درایو زیمنس یا اینورتر زیمنس، دستگاهی الکترونیکی است که با کنترل هوشمند فرکانس و ولتاژ اعمالی به موتورهای الکتریکی، امکان تنظیم سرعت، گشتاور و حتی جهت چرخش موتور را فراهم می نماید. این ویژگی درایوهای زیمنس باعث می شود تا صنایع بتوانند فرآیندهای تولید را با دقت و انعطاف بالا مدیریت نمایند و انرژی را متناسب با نیازهای واقعی خود مصرف کنند.
در دنیای امروز مصرف انرژی و بهره وری صنعتی از مهم ترین دغدغه های صنایع بزرگ و کوچک به شمار میرود. به همین دلیل استفاده از فناوری های کنترل و مدیریت انرژی نیز بیش از پیش اهمیت پیدا کرده اند. در این میان درایوهای زیمنس به عنوان یکی از پیشرفته ترین ابزارهای کنترل و صرفه جویی انرژی در صنایع شناخته می شود. شرکت زیمنس، به عنوان یکی از تولیدکنندگان پیشرو در حوزه اتوماسیون صنعتی و برق، با ارائه خانواده ای متنوع و پیشرفته از درایوها، نقش مهمی را در بهبود راندمان انرژی، کاهش هزینه های عملیاتی و افزایش عمر تجهیزات صنعتی ایفا می کند. در این مقاله قصد داریم که به بررسی کامل درایوهای زیمنس و فناوری های به کار رفته در اینورترهای زیمنس بپردازیم.
درایو زیمنس چیست و چرا در صنعت اهمیت دارد؟
درایو زیمنس یا اینورتر زیمنس، دستگاهی الکترونیکی است که با کنترل هوشمند فرکانس و ولتاژ اعمالی به موتورهای الکتریکی، امکان تنظیم سرعت، گشتاور و حتی جهت چرخش موتور را فراهم می نماید. این ویژگی درایوهای زیمنس باعث می شود تا صنایع بتوانند فرآیندهای تولید را با دقت و انعطاف بالا مدیریت نمایند و انرژی را متناسب با نیازهای واقعی خود مصرف کنند.
شرکت زیمنس با داشتن سابقه ای طولانی در حوزه تولید تجهیزات الکتریکی، یکی از پیشگامان جهانی در حوزه تولید درایور و اینورتر است. با توجه به کیفیت ساخت بالای تجهیزات تولیدی زیمنس، قابلیت اطمینان، سازگاری کامل با سیستم های اتوماسیون و امکانات نرم افزاری گسترده، این تجهیزات در پروژه های صنعتی بزرگ سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد. از درایوهای زیمنس نه تنها برای کنترل سرعت و حرکت موتورهای الکتریکی، بلکه برای پیاده سازی راهکارهای هوشمند انرژی و کاهش آلاینده ها نیز استفاده می شود.
ساختار و فناوری های پیشرفته درایو زیمنس
درایوهای زیمنس به طور معمول از اجزای زیر تشکیل می شوند:
- یکسوکننده (Rectifier) : تبدیل برق متناوب به جریان مستقیم
- باس DC (DC Bus): ذخیره سازی و تثبیت انرژی
- اینورتر (Inverter) : تبدیل مجدد DC به AC با فرکانس و ولتاژ قابل تنظیم
- کنترلر و واحد پردازش: مغز سیستم که فرمان های کنترلی را بر اساس داده های ورودی سنسورها، PLC و … صادر می کند.
