیاد میشه.
• راندمان موتور بسیار بهتر میشه. چونکه راکتور سینوسی اینورتر، هارمونیک‌ها رو حذف میکنه و لذا تلفات هارمونیکی در هسته و سیم‌پیچ موتور سه فاز از بین می‌روند.
• فیلتر سینوسی خروجی درایو باعث کاهش جریان عبوری و چرخشی از بلبرینگ‌ها شده و لذا عمر کاری بلبرینگ‌ها افزایش پیدا میکنه و موتور کمتر به سرویس نیاز پیدا میکنه.
• و در نهایت نویز تولیدی ناشی از سوئیچینگ ترانزیستورها در کابل خروجی اینورتر با استفاده از چوک سینوسی درایو تا حد زیادی کاهش پیدا میکنه.

کاربرد فیلتر سینوسی اینورتر و درایو

1. جایی که طول کابل خروجی اینورتر به موتور بیش از ۱۵۰ متر است و/یا کابل اینورتر به الکتروموتور پوشش یا غلاف فلزی دارد که باعث افزایش مضاعف اثر خازنی کابل خروجی اینورتر می‌گردد.
2. برای موتورهای اورهال و قدیمی که در برابر پالس‌های خروجی اینورتر آسیب پذیرند.
3. برای محیط‌های گرم که سیم‌پیچ موتور تحمل استرس و فشار بیشتر را ندارد.
4. موتورهایی که در محیط‌های خطرناک و اشتعال‌پذیر کار می‌کنند.
5. در مواردی که موتور بصورت مکرر به حالت ژنراتوری می‌رود و با افزایش ولتاژ DC-Bus و لذا ولتاژ خروجی اینورتر، ولتاژ پیک ترمینالهای موتور افزایش می‌یابد و فشار روی عایق سیم‌پیچ‌ها بیشتر می‌شود.
6. در مورادی که خروجی اینورتر برای افزایش ولتاژ به یک ترانسفورماتور داده می‌شود. (مثلا برای کنترل موتور MV بدون درایو مدیوم ولتاژ)

7. جایی که راه‌اندازی چند موتور با یک اینورتر انجام می‌شود و موتورها بصورت موازی به خروجی اینورتر متصل می‌گردند. در این شرایط بایستی مجموع طول کابل‌های خروجی را بعنوان طول کابل نهایی در نظر گرفت.

پاسخ به سوالات رایج درباره چوک خروجی اینورتر و فیلتر سینوسی درایو

 

راهنمای انتخاب چوک خروجی و فیلتر سینوسی اینورتر

انتخاب چوک خروجی یا فیلتر سینوسی اینورتر فقط بر اساس توان الکتروموتور انجام نمی‌شود. برای انتخاب صحیح این تجهیزات باید مجموعه‌ای از پارامترها مانند توان و جریان موتور، ولتاژ کاری، طول کابل بین درایو و موتور، فرکانس سوئیچینگ، نوع کابل، شرایط محیطی و نوع کاربرد موتور در نظر گرفته شود.

به همین دلیل ممکن است دو موتور با توان یکسان، به دلیل تفاوت در طول کابل یا شرایط کاری، به تجهیزات متفاوتی در خروجی اینورتر نیاز داشته باشند.

مهم‌ترین پارامترها برای انتخاب چوک خروجی اینورتر

یکی از مهم‌ترین اطلاعاتی که هنگام سفارش چوک خروجی باید در اختیار سازنده یا فروشنده قرار گیرد، جریان نامی موتور است. چوک باید بتواند جریان کاری موتور را بدون ایجاد افزایش دمای غیرمجاز تحمل کند.

در کنار جریان، موارد زیر نیز اهمیت دارند:

• توان الکتروموتور

• جریان نامی موتور

• ولتاژ خروجی اینورتر

• فرکانس کاری موتور

• طول کابل بین اینورتر و موتور

• نوع و سطح مقطع کابل

• تعداد موتورهای متصل به یک اینورتر

• فرکانس کریر اینورتر

• شرایط دمایی و محیط نصب

• میزان فضای موجود برای نصب چوک

در کاربردهایی که چند موتور به صورت موازی از یک درایو تغذیه می‌شوند، طول کابل‌ها و جریان مورد نیاز همه موتورها باید در طراحی سیستم مورد توجه قرار گیرد.

