لوگو یکتاصنعت

آدرس فروشگاه یکتا صنعت

تهران سعدی جنوبی، کوچه بانک تجارت، مجتمع تجاری الکتروپمپ ایران، طبقه اول، پلاک 6

اینورتر

اینورتر چیست و چگونه کار می کند؟

دستگاه اینورتر قادر است ولتاژ DC را به ولتاژ AC تبدیل کند که در بیشتر موارد، ولتاژ DC (ولتاژ ورودی) از ولتاژ AC (ولتاژ خروجی) که مقدار آن تقریبا 120 یا 240 می باشد کمتر است و از آنجائیکه بیشتر بارهای تجاری، صنعتی و مسکونی به منابع جریان متناوب (AC) نیاز دارند نیاز به تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب است.

 اینورتر را با نام های درایو، کنترل دور موتور، درایو فرکانس متغیر یا VFD (VARIABLE FREQUENCY DRIVE)  نیز می شناسند. به طور کلی میتوان گفت  اینورتر ها این قابلیت را دارند که توسط تقویت کننده های تعبیه شده در ساختار مکانیکی خود فرکانس و ولتاژ تولیدی را به ولتاژ و فرکانس دلخواه مبدل کنند.

 اینورتر ممکن است به عنوان تجهیزات مستقل برای کاربردهایی مانند انرژی خورشیدی یا برای کار به عنوان منبع تغذیه پشتیبان از باتری هایی که جداگانه شارژ می شوند ساخته شود. و برق AC خروجی را با ولتاژ و فرکانس مورد نیاز کاربر تامین و تولید کنند. در نهایت از برق AC تولید شده در خروجی اینورتر می توانیم انواع موتور های AC سه فاز را کنترل و راه اندازی کنیم.

چرا باید از اینورتر استفاده کنیم؟

اما سوالی که در اینجا مطرح می شود این است که چرا نیاز به تبدیل جریان مستقیم به یک جریان متناوب وجود دارد؟ و مزایایی استفاده از اینورتر چیست؟ در ادامه به پاسخ به این سوال ها پرداخته ایم.

همه ما می دانیم که برق اصلی که از نیروگاه ها به خانه های ما می رسد جریان متناوب 220 ولت است و بیشتر لوازم الکتریکی که ما استفاده می‌کنیم، به گونه ای طراحی شده‌اند که با برق AC کار کنند. اما در برحی موارد وسایلی که با برق DC کار می‌کنند مورد نیاز شما بوده است در اینجاست به اینورتر نیاز است.

همانطور که قبلا بیان شد اینورتر یک دستگاه الکتریکی است که ولتاژ DC را تقریباً همیشه از باتری ها به ولتاژ AC استاندارد خانگی تبدیل می کند تا بتوان از آن برای وسایل معمولی استفاده کرد. به طور خلاصه، یک اینورتر جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کند و به این شکل شما می توانید از تجهیزات الکتریکی با ولتاژ DC استفاده کنید.

به غیر از این، برق AC به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد و از آنجایی که بیشتر وسایل برقی به مقدار نسبتاً بالاتری از جریان مستقیم نیاز دارند، زیرا برق DC برای کار در ولتاژهای پایین طراحی شده است. بنابراین به دلیل اینکه برق تولید شده توسط دستگاه های تولید DC باید در اختیار لوازم خانگی معمولی ما قرار گیرد، امروزه به اینورتر نیاز داریم.