- رابط کاربری (HMI): پنل کنترل یا نرم افزار جهت تنظیم و مانیتورینگ
در اینورترهای زیمنس از فناوری های نوآورانه ای نیز استفاده می شود. برخی از این فناوری ها به شرح زیر هستند:
- کنترل برداری (Vector Control): کنترل دقیق گشتاور و سرعت حتی در بارهای متغیر یا دینامیکی
- حلقه بسته (Closed Loop): دریافت بازخورد از سنسورها و انکودرها برای تنظیم دقیق موتور
- افزایش راندمان با PWM پیشرفته: کاهش تلفات حرارتی و افزایش راندمان تبدیل انرژی
- امکانات حفاظتی هوشمند: تشخیص اضافه بار، اضافه دما، اتصال کوتاه و قطع اتوماتیک
- ارتباطات صنعتی پیشرفته: پشتیبانی از پروتکل های Profibus، Profinet، EtherNet/IP، Modbus و …
- یکپارچگی با سیستم های مدیریت انرژی و هوشمندسازی خطوط
انواع درایو زیمنس و ویژگی های تخصصی آن ها
شرکت زیمنس انواع مختلفی از درایوها را با ویژگی ها و کاربردهای مختلف برای نیازهای متفاوت کاربران تولید می کند. مهم ترین این درایوها شامل سری های زیر هستند:
درایوهای سری SINAMICS
این سری از درایوهای زیمنس دارای مدل های زیرمجموعه متنوعی است که هر کدام از آن ها پاسخگوی نیازهای طیف وسیعی از صنایع هستند. برخی از انواع رایج این سری از درایوهای زیمنس شامل موارد زیر می باشند:
- SINAMICS V20: ساده، اقتصادی، مناسب کاربردهای عمومی؛ راه اندازی سریع و برنامه ریزی آسان
- SINAMICS G120: ماژولار، با قابلیت های گسترده در حفاظت و ارتباط، مناسب صنایع سنگین و متوسط
- SINAMICS S120: پیشرفته و انعطاف پذیر، مخصوص ماشین سازی، خطوط تولید سرعت بالا و سیستم های دقیق حرکت
- SINAMICS G150، G130 : مخصوص کاربردهای قدرت بالا، پمپ ها و کمپرسورهای عظیم
درایو زیمنس سری MICROMASTER
سری قدیمی تر اما پرفروش زیمنس که هنوز در بسیاری از صنایع فعال است. مدل هایی چون MICROMASTER 420 و 440 همچنان برای کاربردهای سبک مناسب هستند.
درایوهای سروو (Servo Drives)
زیمنس برای کنترل موقعیت و حرکت دقیق، سروو زیمنس درایوهای قدرتمندی را ارائه می دهد که در خطوط رباتیک، CNC، ماشین ابزار و تجهیزات دقیق استفاده می شوند.
کاربردهای کلیدی درایو زیمنس در صنایع مختلف
درایوهای زیمنس در بیشتر صنایع یکی از اجزای کلیدی هستند. در صنایع غذایی و دارویی از درایوهای زیمنس برای کنترل دقیق سرعت خطوط بسته بندی و فرآوری استفاده می شود. این درایوها در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی برای کنترل پمپ ها، فن ها، کمپرسورها و مبدل ها کاربرد دارد. در معادن این درایوها برای کنترل جرثقیل ها، پمپ های زهکشی و تهیه تونل ها مورد استفاده قرار می گیرد.
درایوهای زیمنس در صنعت آب و فاضلاب برای مدیریت پمپ های انتقال آب، کنترل فشار و دبی، جلوگیری از هدررفت استفاده می شود. درایوهای زیمنس در صنعت فولاد و سیمان برای کنترل نوار نقاله ها، آسیاب ها و فن های غول پیکر کاربرد دارند. در ساختمان های هوشمند نیز از درایوهای زیمنس برای مدیریت تهویه مطبوع، آسانسورها و سیستم های گرمایشی استفاده می شود.
تاثیر درایو زیمنس بر افزایش بازده مصرف انرژی
با استفاده از درایوهای زیمنس موتورهای الکتریکی تنها به اندازه نیاز واقعی کار می کنند. به طور مثال در پمپ ها و فن ها کاهش سرعت موتور به میزان کم می تواند مصرف انرژی را به میزان بسیار بیشتری کاهش دهد.
طبق آمارها، استفاده از اینورترهای زیمنس می تواند باعث کاهش ۳۰ الی ۵۰ درصدی مصرف برق موتور شود. در بسیاری از صنایع نیز هزینه برق مصرفی بر اساس پیک بار محاسبه می گردد. راه اندازی نرم و کنترل سرعت با درایوهای زیمنس، از ایجاد پیک بار ناگهانی جلوگیری کرده و هزینه های انرژی و جریمه های مربوط به پیک بار را به حداقل می رساند.
درایو زیمنس با امکان دریافت بازخورد از سنسورها و ارتباط با PLC، موتور را در بهینه ترین نقطه عملکردی قرار می دهد و از اتلاف انرژی در زمان های بی باری یا بار جزیی جلوگیری می نماید. استارت نرم، کاهش شوک های الکتریکی و مکانیکی و مانیتورینگ لحظه ای موتور، باعث کاهش استهلاک، افزایش عمر موتور و کاهش خرابی های اضطراری می شود.
نقش درایو زیمنس در اتوماسیون صنعتی و هوشمندسازی کارخانه ها
شرکت با ارائه درایوهایی که به راحتی با سیستم های اتوماسیون مانند PLC یکپارچه می شوند، امکان مدیریت هوشمند کل خط تولید را فراهم کرده است. درایوهای زیمنس به عنوان بخشی از اتوماسیون صنعتی، داده های مربوط به میزان مصرف انرژی و عملکرد موتور را به سیستم های مرکزی منتقل می کنند. از این داده ها برای بهینه سازی مصرف انرژی، برنامه ریزی برای تعمیرات و نگهداری دوره ای و تحلیل داده های عملیاتی استفاده می شود.
نکات فنی مهم در انتخاب و راه اندازی درایو زیمنس
در هنگام انتخاب درایو زیمنس باید دقت نمایید که توان و ولتاژ درایو با موتور و بار مطابقت داشته باشد. شرایط محیطی مانند دمای هوا، گرد و غبار، رطوبت و … را در هنگام کار درایو در نظر بگیرید. سپس باید پروتکل ارتباطی مناسب با سیستم اتوماسیون کارخانه را انتخاب کنید. بررسی کنید که آیا به امکانات حفاظتی خاص مانند ترمز مکانیکی یا فیلتر EMC نیاز دارید. برای خرید درایو زیمنس بهتر است به نمایندگی های معتبر زیمنس مراجعه نمایید تا ضمن بهره گیری از مشاوره فنی بتوانید به خدمات پس از فروش، قطعات یدکی و پشتیبانی فنی نیز دسترسی داشته باشید. نصب صحیح درایو زیمنس، رعایت فاصله ها و تهویه مناسب، اتصال ارت استاندارد و به روزرسانی نرم افزار از دیگر نکات کلیدی برای افزایش عمر و کارایی درایو است.
مزایای رقابتی اینورترهای زیمنس نسبت به برندهای دیگر
اینورترهای زیمنس نسبت به اینورترهای دیگر دارای امکانات نرم افزاری پیشرفته و محیط برنامه نویسی یکپارچه (TIA Portal) می باشد. این اینورترها دارای قابلیت اطمینان بالا و عملکرد پایدار در محیط های صنعتی سخت هستند. این تجهیزات الکتریکی با استاندارهای جهانی سازگار هستند و امکان استفاده در پروژه های بین المللی را دارند. این اینورترها امکان مدیریت پیشرفته انرژی و مانیتورینگ لحظه ای را فراهم کرده اند.
راهکارهای نگهداری و افزایش طول عمر درایو زیمنس در صنعت
برای افزایش طول عمر درایوهای زیمنس باید بازرسی دوره ای و تمیزکاری فن ها و فیلترها را در برنامه کاری خود قرار دهید. اتصالات الکتریکی و ارت را نیز به طور منظم بررسی نمایید. نرم افزارها و پارامترهای حفاظتی باید به صورت منظم آپدیت شوند. تهویه، دما و رطوبت محیط نصب درایور را به طور منظم بررسی نمایید. آموزش پرسنل را در اولویت کاری خود قرار دهید و درباره پیام های خطا و رفع اولیه ایرادات به آن ها آموزش دهید.
سخن پایانی
درایوهای زیمنس، با تکیه بر فناوری های روز دنیا، امکانات کنترلی پیشرفته، کیفیت ساخت عالی و سهولت یکپارچه سازی با سیستم های اتوماسیون، به عنوان بهترین راهکار برای افزایش بازده مصرف انرژی و کاهش هزینه های عملیاتی در صنایع مختلف شناخته می شوند. استفاده از اینورترهای زیمنس نه تنها موجب صرفه جویی قابل توجه در مصرف برق و هزینه می شود، بلکه کیفیت فرآیند، عمر تجهیزات و ایمنی را بهبود می بخشد.
معرفی اتوماسیون فرسان
ما در اتوماسیون فرسان نمایندگی زیمنس سعی کردیم مقاله ای جامع و کامل در ارتباط با اتوماسیون صنعتی تهیه کنیم. گروه فنی و مهندسی اتوماسیون فرسان تامین کننده، مجری و مشاور پروژه های اتوماسیون صنعتی زیمنس فعالیت خود را از سال 1394 با تهیه و نگهداری پیوسته مجموعه وسیعی از تجهیزات به همراه ارائه خدمات فنی مناسب و به روز شروع کرده و در تلاش است برای سهولت در انتخاب تجهیزات، مشخصات و اطلاعات فنی آن ها را دسته بندی کرده تا مراجعین محترم به وب سایت اتوماسیون فرسان برای انتخاب قطعات به راحتی هر چه بیشتر به تجهیزات اتوماسیون زیمنس مانند کنتاکتور زیمنس ، کلید حرارتی زیمنس ، کلید اتوماتیک زیمنس ، کلید مینیاتوری زیمنس ، سافت استارتر زیمنس ، plc زیمنس ، لوگو زیمنس و … دسترسی پیدا کنند. همچنین می توانید قیمت کنتاکتور زیمنس، قیمت plc زیمنس، قیمت درایو زیمنس را چه به صورت عمده چه به صورت تکی فقط با یک تماس با شماره های 02136348203 – 02136613601 از کارشناسان فنی اتوماسیون فرسان استعلام بگیرید.