آیا توان موتور برای انتخاب چوک کافی است؟

خیر. توان موتور اطلاعات مهمی است اما به تنهایی برای انتخاب چوک کافی نیست.

برای مثال، دو موتور 15 کیلووات ممکن است جریان نامی متفاوتی داشته باشند. از طرف دیگر، اگر یکی از موتورها در فاصله کوتاهی از اینورتر قرار گرفته باشد و موتور دیگر در فاصله بسیار زیادی نصب شده باشد، شرایط خروجی درایو یکسان نخواهد بود.

بنابراین هنگام خرید چوک بهتر است اطلاعات پلاک موتور و مشخصات کامل اینورتر در اختیار تأمین‌کننده قرار گیرد.

رابطه طول کابل با انتخاب فیلتر خروجی

طول کابل یکی از عوامل مهم در تصمیم‌گیری برای استفاده از چوک یا فیلتر سینوسی است. همان‌طور که در بخش‌های قبلی مقاله توضیح داده شد، کابل موتور دارای ظرفیت خازنی است و با افزایش طول کابل، اثرات خازنی نیز بیشتر می‌شود.

در نتیجه، در سیستم‌هایی که فاصله اینورتر تا موتور زیاد است، احتمال ایجاد پیک‌های ولتاژ و استرس بیشتر روی عایق سیم‌پیچ موتور افزایش پیدا می‌کند.

به صورت کلی می‌توان این شرایط را در نظر گرفت:

کابل کوتاه → معمولاً نیاز کمتر به فیلتر خروجی

کابل با طول متوسط → استفاده از چوک خروجی می‌تواند مناسب باشد

کابل بسیار طولانی → ممکن است فیلتر سینوسی گزینه مناسب‌تری باشد

البته این اعداد نباید به عنوان یک قانون ثابت برای تمام برندها و مدل‌های اینورتر در نظر گرفته شوند. دستورالعمل سازنده درایو، مشخصات کابل و موتور و شرایط واقعی نصب باید بررسی شود.

تفاوت چوک خروجی و فیلتر سینوسی در عملکرد

یکی از سوالات مهم هنگام طراحی سیستم این است که چوک خروجی انتخاب شود یا فیلتر سینوسی.

چوک خروجی یک راهکار ساده‌تر برای کاهش اثرات نامطلوب پالس‌های PWM است. این تجهیز با ایجاد امپدانس در مسیر خروجی، نرخ تغییرات ولتاژ و شدت برخی پیک‌های ایجادشده در کابل و موتور را کاهش می‌دهد.

اما فیلتر سینوسی عملکرد کامل‌تری دارد و با استفاده از ترکیب سلف و خازن، شکل موج خروجی را به شکل قابل توجهی به موج سینوسی نزدیک می‌کند.

به همین دلیل در کاربردهایی که فاصله موتور و اینورتر بسیار زیاد است یا حساسیت موتور و تجهیزات بالاست، ممکن است استفاده از فیلتر سینوسی مورد توجه قرار گیرد.

جدول مقایسه چوک خروجی و فیلتر سینوسی

ویژگی	چوک خروجی اینورتر	فیلتر سینوسی اینورتر
کاهش پیک ولتاژ	بله	بسیار مؤثر
کاهش du/dt	بله	بسیار مؤثر
بهبود شکل موج	نسبی	بسیار زیاد
کاهش نویز	نسبی	زیاد
مناسب برای کابل‌های طولانی	بله	بله، مخصوصاً در طول‌های بیشتر
پیچیدگی	کمتر	بیشتر
هزینه	معمولاً کمتر	معمولاً بیشتر
حذف مؤلفه‌های فرکانس بالای PWM	محدودتر	مؤثرتر
نزدیک کردن خروجی به موج سینوسی	خیر	بله

بنابراین نمی‌توان گفت فیلتر سینوسی همیشه جایگزین مستقیم چوک است. انتخاب بین این دو باید بر اساس شرایط واقعی پروژه انجام شود.

چوک خروجی اینورتر کجا نصب می‌شود؟

چوک خروجی معمولاً در مسیر بین خروجی اینورتر و الکتروموتور قرار می‌گیرد.

مسیر کلی سیستم به این صورت است:

اینورتر → چوک خروجی → کابل موتور → الکتروموتور

یکی از نکات مهم در نصب، محل قرارگیری چوک است. در حالت معمول بهتر است چوک تا حد امکان نزدیک به خروجی اینورتر نصب شود و فاصله بین اینورتر و چوک کوتاه نگه داشته شود.

