درایو فرکانس متغیر

درایو فرکانس - متغیر یا ( VFD ) یا راه انداز فرکانس متغیر ( به انگلیسی: variable - frequency drive ) ، سیستمی برای کنترل سرعت موتورهای جریان متناوب است. این درایوها افزون بر کاربرد کنترل سرعت، می تواند در سرعت های پایین به منحنی ِ مشخصهٔ گشتاور - سرعت مطلوبی مشابه موتورهای جریان مستقیم دست یابد، به طوری که در بسیاری از کاربردها بتوان موتورهای جریان مستقیم را با موتورهای جریان متناوب قفس سنجابی جایگزین کرد. [ ۱]
از پارامترهای مهم در تعیین سرعت موتورهای جریان متناوب، فرکانسِ ولتاژِ ورودی آن هاست که درایوهای فرکانس متغیر نیز بر همین اساس کار می کنند. از آنجایی که با تغییر فرکانس، راکتانس القایی موتور نیز تغییر می کند، درایو باید ولتاژ را همگام با فرکانس تنظیم کند. [ ۲]
بیشتر درایوهای فرکانس متغیر برای تنظیم فرکانس، نخست برق ورودی را به حالت جریان مستقیم تبدیل می کنند و سپس آن را به حالت متناوب با فرکانس دلخواه برمی گردانند. اینکه درایو برای تبدیل برق مستقیم به متناوب از چه روشی استفاده کند تا حد زیادی به اندازه و توان موتور بستگی دارد. [ ۲] در درایوهای ارزان تر، ولتاژ خروجی معمولاً به شکل مربعی است که برای موتورهای متناوب مشکل خاصی ایجاد نمی کند، اما گاهی با استفاده از یک واحد اضافی شکل موج را به حالت پله ای درمی آورند تا به شکل موج سینوسی نزدیک تر شود. [ ۳]
موتورهایی که تا ۵۰۰ اسب بخار قدرت دارند معمولاً از ترانزیستور برای تبدیل ولتاژ مستقیم به متناوب استفاده می کنند، این درحالی ست که در قدرت های بالاتر از تریستور خاموش شونده با گیت یا یکسوساز کنترل شده با سیلیکون استفاده می شود. [ ۴] در پل یکسوساز نیز یکسوساز کنترل شده با سیلیکون به جای دیود به کار می رود تا بتوان ولتاژ خروجی یکسوساز را کنترل کرد؛ چراکه با کاهش فرکانس به صورت خودکار زمان آتش اس سی آر به تأخیر می افتد و ولتاژ خروجی کاهش می یابد. [ ۲]
از مشکلات این روش این است که استفاده از برشگرهای اس سی آر در یکسوساز درایو باعث ایجاد هارمونیک در شبکه می شود که به نوبهٔ خود می تواند موجب گرم شدن ترانسفورماتورها و موتورها و عمل کردن ناخواستهٔ فیوزها و مدارشکن ها شود. همچنین به علت استفاده از حالت اشباع در ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی برای کلیدزنی، پاسخ فرکانسی آن ها پایین است. [ ۳]