آشنايي با اينورتر و نحوه عملكرد آن | ازدیگر محصولات فروشگاه الکترونیک آریانیک دیدن کنید.

آشنایی با اینورتر و نحوه عملکرد آن:

اینورتر دارای اسامی مختلفی با نام های درایو، کنترل دور موتور، درایو فرکانس متغیر یا VFD است و از نظر لغوی با نام مبدل مشخص می شود. اینوتر ها قادرند فرکانس و سطح ولتاژ را به وسیله تقویت کننده ها به میزان ولتاژ و فرکانس مورد نظر تبدیل کنند و برق ac با ولتاژ و فرکانس مورد نیازرا فراهم نمایند. در واقع دستگاهی که جریان مستقیم DC را به جریان متناوب AC تغییر می دهند. این عملیات توسط ترانسفورماتور های مناسب و مدارها کنترل می شود. اینورتر ها قطعات متحرک ندارند و برای ابزار گسترده ای به کار می روند. کاربرد اینورترها را می توان از منبع تغذیه کامپیوتر تا ابزار سنگین و حمل و نقل فله بر شمرد.

عملکرد دستگاه اینورتر اغلب برای تامین جریان AC از منابع DC مثل پانل های خورشیدی و باتری می باشد.

کاربرد اینورتر:

از اینورتر به اشکال مختلفی استفاده می شود. جهت راه اندازی پمپ ها، فن ها، آسانسور، نوارهای نقاله، جرثقیل، دستگاه های اکسترودر می توان از اینورتر استفاده کرد.

جهت پمپ و فن از دسته اینورترهایی که با گشتاورر متغیر هستند استفاده می شود و برای آسانسور، نوار نقاله و جرثقیل از اینورتر با گشتاور ثابت استفاده می شود. جهت اکسترودرها از اینورتر با فید بک PG ورد استفاده قرار می گیرد.

از دسته کاربرد های اینورتر می توان به: جهت منبع تغذیه، منابع برق اضطراری،گرمکن القائی، درایو فرکانس متغیر، انتقال انرژیHVDC ، استفاده در پنل های خورشیدی، درایوهای الکتریکی وسایل نقلیه ، انواع پمپ های صنعتی و ساختمانی، فن های صنعتی، صنایع چاپ و انواع ماشین آلات تزریق پلاستیک و جوشکاری فلزاتی مانند فولاد و آلومینیوم نام برد.

منبع تغذیه:

اینورتر برق DC از منابعی همانند باتری، پانل خورشیدی، سلول های سوختی به برق AC را تبدیل می کند. برق خروجی با ولتاژ مورد نیاز می باشد. میکرو اینورترها به طور مستقیم جریان پانل خورشیدی را به جریان متناوب تبدیل می کنند.

منابع برق اضطراری:

در هنگامی که برق شهری در دسترس نباشد می توان از باتری و اینورتر به عنوان منبع تغذیه اضطراری (UPS ) جهت تامین برق AC استفاده کرد و زمانی که جریان برق دوباره اتصال پیدا کرد از یک سو کننده جهت شارژ باتری ها استفاده کرد.

گرمکن القائی:

وقتی بخواهیم برای بالا بردن فرکانس برق اصلی برای گرمکن القائی استفاده کنیم از اینورتر برای این منظور استفاده می کنیم. به این ترتیب باید برق اصلی را به DC تبدیل کرده و به کمک اینورتر برق DC را به AC و با فرکانس بیشتر تبدیل کرد.

انتقال انرژی:

برای انتقال برق از روش خاص HVDC ( انتقال انرژی زیاد در مسافت خیلی زیاد و با تلفات ناچیز) برق مستقیم AC به DC و ولتاژ بالا تبدیل می شود و به مکان دیگر انتقال داده می شود. به این ترتیب در محل دریافت به استفاده از اینورتر به برقAC تبدیل می شود.

درایو فرکانس متغیر:

VDF یک سیستم، جهت کنترل سرعت چرخش یک موتور AC با کنترل کردن فرکانس برق صورت گرفته به موتورالکتریکی می باشد. در واقع اینورتر نقش کنترل کننده برق را بر عهده دارد. معمولا درایو فرکانس متغیر دارای یکسو کننده می باشد و برق DCمورد احتیاج اینورتر را از طریق برقAC تامین می کند. در این حالت معمولا اینورتر یک عنصر اصلی می باشد.گاهی درایو فرکانس متغیر با نام درایو اینورتر نامیده می شود.