بعد از چوک، کابل خروجی به سمت موتور ادامه پیدا می‌کند.

البته نحوه نصب دقیق، سیم‌بندی، تهویه و فاصله‌های ایمنی باید مطابق دستورالعمل سازنده چوک و اینورتر انجام شود.

آیا چوک خروجی باعث افت ولتاژ می‌شود؟

وجود چوک در مسیر خروجی می‌تواند مقداری افت ولتاژ و تلفات ایجاد کند. مقدار این افت به مشخصات چوک، جریان عبوری و شرایط کاری سیستم وابسته است.

به همین دلیل چوک نباید به صورت تصادفی انتخاب شود. انتخاب یک چوک نامناسب می‌تواند باعث افزایش تلفات، افزایش دما و کاهش کیفیت عملکرد سیستم شود.

از طرف دیگر، چوک مناسب می‌تواند به کاهش استرس روی موتور و کابل کمک کند و در کاربردهای مناسب، هزینه‌های ناشی از خرابی زودهنگام موتور را کاهش دهد.

آیا استفاده از چوک خروجی باعث کاهش دمای موتور می‌شود؟

در برخی سیستم‌ها، کاهش پیک‌ها و مؤلفه‌های نامطلوب خروجی می‌تواند باعث کاهش استرس الکتریکی و تلفات موتور شود. در نتیجه ممکن است دمای کاری موتور نیز کاهش پیدا کند.

با این حال میزان کاهش دما به عوامل متعددی مانند نوع موتور، بار، سرعت، تهویه، کیفیت برق، تنظیمات اینورتر و شرایط محیطی بستگی دارد.

بنابراین نباید یک مقدار ثابت برای کاهش دمای موتور در تمام کاربردها در نظر گرفت.

فیلتر سینوسی برای موتورهای قدیمی

یکی از کاربردهای مهم فیلتر سینوسی، استفاده در سیستم‌هایی است که موتور قدیمی یا حساس در اختیار داریم.

موتورهای قدیمی ممکن است از نظر سیستم عایق‌بندی برای شرایط سخت ناشی از خروجی PWM برخی درایوهای مدرن طراحی نشده باشند. در چنین شرایطی، کاهش پیک‌ها و نزدیک‌تر شدن شکل موج به سینوسی می‌تواند به کاهش استرس الکتریکی روی سیم‌پیچ‌ها کمک کند.

البته پیش از نصب فیلتر باید مشخصات موتور، اینورتر و شرایط بهره‌برداری بررسی شود.

استفاده از فیلتر سینوسی در پمپ‌های شناور

پمپ‌های شناور یکی از نمونه‌های شناخته‌شده کاربرد کابل‌های طولانی هستند. در این سیستم‌ها موتور ممکن است در فاصله زیادی از تابلو و اینورتر قرار داشته باشد.

افزایش طول کابل می‌تواند اثرات خازنی و مشکلات مربوط به پیک ولتاژ را بیشتر کند. به همین دلیل در پروژه‌های پمپ شناور باید طول کابل، مشخصات موتور و توصیه سازنده درایو به دقت بررسی شود.

در برخی کاربردها چوک خروجی می‌تواند پاسخ‌گوی نیاز سیستم باشد و در برخی شرایط، به دلیل طول بسیار زیاد کابل یا الزامات خاص موتور، فیلتر سینوسی انتخاب می‌شود.

آیا هر اینورتری به چوک خروجی نیاز دارد؟

خیر.

استفاده از چوک خروجی به شرایط نصب و مشخصات سیستم بستگی دارد. اگر فاصله اینورتر و موتور کم باشد، موتور برای کار با درایو طراحی شده باشد و سازنده اینورتر نیز محدودیتی برای استفاده بدون فیلتر اعلام نکرده باشد، ممکن است نیازی به چوک خروجی وجود نداشته باشد.

اما با افزایش طول کابل، استفاده از موتورهای قدیمی، شرایط محیطی سخت یا وجود چند موتور در خروجی یک درایو، اهمیت بررسی فیلتر خروجی بیشتر می‌شود.

بهترین روش این است که قبل از نصب، مشخصات فنی اینورتر و موتور و حداکثر طول کابل مجاز توسط سازنده بررسی شود.

