کاربردهای اینورتر چیست؟

 اینورتر (Inverter) یکی از پرکاربردترین و مهم‌ترین پیشرفتها و وسایل تکنولوژیکی جهان به شمار می‌رود. کاربردهای اینورتر در صنعت بسیار زیاد است ولی در حالت کلی می‌توان گفت اینورتر دستگاهی است که جریان مستقیم DC را به جریان متناوب AC تبدیل می‌کند. واژه اینورتر به معنای معکوس‌کننده می‌باشد، همچنین به اینورتر نوسان ساز الکترونیکی قدرت بالا نیز گفته می‌شود، دلیل انتخاب این اسم کاری است که اینورتر انجام می دهد و در واقع فعالیتی برخلاف وظیفه یکسوساز‌ها (Rectifier) می‌باشد.

اینورتر بصورت خودکار قادر به تشخیص مقدار بار وارده به موتور می‌باشد و متناسب با آن بار، جریان موتور را تامین می‌کند. جریان تامین شده در اکثر مواقع از جریان نامی موتور کمتر می‌باشد. استفاده از اینورتر باعث افزایش طول عمر و سرعت هر وسیله‌ای شده و مصرف انرژی کمی دارد.

اینورتر همچون ifm سنسور در اتوماسیون صنعتی استفاده زیادی دارد و با تغییر دادن فرکانس و ولتاژ منبع تغذیه توسط اینورتر دور یک موتور کنترل می‌گردد. با استفاده از اینورتر می‌توان هر حرکتی که با الکتروموتور انجام می‌شود را به آسانی به حرکتی کنترل شده‌تر و هوشمندانه‌تر تبدیل نمود. که باعث افزایش بازده و راندمان کاری خطوط تولید و صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود. می‌توان با کمک اینورتر سرعت یک موتور AC سه فاز را بدون کاهش قدرت و گشتاور موتور کنترل نمود. دور موتور با مقدار ولتاژ و فرکانس رابطه مستقیم دارد، هرچه ولتاژ و فرکانس بیشتر باشد دور موتور نیز افزایش پیدا می‌کند.
از مهم‌ترین شرکت‌های تولیدکننده اینورتر و زیمنس plc می‌توان به شرکت‌های زیمنس Siemens، اشنایدر الکتریک Schneider electric، دلتا الکتریک Delta Electric، تتا Teta و … اشاره کرد.

برق AC و DC

به منظور درک بهتر عملکرد اینورتر ابتدا بایستی تفاوت‌های بین جریان AC و DC مشخص گردد. با تبدیل این دو جریان به یکدیگر می‌توان در مصرف انرژی صرفه‌جویی نمود. به جریان DC جریان مستقیم و به جریان AC جریان متناوب گفته می‌شود. به این دلیل به جریان AC متناوب گفته می‌شود که قطب‌های مثبت و منفی مدام دچار تغییر می‌شوند.
فرکانس واحدی است که، برای اندازه‌گیری تعداد دفعات تغییر قطب‌ها در ثانیه مورد استفاده قرار می‌گیرد. بطور نمونه در ایران برق شهری دارای فرکانس 50 هرتز می‌باشد. تبدیل برق DC به برق AC باعث کاهش تلفات جانی و مالی می‌گردد، که این موضوع به دلیل کاهش تغییر جهت الکترون‌ها در برق AC نسبت به برق DC می‌باشد.

نحوه کارکرد اینورتر

مشکل بزرگ جریان AC عدم امکان ذخیره برای استفاده در آینده می‌باشد، در حالی‌که جریان DC توانایی ذخیره در باتری را دارد. به همین دلیل به وسیله‌ای نیاز بود تا این تبدیل جریان را انجام دهد. اینورتر ابتدا برق متناوب AC با ولتاژ 220 ولت و فرکانس 50 هرتز را به برق مستقیم DC تبدیل می‌کند و زمانی کارکرد خودش را نشان می‌دهد که مجددا این برق را به برق AC با ولتاژ و فرکانس دلخواه و متناسب با برق مصرف‌کننده تبدیل نماید.

