اینورتر یکی از اجزای اصلی در هر وسیله خانگی یا صنعتی است که در آن حرکت وجود داشته باشد. در نتیجه میتوان این وسیله را در ماشین لباسشویی، کولر گازی، یخچال، پمپ آب و آسانسور پیدا کرد. ورودی اینورتر برق شهری با فرکانس 50 هرتز و خروجی آن برق متناوب با فرکانس و ولتاژ مورد نیاز وسیله برقی است. در این مقاله از پینیون قصد داریم تا به این سوال پاسخ دهیم که اینورتر درایو موتور چیست و چه تفاوتی با مبدل DC به AC دارد؟
در ابتدای کار باید به این سوال پاسخ دهیم که اینورتر چیست و بر چه اساسی کار میکند؟ به طور کلی اینورتر به وسیلهای گفته میشود که توانایی ایجاد ولتاژ متناوب را داشته باشد. از این رو میتوان به ورودی اینورتر برق متناوب اعمال کرد که در این صورت برق ورودی به ولتاژ DC تبدیل شده و سپس مجددا از ولتاژ DC، ولتاژ AC دلخواه با فرکانس و ولتاژ مورد نظر ساخته میشود. اما به طور خاص اینورترهایی که در این مقاله مورد نظر ما هستند، اینورترهایی هستند که به منظور تولید برق AC برای راهاندازی موتور الکتریکی استفاده میشوند. این نوع از اینورترها را شما میتوانید در کنار دستگاههایی مثل کولرهای گازی، ماشین لباسشویی، پمپ آب آسانسور، یخچال و دیگر دستگاههایی که از موتور AC بهره میبرند مشاهده نمایید.
اینورتر در واقع مجموعهای قطعات الکترونیکی مانند یکسو کنندهها، IGBT و خازنها است که میتواند به کاهش مصرف انرژی در موتور و محافظت از آن کمک زیادی کنند. این نوع از دستگاههای نیمه هادی این قابلیت را دارند که با تغییر دادن فرکانس و ولتاژ، سرعت موتور را هم کنترل کنند. برای آشنایی با مدار داخلی اینورتر میتوانید بر روی لینک درجشده کلیک کرده و مقاله ما را در این باره بخوانید.
اینورترها را با توجه به معیارهای مختلفی طبقهبندی میکنند. کاربرد کلی هریک از این انواع تقریبا با هم مشابه هستند؛ با این حال تفاوتهای موجود در میان آنها باعث شده که موارد کاربری این درایوها با هم متفاوت باشد. در ادامه اصلیترین معیارها را برای دستهبندی اینورترها مورد بررسی قرار میدهیم.
از نظر فاز ورودی و خروجی، اینورترها به دو دسته تک فاز و سه فاز تقسیم میشوند. اینورترهای تک فاز که به عنوان VFD هم شناخته میشوند، برق تک فاز را در ورودی گرفته و در خروجی به صورت سه فاز 220 ولت تحویل میدهند. این نوع از اینورترها کاربردهای بسیار گستردهای دارند که از مهمترین آنها میتواند به کنترل فنها، پمپها و کمپرسورها اشاره کرد.
نوع دیگری از اینورترها میتوانند برق ورودی سه فاز یا ولتاژ 220 ولت را گرفته و به ولتاژ 380 ولت یا بیشتر تبدیل کنند. استفاده از درایوهای سه فاز معمولا از نظر اقتصادی بهصرفهتر است و عمر طولانیتری نسبت به نمونههای تک فاز دارد. این نوع از درایوها با انواع ماشینآلات سازگاری داشته و کنترل بسیار خوبی بر روی ولتاژ خروجی دارند. به طور کلی برای بار خانگی از اتصال تک فاز و برای بار صنعتی از اتصال سه فاز استفاده میشود.
شکل موج خروجی یک اینورتر میتواند به 4 شکل مختلف باشد:
در این نوع شکل موج، صرفا متناوب سازی ولتاژ DC مد نظر بوده و میزان هارمونیک اهمیتی ندارد. این نوع اینورترها را میتوانید در کاربردهایی مثل معکوس سازی برق باتری ماشین و مواردی که سیار بودن و تولید یک ولتاژ AC دم دستی لازم است، مشاهده مینمایید. اینورترهای موج مربعی، هارمونیک زیادی را به بار تزریق میکنند و برای درایو موتور AC اصلا توصیه نمیشوند. همچنین این نوع اینورتر برای تامین انرژی لازم برای دستگاههای الکترونیکی که در داخل آنها مجددا یک تغذیه وجود دارد میتوانند کاربرد داشته باشند.
در این نوع از اینورترها سعی شده که شکل موج خروجی را به سینوسی نزدیک نمایند، لذا میزان هارمونیک در این دسته از اینورترها به نسبت مورد قبلی کمتر است ولی ساخت اینورترهای شکل موج مربعی اصلاح شده پیچیدگی زیادی دارد. علاوه بر این میزان هارمونیک خروجی نیز زیاد کاهش نمییابد. از این بابت این نوع از اینورتر کمتر ساخته و استفاده میشود.
