اینورتر چیست و چه کاربردی دارد؟

 موتورهای الکتریکی از جمله تجهیزات صنعتی پرکاربرد محسوب می شوند که معمولاً چالش های زیادی را ایجاد می کنند از جمله جریان راه اندازی بالا، نبود کنترل روی دور موتور و نبود کنترل روی گشتاور. به منظور برطرف کردن این مشکلات در سال 1980 محصول ارزشمندی به نام اینورتر یا درایو معرفی شد که برای راه اندازی موتورهای القایی مورد استفاده قرار گرفت و توانست بسیاری از چالش های پیش روی موتورهای الکتریکی را حل کند.اینورتر دستگاهی الکترونیکی است که با نام های متعددی همچون درایو موتور، درایو سرعت قابل تنظیم، درایو کنترل دور موتور، درایو AC و میکرو درایو شناخته می شود.درصورتی که تمایل دارید در مورد این محصول بیشتر بدانید، در ادامه این از ونوس با ما مطلب همراه باشید تا به شما بگوییم اینورتر چیست؟ چه کاربردی دارد و استفاده از آن چه مزایایی را برای شما به ارمغان می آورد؟

اینورتر چیست و چه کاربردی دارد؟

یکی از تجهیزات پرکاربرد در صنعت برق و اتوماسیون صنعتی اینورتر یا درایو است که باعث عملکرد بهینه موتورهای الکتریکی می شود. اینورتر (Inverter) یا مبدل برق در واقع یک دستگاه الکترونیکی است که جریان مستقیم DC را به جریان متناوب AC تبدیل می کند. جریان AC تبدیل شده می تواند با توجه به نیاز در هر فرکانس و ولتاژی که لازم باشد، به وسیله ترانسفورماتورهای مناسب و مدارها کنترل می شود.اینورترها قطعات متحرک ندارند و در طیف گسترده ای از صنایع بزرگ و کوچک مورد استفاده قرار می گیرند، از منبع تغذیه کامپیوتر گرفته تا ابزارهای بزرگ حمل و نقل.

این محصولات معمولاً برای تأمین جریان AC از منابع DC مانند پنل های خورشیدی یا باتری به کار برده می شوند. به اینورتر نوسان ساز الکترونیکی با قدرت بالا هم گفته می شود، به این دلیل که درایو عکس عمل مبدل برق AC به DC متداول را انجام می دهد. در واقع اینورتر AC به دستگاهی گفته می شود که به کمک آن می توان سرعت یک موتور AC سه فاز را کنترل نمود، بدون اینکه قدرت و گشتاور موتور کاهش پیدا کند.اینورترها را در ظرفیت های مختلف تولید می کند، مثلاً برای موتور با توان 20 اسب بخار بهتر است از اینورتر 20 PH استفاده کرد.

از نظر ورودی هم این محصولات به دو دسته تک فاز و سه فاز دسته بندی می شوند که البته خروجی همه آنها از نوع سه فاز بوده و اینورترهای با توان بالای 3 اسب بخار فقط برای ورودی سه فاز به کار می روند.

پیشنهاد می‌شود اگر میخواهید درباره ی مقاومت الکتریکی اطلاعات کسب کنید، مقاله دیگر ما درباره مقاومت الکتریکی چیست را بخوانید.

در خصوص کاربرد اینورتر می توان به موارد زیر اشاره نمود:

•  هر حرکتی که به وسیله الکتروموتور صورت می گیرد، می تواند با استفاده از اینورتر به صورت هوشمندانه تری کنترل شود.
•  این وسیله به منظور تنظیم سرعت گردش موتور استفاده می شود.
•  به کمک اینورتر می توان دو پارامتر ولتاژ و فرکانس را کاهش دارد. از آنجایی که سرعت گردش موتور با ولتاژ و فرکانس رابطه مستقیم دارد و به هر اندازه که ولتاژ و فرکانس بیشتر شود، سرعت موتور یعنی RPM یا همان دور بر دقیقه افزایش پیدا می کند، بنابراین هنگامی که موتور به ولتاژ و فرکانس کمی نیاز دارد، می توان به کمک اینورتر سرعت دور موتور را کاهش داد.
•  در صنعت از اینورتر برای فعالیت هایی که با گشتاور ثابت انجام می شوند، نظیر میکسر و نوار نقاله و همچنین فعالیت هایی که با گشتاور متغیر صورت می گیرند، همچون پمپ و فن استفاده می شود.
•  افزایش دور موتور و بیشتر کردن سرعت چرخش آن در دستگاه سانتریفیوژ یکی دیگر از مواردی است که به عنوان کاربرد اینورتر می توان در نظر گرفت.
•  از اینورتر برای کاربردهای متعددی استفاده می شود؛ از آداپتورهای ماشین کوچک گرفته تا برنامه های خانگی یا اداری و همچنین سیستم های شبکه بزرگ.
•  اینورتر یا درایو به عنوان تغییر دهنده جهت دور موتور به کار می رود، آن هم به راحتی و بدون نیاز به کنتاکتور.
•  به کمک این محصول می توان به راحتی عملکرد روشن/خاموش موتور را بدون نیاز به قطع و وصل کردن برق اصلی انجام داد.
•  اینورتر از موتور در برابر افزایش ولتاژ محافظت می کند و مانع از آسیب دیدن موتور می شود.
•  در صنایع مختلف از جمله سیستم های آب رسانی بوستر پمپ، بلوئر، کار با CNC، فرزکاری، فن های صنعتی، جوشکاری، صنعت خم و برش، دستگاه های اکسترودر، جرثقیل های سقفی و تاور کرین های سنگین، صنعت تزریق پلاستیک، ماشین آلات صنایع چاپ، گرمکن های القایی، صنعت بسته بندی، پارکینگ های طبقاتی، انتقال انرژی به روش HVDC، استفاده در پنل های خورشیدی، منبع تغذیه، منابع برق اضطراری و آسانسورها از اینورتر استفاده می شود.

دیود ها به عنوان وسیله ای شناخته می شوند که یک سو کننده جریان در مدار بوده اگر میخواهید درباره دیود زنر چیست بیشتر بدانید به مقاله مربوطه مراجعه نمایید.

مزایای اینورتر چیست؟

در خصوص مزایای استفاده از اینورتر یا درایو می توان به موارد زیر اشاره نمود:

•  این وسیله باعث کاهش جریان راه اندازی می شود؛ از آنجایی که موتور هنگام راه اندازی، جریان بالایی را از شبکه می کشد و این جریان ممکن است 3 تا 5 برابر جریان نامی باشد، بنابراین استفاده از اینورتر هنگام راه اندازی سبب می شود تا موتور کل ولتاژ شبکه را تجربه نکند و جریان راه اندازی آن محدود شود.
•  این وسیله صفر تا صد سرعت موتور را کنترل می کند؛ با توجه به مدار داخلی اینورتر، درصورتی که بتوانید فرکانس سوئیچ زنی IGBTها را در این وسیله تنظیم کنید، درایو این قابلیت را به شما می دهد تا با هر سرعتی که مدنظر دارید، موتور را راه اندازی نمایید، اما اگر از اینورتر استفاده نکنید، تنها قابلیت راه اندازی موتور در یک فرکانس یعنی فرکانس شبکه را در اختیار خواهید داشت.
•  این وسیله باعث ذخیره انرژی می شود؛ در برخی از کاربردها همانند فن و پمپ، نیازی نیست که همیشه موتور در سرعت نامی به کار خود ادامه دهد، در این صورت با استفاده از اینورتر می توان در زمان هایی که به سرعت نامی احتیاجی نیست، فرکانس موتور را کم کرد. در مد کاری V/F ممکن است با کاهش فرکانس، میزان ولتاژ هم کاهش یابد، بنابراین استفاده از درایو باعث می شود ولتاژ نامی از شبکه کشیده نشود و در مصرف انرژی صرفه جویی شود.
•  این وسیله طول عمر موتور را افزایش می دهد؛ هنگامی که سیستم موتور از طریق شبکه راه اندازی می شود، موتور در اثر ضربه های مکانیکی شدید قرار می گیرد که این ضربه ها در کاربردهایی که نیاز به استارت و استپ چندباره موتور دارد، باعث کاهش عمر مفید موتور خواهد شد. این در صورتی است که اگر شما از اینورتر استفاده کنید، به دلیل راه اندازی نرم موتور توسط این وسیله، دیگر شاهد ضربه های مکانیکی شدید به موتور نخواهید بود و این امر طول عمر بیشتر موتور را به همراه می آورد.تست تابلو برق چگونه است اگر میخواهید بیشتر بدانید میتوانید به مقاله تست تابلو برق مراجعه نمایید.
•  این وسیله باعث تأمین گشتاور راه اندازی می شود؛ زمانی که جریان راه اندازی موتور کاهش پیدا می کند، دیگر شما گشتاور راه اندازی بالا را نخواهید داشت که این مسئله می تواند در سیستم هایی نظیر بالابر و جرثقیل باعث بروز مشکلات متعددی شود، اما هنگامی که از اینورتر استفاده می کنید، به دلیل اینکه درایو دارای مدهای کاری مختلفی همچون مد vector control یا کنترل برداری است، این مد کاری به راحتی می تواند گشتاور راه اندازی مورد نیاز برای سیستم های سنگین را تأمین کند و باعث کارکرد بهتر آنها شود.

