مقایسه درایو سری GD200A با سری GD350A

آموزش اتوماسیون صنعتی, آموزش اینورتر, آموزش اینورتر اینوت
تفاوت‌های کلیدی اینورتر GD200A با GD350A اینوت | مقایسه توان، دقت، الگوریتم کنترلی و کاربردهای سبک و سنگین صنعتی.

در مقایسه اینورتر GD200A با GD350A اینوت ، نخست باید به جایگاه کلی این دو محصول توجه کرد. درایو GD200A  به‌عنوان یک اینورتر برداری عمومی طراحی شده است، در حالی‌که GD350A نسل جدیدتر این خانواده محسوب می‌شود که از نظر توان کنترلی، تعداد ورودی و خروجی، قابلیت توسعه و انعطاف‌پذیری، در سطح بالاتر قرار می‌گیرد. به همین دلیل  GD350A  برای کاربردهای متنوع‌تر، سنگین‌تر و دقیق‌تر توسعه یافته است.

در این مقاله از تتا صنعت  به مقایسه اینورتر GD200A با GD350A اینوت میپردازیم.

کاربردهای معمول و نوع استفاده صنعتی

از نظر جایگاه محصول و نوع کاربرد، اینورتر GD200A  عمدتاً برای ماشین‌ آلات و فرآیندهای عمومی مورد استفاده قرار می‌ گیرد؛ تجهیزاتی مانند فن‌ ها، پمپ‌ ها، نوار نقاله‌ ها، میکسر ها، کمپرسور ها و ماشین‌ آلات ساده صنعتی از نمونه کاربرد های GD200A است. تمرکز اصلی این سری روی قیمت مناسب، راه‌ اندازی آسان و پاسخ‌ گویی به نیازهای رایج صنعت است.برخی از محصولات این سری در کادر زیر قابل مشاهده است:

در مقابل،  اینورتر GD350A  به‌ عنوان یک درایو پرفورمنس‌ بالا و چند منظوره برای ماشین‌ آلات پیچیده‌ تر مانند تجهیزات نساجی، خطوط بسته‌ بندی، ماشین‌ آلات چاپ، اسپیندل‌ ها، کاربردهای با دقت کنترلی بالاتر و حتی سیستم‌ های چند موتوره طراحی شده است.
به‌ طور عملی میتوان گفت اگر تنها یک موتور معمولی دارید و نیاز شما به کنترل سرعت، حفاظت‌ های پایه و عملکرد پایدار محدود می‌شود،  GD200A اغلب انتخابی کافی و اقتصادی است؛ اما در صورتی که دقت بالاتر، امکانات ارتباطی گسترده‌ تر یا توابع کنترلی پیشرفته‌ تر مدنظر باشد،  GD350A گزینه مناسب‌ تری خواهد بود.

بازه توان، ولتاژ و ساختار سخت‌افزاری

از نظر بازه توان، ولتاژ و سخت‌افزار، GD200A  به‌ صورت درایو سه‌ فاز فشار ضعیف عرضه می‌ شود و در کلاس ولتاژ 380V بازه‌ ای در حدود 0.75 تا 400kW  را پوشش می‌ دهد، ضمن آنکه نسخه‌ های کوچک‌ تر 220V نیز برای توان‌ های پایین‌ تر در دسترس هستند. این سری معمولاً دارای بدنه IP20 بوده و برای نصب دیواری یا فلنجی طراحی شده است. واحد ترمز داخلی در GD200A تنها تا توان‌ های مشخصی وجود دارد.
در مقابل، GD350A  به‌ صورت سه‌ فاز 380 تا 440 V با بازه توان گسترده‌ تری، حدود 1.5 تا 500kW  ارائه می‌ شود. این سری نیز بدنه IP20 دارد، اما امکان نصب دیواری یا توکار را فراهم می‌کند. در GD350A واحد ترمز داخلی حداقل تا 37kW  در کلاس 380V  وجود دارد و برای توان‌ های بالاتر می‌ توان از ماژول ترمز اختیاری استفاده کرد .برخی از محصولات سری GD350A در کادر زیر قابل مشاهده است:

برای مثال، در یک پمپ 250kW  هر دو سری گزینه مناسب ارائه می‌دهند، اما GD350A در همان توان، کنترل پیشرفته‌تر، اتوتیونینگ دقیق‌تر و رابط‌های ارتباطی غنی‌تری در اختیار کاربر قرار می‌دهد.

