عوامل تاثیر گزار بر جریان نامی درایو

عوامل حیاتی کاهش جریان درایوهای صنعتی + راهکارهای عملی

🔥 چرا درایوها “کاهش جریان” (Derating) دارند؟

درایوهای فرکانس متغیر (VFD) مانند LS H100، INVT GD200A و GD350 در شرایط خاصی نمی‌توانند حداکثر جریان نامی را تامین کنند. اگر این کاهش جریان محاسبه نشود، منجر به خرابی تجهیزات، کاهش عمر مفید و توقف خط تولید می‌شود!

ما در این مطالعه این سه درایو را به عنوان نمونه جامعه آماری مقایسه کردیم.

🌡️ ۱. دمای محیط: قاتل خاموش درایوها

شرایط بحرانی	کاهش جریان بالای ۴۰°C	محدوده مجاز
بالای ۵۰°C: حداکثر ۷۵٪ جریان	۲.۵٪ به ازای هر ۱°C	۱۰- تا ۵۰+°C	LS H100
بالای ۵۰°C: غیرمجاز!	۱٪ به ازای هر ۱°C	۱۰- تا ۵۰+°C	INVT GDها

🔍 مثال عملی:
اگر درایو GD350 در دمای ۴۵°C کار کند:
(۴۵ - ۴۰)۱٪ = ۵٪ کاهش جریان
یعنی فقط ۹۵٪ جریان نامی قابل استفاده است

اگر منوال درایو ها را به دقت مطالعه کرده باشید بعضا مشاهده می کنید فاصله از سایر تجهیزات و حتی فاصله عمودی با کابینت تابلو به عنوان محدودیتی در نصب ارائه شده است که در حقیقت بخشی از این محدودیت اعمالی به دلیل بحث گرمای تولیدی درایو می باشد

⛰️ ۲. ارتفاع از دریا: هرچه بالاتر، جریان درایو کمتر!

مکانیزم کاهش:

• همه مدل‌ها: ۱٪ کاهش به ازای هر ۱۰۰ متر افزایش ارتفاع

• محدودیت‌های خاص:
  • بالای ۳۰۰۰ متر: مشاوره فنی ضروری (به‌ویژه در GDها)
  • بالای ۴۰۰۰ متر: حداکثر ارتفاع برای H100

📌 نکته کلیدی:
در ارتفاع ۲۰۰۰ متری:
(۲۰۰۰ – ۱۰۰۰) / ۱۰۰ × ۱٪ = ۱۰٪ کاهش جریان

📡 ۳. فرکانس حامل (Carrier Frequency): تنظیمات اشتباه = کاهش قدرت!

کاهش جریان	تاثیر بر درایو	پارامتر
۱۰٪ به ازای هر ۱kHz افزایش	افزایش نویز و گرمایش	افزایش فرکانس
کاهش ظرفیت بار قابل توجه	به ۸kHz , ۱۲kHz  یا ۱۵kHz	تغییر از ۴kHz

طبق مطالعاتی که بر روی درایو H100 انجام شده این کاهش جریان خروجی رفتار خطی ثابتی ندارد و در بعضی توان ها کاهش جریان از یک فرکانس کریر دارای رفتار خطی دیگری به شکل زیر می باشد و حتی درصد کاهش جریان نیز در توان های مختلف متفاوت است و اینگونه به نظر می رسد که در سایر درایو ها هم متفاوت باشد.

FS,DEF : فرکانس سوییچینگ در حالت عادی

FS.C : فرکانس سوییچینگ که کاهش جریان اول رخ می دهد

FSMAX : حداکثر فرکانس سوییچنیگ (که در کاهش جریان دوم رخ می دهد).

⚠️ هشدار:
در مدل GD200A:

• فرکانس حامل باید متناسب با سطح توان انتخاب شود
• تنظیم اشتباه = کاهش ۱۰٪ ظرفیت به ازای هر ۱kHz افزایش!

⚡ ۴. ولتاژ ورودی: رابطه معکوس با جریان خروجی

• افزایش ولتاژ ورودی منجر به کاهش جریان خروجی می گردد
• حالت بحرانی: استفاده از ورودی تک‌فاز در درایوهای سه‌فاز (مانند درایو h100)
  • افزایش ریپل ولتاژ و جریان  DC Bus
  • جریان و توان خروجی کاهش پیدا می کند

✅ راهکارهای طلایی برای جلوگیری از کاهش جریان ناخواسته

1. کنترل محیط:
   1. نصب کولر صنعتی برای دمای بالای ۳۵°C
   1. ایجاد فاصله ۱۰cm  بین درایوها برای تهویه
2. تنظیمات هوشمند:
   1. تنظیم فرکانس حامل روی کمترین مقدار ممکن (اینکار صرفا در مواردی که برای سیستم مشکلی پیش نمی آید توصیه می گردد)
   1. استفاده از فن‌های کمکی در فرکانس‌های بالا
3. محاسبات ارتفاع:
   1. اعمال ضریب اطمینان ۱۵٪ در ارتفاعات بالای ۱۵۰۰m
   1. مشاوره با تولیدکننده برای ارتفاعات بالای ۳۰۰۰m (معمولا استاندارد درایو ها 1000 متر می باشد)
4. پایش مستمر:
   1. نصب سنسور دما داخل کابینت
   1. مانیتورینگ ولتاژ DC Bus در ورودی تک‌فاز

📊 جدول جمع‌بندی عوامل کاهش جریان

راهکار فوری	تاثیر بر GDها	تاثیر بر H100	عامل
خنک‌سازی اجباری	۱٪/°C	۲.۵٪/°C	دمای بالای ۴۰°C
ضریب اطمینان ۱۵٪	۱٪/100m	۱٪/100m	ارتفاع >1000m
تنظیم بهینه	۱۰٪/1kHz	۱۰٪/1kHz	فرکانس حامل ↑
استفاده از مدل تکفاز	عدم اشاره در منوال	کاهش توان	ورودی تک‌فاز (درایو سه فاز 220 ولت)

✨ نتیجه‌گیری نهایی: ۳ قانون طلایی

1. هیچگاه درایو را در دمای بالای ۵۰°C راه‌اندازی نکنید!
2. در ارتفاعات >3000m حتما با تولیدکننده مشورت کنید.
3. افزایش فرکانس حامل = کاهش قدرت = نیاز به خنک‌کاری اضافی!

🔧 توصیه فنی پایانی:
همیشه ۲۰٪ ظرفیت اضافه در نظر بگیرید تا در شرایط بحرانی، سیستم دچار overload نشود!

این مقاله بر اساس داده‌های فنی منوال‌های LS H100، INVT GD200A و GD350 تهیه شده و تمامی اعداد و ارقام مستند می‌باشند. هرگونه سوال فنی را می‌توانید در بخش تماس با ما مطرح نمایید .