این مقاله به بررسی جامع و تحلیلی دو سری اینورتر صنعتی ویچی با سری‌های AC10 و AC310 می‌پردازد. سری AC10 در توان‌های ۰.۴ تا ۲۲ کیلووات (ولتاژ ورودی تک‌فاز ۲۲۰ ولت و سه‌فاز ۳۸۰ ولت) عرضه شده و طراحی کامپکت با قابلیت نصب استاندارد دیواری دارد. سری AC310 محدوده توان وسیع‌تری (از ۰.۷۵ تا ۲۸۰ کیلووات) را تحت پوشش قرار می‌دهد و ورودی‌های تک‌فاز 200 تا 240 ولت، سه‌فاز 200 تا 240 ولت، ۳۸۰ تا 480 ولت و ۶۶۰ تا 690 ولت را پشتیبانی می‌کند.
هر دو سری کنترل موتورها را به‌صورت کنترل برداری بدون سنسور (Sensorless Vector) یا با الگوریتم‌های V/F قابل تنظیم انجام می‌دهند. امکانات پیشرفته‌ای نظیر کنترل PID، توقف نرم و راه‌اندازی مجدد خودکار پس از افت برق نیز در آن‌ها تعبیه شده است. حفاظت‌های داخلی کامل (اضافه‌ولتاژ، افزایش جریان، اضافه‌بار، اتصال کوتاه و…)، فرکانس حامل قابل تنظیم (۱–۱۶ کیلوهرتز) و دقت بالای کنترل از مشخصه‌های فنی مهم این درایوهاست.
سری AC10 بیشتر برای مصارف عمومی و محیط‌های صنعتی سبک تا متوسط توصیه می‌شود، در حالی که AC310 با کنترل برداری پیشرفته (SVC/FVC) مناسب کاربردهای دقیق صنعتی و موتورهای القایی و سنکرون قدرتمند است.
مشخصات فنی
سری AC10
- کنترل موتورها: کنترل برداری بدون انکودر (Sensorless Vector Control) و کنترل V/F قابل اجراست. انواع موتورهای قفس سنجابی (IM) و سنکرون PM توسط این اینورتر پشتیبانی میگردد. در حالت V/F چهار منحنی ولتاژ-فرکانس (خطی، مربعی، شیب دار، سفارشی) قابل تنظیم است. در سرعت کم، گشتاور راه‌اندازی تا ۱۵۰% گشتاور نامی در ۰.۵ هرتز تأمین می‌شود.
- فرکانس حامل و دقت: فرکانس حامل PWM بین ۱ تا ۱۶ کیلوهرتز قابل تنظیم بوده و به‌صورت بهینه به PWM فضای برداری تبدیل می‌شود. دقت ثبات سرعت در حالت بدون انکودر حدود ±۲% سرعت نامی است.
- ظرفیت اضافه بار: توانایی تحمل ۱۵۰% جریان نامی برای ۱ دقیقه (تا ۱۸۰% برای ۵ ثانیه) را دارد. مد سنگین کار گزینه‌ای است که ظرفیت ۱۵۰% بار نامی را برای 90 ثانیه را نیز دارد.
- حفاظت‌ها: حفاظت‌های داخلی شامل اضافه ولتاژ، افت ولتاژ، اضافه جریان، اتصال کوتاه و اضافه بار می‌شود.
- نویز و فیلترEMC: سطح نویز الکترومغناطیس با استانداردهای CE مطابقت دارد و همراه با فیلتر EMI داخلی ارائه می‌شود.
- خنک‌سازی و IP: خنک‌کننده هوای اجباری (پره فن) با درجه حفاظت IP20 می‌باشد. مطابق دیتاشیت، دمای محیط کار بین ۱۰- تا50 درجه سانتی‌گراد مجاز است.
سری AC310
- کنترل موتورها: AC310 کنترل برداری را برای موتورها ارائه می‌دهد. این سری موتورها قفس سنجابی، سنکرون PM (مغناطیس دائم) و موتورهای با رلاکتانس سنکرون را پشتیبانی می‌کند. در حالت برداری بدون سنسور، قادر است تا نسبت سرعت ۱:۲۰۰ (بار نامی) را کنترل کند و دقت سرعت نیز در حد ±۰.۰۲% می‌باشد. با انتخاب حالت کنترل برداری، گشتاور شروع تا ۲۰۰% گشتاور نامی در فرکانس نزدیک صفر تأمین می‌شود.
