اینوِرتِر چیست؟
امروزه اینورترها عضو جداییناپذیر از اتوماسیون صنعتی است که بهوسیله آنها میتوان کنترل دقیقی روی الکتروموتورها داشت تا بازده و راندمان کاری خطوط تولید را افزایش داد و در نهایت از هدر رفت انرژی جلوگیری کرد. کاهش انرژی مصرفی و کاهش هزینه برق، کاهش جریان راهاندازی و افزایش عمر موتور، تغییر سرعت موتور، تغییر جهت چرخش موتور، حفاظت در برابر اضافهبار، کار موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی متغیر است، کنترل از راه دور، راهاندازی موتور در سرعت بیشتر از سرعت نامی و برنامهریزی کردن حرکت، از برتریهای استفاده از اینورتر هستند.
بنابر اعلام فامکو، اینورتر یا درایو کنترل دور موتور نامی آشنا در صنعت برق ایران و صنایع وابسته که با نامهای مختلفی همچون درایو فرکانس متغیر و (Variable Frequency Drive(VFD نیز شناخته شده است.
اینوِرتِر یا مبدل جریان مستقیم DC به متناوب AC (به انگلیسی Inverter) دستگاهی است که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل میکند. اینورترها امکان تنظیمات شخصی در فرکانس، ولتاژ و توان تولیدی را دارند و به نوعی از کنترلکنندههای دور (سرعت) و راهانداز موتور که با تغییر همزمان ولتاژ و فرکانس اعمال شده به الکتروموتور، کار میکنند که در این تغییر، نسبت ولتاژ به فرکانس باید ثابت بماند. در غیر اینصورت کار موتور دچار اختلال خواهد شد. سرعت گردش موتور RPM (یا همان دور بر دقیقه) بهطور مستقیم با ولتاژ و فرکانس موتور در ارتباط است، هرقدر که ولتاژ و فرکانس افزایش پیدا کند، سرعت گردش موتور نیز بیشتر خواهد شد. زمانی که بار موتور الکتریکی به فرکانس و ولتاژ پایینتری نیاز دارد، میتوان از اینورتر برای پایینآوردن ولتاژ و فرکانس استفاده کرد؛ همچنین زمانی که بخواهیم سرعت موتور الکتریکی را کاهش دهیم، میتوانیم بهکمک اینورتر سرعت را کاهش دهیم.
در سادهترین حالت، خروجی اینورترها یک موج مربعی است که با استفاده از فیلتر آن را به موج سینوسی تبدیل کرده و در حالت پیشرفته و بهینهتر، خروجی اینورتر بهصورت شکل موج PWM است. اینورترها میتوانند تکفاز یا سهفاز باشند. در واقع، کار این مبدلها برعکس کار یکسوکنندهها است.
اینورترها قطعات متحرک ندارند و در گستردهای از کاربردها استفاده میشوند. مثلاً از اینورترها برای تأمین جریان AC از منابع DC مانند پنلهای خورشیدی یا باتری استفاده میشود. بدون اینورترها، پیادهسازی خودروهای برقی (Electric Cars) امروزی ناممکن میبود.
دلیل نامگذاری اینورتر (معکوسگر)، این است که آن برق DC را به AC تبدیل میکند. در اینورترها برق AC شهری، که برق متناوبی با ولتاژ ۲۲۰ ولت و فرکانس ۵۰ هرتز است، ابتدا به برق DC380 ولت یا سه فاز تبدیل میشود؛ کاربرد دیگر اینورترها AC، کنترل سرعت موتور AC سهفاز است بدون آنکه توان و گشتاور موتور کاهش یابد. اینورترها در ظرفیتهای مختلف ساخته میشوند مثلاً برای یک موتور با توان ۲۰ اسب بخار باید از اینورتر 15 کیلو وات یا ۲۰ اسب بخار استفاده کرد.
