Why do We need to control the Motor Using VFD?

    ဒီ Post မှာကတော့ တချို့ စက်ရုံတွေမှာသုံးနေတဲ့ Electric Motor Pump Conveyor တွေကို VFD နဲ့ Control လုပ်ရတာ ဘာကြောင့်လည်းဆိုတဲ့သဘောတရားကို ရေးထားတာပါ။ 

    ကျွန်တော်တို့ဟာ Speed နဲ့ Torque ကို Control လုပ်ဖို့အတွက် DRIVE လို့ခေါ်တဲ့ ပစ္စည်းကိုသုံးတယ်။ 

    AC Drive ဟာ AC Motor ကို Control လုပ်တာပါ။ သူ့ကို Variable Frequency Drive သို့မဟုတ် Variable Speed Drive သို့မဟုတ် Adjustable Speed Drive သို့မဟုတ် Inverter Drive လို့လည်းခေါ်ပါတယ်။

    DC Drive ဟာ DC Motor ကို Control လုပ်တာပါ။ DC motor ဟာ Armature Voltage နဲ့ တိုက်ရိုက်အချိုးကျသလို Motor Flux နဲ့ ပြောင်းပြန်အချိုးကျပါတယ်။

    အရင်ဦးဆုံး ဒီအကြောင်းတွေကို မစခင်မှာ VFD အကြောင်းကို အရင်ကြည့်ရအောင်။

    VFD ( Variable Frequency Drive ) ဆိုတာဟာ Electric Motor တွေကို Control လုပ်ပေးတဲ့ Controller Type တစ်ခုပါ။ Motor ရဲ့ Speed ကို Control လုပ်ဖို့အတွက် VFD ဟာ Frequency နဲ့ Voltage အတိုးအလျော့တွေကို Varying လုပ်ပေးပါတယ်။

    ဒါကြောင့်မလို့ Frequency ဟာ Motor ရဲ့ Speed နဲ့ တိုက်ရိုက်အချိုးကျနေပါတယ်။

    တချို့ လုပ်ဆောင်ချက်တွေမှာဆိုရင်, Electric Motor တွေနဲ့ အလုပ်လုပ်ရင် သူတို့ရဲ့ သတ်မှတ်ထားတဲ့ Maximum Speed ကို Run ဖို့အတွက် မလိုအပ်တဲ့နေရာတွေရှိပါတယ်။ ဥပမာ ကျွန်တော်သွားဖူးတဲ့ ဆန်စက်မှာဆိုရင် Motor Speed က သူတို့သတ်မှတ်ထားတာထက် များလာတာ သို့မဟုတ် နည်းသွားတာဆိုရင် Final Product ဖြစ်တဲ့ ဆန်ရဲ့ အရည်အသွေးဟာ တော်တော်ကို ကျဆင်းသွားပါတယ်။ ဒါကြောင့်မလို့ ကျွန်တော်တို့ဟာ Motor ကို မတူညီတဲ့ Speed နှုန်းထားနဲ့ Run ဖို့လိုအပ်လာပါပြီ။ VFD ဟာ သတ်မှတ်ထားတဲ့ Motor ရဲ့ Speed ကို အတိုးအလျော့ လုပ်ဖို့အတွက်အသုံးပြုလာတာပါ။

    Motor တွေအကုန်လုံးဟာ Electricity နဲ့ အလုပ်လုပ်ကြတာပါ။ Motor တွေက Electricity ကိုယူတယ်။ ပြီးရင် သူတို့တွေက ကျွန်တော်တို့ကို စက်ရုံတွေမှာအသုံးပြုဖို့အတွက် Torque နဲ့ Speed ကိုပေးတယ်။ တစ်နည်းပြောရရင် Energy Conversion သဘောလိုပါပဲ။

