یکپارچه سازی الف درایو فرکانس متغیر (VFD) با یک موتور ضد انفجار تحول قابل توجهی در راندمان عملیاتی و کنترل در محیط های خطرناک ایجاد می کند. مزیت اصلی در کنترل دقیق سرعت آن نهفته است که به موتورها اجازه می دهد دقیقاً با سرعت مورد نیاز برای یک فرآیند خاص کار کنند نه به طور مداوم در ظرفیت کامل. این عملیات هدفمند منجر به صرفه جویی قابل توجهی در انرژی می شود، زیرا مصرف برق یک موتور به طور مستقیم با مکعب سرعت آن متناسب است. علاوه بر این، VFD ها قابلیت شروع نرم را فراهم می کنند و به تدریج موتور را به سرعت کار خود افزایش می دهند. این جریان هجومی زیاد مرتبط با راهاندازی مستقیم را حذف میکند، که فشار مکانیکی روی شفت موتور، یاتاقانها و تجهیزات متصل را کاهش میدهد. با به حداقل رساندن تنش الکتریکی و مکانیکی، VFD مستقیماً به افزایش طول عمر عملیاتی موتور ضد انفجار کمک می کند، زمان خرابی و هزینه های تعمیر و نگهداری را در کاربردهای حیاتی که قابلیت اطمینان غیرقابل مذاکره است، کاهش می دهد.
انتخاب یک VFD مناسب برای یک موتور ضد انفجار نیاز به رویکردی دقیق دارد که فراتر از تطبیق صرف رتبهبندیهای اسب بخار است. مشخصات الکتریکی موتور باید به طور کامل مورد ارزیابی قرار گیرد، از جمله جریان بار کامل، ضریب سرویس و کلاس عایق، تا اطمینان حاصل شود که VFD می تواند بار مورد انتظار را بدون کاهش کاهش دهد. محیطی که خود VFD در آن قرار خواهد گرفت به همان اندازه حیاتی است. در حالی که موتور برای مناطق خطرناک طراحی شده است، VFD باید در یک منطقه امن یا در یک محفظه مناسب برای محیط اطراف نصب شود. انتخاب یک VFD که به طور خاص برای استفاده با موتورها در اتمسفرهای بالقوه انفجاری طراحی یا تأیید شده باشد، ضروری است، زیرا باید پدیدههایی مانند جریان یاتاقان و ولتاژ شفت را که میتواند با سوئیچینگ فرکانس بالا درایو تشدید شود، کاهش دهد. درایو همچنین باید دارای فیلتر پیشرفته باشد تا یک شکل موج خروجی تمیز و سینوسی ایجاد کند و اعوجاج هارمونیک را به حداقل برساند که می تواند منجر به گرم شدن بیش از حد موتور و خرابی زودرس عایق شود.
اتصال بین یک VFD و یک موتور ضد انفجار آسیبپذیری است که توجه تخصصی را میطلبد و انتخاب کابل یک عامل ایمنی مهم است. کابل های موتور استاندارد برای این کاربرد مناسب نیستند به دلیل ولتاژ بالا و پدیده موج بازتابی که توسط ترانزیستورهای سوئیچینگ سریع VFD ایجاد می شود. استفاده از کابل های متقارن و محافظ VFD که به طور خاص برای کار اینورتر درجه بندی شده اند، ضروری است. این کابلها با یک محافظ قوی، اغلب ترکیبی از فویل و نوار ساخته شدهاند، که به طور موثری حاوی تداخل الکترومغناطیسی (EMI) تولید شده توسط درایو است که از اختلال در سایر لوازم الکترونیکی حساس جلوگیری میکند. هادی های متقارن زمین تضمین می کنند که هر جریان یاتاقانی به طور ایمن از یاتاقان های موتور منحرف می شود و آنها را از آسیب ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) محافظت می کند. روشهای مناسب اتصال زمین، از جمله زمینکردن محافظ در VFD و انتهای موتور، برای حفظ یکپارچگی و ایمنی سیستم غیرقابل مذاکره است.
مرحله نصب جایی است که برنامه ریزی نظری با کاربرد عملی روبرو می شود و پیروی از دستورالعمل های دقیق برای یک سیستم ایمن و قابل اعتماد بسیار مهم است. یک قانون اساسی این است که هرگز VFD را در داخل منطقه خطرناک قرار ندهید. درایو باید در مکانی امن، تمیز و دارای تهویه مناسب نصب شود تا از عملکرد صحیح سیستم های خنک کننده و حفاظتی خود اطمینان حاصل شود. پایانه های موتور و نقاط ورودی کابل باید به دقت مطابق با استانداردهای گواهی ضد انفجار مهر و موم شوند تا یکپارچگی محفظه موتور حفظ شود و از ورود گازهای قابل اشتعال یا گرد و غبار جلوگیری شود. در طول راه اندازی، برنامه ریزی پارامترها در VFD باید با دقت اجرا شود و اطلاعات دقیق پلاک موتور را وارد کند تا کنترل تطبیقی و ویژگی های حفاظتی درایو فعال شود. همچنین تنظیم رمپهای شتاب و کاهش سرعت مناسب، پیکربندی تنظیمات حفاظت اضافه بار که به ظرفیت حرارتی موتور احترام میگذارد، و فعال کردن عملکردهای ترمز مورد نیاز برای اطمینان از توقف کنترلشده، بسیار مهم است.
یک رژیم نگهداری پیشگیرانه و سیستماتیک، کلید به حداکثر رساندن عمر مفید و قابلیت اطمینان یک ترکیب موتور VFD و ضد انفجار است. بازرسی حرارتی منظم با استفاده از دوربینهای مادون قرمز میتواند نقاط داغ را در جعبههای اتصال موتور و انتهای کابلها قبل از اینکه منجر به خرابی فاجعهبار شود، شناسایی کند. بررسی های دوره ای مقاومت عایق کابل برای تشخیص هرگونه تخریب ناشی از تنش شکل موج خروجی VFD ضروری است. پرسنل تعمیر و نگهداری باید به طور مداوم پره های خنک کننده موتور را کنترل و تمیز کنند، زیرا عملکرد VFD در سرعت های پایین می تواند اثر خود خنک کننده را کاهش دهد و منجر به گرم شدن بیش از حد شود. از منظر عیبیابی، VFDهای مدرن اطلاعات تشخیصی ارزشمندی را از طریق گزارشهای خطا و دادههای عملیاتی خود ارائه میدهند. مسائل متداول مانند خطاهای جریان اضافه را می توان اغلب در اتصال مکانیکی یا زمان شتاب نادرست ردیابی کرد، در حالی که خطاهای زمین ممکن است نشان دهنده خرابی عایق در کابل یا سیم پیچ موتور باشد که نیاز به بررسی فوری دارد.