انواع اینورتر از نظر ورودی
اینورتر تک فاز به تک فاز: اینورتر ورودی تک فاز، خروجی تک فاز
اینورتر تک فاز به سه فاز: اینورتر ورودی تک فاز، خروجی سه فاز ۲۲۰ ولت
اینورتر سه فاز به سه فاز: اینورتر سه فاز ورودی، خروجی سه فاز ۳۸۰ ولت
انواع اینورتر از نظر کاربرد
از نظر کاربردها اینورترها به دستههای مختلفی تقسیم میشوند. برای
فعالیتهای گشتاور ثابت مانند میکسرها , اکسترودرها , نوارهای نقاله و …
فعالیتهای توان ثابت مانند کشش، اکسترودر ، نوار نقاله، صنعت چاپ و …
فعالیتهای گشتاور متغیر مانند راهاندازی پمپ صنعتی، فن و …
مزایای بکارگیری اینورتر
استفاده از اینورتر مزیتهای زیادی دارد. یکی از قابلیتهای مهم اینورتر، عملکرد هوشمند آن است. این ابزار میزان باری را که بهسمت موتور میرود، تشخیص میدهد و بعد متناسب با همان میزان بار، به موتور فرمان جریان متناسب را صادر میکند. در بسیاری از مواقع، این جریان از جریان نامی موتور کمتر است. از مزایا و کاربردهای مهم اینورتر میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
-
کاهش جریان راهاندازی برق و بهدنبال آن، دوام و افزایش طول عمر موتور
-
تنظیم کننده سرعت موتور (کنترل دور)
-
امکان هوشمندسازی و برنامهریزی برای حرکت موتور
-
تغییر دهنده جهت دور به راحتی و بدون نیاز به کنتاکتور (قابلیت چپگرد و راستگرد کردن الکتروموتور)
-
روشن و خاموش نمودن موتور بدون نیاز به قطع و وصل برق اصلی که باعث صرفهجویی در مصرف انرژی الکتریکی و در نتیجه کاهش هزینهها
-
کاهش ضربههای مکانیکی و در نتیجه افزایش طول عمر مفید قسمت مکانیکی و تجهیزات حرکتی بهدلیل راهاندازی نرم موتور
-
حفاظت موتور در مقابل افزایش ولتاژ و جلوگیری از آسیب دیدن موتور
-
راه اندازی نرم بدون هیچگونه ضربه
-
حفاظت موتور در برابر حذف اضافهجریانِ (Overcurrent)راهاندازی و در نتیجه جلوگیری از سوختن موتور
-
افزایش سرعت بیشتر از سرعت نامی در موتور
نحوه انتخاب اینورتر
برای انتخاب اینورتر مناسب با نوع کاربری موردنظر میبایست به نکاتی که در ادامه آورده شده دقت کرد:
نوع برق ورودی به اینورتر (تک فاز یا سه فاز بودن آن)
-
توان اینورتر
-
جریان الکتروموتور
-
نوع کاربری الکتروموتور (سبک کار یا سنگین کار بودن)
-
ولتاژ ورودی (تکفاز یا سهفاز)
-
سطح تکنولوژی و امکانات کنترلی
-
آپشنهای ارتباطی با سایر کنترلرهای صنعتی
-
میزان رطوبت و دمای محیطی محل نصب اینورتر
نکات مربوط به خرید اینورتر
شما برای خرید اینورتر باید چند مورد را مشخص کنید:
-
توان الکتروموتوری که قصد دارید برای آن اینورتر تهیه کنید. ضمناً بهتر است توان اینورتر شما یک رنج بالاتر از توان درج شده روی موتور باشد. مثلا برای موتور ۷۵۰ وات از اینورتر ۱ یا ۱٫۵ کیلووات استفاده شود. همچنین به این نکته دقت کنید که توانهای ذکرشده در اینورترها برای موتورهای معمولی است که دورشان ۱۴۰۰ دور بر دقیقه است. برای موتورهای ۲۸۰۰ دور، توان اینورتر نصف توان موتور و برای موتورهای ۷۰۰ دور، توان اینورتر دوبرابر توان الکتروموتور در نظر گرفته میشود.
حتما الکتروموتور سهفاز بخرید؛ زیرا اینورترها خروجی سهفاز دارند. مهم نیست که برق موجود شما تکفاز است یا سهفاز. اینورتر میتواند برق تکفاز شما را به سهفاز تبدیل کند.
-
چه ولتاژ برقی در اختیار دارید، اگر برق تکفاز شهری دارید، باید اینورتری بخرید که ورودی تکفاز ۲۲۰ ولت داشته باشد؛ اگر هم برق سهفاز در دسترس است، اینورتر شما باید از نوع ورودی سهفاز باشد. در نظر داشته باشید که در صورت موجود بودن هردو، بهتر است از برق سهفاز استفاده شود تا موتور عملکرد بهتری داشته باشد.
-
کاربردی که می خواهید برای آن اینورتر مصرف کنید مهم است. کاربردهایی مثل جرثقیل که به گشتاور راهاندازی اولیۀ بیشتری نیاز دارند، سطح تکنولوژی اینورتر بالاتری را میطلبند (مثلا نسبت به یک فن هواکش). اینورترها سه مدل کلی دارند:
ارسال نظر