اینورتر چیست و چه کاربردی دارد؟

اینورتر یا همان VFD یک نوع راه انداز موتور یا کنترل کننده است که ممکن است بسیار سنگین و بزرگ باشند (مخصوصا زمانی که به صورت مستقل کار می‌کنند و مجهز به باتری داخلی باشند). گفتنی است که کوچک‌ترین اینورترها جعبه‌هایی به اندازه رادیو ماشین هستند که می‌توان آن‌ها را حمل و نقل کرد. اساسا برای عملکرد این کنترل کننده فرکانس را تغییر می‌دهند و به الکتروموتور ولتاژی اعمال می‌کنند که راه اندازی شود. از آن جایی که فرکانس به صورت مستقیم با سرعت موتور در ارتباط است با افزایش فرکانس ما شاهد سریع‌تر شدن موتور خواهیم شد. بسیار از کاربران به سرعت کامل نامی خودکار موتور احتیاجی ندارند به همین دلیل برای افزایش فرکانس و ولتاژ از اینورتر با نیازمندی‌های بار موتور الکتریکی استفاده می‌کنند.

با استفاده از اینورتر می‌توان جریان مستقیم برق DC را به جریان متناوب برق AC تبدیل کرد. برق اینورترها در ابتدا به صورت شهری و متناوب با ولتاژ 220 ولت است که فرکانسی حدود 50 هرتز هم دارد. سپس برق به جریان DC (جریان مستقیم) تبدیل می‌شود و سپس به برق AC با ولتاژ و فرکانس مورد نیاز تبدیل می‌شود.

این تجهیز در بسیاری از وسایل صنعتی و حتی خانگی استفاده می‌شود؛ از جمله آن‌ها می‌توان ماشین لباسشویی، کولر گازی، یخچال، پمپ خانگی، آسانسور صنعتی و خانگی و… را نام برد. برای مثال ماشین لباسشویی متناسب با وزن و قدرتی که در لباس‌ها وجود دارد باید که قدرت و سرعت خود را تنظیم کند. بنابراین با افزایش فرکانس و ولتاژ موتور سرعت گردش موتور هم بیشتر می‌شود.

کاربرد اینوتر

این روزها شاهد استفاده اینورتر در بیشتر کارخانه‌های صنعتی، آسانسورها، پمپ‌های کشاورزی، خط تولید و… که تجهیزات اتوماسیون هستند، هستیم. با توجه به انواع مختلف اینورتر در کاربردهای مختلف مورد هم استفاده می‌شوند. در ادامه به صورت کامل‌تر کاربرد این تجهیز را  بیان می‌کنیم:

» برای سیستم آبرسانی و بوستر پمپ از اینورتر استفاده می‌شود.

» در انواع پمپ‌های ساختمانی و صنعتی کاربرد دارد.

» در نوار نقاله و آسانسورها به وفور دیده می‌شود.

» در فن‌های صنعتی

» دستگاه‌های الکسترودر

» انواع جرثقیل‌های سقفی یا تاور کرین‌های بسیار سنگین

» مدل‌های مختلف ماشین آلات صنایع تزریق پلاستیک

» درایو الکتریکی وسایل نقلیه

» انتقال انرژی به روش HVDC

» در پنل‌های خورشیدی

» گرمکن القایی

» منبع تغذیه و منابع برق اضطراری

انواع اینورترها

دسته بندی اینورترها بر اساس پارامترهای مختلفی همچون منبع، خروجی، نوع بار و… صورت می‌گیرد.

انواع اینورترها بر اساس خروجی:

• اینورتر موج سینوسی
• اینورتر موج مربعی
• اینورتر موج مصنوعی اصلاح شده

انواع اینورترها بر اساس منبع:

• اینورتر منبع ولتاژ
• اینورتر منبع جریان

انواع اینورترها بر اساس نوع بار:

• اینورتر تک فاز (به دو صورت نیم پل و تمام پل تولید می‌شود).
• اینورتر سه فاز (به دو صورت 180 و 120 درجه تولید می‌شود).