اینورترهای شکل موج PWM به طور گستردهای در صنعت مورد استفاده قرار میگیرند؛ چراکه ماهیت قطع و وصل شدن سوئیچهای درون آن باعث میشود که تلفات اینورتر کم باشد و علاوه بر این هارمونیک خروجی که به بار تزریق میکند نیز کمتر از دو مورد قبلی است. ولی در بعضی موارد درایو موتور که حساسیت به هارمونیک زیاد است با استفاده از چوک در خروجی اینورتر PWM از میزان هارمونیک خروجی میکاهند.
در این نوع اینورتر شکل موج مربعی را به شکل PWM ایجاد میکنند تا این شکل موج توصیفگر یک ولتاژ سینوسی با دامنه و فرکانس مشخص باشد. در این نوع از اینورترها صرفا با تغییر در دیوتی سایکل موج خروجی میتوان دامنهی سینوسی را نیز تغییر داد. همچنین با تغییر در فرکانس تناوب PWM میتوان فرکانس خروجی را تعیین نمود. این نوع اینورتر ایده آلترین نوع برای درایو کردن موتورهای AC هستند و تقریبا تمامی اینورترهای موجود در صنعت که به منظور درایو موتور استفاده میشوند از این دسته هستند.
در مواردی که هارمونیک خروجی اینورتر خیلی مهم باشد و بخواهیم این عامل را کاهش دهیم، اینورترهای شکل موج سینوسی خالص استفاده میشود. مواردی مثل کارهای آزمایشگاهی از این قبیل هستند. برای دستیابی به این شکل موج، دو روش وجود دارد: یکی اینکه توسط فیلترهایی، خروجی مربعی یا PWM را که در دستههای قبلی گفته شد به سینوسی خالص تبدیل نماییم و روش دوم این است که از اول توسط ترانزیستورهایی این شکل موج به صورت سینوسی تولید شود. باید بدانید که روش دوم به ویژه برای ولتاژها و جریانهای بالا تلفات زیادی خواهد داشت و اصلا بهصرفه نیست.
اینورتر در واقع ابزاری برای کنترل و هوشمند سازی حرکتهایی است که الکتروموتور انجام میدهد. به عبارت بهتر اینورتر میتواند بسته به بار کاری که بر روی وسیله برقی اعمال میشود، کارکرد اجزای متحرک را تنظیم نماید. به عنوان مثال در کاربردهای خانگی میتواند بسته به حجم غذاهای موجود در یخچال، دور کمپرسور را تنظیم کند تا از روشن و خاموش شدن آن جلوگیری شود.
همچنین در صنعت نیز برای تنظیم کردن فعالیتهای گشتاور در ابزارهای متحرک مانند نوار نقاله یا میکسر کاربرد دارد. با استفاده از این قطعه میتوان مواد بسیار ریز را در سانتریفیوژ از یکدیگر جدا کرد. بر اساس نوع کاربرد نیز اینورترها در سه دسته قرار میگیرند. به طور کلی بسته به مقدار توان خروجی و مدهای کنترلی که در یک اینورتر وجود دارد میتوان از آن در قسمتهای مختلفی استفاده کرد. بر این اساس اینورترها را در دستههای زیر قرار میدهند:
این نوع از اینورترها به منظور درایو موتور استفاده میشوند و وظیفه آنها کاهش مصرف انرژی یا کنترل سرعت است. این درایوها که در دو نوع فرکانس ثابت و فرکانس متغیر در بازار موجود هستند، قابلیت استفاده در انواع فنهای صنعتی، دستگاههای DND، منابع برق اضطراری و جرثقیلها را در خود دارند.
قابلیتهای نرمافزاری و سختافزاری اینورتر آسانسور صرفا بر ای مصارف مربوط به بالابرها توسعه داده شده است. در این نوع از اینورترها برد قدرت بسیار قویتر از سایر انواع است و در دسته مدلهای سنگین کار قرار میگیرند. برای خرید اینورتر آسانسور میتوانید بر روی لینک درجشده کلیک کنید.
اینورترهای خانگی برای برق اضطراری منزل تعبیه میشوند و UPS هم یک نمونه از آنها است. از این دستگاهها میتوان برای تامین برق از باتری ماشین یا دیگر باتریهایی با ولتاژ 12 و 24 ولت استفاده کرد.
اینورتر آزمایشگاهی برای تنظیم فرکانس و ولتاژ استفاده میشود و همچنین به عنوان منبع تغذیه AC هم به کار میرود. در این نوع از اینورترها کیفیت برق خروجی اهمیت بسیار زیادی دارد و به همین دلیل فیلترهای زیادی در مدار داخلی آن قرار گرفتهاند که تا حد امکان هارمونیک را کاهش داده و آن را به سینوسی خالص نزدیک میکنند.
