تعریف مدولاتورهای توان در درایو الکتریکی

تعریف مدولاتورهای توان در درایو الکتریکی:
مدولاتورهای توان تجهیزاتی هستند که برای تغییر فرکانس و همین طور تغییر شدت توان، به منظور کنترل درایوهای الکتریکی مورد استفاه قرار می گیرند.

مدولاتورهای توان معمولا به سه دسته زیر تقسیم می شوند:

• مبدل ها.
• مدارهای امپدانس متغیر.
• مدارهای کلیدزنی (Switching).

مبدل:
همان طور که از نام آن ها نیز مشخص است، مبدل ها برای تبدیل توان مورد استفاده قرار می گیرند. بسته به نوع کاربرد، مبدل ها به 5 دسته اساسی تقسیم بندی می شوند:

• مبدل AC به DC.
• تنظیم کننده یا رگولاتور AC.
• برش دهنده (Chopper) یا مبدل DC به DC.
• اینورتر (Inverter).
• سیکلوکانورتر (Cycloconverter).

مبدل AC به DC:

مبدل های AC به DC برای به دست آوردن ولتاژ تغذیه ثابت DC از ولتاژ تغذیه ثابت AC مورد استفاده قرار می گیرند. یک دیاگرام بسیار ابتدایی از این نوع مبدل ها در شکل زیر نشان داده شده است.

تنظیم کننده AC:

تنظیم کننده های AC برای به دست آوردن یک ولتاژ AC تنظیم شده مورد استفاده قرار می گیرند و در این نوع از مبدل ها اغلب از اتوترانسفورمرها (Auto-transformers) یا ترانسفورماتورهای تغییر دهنده سر وسط (Tap Changer Transformers) استفاده می شود.

مبدل DC به DC:

مبدل های DC به DC یک ولتاژ DC متغیر را دریافت کرده و یک ولتاژ DC ثابت تولید می کنند. ترانزیستورهای قدرت، IGBT، GPO و ماسفت های (MOSFET) قدرت به این منظور مورد استفاده قرار می گیرند.

اینورتر:

اینورترها برای دریافت ولتاژ AC از ولتاژ DC به کار می روند و عملکرد آن ها دقیقا عکس مبدل های AC به DC است. نیمه رساناهای PWM در تغییر جهت و دامنه جریان کاربرد دارند.

سیکلوکانورتر:

سیکلوکانورترها برای تبدیل ولتاژ AC با دامنه و فرکانس ثابت به یک ولتاژ AC با دامنه و فرکانس متغیر به کار می روند. در این مبدل، تریستورها (Thyristor) برای کنترل سیگنال آتش مورد استفاده قرار می گیرند.

مدارهای امپدانس متغیر:
این مدارها برای کنترل سرعت از طریق تغییر مقاومت یا امپدانس مدار مورد استفاده قرار می گیرند. اما این روش کنترل در درایوهای DC یا AC ارزان قیمت به کار می رود. به منظور کنترل موتور، دو یا تعداد بیشتری پله وجود دارند که می توانند به صورت دستی یا اتوماتیک به وسیله کنتاکتور (Contactor) کنترل شوند.

برای محدود کردن جریان راه اندازی در موتورهای AC از سلف ها استفاده می شود.

مدارهای کلیدزنی:
در موتورها و درایو های الکتریکی برای راه اندازی نرم موتور از مدارهای کلیدزنی استفاده می شود. همچنین این مدارات در زمان هایی که عیبی اتفاق بیفتد، از موتور محافظت می کنند. کاربرد دیگر مدارات کلیدزنی، برای تغییر عملیات سیستم کنترل موتور در حالت کار عادی آن است.

مدارهای کلیدزنی برای راه اندازی موتور و درایو آن بر اساس یک برنامه از قبل تعیین شده پیاده سازی می شوند و امکاناتی نظیر قفل داخلی (اینترلاک:

جلوگیری از ایجاد دو حالت متناقض در موتور مانند ارسال همزمان فرمان چپ گرد و راست گرد) و قطع کردن موتور از مدار اصلی را در شرایط رخ دادن عیب یا عملکرد غیرطبیعی فراهم می سازند.