کابل مخصوص VFD متناسب با روش کارکرد دستگاههای Variable Frequency Drive طراحی میشود و ارتباط میان آنها را با الکتروموتورها برقرار میسازد.
همانطور که میدانید، VFD ها به عنوان یک دستگاه کنترل کننده موتورهای الکتریکی در صنایع به کار میروند. این تجهیزات با تغییر در فرکانس و ولتاژ ورودی موتورهای AC سه فاز، به حرکت در آمدن یا نحوه کار آنها را کنترل خواهند کرد. مثلاً میدانیم که میان فرکانس و سرعت گردش این موتورها رابطه مستقیمی وجود دارد؛ بنابراین میتوان با کاهش فرکانس، در صورت نیاز آنها را با سرعتی کمتر از سرعت نامی به کار گرفت. همچنین با تغییر همزمان فرکانس و ولتاژ، میتوان روش کار موتور یا گشتاورش را با بار قرار گرفته بر محور آن تطبیق داد.
درایوهای فرکانس متغیر میتوانند سبب کاهش مصرف انرژی، افزایش تولید از طریق کنترل دقیقتر فرآیند آن، افزایش عمر مفید تجهیزات و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری شوند. حال ببینیم کابلی که این درایو را به موتور وصل میکند باید دارای چه مشخصاتی باشد.
ویژگیهای کابل مخصوص VFD
در دانش و تجربه مهندسی، کابلهای متعددی با نقاط اشتراک و تمایز به عنوان کابل VFD طراحی و تولید میشوند. آنچه که در این میان مهم و ثابت است، وجود کابلیست که مانع انتشار نویز و انعکاس ولتاژ شود تا تداخل، اشکال در کار و خرابی زودرس دستگاه VFD و دیگر تجهیزات و کابلهای کنترلی مجاور به وجود نیاید. بنابراین، سازگاری الکترومغناطیسی یا به اختصار EMC و فراهم نمودن مسیری کم امپدانس برای سیگنالهای برگشتی، شاخصه های مهم در این کابلها هستند.
از دیگر نقاط اشتراک در مشخصات کابلهای درایو فرکانس متغیر، میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- بیشتر با رسانای افشان مسی تولید میشوند.
- دارای شیلد هستند که معمولاً متشکل از یک فویل آلومینیومی و یک بافت از مس قلع اندود با پوشش بالا است.
این کابلها از نظر تعداد رشته یکی از سه حالت رایج زیر خواهند بود:
- 6 رشته شامل سه فاز و سه ارت
- 4 رشته دربردارنده سه فاز و یک ارت
- 6 رشته شامل سه فاز، یک ارت و دو رشته کنترلی
در نوع نخست با ولتاژ نامی 0.6/1 کیلو ولت که از فراوانی تولید و تقاضای بیشتری در کشورهای مختلف برخوردار است، رشته های قدرت از سطح مقطع 1.5 تا 240 میلیمتر مربع و سه رشته ارت عایق شده از سایز 0.25 تا 50 میلیمتر مربع قابل انتخاب هستند.
برای ساخت بخشهای عایق و روکش کابل مخصوص VFD نیز از مواد زیر استفاده میگردد:
- عایق: PP، PE یا آمیزه ویژه XLPE
- روکش: آمیزه PVC با ویژگی Flame Retardant
از این کابلها در کاربریهای گوناگون مانند صنایع نفت و گاز، کاغذ سازی، صنایع شیمیایی، اتوماسیون، پمپهای صنعتی و سیستمهای تهویه مطبوع استفاده میشود.
راهنمای محاسبه سایز کابل وی اف دی
برای انتخاب سطح مقطع کابل VFD به توان نامی، ولتاژ کار موتور و جریان بار کامل (FLC) توجه میشود. مطابق استاندارد NEC، مقدار آمپر در نظر گرفته شده برای انتخاب سایز کابل موتور بایستی 125% FLC باشد. به یک مثال توجه بفرمایید:
- توان نامی الکترو موتور سه فاز: 50 HP
- ولتاژ نامی شبکه سه فاز: 400 ولت
- ضریب قدرت: 0.89
- راندمان موتور: 89%
- جریان بار کامل محاسبه شده: 68 آمپر
- 1.25 برابر جریان بار کامل: 85 آمپر
- سطح مقطع مناسب کابل برای نصب در هوای 30+ سانتیگراد: 25 mm²
با این حساب، کابل وی اف دی افشان مسی شیلددار دارای 3 رشته قدرت و سه رشته ارت، سایز (4×3)+(25×3) میلیمتر مربع میتواند برای این کاربرد انتخاب گردد. توجه به این نکته حائز اهمیت است که در انتخاب سایز کابل، اگر فاصله میان VFD و موتور زیاد باشد، بایستی افت ولتاژ نیز در نظر گرفته شود.