- فرکانس حامل و دقت: مشابه AC10، فرکانس حامل ۱ تا ۱۶ کیلوهرتز بوده و پهنای باند کنترل بالایی دارد.
- ظرفیت اضافه بار: ۱۵۰% جریان نامی برای 90 ثانیه در حالت سنگین کار و نیز ۲۰۰% اضافه بار تا ۳ ثانیه را پشتیبانی می‌کند. حالت نرمال تا ۱۵۰% اضافه بار برای ۳ ثانیه امکان‌پذیر است.
- حفاظت‌ها: حفاظت‌های پیشرفته شامل اضافه‌ولتاژ و افت‌ولتاژ، اضافه‌جریان و اتصال کوتاه هستند.
- نویز و فیلتر EMC: این درایو نیز دارای گواهی CE برای استانداردهای EMC و LVD است و گزینه فیلترینگ ورودی (خطی و فرکانسی) قابل افزودن دارد.
- خنک‌سازی و درجه IP: خنک‌کننده با فن داخلی و تبادل هوای اجباری انجام می‌شود؛ درجه حفاظت این سری نیز IP20 می‌باشد. دمای عملیاتی ۱۰- تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد و رطوبت ۵ تا ۹۵% توصیه می‌شود.
پروتکل‌های ارتباطی
AC10: دارای رابط RS-485 داخلی است که پروتکل مدباس RTU را پشتیبانی می‌کند. بنابراین می‌توان از طریق PLC یا کامپیوتر به‌صورت Master/Slave با اینورتر ارتباط برقرار کرد. پورت RS-232 نیز با مبدل قابل استفاده است. به‌طور کلی AC10 تنها امکان ارتباط مدباس و ورودی/خروجی پایه را دارد.
AC310: به‌علاوه مدباس RS-485 (پروتکل مدباس RTU) دارای یک پورت RJ45 برای ارتباط سریال (مثلاً با PC) است. برای شبکه‌های صنعتی، ماژول‌های اختیاری زیر وجود دارد:
- پروفی‌باس DP: با افزودن کارت DP امکان اتصال به شبکه Profibus وجود دارد.
- CANopen: افزودن کارت CANopen و وارد کردن EDS مربوط، کنترل با پروتکل CANopen را فعال می‌کند.
- MODBUS/TCP یا اترنت صنعتی: شرکت ویچی ماژول‌هایی مانند IOT-BMC410 را برای مدباس TCP یا پروتکل‌های اترنت صنعتی ارائه می‌دهد، اما بررسی دقیق‌تر نیاز به مطالعه کاتالوگ ماژول‌ها دارد.
شبکه‌های Fieldbus دیگر: بر اساس نمونه‌های مشابه، می‌توان انتظار پشتیبانی از پروتکل‌هایی مانند EtherNet/IP، Profinet و Modbus-TCP را با کارت‌های توسعه داشت، اگرچه اطلاعات رسمی فعلی عمدتاً به مدباس، پروفی‌باس و CANopen اشاره دارد.
مثال‌های کاربردی
AC10: به‌دلیل قیمت اقتصادی و ابعاد کوچک، برای کاربردهایی مانند فن‌ها، پمپ‌ها، کمپرسورها، کانوایرهای سبک، دستگاه‌های بسته‌بندی کوچک و سیستم‌های عمومی مناسب است. این سری برای موتورهای القایی (IM) طراحی شده اما با وجود کنترل V/F می‌تواند موتورهای سنکرون PM را نیز بدون فیدبک انکودر راه‌اندازی کند. بنا بر نماینده ویچی در ایران، AC10 بیشتر در مصارف سبک تا متوسط کاربرد دارد.
AC310: با توان بالا و کنترل برداری پیشرفته، در کاربردهای صنعتی دقیق‌تر مانند نوار نقاله‌های سنگین، ماشین‌های پرس، جرثقیل، پمپ‌های بزرگ صنعتی، سیستم‌های CNC، تأسیسات آب و فاضلاب، صنایع نفت و گاز و سایر موارد مشابه استفاده می‌شود. این سری برای موتورهای هر دو نوع القایی و مغناطیس دائم (PM) ایده‌آل است و حتی موتورهای رلاکتانس سنکرون را پوشش می‌دهد. معمولاً انکودر (PG) روی محور موتور نصب می‌شود تا دقت کنترل سرعت و گشتاور افزایش یابد. ولتاژ گسترده و محدوده توان بالای AC310 آن را برای کاربردهای صنعتی سنگین و نیازمند راندمان بالا مناسب می‌کند.