نکات مهم هنگام خرید چوک خروجی اینورتر

اگر قصد خرید چوک خروجی برای یک اینورتر را دارید، تنها گفتن توان موتور کافی نیست.

اطلاعات زیر می‌تواند برای انتخاب دقیق‌تر مورد نیاز باشد:

1. توان موتور بر حسب کیلووات

2. جریان نامی موتور

3. ولتاژ موتور

4. فرکانس کاری

5. برند و مدل اینورتر

6. جریان نامی اینورتر

7. طول کابل خروجی

8. نوع کابل

9. تعداد موتورهای متصل به درایو

10. شرایط محیطی محل نصب

هرچه اطلاعات کامل‌تری در اختیار سازنده یا تأمین‌کننده قرار دهید، امکان انتخاب چوک متناسب با کاربرد بیشتر خواهد بود.

نکات مهم هنگام خرید فیلتر سینوسی اینورتر

برای انتخاب فیلتر سینوسی نیز باید مشخصات سیستم به صورت کامل بررسی شود.

فیلتر سینوسی باید با ولتاژ و جریان خروجی درایو سازگار باشد و برای فرکانس و شرایط کاری مورد نظر طراحی شده باشد.

همچنین باید به مواردی مانند:

• جریان نامی

• ولتاژ نامی

• توان موتور

• فرکانس خروجی

• فرکانس کریر

• طول کابل موتور

• نوع موتور

• تعداد موتورهای متصل

• شرایط محیطی

توجه شود.

انتخاب فیلتر صرفاً بر اساس توان موتور می‌تواند باعث انتخاب اشتباه شود.

آیا می‌توان چوک خروجی را بعد از کابل طولانی نصب کرد؟

محل نصب چوک اهمیت زیادی دارد. در حالت معمول، هدف این است که اثرات نامطلوب ناشی از خروجی PWM و تعامل آن با کابل تا حد امکان قبل از ورود انرژی به کابل طولانی کاهش پیدا کند.

به همین دلیل معمولاً چوک در نزدیکی اینورتر قرار می‌گیرد.

اگر پروژه شرایط خاصی دارد، محل دقیق نصب باید بر اساس طراحی سیستم و دستورالعمل سازنده تجهیزات مشخص شود.

چوک خروجی یا فیلتر سینوسی؛ کدام برای پروژه شما؟

پاسخ این سوال به شرایط پروژه بستگی دارد.

اگر هدف اصلی کاهش پیک‌های ولتاژ، محدود کردن du/dt و محافظت بهتر از موتور در یک سیستم با طول کابل متوسط باشد، چوک خروجی می‌تواند راهکار مناسبی باشد.

اگر سیستم دارای کابل بسیار طولانی است، موتور حساس یا قدیمی است، کاهش نویز اهمیت زیادی دارد یا لازم است شکل موج خروجی درایو تا حد زیادی به سینوسی نزدیک شود، استفاده از فیلتر سینوسی می‌تواند مورد بررسی قرار گیرد.

بنابراین قبل از خرید، بهتر است ابتدا طول کابل و مشخصات موتور و اینورتر مشخص شود و سپس نوع فیلتر انتخاب گردد.

جمع‌بندی انتخاب فیلتر خروجی اینورتر

چوک خروجی و فیلتر سینوسی هر دو برای کنترل اثرات نامطلوب خروجی PWM اینورتر مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما عملکرد و سطح فیلتراسیون آنها یکسان نیست.

چوک خروجی راهکاری ساده‌تر و اقتصادی‌تر برای کاهش پیک‌های ولتاژ و نرخ تغییرات ولتاژ است، در حالی که فیلتر سینوسی با استفاده از شبکه سلف و خازن، شکل موج خروجی را به شکل قابل توجهی صاف‌تر می‌کند.

بنابراین انتخاب صحیح باید بر اساس طول کابل، جریان موتور، ولتاژ، نوع موتور، مشخصات اینورتر و شرایط کاری انجام شود.

اگر این پارامترها به درستی بررسی شوند، می‌توان از موتور در برابر بسیاری از تنش‌های ناشی از خروجی PWM محافظت کرد و عملکرد مطمئن‌تر و پایدارتر سیستم را به دست آورد.

 

شما به این مقاله چه امتیازی می‌دهید؟ 😊