اینورتر چیست؟

به اینورتر (AC DRIVE) یا VFD (درایو فرکانس متغیر) نیز گفته می‌شود. INVERTER وسیله‌ای است که ولتاژ DC را به ولتاژ AC تبدیل می‌کند و همچنین وظیفه کنترل سرعت و گشتاور موتورهای الکتریکی را بر عهده دارد. اینورترها به دو دسته اینورتر تک فاز و اینورتر سه فاز دسته بندی می‌شوند. درایو تک فاز برق ورودی آن از نوع 220 ولت AC تک فاز است و در واقع اینورتر تک فاز برای کاربری‌های سبک و عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اکثر خانه‌ها معمولا از منبع تغذیه تک فاز استفاده می‌کنند و منبع تغذیه سه فاز برای مکان‌های صنعتی استفاده می‌شود؛ زیرا سه فاز می‌تواند برق بیشتری را انتقال دهد و برای تامین تجهیزات بزرگ مانند بخاری، ماشین آلات، شارژرهای برقی اتومبیل و… استفاده می‌شود. اینورتر سه فاز در حالی که به مدارهایی با عملکرد برعکس اینورتر کار می‌کنند و درواقع ولتاژ AC را به DC تبدیل می‌کند یکسو کننده می‌گویند. آن‌ها می‌توانند خروجی تک فاز یا سه فاز تولید کنند.

INVERTER

 

موتورهای الکتریکی در اکثر دستگاه‌هایی مانند وسایل الکترونیکی کوچک، حمل و نقل و لوازم اداری کاربرد دارند، سافت و نرم راه اندازی می‌شوند. تطبیق سرعت موتور با فرآیند مورد نیاز برای جلوگیری از اتلاف انرژی ضروری است. طرز کار اینورتر به گونه‌ای است که می‌تواند اتلاف انرژی و مواد در کارخانه‌ها را به مقدار قابل توجهی کاهش دهد. بنابراین از اینورترها برای کنترل موتورهای الکتریکی، افزایش بهره وروی و صرفه جویی در مصرف انرژی استفاده می‌شود.

یک سیستم AC تک فاز متشکل از دو سیم است که به عنوان فاز (یا گاهی اوقات یک LINE یا LIVE یا HOT و سیم خنثی) شناخته می‌شود. اما برای سیستم سه فاز، شما از سه سیم یا چهار سیم برای انتقال نیرو استفاده می‌کنید (سه سیم سه فاز، خنثی نیست) و هر سه سیم فاز هستند. برای سه‌فاز، برق از طریق شبکه با استفاده از 3 جریان مختلف منتقل می‌شود که همه با یکدیگر خارج از فاز هستند.

طرز کار مبدل اینورتر چگونه است؟

یک INVERTER بسته به طراحی مدار داخلی‌اش، ممکن است یک موج مربع، موج سینوسی اصلاح شده، موج سینوسی پالس و موج مدوله شده با عرض پالس PWM یا موج سینوسی تولید کند. انواع متداول این مبدل‌ها امواج مربعی یا امواج نیمه مربعی تولید می‌کنند.این یکی از ساده‌ترین شکل موج‌هایی است که یک اینورتر می‌تواند تولید کند و برای کاربردهایی با حساسیت کم مانند روشنایی و گرمایش مناسب است. خروجی موج مربعی هنگام اتصال به تجهیزات صوتی می‌تواند “لرزش” ایجاد کند و به طور کلی برای وسایل الکترونیکی حساس نامناسب است.

درایو AC بین منبع تغذیه و موتور الکتریکی کار می‌کند. برق به درایو AC می‌رود و آن را تنظیم می‌کند و سپس نیروی تنظیم شده به موتور ارسال می‌شود. درایو AC از یک واحد یکسوساز، یک مدار میانی DC و یک مدار تبدیل معکوس تشکیل می‌شود. واحد یکسوساز درون درایو AC می‌تواند یک طرفه یا دو طرفه باشد. اولی می‌تواند موتور را با دریافت انرژی از شبکه الکتریکی تسریع و کار می‌کند. یکسوساز دو طرفه می‌تواند انرژی چرخش مکانیکی را از موتور بگیرد و دوباره به سیستم الکتریکی بفرستد.

یک مدار DC می‌تواند توان الکتریکی واحد تبدیل معکوس را برای استفاده ذخیره می‌کند. قبل از اینکه نیرو توسط موتور دریافت شود، در داخل درایو AC فرآیندی را طی می‌کند. توان ورودی به یک واحد یکسو کننده وارد می‌شود و ولتاژ AC به ولتاژ DC تبدیل می‌شود. مدار متوسط DC ولتاژ DC را صاف می‌کند. سپس از طریق مدار تبدیل معکوس جریان می‌یابد تا ولتاژ DC را دوباره به ولتاژ AC تبدیل کند. این فرآیند به درایو AC اجازه می‌دهد تا فرکانس و ولتاژ به موتور را با توجه به نیاز فرآیند تنظیم کند. هنگامی که ولتاژ خروجی در فرکانس بیشتری باشد سرعت موتور افزایش می‌یابد. این بدان معنی است که می‌توان سرعت موتور را از طریق رابط اپراتور کنترل کرد. اگر فرق بین درایو و اینورتر را نمی‌دانید، حتما این مقاله را مطالعه کنید.

رابط اپراتور

فواید استفاده از اینورترها

  • صرفه جویی در انرژی: درایوهای AC می‌تواند با کنترل چرخش موتور، 20 تا 50 درصد از مصرف انرژی بکاهد.
  • قابلیت استفاده در کاربری‌های مختلف مانند فن و پمپ و همچننی کاربری‌های نیمه سنگین و سنگین را دارد.
  • کاهش اختلالات نوسانات برق از مزایا اینورتر است. برای کسب اطلاعات بیشتردر مورد اینورتر سینوسی حتما این مقاله را تا انتها، با دقت بخوانید.
  • راه‌اندازی یک موتور AC از طریق برق می‌تواند تخلیه عظیمی را در سیستم توزیع برق ایجاد کند و باعث افت ولتاژ شود. هنگامی‌که موتور بزرگی روشن می‌شود، تجهیزاتی حساس مانند رایانه‌ها و سنسورها قطع می‌شوند. درایو AC با از بین بردن برق از موتور به جای قطع، این افت ولتاژ را از بین می‌برد.
  • تغییر جهت چرخش به راحتی
  • درایوهای AC می‌توانند عملیات شروع و توقف مکرر را کنترل کنند؛ بنابراین، تعداد دورها را می‌توان با یک درایو کنترل کرد.
  • اینورترهای AC با کنترل دقیق گشتاور می‌توانند از موتور در برابر آسیب محافظت کنند. می‌توان یک اینورتر را تنظیم کرد تا میزان گشتاور موتور را محدود کند.
  • نصب و راه اندازی ساده اینورتر AC از مزایا مهم آن است که اینورترقابلیت تنظیم گشتاور را دارد.
  • درایوهای AC از قبل برنامه ریزی شده‌اند و کاربر فقط باید آن را به منبع تغذیه متصل کند.
  • درایو با سرعت کم یا زیاد می‌تواند بار مورد نیاز حتی بدون نیاز به دستگاه‌ها و گیربکس‌های افزایش دهنده یا کاهش دهنده سرعت، تحویل دهد. این باعث صرفه جویی در هزینه‌های نگهداری و تعمیرات درایو می‌شود.