از مزایایی اینورتر می توان به موارد زیر اشاره کرد :

  1. کاهش جریان راه اندازی به کمتر از 10درصد جریان نامی موتور
  2. کاهش اختلالات در شبکه برق
  3. کاهش ضربه های مکانیکی
  4. طولانی شدن عمر مفید موتور
  5. افزایش سرعت موتور تا 20 درصد سرعت نامی
  6. تغییر زمان صعود و نزول ACC & DCC از 0.1 تا 6000 ثانیه
  7. امکان کنترل نحوه استوپ شدن موتور
  8. داشتن اضافه بار (در حد توان موتور)
  9. راه اندازی نرم موتور بدون شوک و ضربه به قسمت های مكانیكی مثل كوپلینگها، گیربكس ها، تسمه زنجیرها و … باعث افزایش طول عمر مفید موتور و سایر قسمتهای مكانیكی را به دنبال خواهد داشت.
  10. حفاظت از موتور در برابر اضافه بار؛ چون با افزایش بار موتور اینورتر موتور را خاموش می کند و به كاربر پیام اضافه بار نشان می دهد.
  11. 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.
  12. 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 8 برابر جریان نامی موتور می رسد كه بسیار نا مطلوب می باشد.
  13. با کنترل حرکت موتور، دور مناسب الکتروموتور را مشخص می کند که سرعت و گشتاور آن را تنظیم کند.
  14. می تواند جهت حرکت موتور را تغییر دهد
  15. قابلیت کار در شرایط با ولتاژ متغیر و …… می باشد.
  16. کاهش انرژی و برق و در نتیجه کاهش هزینه ها
  17. امکانات نرم افزاری جهت مدیریت کنترل ، کاهش استهلاک و افزایش مقاومت و طول عمر دستگاه
  18. جلوگیری از افزایش دما و گرم شدن موتور

انواع اینورتر

اینورترها بر اساس منبع ورودی اعمال شده، اتصال، ولتاژ خروجی و غیره به دسته های مختلفی تقسیم می شوند.

طبقه بندی بر اساس منبع ورودی

اینورتر را می توان به عنوان وسیله ای تعریف کرد که منبع ورودی DC را به خروجی AC تبدیل می کند که در آن ورودی ممکن است منبع ولتاژ یا منبع جریان باشد. اینورترها عمدتاً به دو دسته اصلی طبقه بندی می شوند.

اینورتر منبع ولتاژ (VSI)

هنگامی که ورودی اینورتر یک منبع ولتاژ DC ثابت باشد، اینورتر به عنوان اینورتر منبع ولتاژ شناخته می شود. ورودی اینورتر منبع ولتاژ دارای یک منبع ولتاژ DC سخت است. منبع ولتاژ DC سخت  به این معنی است که امپدانس منبع ولتاژ DC صفر است. در عمل، منابع DC مقداری امپدانس ناچیز دارند.

 فرض بر این است که VSI با منابع ولتاژ ایده آل (منابع امپدانس بسیار کم) عرضه می شود. ولتاژ خروجی AC به طور کامل توسط حالت های سوئیچینگ دستگاه ها در اینورتر و منبع DC اعمال شده تعیین می شود.

اینورتر منبع جریان (CSI)

هنگامی که ورودی اینورتر یک منبع جریان DC ثابت باشد، اینورتر به عنوان اینورتر منبع جریان شناخته می شود.

طبقه بندی براساس فاز خروجی

با توجه به فازهای ولتاژ و جریان خروجی، اینورترها به دو دسته اصلی تقسیم می شوند. اینورتر تک فاز و اینورتر سه فاز. در اینجا به اختصار به این دسته بندی ها پرداخته می شود.

اینورترهای تک فاز

اینورتر تک فاز ورودی DC را به خروجی تک فاز تبدیل می کند. ولتاژ/جریان خروجی اینورتر تک فاز دقیقاً یک فاز دارد که فرکانس اسمی آن 50 هرتز یا ولتاژ اسمی 60 هرتز است. ولتاژ نامی به عنوان سطح ولتاژی که سیستم الکتریکی در آن کار می کند تعریف می شود. ولتاژهای اسمی متفاوتی وجود دارد به عنوان مثال 120 ولت، 220 ولت، 440 ولت، 690 ولت، 3.3 کیلو ولت، 6.6 کیلو ولت، 11 کیلو ولت،

ولتاژهای اسمی پایین را می توان مستقیماً توسط اینورتر با استفاده از ترانسفورماتور داخلی  به دست آورد، در حالی که برای ولتاژهای اسمی بالا از ترانسفورماتورهای افزایش دهنده خارجی استفاده می شود.

