چوک یا راکتورهای خط معمولاً در نواحی ورودی و خروجی تأسیسات درایو کنترل دور استفاده می‌شوند. هدف استفاده از چوک در هر دو ناحیه ارائه مزایای مختلف و اطمینان از عملکرد مطمئن و کارآمد سیستم درایو می‌باشد. در این مقاله ابتدا به معرفی چوک ورودی و خروجی می‌پردازیم و سپس علت استفاده چوک‌ها در هر دو ناحیه ورودی و خروجی را مورد بررسی قرار خواهیم داد.
چوک یک اندوکتانس است که به مدار ورودی یا خروجی درایو کنترل دور متصل می‌شود. آنها قطعه‌ای است که با عبور جریان از آن یک میدان مغناطیسی تشکیل می‌دهد و هنگامی که جریان افزایش می‌یابد، افزایش جریان را با تولید ولتاژ یا emf در مقابل آن محدود می‌کند. این کار از درایو در برابر ضربه‌های ناخواسته، گذرا و هارمونیک‌ها محافظت می‌کند. چوک در قسمت ورودی و خروجی درایو کنترل دور استفاده می‌شود.
هنگامی که یک چوک در سمت ورودی استفاده می‌شود، به آن راکتور خطی (چوک ورودی) و هنگامی که در سمت خروجی استفاده می‌شود، راکتور بار (چوک خروجی) نامیده می‌شود.
همیشه شکل موج‌های جریان سیسنوسی نیستند. زمانی که شکل موج جریان سینوسی نباشد هارمونیک دارد. هارمونیک‌ها یک اعوجاج جریان بزرگ هستند.اگر معادله اولیه یک سلف را در نظر بگیرید خواهید داشت:
V = L (di/dt)
در اینجا V ولتاژ، L اندوکتانس راکتور و (di/dt) نرخ تغییر جریان است.
با افزایش نرخ تغییر جریان، ولتاژ نیز متناسب با اندوکتانس افزایش می‌یابد. اما، این ولتاژ القایی دارای قطبیت مخالف با ولتاژ اعمال شده است. این به طور خودکار نرخ تغییر جریان را کاهش می‌دهد و جریان اعمال شده را محدود می‌کند.
یک نظریه دیگر را می‌توان در اینجا برای سمت خروجی درایو کنترل دور درک کرد. از آنجایی که درایوها فرکانس سوئیچینگ بالایی در خروجی تولید می‌کنند، گاهی اوقات تغییرات شدید در خروجی‌های ولتاژ منعکس می‌شود. این افزایش ولتاژ می‌تواند به مدار موتور آسیب برساند یا حتی خود درایو را گرم کند. این را می‌توان با استفاده از چوک خروجی کاهش داد. شکل موج تثبیت شده به طور غیرمستقیم جریان و ولتاژ خروجی محدودی را برای موتور فراهم می‌کند. چوک خروجی زمانی استفاده می‌شود که فاصله بین موتور و درایو بسیار زیاد باشد. عمدتاً بالای ۱۰۰ الی ۱۵۰ متر. به دلیل مسافت طولانی، پیک ولتاژ بیشتر تقویت می‌شود و این می‌تواند تا حد زیادی بر مدار تأثیر بگذارد.
چوک‌ها نقش بسیار مهمی در محافظت از IGBT های درایو در برابر آسیب یا گرمای بیش از حد ایفا می‌کنند. این دستگاه بیشتر زمانی استفاده می‌شود که چندین درایو به صورت موازی و نزدیک به هم متصل شوند. یا منبع تغذیه خط نامتعادل یا تا حد زیادی متغیر است و غیره. اما یک درایو با کیفیت معمولا دارای این چوک‌ها به صورت داخلی می‌باشند و نیاز به چوک خارجی را به طور کامل رفع می‌کنند و فقط در زمانی که فاصله موتور تا درایو بسیار زیاد باشد باید از چوک خروجی در خروجی درایو استفاده شود.
مزایای چوک ورودی
کاهش هارمونیک
درایوها به دلیل ماهیت غیرخطی فرآیند تبدیل توان خود، جریان‌های هارمونیک تولید می‌کنند. این هارمونیک‌ها می‌توانند باعث اعوجاج ولتاژ شوند که منجر به کاهش کیفیت توان و مشکلات احتمالی برای تجهیزات متصل می‌شود. یک چوک ورودی برای محدود کردن جریان‌های هارمونیک، کاهش تاثیر بر منبع تغذیه و بهبود عملکرد کلی سیستم استفاده می‌شود که درایوهای با کیفیت دارای این چوک به صورت داخلی می‌باشند.
حفاظت از افزایش ولتاژ
چوک های ورودی از درایو در برابر افزایش ولتاژ یا تغییرات گذرا که می‌تواند در منبع تغذیه رخ دهد محافظت می‌کند. این اختلالات ولتاژ می تواند به درایو آسیب برساند یا بر عملکرد آن تأثیر بگذارد. آن به عنوان یک فیلتر عمل می‌کند و ولتاژهای فرکانس بالا را کاهش می‌دهد و در برابر حوادث گذرا محافظت می‌کند.
محدودیت جریان هجومی
چوک‌های ورودی به محدود کردن جریان هجومی در هنگام راه اندازی درایو با کاهش سرعت افزایش جریان کمک می‌کنند. جریان هجومی می‌تواند چندین برابر بیشتر از جریان نامی موتور باشد و چوک به کاهش این جریان کمک می‌کند و از فشار بر درایو و سایر اجزای سیستم جلوگیری می‌کند.
مزایای چوک خروجی
حفاظت موتور
یک چوک خروجی در درجه اول برای محافظت از موتور متصل به درایو استفاده می‌شود. با کاهش سرعت افزایش ولتاژ، صاف کردن انتقال ولتاژ و ایجاد امپدانس برای اجزای فرکانس بالا، به کاهش تنش ولتاژ روی سیم‌پیچ موتور کمک می‌کند. این محافظ به افزایش عملکرد موتور، کاهش استرس عایق و افزایش طول عمر موتور کمک می‌کند.
جبران طول کابل موتور
امپدانس معرفی شده توسط یک چوک خروجی، اثرات خازنی و القایی کابل‌های موتور بلند را جبران می‌کند. کابل‌های بلند می‌توانند بازتاب ولتاژ ایجاد کنند و کارایی سیستم را کاهش دهند. چوک خروجی به کاهش این اثرات و بهبود کیفیت شکل موج ولتاژ در پایانه های موتور کمک می‌کند.
فاصله مجاز خروجی در درایوهای اینورتک تا ۱۵۰ متر بدون نیاز به چوک و تا ۳۰۰ متر با چوک می‌باشد. این فاصله در درایوهای تولیدی لیان الکتریک ویرا بدون چوک ۷۵ متر و با چوک ۱۵۰ متر می‌باشد.
استفاده از چوک‌ها در هر دو ناحیه ورودی و خروجی تاسیسات درایو به رفع مسائل مختلفی مانند اعوجاج هارمونیک، پیک ولتاژ، جریان هجومی، حفاظت موتور، جبران کابل کمک می‌کنند. انتخاب و اندازه آنها باید بر اساس مشخصات درایو و موتور، محدودیت‌های اعوجاج هارمونیک و سایر الزامات سیستم باشد.
بدون دیدگاه