اینورتر چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

ستاره | سرویس تکنولوژی – اینورترها قطعات متحرک ندارند و در طیف گسترده ای از ابزارهای کاربردی استفاده می شوند، از منبع تغذیه کامپیوتر گرفته تا ابزار بزرگ حمل و نقل فله. اینورترها معمولا برای تامین جریان AC از منابع DC مانند پانل های خورشیدی یا باتری مورد استفاده قرار می گیرند.

اینورتر چیست؟

شاید بخواهید بدانید که اینورتر چیست؟ که ما در پاسخ باید ذکر کنیم که اینورتر نوسان ساز الکترونیکی قدرت بالا است. دلیل این نام گذاری آن است که این دستگاه عمل عکس مبدل برق AC به DC متداول را انجام می دهد. درواقع اینورتر یا درایو AC به دستگاهی گفته می شود كه به كمك آن می توان سرعت یك موتور AC سه فاز را كنترل كرد بدون آنكه قدرت و گشتاور موتور كاهش یابد. اینورترها در ظرفیتهای مختلف ساخته می شوند مثلاً برای یك موتور با توان ۲۰ اسب بخار باید از اینورتر ۲۰ HP استفاده كرد. 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 ۳ اسب فقط از ورودی سه فاز استفاده می گردد.

ویژگی ها و کاربردهای اینورتر چیست؟

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.

دیگر كاربردها و مزایای آن می توان به موارد زیر اشاره كرد :

• تنظیم کننده سرعت موتور (کنترل دور)
• تغیر دهنده جهت دور به راحتی و بدون نیاز به کنتاکتور
• روشن و خاموش نمودن موتور بدون نیاز به قطع و وصل برق اصلی
• کاهش ضربه‌های مکانیکی و در نتیجه افزایش طول عمر مفید قسمت مکانیکی
• حفاظت موتور در مقابل افزایش ولتاژ و جلوگیری از آسیب دیدن موتور
•  در اکثر کاربردها حذف کامل جریان راه اندازی موتور
• کنترل فرایند بهبود یافته با تطبیق جریان خروجی پمپ یا فشار بطور مستقیم با الزامات فرایند، در مقایسه با دیگر اشکال کنترل، تغییرات کوچک می‌توانند بسرعت با یک اینورتر (VSD) اصلاح شوند که عملکرد فرایند را بهبود می‌بخشد. وقتی که دستگاه کنترل میزان تغییراتی را ارائه می‌دهد که بطور نامحدود واقعاً متغیر می‌باشند، احتمال کمتری از نوسان فشار یا جریان وجود دارد.

راه اندازی نرم موتور بدون هیچگونه ضربه به قسمتهای مكانیكی مثل كوپلینگ ها،گیربكس ها، تسمه ها، زنجیرها و … و در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور و سایر قسمتهای مكانیكی را به دنبال خواهد داشت.

حفاظت موتور در برابر اضافه بار؛ در این حالت چنانچه بار موتور از مقدار معمول مجاز بیشتر شود، اینورتر موتور را خاموش می نماید و به كاربر پیام اضافه بار نشان می دهد.

جلوگیری از گرم كردن و در نهایت سوختن موتور در كابرد هایی كه موتور به طور مداوم چپگرد و راستگرد و یا خاموش می شود. همچنین چون در بسیاری از كاربردها انرژی زیادی برای راه اندازی لازم است موتور انتخاب شده را با توان بالاتری انتخاب می كنند بنابراین میزان جریان زیادتری هم در حین كار از شبكه استفاده می كند.
چنانجه از اینورتر استفاده شود، اینورتر به صورت كاملا اتوماتیك این جریان را در حین راه اندازی به مقدار لازم افزایش و در حین كار به مقدار لازم كاهش می دهد، بنابراین به طور كلی هزینه برق مصرفی كاهش چشم گیری خواهد داشت.

در بسیاری از كاربردها به هنگام راه اندازی،‌ موتور جریان بسیار بالایی از شبكه می كشد و موجب كاهش ولتاژ شبكه و ایجاد صدماتی به تاسیسات برق رسانی و سایر دستگاهها می گردد. این جریان به ۶ برابر جریان نامی موتور می رسد كه بسیار نامطلوب می باشد.