تفاوت عملکرد کنترلی و الگوریتم‌های کنترل

در بخش عملکرد کنترلی، تفاوت دو سری پررنگ‌تر می‌شود.  GD200A از روش‌های کنترلی متداول مانند SVPWM، کنترل اسکالر V/F و کنترل برداری بدون سنسور یا SVC استفاده می‌کند که همگی برای موتورهای القایی طراحی شده‌اند. در مقابل، GD350A علاوه بر پشتیبانی از V/F و SVC، امکان کنترل برداری حلقه‌بسته یا VC را نیز فراهم می‌کند و به پردازنده کنترلی قوی‌تری مجهز است. این تفاوت سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، مستقیماً روی دقت کنترل سرعت، پایداری سیستم و سرعت پاسخ گشتاور اثر می‌گذارد.

سازگاری با انواع موتور و دقت عملکرد

از نظر سازگاری با موتور و دقت عملکرد، GD200A  عمدتاً برای موتورهای آسنکرون یا القایی به‌کار می‌رود. نسبت بازه سرعت آن در حالت SVC معمولاً در حدود 1:100 است، دقت سرعت حدود ±0.2% بوده و زمان پاسخ گشتاور کمتر از حدود 20ms است. این مشخصات برای کاربردهای عمومی کاملاً قابل قبول محسوب می‌شوند.
GD350A اما علاوه بر موتورهای آسنکرون، قابلیت راه‌اندازی موتورهای سنکرون مغناطیس دائم را دارد و با فریم‌ ور و تنظیمات مناسب می‌تواند موتورهای سنکرون رلوکتانسی و حتی موتورهای اسپیندل یا سروو-تیپ صنعتی را نیز کنترل کند.

بازه سرعت در GD350A برای موتور آسنکرون در حالت SVC حدود 1:200، برای موتور سنکرون در SVC حدود 1:20 و در حالت کنترل برداری حلقه‌بسته تا 1:1000 افزایش می‌یابد. دقت سرعت در SVC مشابه GD200A و در حدود ±0.2% است، اما در حالت VC به حدود ±0.02% می‌رسد. همچنین زمان پاسخ گشتاور در VC می‌تواند به کمتر از 10ms کاهش یابد.
به زبان ساده،  GD200A کنترل سرعتی عمومی و قابل‌قبول ارائه می‌دهد، اما GD350A قادر است سرعت و گشتاور را با دقت بسیار بالاتر کنترل کرده و از پس موتورهای خاص‌تر و پرفورمنس ‌بالا نیز برآید.

تفاوت موتورهای قابل کنترل در دو سری

برای درک بهتر تفاوت نوع موتور، باید دانست که موتور آسنکرون یا القایی همان موتور متداول صنعتی است که روتور آن آهنربای دائم ندارد و گشتاور از طریق القای الکترومغناطیسی از استاتور ایجاد می‌شود. سرعت واقعی این موتور همواره کمی کمتر از سرعت سنکرون است؛ برای مثال در 50Hz به‌جای 1500rpm معمولاً حدود 1450rpm می‌چرخد. GD200A دقیقاً برای کنترل این نوع موتور طراحی شده و از آنجا که در بیش از 90% کاربردهای صنعتی از همین موتورها استفاده می‌شود، بخش بزرگی از نیاز بازار را پوشش می‌دهد.
در مقابل،  GD350A علاوه بر این موتورها، قادر به کنترل موتورهای خاص‌تری مانند موتور سنکرون مغناطیس دائم است که به‌دلیل وجود آهنربای دائم در روتور، راندمان بالاتر و گشتاور بهتری در سرعت‌های پایین دارند. همچنین موتورهای سنکرون رلوکتانسی و موتورهای اسپیندل یا سروویی که برای کاربردهایی با دقت سرعت یا موقعیت بسیار بالا و پاسخ سریع به‌کار می‌روند، با GD350A قابل کنترل هستند. به همین دلیل می‌توان گفت GD200A مناسب موتورهای استاندارد است، در حالی‌که GD350A هم موتورهای استاندارد و هم موتورهای خاص و پرفورمنس‌بالا را پوشش می‌دهد.

