فیلتر موتوری

برای توضیح کامل آنچه ما تحت عنوان فیلتر موتوری می شناسیم ، نیاز است که ابتدا به چند سوال رایج که در واقع پیش زمینه ای برای درک بهتر موضوع خواهد بود پاسخ دهیم .

درایو ها چگونه عمل میکنند؟

همانطور که در بخش مربوط به  توضیح فیلتر درایو ذکر کردیم، درایو ها شکل موج سینوسی را به DC و سپس به متناوب تبدیل میکنند. تمامی این موارد برای حصول یک موج متناوب سینوسی با فرکانس متغیر می باشد.

شکل زیر را ملاحظه بفرمایید. این تصویر موج خروجی یک VFD( variable frequency drive) می باشد.  مشاهد می شود ، این شکل موج از موج های مستطیل شکلی تشکیل شده اند. تمامی این مستطیل ها از جهت طولی یکسان و به جهت عرضی با یکدیگر متفاوت هستند.

moj sino

رابطه درایو و موتور به چه صورت خواهد بود

می دانیم که موتورها به دلیل نیاز مصرف کننده ی خود نیاز به تغییر سرعت موتور  خود دارند.  این تغییر سرعت موتور با اعمال فرکانس های متفاوت  به موج سینوسی صورت می پذیرد.از طرفی در بخش قبلی توضیح دادیم که شکل موج خروجی از درایو به صورت مستطیل های با عرض متفاوت خواهد بود. حال با احتساب اینکه چه فرکانسی برای چه سرعتی متناسب خواهد بود عرض این مستطیل ها کم و یا زیاد خواهد شد . فواصل و عرض های شکل  موج های مستطیلی تعیین کننده فرکانس اصلی شکل موج خروجی درایو می باشد. به بیانی بهتر درایو شکل موج DC را به صورت قطعه قطعه میکند. با  قطعه قطعه کردن این شکل موج DC، به صورت برایند تقریبی ،ما به یک شکل موج سینوسی خواهیم رسید. طبیعتا شکل موج تصویر مندرج در این صفحه یک شکل موج ایده آل و خارج از هرگونه هارمونیک خواهد بود. پس به طور کلی عملکرد کلی موتور درایو ها تغییر فرکانس با مکانیزم توضیحی فوق خواهد بود.

شکل موج خروجی از درایو به جه صورت خواهد بود؟

تا اینجا فهمیدیم که شکل موج خروجی درایو از مستطیل هایی با عرض های متفاوت تشکیل شده است. اما در واقعیت این نیز تصویر شکل موج واقعی نیست. چرا که در شروع پیمایش عرضی،  شکل موج دچار  برجستگی های متعددی خواهد شد. به بیانی بهتر پیک های بسیار ریزی در محل تلاقی طول و عرض های این مستطیل ها به وجود می آیند. این پیک ها که اصولاً از جنس ولتاژی هستند برای موتورها بسیار زیانبار و آسیب زننده خواهند بود. آنها خواهند بود که سیم پیچ های موتور را دچار شکست عایقی کنند.مشخصاً چنانچه سیم پیچ موتور دچار شکست عایقی شود ، اتصالات سیم های فاز های مختلف کنار هم( حتی سیم های همفاز) نیز اتصال کوتاه شده و در نتیجه میزان اندوکتانس سیم ها تغییر خواهد کرد. در نتیجه همه این موارد موتور دچار آسیب دیدگی خواهد شد.

فیلتر موتور چه کاری انجام میدهد؟

در بخش قبل به تفضیل توضیح دادیم، از طرفی حضور درایو برای تغییر سرعت موتور و عملکرد موتور حیاتی است. ازجهت دیگر حضور درایو به خودی خود می تواند منجر به آسیب زدن موتور گردد. اینجاست که استفاده از تجهیزی به نام فیلتر موتور مطرح می شود. فیلتر موتوری یا چوک موتوری  ، با ملایم کردن شکل موجهای مستطیلی منجر به حذف تقریبی پیک های ولتاژی حاصله خواهد شد.

