اینورتر چیست ؟ انواع آن کدام است ؟ کاربرد اینورتر چیست ؟

اینورتر یا درایو AC به دستگاهی گفته می شود که به کمک آن می توان سرعت یک موتور AC سه فاز را کنترل کرد بدون آنکه قدرت و گشتاور موتور کاهش یابد. اینورترها در ظرفیتهای مختلف ساخته می شوند مثلا برای یک موتور با توان 20 اسب بخار باید از اینورتر 20HP استفاده کرد.

اینورتر ها می توانند با برق تکفاز یا سه فاز کار نمایند ولی موتور متصل به آن حتما باید سه فاز باشد .

در بسياري از كاربردها به هنگام راه اندازي ،‌ موتور جريان بسيار بالايي از شبكه مي كشد و موجب كاهش ولتاژ شبكه و ايجاد صدماتي به تاسيسات برق رساني و ساير دستگاهها مي گردد . اين جريان گاها به هفت برابر جريان نامي موتور مي رسد كه بسيار نا مطلوب مي باشد . چنانچه از اينورتر استفاده شود اين اضافه جريان بسيار اندك خواهد شد.

كاهش جريان موتور به صورت اتوماتيك در هنگامي كه بار موتور كم مي شود . اين قابليت به غير از كاهش هزينه برق مصرفي موجب افزايش طول عمر مفيد موتور خواهد شد .

با استفاده از اینورتر ها با برق 220 ولت (خانگی) می توان موتورهای سه فاز را نیز راه اندازی نمود.

درایو یا اینورتربرای تنظیم دور الکتروموتورها استفاده میگردد. درایوها وظیفه “کنترل دور موتور” را بر عهده دارند. درایوها قادرند دور موتور را از صفر تا چندین برابر دور نامی موتور و بطور پیوسته تغییر دهند. درایوها قادرند موتورها را با متدهای مختلفی کنتردسته‌هال کنند که بسته به استفاده موتورها باهم متفاوت میباشد.بطور مثال نحوه کنترل موتور آسانسور با نحوه کنترل موتور یک فن متفاوت میباشد.

درایوها تحول بزرگی را در کنترل و صنعت بوجود آورده اند. در واقع تا قبل از درایوهای AC کنترل چندانی روی سرعت این موتورها وجود نداشت و صنعت ناگزیربه استفاده ازموتورهای DC بود.موتورهای DC هم ازلحاظ هزینه اصلا بصرفه نیستند چرا که هزینه های نگهداری و خرابیهای زیادی را تحمیل میکنند.

در پاسخ به این سوال که اینورتر چیست می توان عنوان کرد اینورتر یکی از مهم ترین و کاربردی ترین تکنولوژی های جهان صنعت می باشد . اگر بخواهیم ساده ترین تعریف را از این دستگاه ارائه دهیم، اینورتر دستگاهی است الکترونیکی که جریان مستقیم برق را به جریان متناوب تبدیل می کند و می تواند در فرکانس و ولتاژ خروجی تغییر ایجاد کند .

اینورتر مبدلی است که ولتاژ مستقیم DC را به ولتاژ متناوب AC تبدیل می کند.

در بیشتر موارد، معمولا ولتاژ DC ورودی پایین بوده در حالی که خروجی AC برابر ولتاژ  تغذیه شبکه می باشد.فرکانس و سطح ولتاژی تولیدی توسط این قطعه الکترونیکی می‌تواند توسط تقویت‌کننده‌ها به سطح ولتاژ و فرکانس دلخواه تبدیل گردد.اینورترها قطعات متحرک ندارند و در طیف گسترده ای از ابزارهای کاربردی از منبع تغذیه کامپیوتر گرفته تا ابزار بزرگ حمل و نقل استفاده می شوند. اینورترها معمولا برای تامین جریان AC از منابع DC مانند پانل های خورشیدی یا باتری مورد استفاده قرار می گیرند.

اینورترها می توانند به عنوان تجهیزات مستقل برای کاربردهایی مانند انرژی خورشیدی و یا به عنوان منابع تغذیه پیشتیبان متشکل از باتریها که به صورت مستقل شارژ می شوند مورد استفاده قرار گیرد. دیگر کاربرد اینورتر استفاده به عنوان بخشی از مدار بزرگتر مانند واحد های تغذیه یا UPS ها می باشد.

اینورتر به صورت هوشمند میزان بار وارده به موتور را تشخیص داده و متناسب با همان بار، به موتور جریان می دهد و این جریان در بسیاری از مواقع از جریان نامی موتور كمتر است. دستگاهی الكترونیكی است كه بوسیله آن می توان سرعت موتورهای سه فاز را تغییر داد.

از اينورترها در سه ناحيه استفاده مي گردد :

1-فعاليتهای گشتاور ثابت مثل ميکسرها , اکسترودرها , نوارهاي نقاله و . . .

2-فعاليتهای توان ثابت مثل کشش و دستگاههاي ماشيني.

3-فعاليتهای گشتاور متغير مثل فن و پمپ.

در پمپها و فنها ميزان دبي با سرعت موتور متناسب است. اما توان مصرفي با مکعب سرعت تناسب دارد. مثلاً اگر دور موتور به ميزان 50% کاهش يابد آنگاه توان مصرفي لازم 12.5% خواهد بود و اين به مفهوم 87.5% صرفه جويي در انرژي است.