درایوهای الکتریکی وسیله نقلیه:

امروزه از اینورتر برای کنترل قدرت کشش موتور جهت برخی وسایل نقلیه مانند قطار برقی، بعضی خودروهای هیبریدی مانند تویوتا پریوس مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده ازتکنولوژی اینورتر ها به دلیل تجهیزات برقی وسایل نقلیه می باشد به طور مثال ترمز احیا کننده، در وسایل نقلیه پیشرفته باعث شده است اینورتر انرژی مورد نیاز خود را از موتور ( که نقش ژنراتور را دارد) بگیرد و در باتری ها ذخیره کند.

پنل های خورشیدی:

اغلب پنل های خورشیدی دارای خروجی DC می باشند و به وسیله اینورتر تبدیل به AC می شوند.

جوش کاری فلزاتی مانند انواع فولاد و آلومینیوم:

برای جوش کاری در روزهای گذشته از ترانسفورماتور با فرکانس ۵۰ یا ۶۰ هرتز با کارایی نامناسب استفاده می شد. این امر موجب تولید گرمای زیاد در ترانسفورماتور می شد. همچنین باید از ترانسفورماتور بزرگ و سنگین برای این کار استفاده می شد. در مقایسه با اینورتر که وزنی حدود ۸ تا ۴۰ کیلوگرم دارند و از نظر حمل و نقل قابلیت حمل آن راحتر از ترانسفورماتور است از مزایای اینورتر محسوب می شود. هم چنین از نظر مصرف بهینه می توان گفت که با کمک اینورتر مقدار هزینه به میزان ۳۰% کاهش می یابد. باید دانست مقدار نوسانات جریان DC ورودی به دستگاه از نوع اینورتری به میزان قابل ملاحظه ای به یک AC می رسد.

انواع اینورتر از نظر فاز و نوع موج خروجی:

اغلب اینورتر ها از نظر فاز به دو شکل عمده تک فاز و سه فاز تقسیم می شوند و از نظر شکل موج خروجی به ۴ نوع تقسیم می شوند.

موج خروجی به شکل مربعی
به شکل سینوسی اصلاح شده و معمولی
به شکل سینوسی اصلاح شده پله ای
به شکل سینوسی خالص اشکال

کاهش میزان مصرف برق به کمک اینورتر:

معمولا اینورتر به صورت هوشمند مقدار بار وارد شده به موتور را مشخص می کند و متناسب با به مقدار بار به موتور جریان می دهد که این جریان از مقدار جریان نامی موتور کمتر می باشد.
به این جهت که موتور بار راکتیو بر روی شبکه دارد می تواند از درایو برای راه اندازی و کنترل موتور استفاده کند. زیرا درایو یک بانک خازنی دارد و این بار راکتیو را جبران می کند و فقط بار اکتیو از شبکه برق اصلی استفاده می کند. بنابراین میزان برق مصرفی کاهش می یابد.
هنگامی که از اینورتر استفاده می کنید به صورت خودکار جریان را در زمان راه اندازی به میزان قابل ملاحظه ای افزایش می دهد و در موقع کار کاهش می یابد و موجب کاهش مصرف برق می شود.
وقتی موتور می خواهد راه اندازی شود جریان بسیار زیادی را از شبکه می کشد که باعث کاهش ولتاژ شبکه و باعث آسیب دیدن تاسیسات برق و دیگر وسایل برقی می شود. با استفاده از اینورتر جریان به میزان حداکثر ۱۲ آمپر می رسد و باعث کاهش جریان موتور به صورت اتوماتیک می شود. به این ترتیب نه تنها در هزینه برق صرفه جویی به عمل می آید بلکه باعث افزایش طول عمر مفید موتور می شود.
برای پمپ ها و فن ها مقدار دبی با سرعت موتور هماهنگ می باشد، اما توان مصرفی با مکعب سرعت متناسب می باشد. بطور مثال اگر دور موتور به مقدار ۵۰% کاهش داشته باشد توان مصرفی لازم ۱۲.۵% خواهد شد و به این مفهوم است که ۸۷.۵% در میزان برق صرفه جویی می شود.
برای برق تک فاز ۲۲۰ ولت به جای سه فاز ۳۸۰ ولت برای راه اندازی موتور سه فاز حداکثر با توان ۲.۲ کیلووات استفاده می شود که می توان با برق خانگی یک موتور سه فاز به صورت کاملا عادی راه اندازی شود.

معمولا از درایو های تک فاز به سه فاز برای کاربری پمپ خانگی استفاده می شود زیرا اغلب منازل دارای برق سه فاز نیستند و به این علت بهتر است برای کنترل دور الکتروپمپ و نصب سنسورها برای سنجش سطح میزان آب رسیده به طبقات مختلف از درایو تک فاز به سه فاز استفاده شود.

مطالب مرتبط: