موتور AC درایوها به عنوان یکی از اصلی‌ترین پایه‌های فناوری برق و الکترونیک محسوب می‌شوند. این درایوها نقش مهمی در اتصال موتورهای القایی به منابع برقی و نیز کنترل آن‌ها دارند. هدف اصلی از استفاده از این موتورها درایوهای آن‌ها، کنترل سرعت و جریان و خروجی موتور است.
همانطور که میدانید، موتورهای AC دارای دو نوع اصلی هستند؛ تک‌فاز و سه‌فاز. بنابراین، درایوهای AC نیز به شکل تک‌فاز و سه‌فاز ساخته می‌شوند. هدف اصلی این درایوها کنترل توان و فرکانس و ولتاژ هستند.
عملکرد اصلی درایو AC، تبدیل و تنظیم برق ورودی به سطح ولتاژ و فرکانس مورد نیاز برای موتور AC است.
جهت کنترل چرخش موتور و تشخیص فرکانس آن، درایوهای AC دارای حالت تنظیم PID هستند. همچنین با توجه به نوع درایو و نیازهای برقی، می توان با استفاده از درایوهای AC، سایز موتور را رسیدا کرد و نویز ورودی و خروجی را کاهش داد.
همچنین، با استفاده از درایو AC می‌توان جریان و سرعت موتور را کنترل کرد. علاوه بر این، با تنظیم پارامترهای مختلف، می‌توان به راحتی تغییرات را اعمال کرد تا خروجی موتور را بهتر کنید.
نحوه کنترل فرکانس در درایو موتور AC
موتور AC درایو به منظور کنترل سرعت موتور از یک تبدیل‌کننده دوقطبی بهره می‌برد که فرکانس جریان AC را به فرکانس مطلوب DC تغییر می‌دهد. سپس، اين جريان DC را به وسيله يک مدار همگام‌سازي و يک مدار تقويت‌کننده، به چند فيلتر قدرت مي‌فرستد تا جريان AC خروجي با دقت بالاتري در فرکانس مطلوب توليد شود. افزايش يا کاهش فرکانس جريان ولتاژ موتور توليد کننده از طريق اين مدارها انجام مي‌شود. به عبارت ديگر، در صورتيکه فرکانس خروجي کنترل کننده را کاهش دهيم، موتور به سرعت پايين‌تري مي‌چرخد و در صورتيکه فرکانس را افزايش دهيم، سرعت آن به سرعت بيشتري از سرعت معمول فرارگرفته و دور موتور بالاتر خواهد رفت.
کنترل ولتاژ
درایوهای AC به طور معمول از چندین اصطکاک برای کنترل ولتاژ و جریان موتور استفاده می‌کنند. اصطکاک‌ها شامل Pآی‌دی، Pولس، Pوجابل، Pوار، و مدولاسیون عرض پالس (PWM) هستند. الگوریتم‌های عملیاتی نیز می‌توانند به صورت تنظیم‌های PID، V/F و Vector Control در نظر گرفته شوند.
درایوهای AC همچنین می‌توانند به کمک سنسورها و همچنین با استفاده از الگوریتم‌های هوشمند نظیر شبکه‌های عصبی و یادگیری ماشینی به راحتی کنترل شوند. اما برای روشن شدن این موضوع بیشتر، به توضیحات مشخصات دقیق و نوع موتور مورد استفاده درایو AC نیاز است.
کنترل توان
موتور AC Drive یا موتور القائی، برای کنترل قدرت از مدارهای الکترونیکی استفاده می‌کند که به آن Inverter یا AC Drive نیز گفته می‌شود. این برد الکترونیکی، ولتاژ و فرکانس خروجی از AC مربوط به تغییر سرعت موتور را کنترل می‌کند.
در موتور AC، جریان الکتریکی در حلقه ثانویه ترانسفورماتور صفر می‌شود و برای تولید گشتاور، باید جریان در این حلقه برای یک زاویه توسط Inverter کنترل شود. Inverter، فرکانس و ولتاژ جریان خروجی از AC را تغییر می‌دهد و باعث کنترل سرعت موتور می‌شود.
با کنترل فرکانس خروجی، سرعت موتور کنترل می‌شود و با کنترل ولتاژ خروجی، گشتاور موتور کنترل می‌شود. برای جریان شروع، Inverter شروع به افزایش فرکانس را از مقدار صفر می‌کند و سپس ولتاژ را افزایش می‌دهد تا به سرعت موتور برسد.
در نتیجه، با استفاده از Inverter، می‌توان عملکرد موتور AC Drive را بهبود بخشید و کنترل قدرت بیشتر و دقیق‌تری به دست آورد.