تصویر زیر درک بهتری از موضوع به ما میدهد. همانطور که در تصویر به صورت بزرگ نمایی شده مشخص شده است، محل تلاقی طول و عرض این مستطیل ها دچار پیک های لحظه ای خواهند گردید. این نقاط همان مقطع هایی هستند که میتوانند منجر به تنش عایقی، پیر شدن عایقی و شکست عایقی بشوند. این ها مقادیری هستند که توسط فیلتر های موتوری یا چوک خروجی درایو حذف میشوند. البته مقادیر جزیی از هارمونیک ها نیز با استفاده از چوک موتوری حذف خواهند شد.

شکل موج فیلتر موتوری

آیا استفاده از تکنولوژی های به روز در طراحی درایو ها می تواند منجر به عدم نیاز به فیلتر موتوری شود؟

به طور کلی مبنای طراحی درایو ها تا به امروز بر مبنای کلید زنی بوده است . گاه این کلید زنی بر مبنای پالسی، گاه مثلثی و … بوده است. به طور کلی کلید زنی و یا قطع و وصل هر شکل موج DC، منجر به تشکیل پالسهای گذرا یا پیک هایی در تمامی قطع و وصل ها خواهد گردید. به عبارتی دیگر ، جدا از هر نوع تکنولوژیی مورد استفاده در کلید زنی درایو ، ماهیت قطع و وصل شکل موج DC منجر به پیک های لحظه ای  در شکل موج خروجی درایو خواهد شد. پس استفاده از هیچ تکنولوژی در ساخت و نحوه کلید زنی درایو ، استفاده از فیلتر موتوری را کتمان نمیکند. به عبارتی بهتر تمامی درایو ها برای حذف پیک های ناخواسته ولتاژی خروجی و عدم آسیب به موتور نیاز به فیلتر موتوری خواهند داشت.

آیا استفاده از فیلتر موتوری به تنهایی میتواند منجر به حذف هارمونیک ها شوند؟

میدانیم که وجود فیلتر موتوری به معنای حذف پیک های  کوچک ناخواسته و حضور شکل موج مربعی بهتری خواهد شد. اما  چنانچه هدف حذف هارمونیک ها باشد، نمیتوان از چوک موتوری به تنهایی استفاده کرد.این در حالی است که  برخی نیاز به شکل موج سینوسی بهتری با میزان هارمونیک پایین تری دارند.دراینگونه موارد نیاز به طراحی یک فیلتر مجزا از فیلتر موتوری است. این نوع فیلترها  برای درایوها و بارهای بزرگ صرفه اقتصادی خواهد داشت. این نوع دوم فیلتر ها از  ترکیب یک سری سلف و خازن بوجود می آیند. این نوع از فیلتر ها دارای اسامی متعددی هستند اما به طور کلی بیشتر رایج به نام ساین فیلتر(Sine Filter) یا فیلتر سینوسی می باشند

فیلتر سینوسی یا Sine filterچیست؟

این فیلتر همانطور که از اسمش پیداست به نوعی مبدل شکل موج به شکل موج سینوسی است. نحوه کار ساین فیلتر ها به گونه ای است که با حذف هارمونیک های زائد و حفظ مولفه اصلی تحت فرکانس مورد نظر مصرف کننده شکل موج را به صورت سینوسی تبدیل میکند. 

مزیت استفاده از ساین فیلتر ها چیست ؟

استفاده از فیلتر سینوسی منجر به حذف اکثریت هارمونیک ها خواهد بود که به تبع آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

    • کاهش تلفات موتوری
    • کاهش دما و حرارت موتوری
    • کاهش نویز موتور( لگد زدن موتوری)
    • کاهش فرسودگی و افزایش طول عمر موتور
    • افزایش راندمان موتور

چرا آماج ایران؟

آماج ایران با داشتن دانش فنی و کادری کاملا مجرب و با تجربه می تواند در تمامی زمینه های محصولات خود به شما مشاوره های فنی بهینه ارائه دهد. این مشاوره ها میتواند  در انواع مختلف زیر خلاصه شود:

  • کمک به تشخیص نوع کالای درخواستی به منظور حل مشکلات موجود ارائه شود
  • نصب و راه اندازی
  • نظارت عالیه بر نصب و راه اندازی تجهیزات
  • خدمات پس از فروش
سوالی دارید؟ با ما صحبت کنید!
مکالمه را شروع کنید
سلام! برای چت در WhatsApp پرسنل پشتیبانی که میخواهید با او صحبت کنید را انتخاب کنید
ما معمولاً در چند دقیقه پاسخ می دهیم