مفهوم بازه سرعت و تأثیر آن در انتخاب درایو

مفهوم بازه سرعت نقش مهمی در این مقایسه دارد. وقتی گفته می‌شود بازه سرعت 1:100، یعنی درایو می‌تواند موتور را از سرعت نامی تا یک‌صدم آن سرعت، با گشتاور پایدار و دقت قابل‌قبول کنترل کند. برای مثال، اگر موتور در 50 Hz سرعت 1500rpm داشته باشد، بازه 1:100 به این معناست که حداقل سرعت پایدار حدود 15rpm خواهد بود و پایین‌تر از آن، گشتاور ضعیف یا سرعت ناپایدار می‌شود.
GD200A در حالت SVC معمولاً همین بازه 1:100 را فراهم می‌کند که برای اکثر فن‌ها، پمپ‌ها و نوار نقاله‌ها کاملاً کافی است.  GD350A اما در حالت SVC برای موتور آسنکرون می‌تواند به بازه 1:200 برسد، برای موتور سنکرون حدود 1:20 را پوشش دهد . GD350A میتواند در حالت VC حتی تا 1:1000 نیز پیش برود؛ یعنی همان موتور 1500rpm  را می‌توان با سرعتی در حدود 1.5rpm و همچنان با کنترل دقیق راه‌اندازی کرد، البته به شرطی از انکودر و تنظیم صحیح استفاده شود.

دقت کنترل سرعت در کاربردهای مختلف

دقت سرعت یکی دیگر از تفاوت‌های کلیدی این دو سری است. دقت ±0.2% به این معناست که اگر سرعت تنظیم‌شده 1000rpm باشد، سرعت واقعی بین 998 تا 1002 rpm نوسان خواهد داشت. این مقدار در GD200A کاملاً طبیعی و برای کاربردهای عمومی مناسب است.
در  GD350A، در حالت کنترل برداری حلقه‌بسته، دقت می‌تواند به ±0.02% برسد؛ یعنی همان 1000rpm تنها در بازه 999.8 تا 1000.2rpm تغییر می‌کند. برای فن و پمپ، این اختلاف عملاً اهمیتی ندارد، اما در کاربردهایی مانند چاپ، وایندر، اسپیندل یا هم‌زمان‌سازی چند محور، چنین دقتی کاملاً حیاتی است.

زمان پاسخ گشتاور و رفتار در تغییر بار

در نهایت، زمان پاسخ گشتاور نشان می‌دهد درایو با چه سرعتی می‌تواند هنگام تغییر بار یا فرمان، گشتاور موتور را اصلاح کند.  GD200A در حالت SVC زمان پاسخ کمتر از 20 ms دارد که برای سیستم‌های مکانیکی کندتر مانند فن‌ها و پمپ‌های بزرگ مناسب است.
GD350A در حالت VC می‌تواند به زمان پاسخ کمتر از 10 ms برسد که تقریباً دو برابر سریع‌تر است و برای کاربردهایی با تغییرات سریع بار مانند نقاله‌های سریع، اسپیندل ماشین‌ ابزار یا برش پروازی اهمیت زیادی دارد. می‌توان گفت GD200A مانند پدال گاز یک خودروی معمولی عمل می‌کند، در حالی‌که GD350A در حالت VC شبیه پدال گاز یک خودروی اسپرت با واکنش بسیار سریع است.
مقایسه فنی خلاصه
در جدول زیر به مقایسه اطلاعات فنی اینورتر های  GD200A و GD350A از برند اینوت میپردازیم.