انواع اینورترها بر اساس تکنیک PWM:

• مدولاسیون پهنای پالس منفرد
• مدولاسیون پهنای پالس سینوسی
• مدولاسیون پهنای پالس چندگانه
• مدولاسیون پهنای پالس سینوسی اصلاح شده

انواع اینورترها بر اساس تعداد سطح خروجی:

• اینورترهای دو سطحی معمولی
• اینورتر چند سطحی

اجزای اینورتر

اینورترها بخش‌های مختلفی دارند که در ادامه آن‌ها را بیان می‌کنیم:

کی پد: یکی از مهم‌ترین قسمت‌های بخش کنترل کی پد است معمولا اعلب درایوها مجهز به کی پد دیجیتالی هستند.

ترمینال برد: یکی دیگر از بخش‌های کنترل اینورتر ترمینال برد است. با استفاده از ترمینال برد می‌توان کارهای کنترلی زیادی همچون اضافه کردن ولوم خارجی، افزایش یا کاهش دور موتور، فرماندهی به درایو و… را انجام داد.

برد کنترل: قسمت سوم بخش کنترل اینورتر برد کنترل است که محل پردازش سیگنال‌های ورودی به اینورتر است.

برد پاور: پاور برد آخرین بخش قسمت کنترلی است که سه وظیفه اصلی را بر عهده دارد. از جمله این سه وظایف می‌توان جدا کردن نواحی ولتاژ بالا از ولتاژ پایین، دریافت کردن سیگنال‌های ورودی و تبدیل آن و سپس ارسال سیگنال‌های مناسب به خروجی، کنترل نواحی بحرانی را نام برد.

منبع تغذیه: سوئیچی که در اینورتر وجود دارد به صورت تک فاز است و با سرعت بالایی تغییر می‌کند. این منبع امکان ایجاد جریان را از دو مسیر متفاوت برای مدار تامین می‌کند. اساسا این منبع تغذیه DC توسط مرکز سیم پیچ اولیه به ترانس وصل است.

مدار اصلی: مهم‌ترین و اساسی‌ترین بخش هر اینورتر مدار اصلی است. در این مدار پیچیده‌ترین تبدیلات صورت می‌گیرد یعنی ولتاژ AC ورودی به DC و سپس به IGBT و در نهایت به  AC در خروجی بر می‌گردد.

مزایا و معایب اینورتر

مزیت‌های زیادی در استفاده از اینورتر دیده می‌شود که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده از اینورتر کاهش مصرف انرژی را بر عهده دارد و در نهایت در مصرف برق و کاهش هزینه‌های مربوط به آن‌ها هم موثر واقع می‌شود.
• از آن جایی که جریان راه اندازی مصرف برق کم می‌شود، دوام و طول عمر موتور هم بیشتر می‌شود.
• به دلیل راه اندازی نرم موتور ضربه‌های مکانیکی از قسمت‌های مختلف موتور کاهش یافته و طبیعتا طول عمر قطعات مکانیکی هم بیشتر می‌شود.
• بدون نیاز به ادوات برقی و کنداکتور جهت حرکت و سرعت موتور تغییر می‌کند.
• برای حرکت موتور قابلیت برنامه ریزی و هوشمند سازی را دارد.
• روشن و خاموش شدن موتور بدون احتیاج به قطع و وصل شدن برق.
• در برابر بارهای اضافه از موتور محافظت می‌کند و این مسئله مانع سوخته شدن موتور می‌شود.
• سرعت را بیشتر از سرعت نامی موتور می‌کند.
• با استفاده از اینورتر امکان عملکرد موتور در هنگامی که ولتاژ ورودی در حال تغییر است، وجود دارد. در همین حین از موتور هم در مقابل افزایش ناگهانی ولتاژ به خوبی محافظت می‌شود.

سخن نهایی

در این مطلب راجع به اینورتر به صورت مختصر و مفید صحبت کردیم و آن را از جنبه‌های مختلف مورد بررسی قرار دادیم. حتما اینورتر را از فروشگاه‌های معتبر تهیه و خریداری کنید؛ پیشنهاد می‌کنیم به فروشگاه اینترنتی برق و صنعت بتا مراجعه کنید چرا که تمام محصولات موجود در این فروشگاه کیفیت لازم را دارند و در عین حال از قیمت رقابتی نسبت به سایر فروشگاه‌ها برخوردار است. امیدوارم که از خواندن این مطلب اطلاعات کافی به دست آورده باشید. برق و صنعت بتا پذیرای پیشنهادات و نظرات شما است، شما می‌توانید آن‌ها را کامنت کنید.