درایو الکتریکی چیست؟
درایو الکتریکی را اولین بار بی اس لاکوبی (B.S.Iakobi) در سال 1838 در روسیه اختراع کرد. او یک موتور DC را که از یک باتری تغذیه می شد و یک قایق را هل می داد، آزمایش کرد. هرچند، کاربرد درایو الکتریکی در صنعت در سال های بعد، حدود سال 1870، رخ داد.
امروزه درایوهای الکتریکی تقریباً در همه جا دیده می شوند. می دانیم که سرعت یک ماشین الکتریکی (موتور یا ژنراتور) را می توان با فرکانس جریان منبع و ولتاژ اعمالی کنترل کرد.
اما، تغییر سرعت یک ماشین الکتریکی را می توان به صورت دقیق و با اعمال مفهوم درایو الکتریکی نیز کنترل کرد. مزیت اصلی درایو، کنترل حرکت به صورت ساده و بهینه است
درایو الکتریکی را می توان به عنوان سیستمی تعریف کرد که برای کنترل حرکت یک ماشین الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.
این درایو، از یک محرک اولیه مانند موتور بنزینی، دیزلی، توربین بخار یا گاز، یا موتورهای الکتریکی و هیدرولیکی مانند یک منبع انرژی استفاده می کند. محرک های اولیه انرژی مکانیکی مورد نیاز درایو برای کنترل حرکت را تأمین می کنند.
می توان گفت که درایو الکتریکی متشکل از یک موتور درایور الکتریکی و یک سیستم کنترل پیچیده برای کنترل چرخش شفت موتور است.
امروزه، کنترل سیستم درایو به سادگی با استفاده از نرم افزارهای مختلف انجام می شود. بنابراین، کنترل به صورت دقیق تر انجام خواهد گرفت.
تنوع در بخش های مختلف به انواع متفاوت درایوها می انجامد. بر اساس یک طبقه بندی می توان گفت دو نوع درایو الکتریکی وجود دارد:
اینورتر استاندارد و درایو سروو. یک اینورتر استاندارد برای کنترل گشتاور و سرعت مورد استفاده قرار می گیرد، همچنین برای کنترل موقعیت ماشین هایی به کار می رود که در آن ها به حرکت دشوار نیاز است.
طبقه بندی انواع درایو موتور الکتریکی را می توان بر اساس عناصر مختلف سیستم درایو نیز انجام داد. بر اساس طراحی، درایو به سه دسته اصلیِ درایو تک موتوره، درایو موتور گروهی و درایو چندموتوره تقسیم می شود.
درایو تک موتوره ساده ترین و پایه ای ترین نوع درایو است که بیشتر در سیستم های لوازم خانگی و صنایع کار با فلزات مورد استفاده قرار می گیرد. درایوهای موتور گروهی به دلیل پیچیدگی زیاد، در تکنولوژی های مدرن به کار می روند.
درایو چندموتوره در صنایع سنگین یا جاهایی که چند واحد موتوری مورد نیاز است، مانند حمل و نقل ریلی کاربرد دارند.
اما اگر تقسیم بندی را از جنبه دیگری انجام دهیم، دو نوع اصلی برای درایوها وجود دارد:
این ویژگی اساسا به این بستگی دارد که آیا سیستم درایو توانایی تغییر جهت شار تولید شده را دارد یا خیر. علاوه بر این موارد، درایوها بر اساس پارامترهای مختلف که در ادامه آمده اند، در دسته های بزرگ تری نیز دسته بندی می شوند:
منبع تغذیه:
منبع تغذیه می تواند تک فاز یا سه فاز باشد. منبع تغذیه AC سه فاز 50 هرتز رایج ترین نوع منبع تغذیه الکتریکی در کاربردهای خانگی و صنعتی است.
موتورهای سنکرون که با منبع 50 هرتز تغذیه می شوند، دارای بیشینه سرعت 3000rpm هستند. برای سرعت های بیشتر از این مقدار، به منبع تغذیه با فرکانس بالاتر نیاز است. موتورهایی با توان کم و متوسط، با منابع تغذیه 400V تغذیه می شوند. البته مقادیر بزرگ تر ولتاژ مانند 3٫3KV یا 6٫6KV یا 11KV نیز وجود دارند.
واحد کنترل:
انتخاب واحد کنترل به نوع مدولاتور قدرتی که استفاده می شود، بستگی دارد. مخصوصا موقع استفاده از مبدل های نیمه هادی، واحدهای کنترلی تنوع زیادی دارند. در این شرایط واحد کنترل، شامل یک مدار آتش زنی (کلیدزنی) است که در آن از المان های خطی و میکروپروسسورها استفاده می شود.