چنانچه از اینورتر استفاده شود این اضافه جریان بسیار اندك خواهد شد (حداكثر ۰.۲ برابر) به عنوان مثال اگر یك موتور با جریان نامی ۱۰ آمپر كار كند در هنگام راه اندازی این جریان به ۶۰ آمپر می رسد و در صورت استفاده از اینورتر این جریان حداكثر به ۱۲ آمپر می رسد.
كاهش جریان موتور به صورت اتوماتیك در هنگامی كه بار موتور كم می شود. این قابلیت به غیر از كاهش هزینه برق مصرفی موجب افزایش طول عمر مفید موتور خواهد شد.

امكان استفاده از برق تكفاز ۲۲۰ ولت به جای سه فاز ۳۸۰ ولت برای راه اندازی موتور سه فاز حداكثر با توان ۳HP ( 2.2kw ). به این معنا كه می توان با برق خانگی یك موتور سه فاز را كاملا به صورت عادی راه اندازی نمود.

قابلیت داشتن دورهای مختلف به صورت حافظه ای، تبدیل یك موتور یك دور به یك موتور چند دور با سرعتهای دلخواه، امكان ایجاد فشار ثابت در كاربرد پمپ ها به این ترتیب است كه با تغییر دور موتور فشار مورد نظر را ثابت نگه میدارد. به عنوان مثال فشار آب یك مخزن را ثابت نگه می دارد بنابراین در هنگام مصرف آب دور موتور به صورت خودكار زیاد می شود و در هنگامی كه آب مصرف نمی گردد دور موتور به صورت خودكار كاهش می یابد. بنابراین دور موتور با مقدار مصرف تغییر می نماید بنابراین آب با فشار ثابت به تمام نقاط می رسد.

مكان اتصال انكدر به اینورتر كه باعث می شود دور یك موتور با موتور دیگر یكسان شود. كنترل دور به صورت خودكار در مواردی كه لازم است دور موتور بسته به میزان محصول تولید شده تغییر كند. استفاده از اینورترها بر روی پمپ و فن و كمپرسور ها در طی سال های اخیر بسیار گسترش یافته است.

استفاده از آنها برای كنترل دور موتورها مزایای زیادی دارد كه مهمترین آنها عبارتند از :

1.   عدم نیاز به دستگاههای كنترل دبی مكانیكی.
2.   ذخیره انرژی تا ۵۰%
3.   نبودن شوك راه اندازی.
4.   افزایش عمر مفید قطعات مكانیكی.

از اینورترها در سه ناحیه استفاده می گردد :

1.   فعالیتهای گشتاور ثابت مثل میكسرها , اكسترودرها , نوارهای نقاله و . . .
2.   فعالیتهای توان ثابت مثل كشش و دستگاههای ماشینی.
3.   فعالیتهای گشتاور متغیر مثل فن و پمپ.

در پمپ ها و فن ها میزان دبی با سرعت موتور متناسب است. اما توان مصرفی با مكعب سرعت تناسب دارد. مثلاً اگر دور موتور به میزان ۵۰% كاهش یابد آنگاه توان مصرفی لازم ۱۲.۵% خواهد بود و این به مفهوم ۸۷.۵% صرفه جویی در انرژی است.

جمع بندی

در آخر برای جواب به این سوال که اینورتر چیست میتوان گفت که، اينورتر برق (Inverter) يا اينورتور يك دستگاه الكتريكی است كه مي تواند جريان مستقيم (DC) را به جريان متناوب (AC) تبديل كند. با استفاده از ترانسفورماتور ها، سوئيچ ها و مدارات كنترل، AC تبديل شده مي تواند هر مقدار ولتاژی و فركانسی داشته باشد. اينورترهای استاتيك قطعات متحرك ندارند و در رنج وسيعی از كاربردها استفاده مي شوند. از منابع تغذيه سوئيچينگ در كامپيوترها تا كاربردهاي جريان مستقيم ولتاژ بالاي تاسيسات الكتريكي براي انتقال عمده توان. اينورترها معمولا براي تغذيه توان AC از منبع DC استفاده مي شود مثل پنل خورشيدي يا باتري ها. اينورترهای الكتريكی اسيلاتورهای الكتريكی توان بالا هستند. علت نامگذاری اين است كه قبلا برای تبدیل كردن DC به AC از مبدل های AC به DC به صورت معكوس استفاده می شد. اینورتر عمل مخالف تابع یكسوساز را انجام می دهد.