ویژگیGD200AGD350A
نقش محصولدرایو برداری عمومی برای کاربردهای استاندارددرایو پرفورمنس‌بالا و چندمنظوره
بازه توان (380V)حدود 0.75–400kWحدود 1.5–500kW
حالت‌های کنترلیV/F، SVC، SVPWMV/F، SVC، VC حلقه‌بسته
نوع موتورعمدتاً آسنکرونآسنکرون، PMSM، رلوکتانسی، اسپیندل
نسبت سرعتحدود 1:100 (SVC)تا 1:200 (SVC) و 1:1000 (VC)
دقت سرعتحدود ±0.2%±0.2% (SVC)، ±0.02% (VC)
پاسخ گشتاور<20ms (SVC)<20ms (SVC)، <10ms (VC)
I/O2AI، 1AO، چند DI، 1–2 رله2AI، 1AO، DI پرسرعت، 2 رله
ارتباطاتRS-485/ModbusRS-485 + کارت‌های فیلدباس متعدد
ایمنیحفاظت‌های استانداردحفاظت‌ها + آپشن STO
واحد ترمزداخلی در توان‌های پایینداخلی تا حدود 37kW
کاربرد مناسبفن، پمپ، نقاله، ماشین‌های عمومی با هزینه کمترسیستم‌های دقیق، چندموتوره و شبکه‌ای

جمع‌بندی نهایی مقایسه GD200A با  GD350A

در این مقاله به مقایسه اینورتر GD200A با GD350A اینوت پرداختیم و فهمیدیم GD200A یک درایو اقتصادی، پایدار و مناسب کاربردهای عمومی با موتورهای القایی است که نیازهای رایج صنعت را به‌خوبی پوشش می‌دهد. در مقابل،  GD350A یک درایو پرفورمنس ‌بالا و قابل توسعه محسوب می‌شود که برای کاربردهای دقیق، دینامیک و موتورهای خاص طراحی شده است. انتخاب بین این دو سری  صرفاً نباید بر مبنای توان یا قیمت باشد بلکه باید بر اساس نوع موتور، سطح دقت موردنیاز، پیچیدگی فرآیند و انتظارات کنترلی انجام شود.

سوالات متداول

آیا GD350A می‌تواند جایگزین مستقیم GD200A شود؟

از نظر فنی بله، زیرا GD350A امکانات کنترلی پیشرفته‌تری دارد و می‌تواند اغلب کاربردهای GD200A را پوشش دهد. با این حال، در بسیاری از کاربردهای ساده استفاده از GD350A توجیه اقتصادی ندارد و GD200A انتخاب منطقی‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تری است.

برای پمپ و فن صنعتی کدام سری مناسب‌تر است؟

در اغلب کاربردهای پمپ و فن صنعتی، GD200A کاملاً کافی است و با ارائه عملکرد پایدار و هزینه کمتر، انتخاب اقتصادی‌تری محسوب می‌شود، مگر در مواردی که نیاز به قابلیت‌های کنترلی پیشرفته وجود داشته باشد.

آیا GD200A قادر به کنترل موتور PMSM است؟

خیر، اینورتر GD200A برای کنترل موتورهای القایی طراحی شده است. کنترل موتورهای سنکرون مغناطیس دائم (PMSM) نیازمند درایوهایی مانند GD350A است که از الگوریتم‌های کنترلی مناسب برای این نوع موتور پشتیبانی می‌کنند.

تفاوت اصلی دقت سرعت در GD200A و GD350A چیست؟

اینورتر GD200A در کاربردهای معمول دقت سرعتی در حدود ±0.2% ارائه می‌دهد، در حالی‌که GD350A در حالت کنترل برداری حلقه‌بسته می‌تواند به دقتی در حدود ±0.02% دست یابد که برای کاربردهای دقیق صنعتی اهمیت دارد.

در چه کاربردهایی استفاده از GD350A واقعاً ضروری است؟

در کاربردهایی با تغییرات سریع بار، نیاز به دقت سرعت بالا، کنترل گشتاور قوی در دورهای پایین یا استفاده از موتورهای خاص مانند PMSM، استفاده از GD350A کاملاً ضروری و توجیه‌پذیر است.