    ကျွန်တော်တို့ဟာ စက်ရုံရဲ့ လိုအပ်ချက်နဲ့အညီ Speed နဲ့ Torque ကို ထိန်းသိမ်းရပါမယ်။ ကျွန်တော်အခုနက ဆန်ကိစ္စနဲ့ ဥပမာပေးခဲ့သလိုပါပဲ, အကယ်၍ Motor ရဲ့ Speed ဟာ သတ်မှတ်ထားတာထက် နည်းတာ သို့မဟုတ် များလာတာဆိုရင် မမျှော်လင့်ထားတဲ့ ပြသာနာတွေကိုဖြစ်လာစေပါတယ်။ ဒါကြောင့် VFD Motor ရဲ့ Speed ကို Vary လုပ်ဖို့လိုလာပါတယ်။ Motor ရဲ့ Speed ကို Load နဲ့ အချိုးကျကျ Proportional လုပ်ပြီး သတ်မှတ်ထားတဲ့ Preset Limit အတွင်းမှာ Control လုပ်ရပါတယ်။ ဒါကြောင့် Load တိုးလာရင် Motor ရဲ့ Speed က လျော့နည်းသွားပေမယ့် သူ့ရဲ့ Speed Variation ဟာ ကြိုတင်သတ်မှတ်ထားတဲ့ တန်ဖိုးအတွင်းမှာပဲရှိနေမှာပါ။

Motion Control Using VFD Drives

   သကြားစက်ရုံမှာရှိတဲ့ Process တွေကို စဥ်းစားကြည့်ရအောင်။ သကြားစက်ရုံထဲမှာ Mill ရဲ့ Speed ဟာ Mill ရဲ့ Load ပေါ်မူတည်ပြီးတော့ Control လုပ်ပါတယ်။ 

    ဒီမှာတော့ 3 Phase Induction Motor ကိုသုံးပါတယ်။ ဘာလို့လည်းဆိုရင်, 3 Phase Induction Motor ဟာ အားကောင်းပြီးတော့ Low Maintenance. 3 Phase Induction Motor ရဲ့ Direction နဲ့ Speed ကို VFD ကနေတစ်ဆင့် SCADA နဲ့ PLC ကနေ Mornitoring လုပ်ပြီးတော့ ထိန်းချုပ်ပါတယ်။ 

    Industry တိုင်းမှာ သူတို့ရဲ့ သတ်မှတ်ထားတဲ့ Final Product ကိုထုတ်လုပ်နိုင်ဖို့အတွက် အဆင့်တွေအများကြီးရှိပါတယ်။

    ဒီနေရာမှာ ဥပမာအနေနဲ့ သကြားစက်ရုံမှာရှိတဲ့ ကြံရည် ရဲ့ Flow ကို ဥပမာအနေနဲ့ပြောပြပါမယ်။

    ကြံရည် ကို Storage ကနေ တင်ဖို့အတွက် လိုအပ်တဲ့ သတ်မှတ်ချက်များနဲ့အညီ Pump နဲ့ Motor ကိုလိုအပ်ပါတယ်။ ဒီနေရာမှာ ကြံရည်ရဲ့ Flow ကို 3 Phase Induction Motor ကို ထိန်းချုပ်ထားတဲ့ VFD ကပဲ သူရဲ့ Flow Rate ကို Control လုပ်ပေးသွားမှာပါ။

    ကျွန်တော်က ကြံရည်ရဲ့ Flow Rate ကို တစ်နေရာကနေတစ်နေရာဖြတ်ဖို့အတွက် Control လုပ်ဖို့ကလိုလာပါတယ်။ VFD ဟာ Operator ကနေ သတ်မှတ်ထားတဲ့ Set  Point တွေနဲ့အညီ အတိုးအလျော့ကိုလုပ်ပေးပါတယ်။

    ကြံရည်ရဲ့ Flow Rate ကိုထိန်းချုပ်ဖို့အတွက် Motor Pump ရဲ့ Capacity ဟာ 500m^3/hr သို့မဟုတ်  တစ်နာရီ တန် ၅၀၀ လောက်မောင်းလို့ရတဲ့ Motor ဆိုပါတော့။  အကယ်၍ VFD မပါပဲနဲ့ Pump ကို တိုက်ရိုက်ကြီးမောင်းနေရင် 500^3/hr နှုန်း Full Speed နဲ့လည်နေမှာပါ။ ဒါကြောင့် VFD နဲ့ Control လုပ်ပါတယ်။ Motor Pump ရဲ့ သတ်မှတ်ထားတဲ့အများဆုံး Speed က 1200 RPM ပါ။ အောက်မှာ ဇယားနဲ့ RPM အလိုက် Flow Rate အပြောင်းအလဲကို ပြထားပါတယ်။

 Reference: Shiva Kumar ( Instrumentationtools )