 اگر میخواهید به جواب این سوال برسید که ترانسفورماتور چیست و چگونه کار میکند ، پیشنهاد می‌شود مقاله ما درباره ترانسفورماتور چیست را بخوانید.

هنگام خرید اینورتر دانستن چه نکاتی مهم و ضروری است؟

با توجه به مزایا و کاربردهای متعددی که استفاده از اینورتر برای شما به ارمغان می آورد، درصورتی که قصد خریداری این محصول را دارید، بهتر است به نکات زیر توجه داشته باشید تا بتوانید نمونه مناسبی را انتخاب کنید:

•  به توان الکتروموتوری که می خواهید برای آن اینورتر خریداری نمایید، توجه کنید؛ معمولاً توان اینورتر انتخاب شده برای خرید بهتر است یک رنج بالاتر از توان موتور باشد. مثلاً برای موتورهای 750 وات، استفاده از اینورتر 1 یا 5/1 کیلووات مناسب است. همچنین توان های ذکر شده بر روی اینورتر برای موتورهای معمولی که دورشان 1400 دور بر دقیقه است، مناسب بوده و برای موتورهای با دور 2800، بهتر است توان اینورتر نصف توان موتور باشد. اما برای موتورهای با 700 دور، توان در نظر گرفته برای اینورتر باید دو برابر توان الکتروموتور باشد. لازم به ذکر است که الکتروموتور باید سه فاز انتخاب شود، چراکه اینورترها دارای خروجی سه فاز هستند.
•  به نوع برقی که در اختیار دارید، توجه کنید؛ درصورتی که برق تک فاز شهری دارید، بهتر است اینورتری را خریداری نمایید که ورودی تک فاز 220 ولت داشته باشد و اگر هم برق سه فاز در دسترس دارید، اینورتر شما باید از نوع ورودی سه فاز انتخاب شود و چنانچه هر دو نوع برق را در اختیار دارید، برای اینورتر لازم است برق سه فاز را استفاده کنید تا موتور عملکرد بهتری داشته باشد.
•  به نوع کاربردی که می خواهید برای آن اینورتر خریداری نمایید، توجه کنید؛ در کاربردهایی مثل جرثقیل که به گشتاور راه اندازی اولیه بیشتری نیاز دارند، لازم است به سراغ نمونه هایی بروید که از سطح تکنولوژی اینورتری بالاتری برخوردار هستند. سه مدل اینورتر در بازار موجود است: مدل کنترل برداری یا همان V/F که فقط امکان کم و زیاد کردن سرعت به صورت دستی را دارا است، مدل سنسورلس که برای کاربردهای نیمه سنگین و نیمه صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد و می تواند با حسگری که در خروجی جریان به موتور دارد، بدون سنسور فیزیکی مقدار بار اعمالی به موتور را اندازه گیری و طبق آن سرعت موتور را کنترل کند و مدل حلقه بسته که اینورتری پیشرفته بود و می تواند با خروجی گرفتن از یک سنسور فیزیکی مانند انکودر یا خط کش دیجیتالی یا لیزر مقدار سرعت موتور را کنترل کند.
•  به قیمت اینورتر توجه کنید؛ قیمت اینورتر یا درایو به فاکتورهای مختلفی از جمله توان، ولتاژ ورودی یا همان تک فاز یا سه فاز بودن اینورتر، سطح تکنولوژی و امکانات کنترلی، گزینه های ارتباطی با سایر کنترلرهای صنعتی، خارجی یا داخلی بودن محصول و برند شرکت سازنده بستگی دارد که لازم است هنگام خرید، این موارد را در نظر بگیرید.

کلام آخر

با توجه به مطالب بیان شده در مقاله، اینورتر دستگاهی الکتریکی به منظور تبدیل جریان برق DC به AC است که دارای انواع گوناگونی در مدل های تک فاز و سه فاز بوده و کاربردهای متعددی دارد. استفاده از این محصول باعث افزایش راندمان کاری و صرفه جویی در هزینه ها می شود، بنابراین اگر به دنبال خرید بهترین و مناسب ترین نمونه هستید و همچنین می خواهید در مورد مشخصات، کارایی و قیمت انواع اینورتر اطلاعات بیشتری به دست آورید، می توانید به وب سایت ونوس مراجعه نموده و با کارشناسان این مجموعه در ارتباط باشید.