خروجی پنلهای خورشیدی به صورت DC است. به همین دلیل نیاز است که با استفاده از وسیلهای این خروجی به AC تبدیل شود. در این صورت از اینورتر استفاده میشود. این محصولات برای مصارف محدود استفاده میشوند و قابلیت تولید برق AC از برق ولتاژ پایین DC را دارند. در این موارد هم هارمونیک خروجی بسیار اهمیت دارد ولی نیازی به تغییر فرکانس در آنها نیست. اینورترهای نیروگاهی با فرکانس ثابت 50 هرتز کار میکنند و در مصارف نیروگاهی و اتصال به شبکه، سنکرون سازی با شبکه در آنها بسیار اهمیت دارد.
این نوع اینورتر وظیفه کنترل مصرف انرژی و قدرت پمپ را در خود دارد و میتواند سرعت انتقال و فشار آب ورودی و خروجی را تنظیم کند. اینورتر برای تولید ولتاژ خروجی متغیر تولید شده و با کنترل این ولتاژ میتواند سرعت موتور الکتریکی را تغییر دهد. با استفاده از این وسایل الکتروموتور پمپ میتواند با بازدهی بیشتری کار کند و در نتیجه شدت ضربههای مکانیکی واردشده به دیواره چاه هم تا حد زیادی کاهش پیدا خواهد کرد. برای خرید اینورتر پمپ آب میتوانید بر روی لینک درجشده کلیک کنید.
یکی از اشتباهات رایجی که بسیاری از افراد در زمان خرید اینورتر انجام میدهند این است که آن را با مبدل DC به AC اشتباه میگیرند. هرچند زمانی که منظور خود را برای فروشنده توضیح بدهید میتواند شما را راهنمایی کند که به کدام یک از این وسایل نیاز خواهید داشت، اما لازم است که تفاوتهای این دو را با هم بدانید تا بتوانید خرید آگاهانهتری داشته باشید.
باید بدانید که مبدلها تنها وظیفه تبدیل برق DC به AC را بر عهده دارند. در نتیجه نمیتوان از آنها برای کاربردهای دیگری مثل تنظیم دور موتور یا کنترل کارکرد آن استفاده کرد. این در حالی است که اینورترهای درایور موتور قابلیتهای بسیار زیادی دارند که میتوانند در موارد مختلف مورد استفاده قرار بگیرند. که اصلیترین ویژگیهای آنها از قرار زیر هستند:
بنابراین اگر با دستگاههای حساسی کار میکنید یا کنترل دور موتور برایتان اهمیت دارد، پیشنهاد ما خرید اینورتر یونیک استنسون است که همه این ویژگیها را در خود دارد.
سخن پایانی
در این مقاله تلاش کردیم تا به طور کامل و جامع شما را با ویژگیهای مختلف اینورتر به مفهوم درایور موتور و تفاوتهای آن با دیگر مبدلهای DC به AC آشنا کنیم. اینورترها به مفهوم درایور موتور AC وسایلی هستند که میتوان برای کاربردهای مختلفی از آنها استفاده کرده و برای حفاظت موتور یا کنترل سرعت آن به کار میروند. گروه فنی مهندسی بازرگانی پینیون عاملیت فروش اینورتر صنعتی به عنوان درایو موتور است که با ضمانت اصالت کالا و بهترین قیمت آنها را به شما ارائه میدهد.
سوالات متداول
خیر. هرچند این وسیله قابلیت کاهش مصرف برق موتور الکتریکی را دارد؛ اما به این معنا نیست که میتواند هزینههای مصرف انرژی شما را هم کم کند. برای این کار نیاز به استفاده از روشهای مدیریت مصرف انرژی خواهید داشت.
به طور گسترده از اینورترهای صنعتی در صنایع نساجی، دستگاههای قالیشویی، دستگاههای سنگبری، تولید لوله پروفیل، اره نواری، چاههای آب، جرثقیل و اره نواری استفاده میشود.
از آنجا که پمپها در برخی موارد دارای برق ورودی تک فاز هستند اما به موتوری با ورودی سه فاز متصل میشوند، نیاز به یک مبدل دارند. اگر میخواهید که دور موتور پمپ را هم کنترل کنید میتوانید از اینورترهای صنعتی با این قابلیت بهره بگیرید.
برای هر چه بهتر شدن پینیون در ارائه خدمات و اطلاعات لطفا دیدگاه و امتیاز خود را وارد کنید.
سلام شما طراحی صنعتی هم میکنین؟
با سلام و عرض ادب و احترام
در پاسخ به کامنتون ابتدا به توضیح فعالیت پینیون می پردازیم، گروه فنی مهندسی و بازرگانی پینیون در زمینه فروش انواع قطعات صنعتی (مکانیک و برق صنعتی) و طراحی و ساخت سیستم های حرکت خطی فعالیت دارد. پینیون در زمینه طراحی صنعتی فعالیت ندارد.
هر گونه سوال یا پیشنهادی بود در خدمیتیم.
با تشکر
پینیون