مزاياي استفاده از اينورترها چيست ؟

كاهش انرژي مصرفي و لذا كاهش هزينه برق، كاهش جريان راه اندازي و در نتيجه طولاني شدن عمر موتور ، امكان تغيير سرعت موتور، امكان تغيير جهت حركت موتور، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امكان كار موتور در شرايطي كه ولتاژ ورودي متغير است، امكان كنترل از راه دور، ايجاد سرعت بيشتر از سرعت نامي موتور، برنامه ريزي كردن حركت.

با توجه به کاهش محسوس قیمت درایوها در سالهای اخیر و افزایش بهای برق شاهد استفاده روزافزون از درایوها هستیم در واقع در هرجایی که نیاز به تغییر دور موتور باشد از درایو استفاده میشود.استفاده از درایوها باعث افزایش طول عمر موتورهای الکتریکی میگردد.

اينورتر چگونه مصرف برق را كاهش مي دهد؟

اينورتر ABB به صورت هوشمند ميزان بار وارده به موتور را تشخيص داده و متناسب با همان بار، به موتور جريان مي دهد و اين جريان در بسياري از مواقع از جريان نامي موتور كمتر است.

توانایی های اینورتر :

1- تنظيم کننده سرعت موتور (کنترل دور)

2- تغير دهنده جهت دور به راحتي و بدون نياز به کنتاکتور

3- روشن و خاموش نمودن موتور بدون نياز به قطع و وصل برق اصلي

4- کاهش ضربه هاي مکانيکي و در نتيجه افزايش طول عمر مفيد قسمت مکانيکي

5- حفاظت موتور در مقابل افزايش ولتاژ و جلوگيری از آسيب ديدن موتور

6- راه اندازي نرم موتور بدون هيچگونه ضربه به قسمتهاي مکانيکي مثل کوپلينگها ، گير بکسها ، تسمه ها ، زنجيرها و … و در نتيجه افزايش طول عمر مفيد موتور و ساير قسمتهاي مکانيکي را به دنبال خواهد داشت .

7- حفاظت موتور در برابر اضافه بار؛ در اين حالت چنانچه بار موتور از مقدار معمول مجاز بيشتر شود ، اينورتر موتور را خاموش مي نمايد و به کاربر پيام اضافه بار نشان مي دهد .

8- جلوگيري از گرم کردن و در نهايت سوختن موتور در کابرد هايي که موتور به طور مداوم چپگرد و راستگرد و يا خاموش مي شود .

9-اینورترها می توانند با پی ال سی ها بکار گرفته شود و با برنامه قبلی سرعت موتور را متناسب با وضعیت موجود تغییر دهند.

از جمله کاربردهای اینورتر در صنایع می توان به :

صنایع نساجی ، خودرو سازی ، نوارنقاله ها ، پمپهای آب ، سانتریفیوژهای آزمایشگاهی ، ماشینهای برقی و هیبرید ، انواع ماشینهای برش ، سی ان سی ها (CNC) نام برد.

انواع اینورترها از نظر کاربرد کدامند ؟

از نظر کاربرد اینورترها به دسته های مختلفی تقسیم می شوند. برای راه اندازی پمپ ها، فن ها، آسانسور، جرثقیل، نوارهای نقاله، دستگاه های اکسترودر و… از اینورتر استفاده می شود.

برای پمپ و فن از اینورترهای با گشتاور متغیر و برای آسانسور و نوار نقاله و جرثقیل از اینورتر با گشتاور ثابت و برای اکسترودرها از اینورتر با فیدبک PG بهره برداری میکنند.

انواع اینورترها از نظر ورودی کدامند ؟

از نظر ورودی اینورترها به دو دسته تك فاز و سه فاز تقسیم می گردند. البته خروجی همه آنها سه فاز است. برای اینورترهای با توان بالای 3 اسب فقط از ورودی سه فاز استفاده می گردد.کنترل کننده های دور موتور قادرند دور موتور را از صفر تا دور نامی موتور و حتی درصدی بالاتر بطور پیوسته تغییر دهند.اینورتر ها میتوانند موتور را بطور نرم و کاملا کنترل شده استارت و استپ نمایند . راه انداز نرم یا سافت استارتر (soft start & soft stop).

نحوه کنترل اینورتر :

دقت، سرعت، گشتاور، نوع و مد کنترل را مشخص می کند. یکی از مدهای مهم در بعضی اینورترها مد کنترل برداری است که از کنترل دقیقتر برخوردار است به صورت PI

کاهش هزینه برق مصرفی و کاهش جریان راه اندازی :

به دلیل انکه موتور یک بار اکتیو روی شبکه دارد چنانچه از درایو برای راه اندازی و کنترل موتور استفاده گردد چون درایو دارای یک بانک خازنی می باشد این بار اکتیو را جبران می نماید و تنها بار اکتیو را از شبکه برق مصرف می نماید.

بنابراین جریان مصرفی  بسیار کاهش میابد همچنین چون در بسیاری از کاربردها انرژی زیادی برای راه اندازی لازم است موتور انتخاب شده  را با توان بالاتری انتخاب میکنند بنابراین میزان  جریان زیادتری هم در حین کار از شبکه استفاده می کند

چنانچه از اینورتر یا درایو استفاده شود، اینورتر به صورت کاملا اتوماتیک این جریان  را در حین راه اندازی به مقدار لازم افزایش و در حین کار به مقدار لازم کاهش می دهد بنابراین به طور کلی هزینه برق مصرفی کاهش چشم گیری خواهد داشت.

مهمترین برندهای اینورتر یا درایو کدامند ؟

 اینورتر زیمنس Siemens

اینورتر آ بی بی ABB

اینورتر اشنایدر Schneider

اینورتر ال اس LS

اینورتر دانفوس Danfoss

اینورتر هیوندای Hyundai