کاربردهای اینورتر

اینورترها در صنعت برای مصارف مختلفی به کار می‌روند ولی به طور کلی اینورتر سه کاربرد اصلی دارد:

• تبدیل برق 12 ولت DC باتری یا پنل خورشیدی و تبدیل آن به برق 220 ولت AC
• اینورترهای مورد استفاده در جوشکاری
• اینورترهایی که به کمک آنها دور موتور کنترل می‌شود (کولرهای گازی، آسانسور، انواع فن، نوار نقاله، لوازم خانگی)

ویژگی و مزایای اینورتر

ویژگی و مزایای اینورتر عبارت است از:

1. کاهش مصرف انرژی و در نتیجه آن کاهش مصرف و هزینه برق
2. کاهش جریان راه‌اندازی بدلیل نبود شوک راه‌اندازی که باعث طولانی شدن عمر موتور می‌گردد.
3. عدم ضربه‌های مکانیکی استارت اولیه
4. قابلیت تغییر سرعت و جهت حرکت موتور (چپ‌گرد و راست‌گرد)
5. توانایی محافظت در برابر اضافه بار
6. توانایی کار موتور در شرایط متغیر بودن ولتاژ ورودی
7. کنترل از راه دور
8. امکان راه‌اندازی و توقف پشت سر هم و مداوم
9. امکان ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور
10. کنترل و برنامه‌ریزی حرکت
11. روشن و خاموش کردن موتور بدون نیاز به قطع و وصل برق اصلی

با توجه به ظرفیت و توان هر موتور اینورترهای مختلفی نیز تولید می‌شوند. اندازه اینورتر انتخابی بایستی با اندازه موتور تولیدی متناسب باشد. اینورترها از نظر ورودی به دو گروه تک فاز و سه فاز دسته‌بندی شده، در حالی‌که همه آنها دارای خروجی 3 فاز می‌باشند.

اینورتر تک فاز به سه فاز: اینورتر ورودی تک فاز، خروجی سه فاز 220 ولت

اینورتر سه فاز به سه فاز: اینورتر ورودی سه فاز، خروجی سه فاز 380 ولت

تفاوت اینورتر با تجهیزات مشابه

اکنون به بررسی تفاوت اینورتر و تجهیزات مشابه همچون ژنراتور و دیمر و بررسی اختصاری آن خواهیم پرداخت.

اینورتر و ژنراتور

در ساختار داخلی یک ژنراتور سیم‌پیچ و یک آهنربای چرخان قرار گرفته است، در صورتی‌که در ساختار داخلی اینورتر دو سیم‌پیچ قرار دارد که سیم‌پیچ دوم کار آهنربای دائم در ژنراتور را انجام می‌دهد. هرچند ژنراتور و اینورتر هر دو برقی شبیه به برق شهر تولید می‌کنند اما اینورتر نسبت به ژنراتور دارای مزیت‌هایی می‌باشد که در زیر به آنها اشاره می‌کنیم:

• امکان کار در محیط‌های محدود و سربسته
• دوستدار محیط‌زیست (عدم آلایندگی-دود)
• بی سر و صدا بودن
• بهینه‌سازی مصرف انرژی با توجه به جریان خروجی
• قابلیت کنترل از راه دور
• عدم نیاز به پشتیبانی (تعمیر و نگهداری)
• عدم استهلاک مکانیکی

اینورتر و دیمر

بر خلاف اینورتر که نوع جریان برق را عوض می‌کند، دیمر نمی‌تواند نوع جریان برق را تغییر دهد. تنها توانایی دیمر کاهش جریان برق می‌باشد. کاربرد دیمر در لامپ‌هایی است که میزان شدت نور آنها قابل تنظیم است.

اینورتر و درایور

در بازار به اینورتر به اشتباه درایور هم گفته می‌شود. از درایور به منظور کنترل دور موتور جریان DC استفاده می‌شود در حالی‌که اینورتر دور موتور جریان AC را کنترل می‌کند. درایور فقط ولتاژ و جریان را تغییر می‌دهد و توانایی تغییر ماهیت برق را ندارد، اما اینورتر علاوه بر توانایی تغییر ولتاژ و جریان، می‌تواند از طریق کنترل فرکانس ماهیت برق را نیز تغییر دهد.

نکات مورد نیاز برای انتخاب اینورتر مناسب

1. دمای محیط
2. رطوبت محیط
3. سبک یا سنگین بودن کار
4. جریان الکتروموتور
5. تک فاز یا سه فاز بودن برق ورودی به اینورتر
6. مقدار کیلووات الکتروموتور (بهتر است توان اینورتر از توان موتور یک رنج بالاتر باشد).