از اینورترهای تک فاز برای بارهای کم استفاده می شود. در تکفاز تلفات بیشتری وجود دارد و همچنین راندمان تکفاز نسبت به اینورتر سه فاز پایین است. بنابراین، اینورترهای 3 فاز برای بارهای بالا ترجیح داده می شوند.

اینورترهای تک فاز

اینورترهای سه فاز

اینورترهای سه فاز DC را به برق سه فاز تبدیل می کنند. برق سه فاز سه جریان متناوب را فراهم می کند که به طور یکنواخت در زاویه فاز از هم جدا می شوند. دامنه و فرکانس هر سه موج تولید شده در خروجی با تغییرات جزئی ناشی از بار یکسان است در حالی که هر موج دارای یک شیفت فاز 120 درجه از یکدیگر است.

اساسا یک اینورتر 3 فاز از 3 اینورتر تک فاز است که فازهای هر اینورتر 120 درجه از هم فاصله دارند و هر اینورتر تک فاز به یکی از سه ترمینال بار متصل می شود.

اینورترها از لحاظ موج تولیدی

اینورتر موج مربعی

اینورتر موج سینوسی اصلاح شده یا شبه‌سینوسی

اینورترهای موج سینوسی خالص

طبقه بندی بر اساس تکنیک کنترل

  • مدولاسیون عرض پالس (PWM تک)
  • تعدیل عرض پالس چندگانه (MPWM)
  • مدلاسیون عرض پالس سینوسی (SPWM)
  • مدلاسیون عرض پالس سینوسی اصلاح شده (MSPWM)

کاربرد اینورتر 

کار یک اینورتر به این صورت است که DC را به AC تبدیل می کند و این دستگاه ها هرگز هیچ نوع برقی تولید نمی کنند زیرا برق توسط منبع DC تولید می شود. در برخی شرایط مانند زمانی که ولتاژ DC کم است، نمی‌توانیم از ولتاژ DC پایین در یک لوازم خانگی استفاده کنیم. بنابراین هر زمان که از پنل خورشیدی استفاده می کنیم می توان از اینورتر استفاده کرد.
برخی از کاربردهای صنعتی اینورتر برای درایوهای AC با سرعت قابل تنظیم، گرمایش القایی، منابع تغذیه Stand by Air Craft، UPS (منابع تغذیه بدون وقفه) برای کامپیوترها، خط انتقال HVDC و غیره است.

طرز کار اینورتر 

تصور کنید که یک باتری DC هستید و شخصی روی شانه شما ضربه می زند و از شما می خواهد که به جای آن AC تولید کنید. چگونه آن را انجام می دهید؟ اگر تمام جریانی که تولید می کنید در یک جهت خارج شود، در مورد اضافه کردن یک سوئیچ ساده به خروجی خود چطور؟ روشن و خاموش کردن جریان خود، به سرعت، پالس های جریان مستقیم را ایجاد می کند – که حداقل نیمی از کار را انجام می دهد.

برای ایجاد AC مناسب، به یک سوئیچ نیاز دارید که به شما امکان می دهد جریان را به طور کامل معکوس کنید و این کار را حدود 50 تا 60 بار در هر ثانیه انجام دهید. خود را به عنوان یک باتری انسانی تجسم کنید که مخاطبین شما را بیش از 3000 بار در دقیقه به جلو و عقب عوض می کند. این چند کار انگشت شسته و رفته است که شما نیاز دارید!

در اصل، یک اینورتر مکانیکی قدیمی به یک واحد سوئیچینگ متصل به ترانسفورماتور برق تبدیل می شود. اگر مقاله ما در مورد ترانسفورماتورها را مطالعه کرده باشید، می دانید که آنها دستگاه های الکترومغناطیسی هستند که با استفاده از دو سیم پیچ سیم (به نام سیم پیچ اولیه و ثانویه) جریان متناوب ولتاژ پایین را به AC با ولتاژ بالا یا بالعکس تغییر می دهند. در اطراف یک هسته آهنی مشترک در یک اینورتر مکانیکی، یا یک موتور الکتریکی یا نوعی دیگر از مکانیزم سوئیچینگ خودکار، جریان مستقیم ورودی را فقط با معکوس کردن کنتاکت‌ها به عقب و جلو در جریان اولیه برمی‌گرداند و این جریان متناوب را در ثانویه تولید می‌کند – بنابراین خیلی متفاوت نیست.

از اینورتر خیالی که در بالا ترسیم کردم. دستگاه سوئیچینگ کمی شبیه آنچه در زنگ درب برقی است کار می کند. هنگامی که برق وصل می شود، سوئیچ را مغناطیسی می کند، آن را باز می کند و برای مدت کوتاهی خاموش می کند. یک فنر سوئیچ را به موقعیت خود بازمی‌گرداند، دوباره آن را روشن می‌کند و این فرآیند را بارها و بارها تکرار می‌کند.

راهنمای خرید اینورتر 

هنگام انتخاب یک اینورتر برای یک برنامه خاص، نه تنها به پارامترهای الکتریکی بلکه به عملکرد مورد نیاز رابط کاربری و روش کنترل موتور نیز توجه کنید.

ابتدا باید نحوه تغذیه اینورتر و قدرت موتور مشخص شود. توان اینورتر باید برابر یا بیشتر از توان موتور باشد. اگر چندین موتور توسط یک اینورتر فرکانس کنترل شود، توان اسمی همه موتورها باید جمع شود و حدود 15 … 20٪ حاشیه ایمنی باید اضافه شود.

پس از آن، روش کنترل موتور باید تعیین شود. در بسیاری از کاربردها، الگوریتمی که در اینورتر تعبیه شده است کافی است. به عنوان مثال، اگر اینورتر یک موتور پمپ با ظرفیت ثابت یا تنظیم شده را کنترل کند، احتمالاً یک استارت نرم و کنترل سرعت خودکار با یک پتانسیومتر کافی است. از طرف دیگر، اگر قرار است پمپ توسط یک پنل HMI، PLC یا کامپیوتر کنترل شود، باید اطمینان حاصل شود که اینورتر دارای یک رابط دیجیتال مناسب است.

برخی از اینورترهای پیشرفته همچنین دارای خروجی وضعیت هستند که از رسیدن به سرعت از پیش تنظیم شده دور در دقیقه، خرابی موتور یا منبع تغذیه و غیره خبر می دهد. بسیاری از آنها همچنین دارای نمایشگری برای تنظیم و نمایش پارامترهای عملیاتی هستند.

معیار مهم دیگر نحوه نصب اینورتر در کابینت کنترل یا مکان دیگری در برنامه مورد نظر خواهد بود. اکثر اینورترهای رایج برای نصب ریل DIN طراحی شده اند، با این حال، این یک قانون نیست.

توسعه فناوری امکان کاهش قیمت اینورترها را فراهم کرده است و در عین حال توان خروجی و عملکرد آنها را بهبود می بخشد. قیمت اینورتر تا حد زیادی به سازنده، قدرت بار، تعداد فازها، کیفیت قطعات، نوع رابط کاربری، حفاظت داخلی و غیره بستگی دارد.

خرید تجهیزات صنعتی

شما عزیزان می توانید برای خرید محصول مورد نظر خود بر روی دکمه مقابل، کلیک کنید.

[vc_row][vc_column][cz_contact_form_7 cf7="Quick Contact Form" id="cz_71719"][/vc_column][/vc_row]
خانهخدمات سوالاتتماسارتباط