اینورتر چیست؟ آشنایی با انواع اینورتر یا درایو صنعتی

.دستگاه اینورتر یا درایو یکی از انواع دستگاه های پرکاربرد در میان تجهیزات الکترونیکی است که با مزایای بالقوه خود شناخته می شود

در واقع، مهمترین کاربرد این دستگاه تبدیل جریان مستقیم الکتریکی به برق متناوب است. جریان متناوب تولید شده توسط اینورتر میتواند با توجه به نیاز شما در انواع ولتاژها و فرکانس ها مورد استفاده قرار بگیرد

.در این مقاله به بررسی اطلاعاتی در خصوص انواع اینورتر و طریقه عملکرد هریک می پردازیم. پیشنهاد میکنم ما را تا انتهای این مقاله همراهی کنید

اینورتر چگونه کار می کند؟

اساس کار اینورترها وابسته به الکتروموتورهای متصل به آن ها است. در زمانی که الکتروموتورها شروع به کار می کنند، مقدار بسیار زیادی از جریان الکتریکی را از شبکه برق به خود اختصاص می دهند. در صورتی که این اتفاق به درستی مدیریت نشود، خسارات زیادی به وجود می آورد.

به همین دلیل از تجهیز اینورتر در صنایع استفاده می کنند. هنگامی که موتور الکتریکی با جریانی بالاتر از جریان نامی شروع به کار می کند، اینورتر با دریافت جریان AC به وسیله یکسو کننده، و تبدیل آن به DC و سپس به جریان AC قابل تنظیم به راحتی می تواند منجر به کنترل دور موتور شود.

به علاوه با استفاده از این درایوهای صنعتی می توان فرکانس را نیز تنظیم کرد. مقادیر و بازه تنظیمات هر اینورتر بستگی به سخت افزار و امکانات آن دارد. به عنوان مثال اینورتر یولیکو مدل YD101 می تواند تا 650 هرتز فرکانس خروجی داشته باشد. به همین دلیل در زمان خرید اینورتر اطلاع از ویژگی ها و امکانات درایو بسیار ضروری است.

در ادامه به طور دقیق تر می توانیم با نحوه کار اینورتر آشنا شویم:

همانطور که در تصویر مشخص است، اینورتر از سه بخش اصلی تشکیل شده است.

1. بخش مبدل یا کانورتر : برق ورودی به این بخش از درایو وارد می شود و به وسیله یکسو کننده، آن موج AC به DC تبدیل می شود.

2. صافی خازن یا باس DC : شکل موج DC تولید شده در بخش قبل طی فرآیندی به یک موج DC نسبتا صاف تبدیل می شود.

3. اینورتر: در این قسمت با استفاده از تکنیک PWM و مدارات با فرکانس بالا، برق DC را به یک موج سینوسی تبدیل می شود.

اینورتر چه عملکردی دارد؟

برخی از مهم ترین عملکردهای اینورتر عبارتند از:

• تبدیل جریان مستقیم برق به جریان متناوب

• تنظیم و کنترل ولتاژ و فرکانس تجهیزات الکتریکی

• کنترل قدرت و جریان ولتاژ AC

• تنظیم و کنترل سرعت موتور

• تغییر جهت چرخش موتور

• روشن و خاموش کردن موتور بدون نیاز به تغییر در منبع اصلی

مهم ترین کاربردهای اینورتر

اینورتر کاربردهای بسیاری دارد که در ادامه به بررسی برخی از مهم ترین آن ها میپردازیم:

• استفاده در سیستم های انرژی خورشیدی برای تبدیل انرژی آن ها به برق قابل استفاده

• کاربرد در زمینه تبدیل انرژی ذخیره شده در باتری‌های DC به AC جهت راه‌اندازی موتورهای الکتریکی

• تامین برق AC از باتری‌های DC در هنگام قطع برق جهت کار کردن بدون وقفه تجهیزات حساس مانند کامپیوترها و وسایل پزشکی

• استفاده در لوازم خانگی مدرن مانند یخچال‌ها و سیستم‌های تهویه مطبوع برای افزایش کارایی

• تبدیل برق تولید شده از انرژی بادی DC به برق AC در توربین های بادی

• امکان استفاده از تجهیزات الکتریکی متفاوت با ولتاژها و فرکانس های موردنیاز در صنعت

• کاربرد در صنایع متعددی همچون صنعت خودروسازی، فولاد، صنایع تولیدی و بسیاری از صنایع دیگر

• کاربرد جهت کنترل میزان دقیق سرعت موتورها

• استفاده در صنایعی که صرفه جویی در انرژی حائز اهمیت است

بررسی مزایای استفاده از اینورتر

برخی از مهم ترین مزایای اینورتر که آن را به یک انتخاب عالی تبدیل کرده عبارتند از:

• صرفه جویی در میزان مصرف انرژی

• آسان کردن کنترل دقیق میزان انرژی دریافتی

• اثر افزایش ولتاژ برای کاهش آسیب های وارده به موتور

• امکان افزایش سلامت و افزایش عمر موتور

• کاهش شوک های دریافتی توسط موتور و ایجاد حرکت نرم در موتورها

• کاهش نویز حاصل از موتورها و بهبود محیط کار بدلیل کاهش سر و صدای مزاحم

• امکان استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر

البته این دستگاه مزایای بسیار زیادی دارد که در این قسمت تنها به بررسی برخی از مهم ترین آن ها پرداختیم.

انواع اینورتر

اینورتر یا درایو صنعتی بر اساس مشخصه هایی همچون نوع موج خروجی، نوع بار و منبع تغذیه به انواع مختلفی تقسیم می شود. در ادامه به بررسی انواع اینورتر و تفاوت آن ها با یکدیگر میپردازیم.

انواع اینورتر بر اساس نوع بار

در تقسیم بندی اینورتر بر این اساس، به نوع بار و تجهیزات الکتریکی که قصد تامین انرژی آن را داریم توجه میشود. این تقسیم بندی به شرح زیر است:

اینورتر تک فاز

اینورتر تک فاز به مبدل هایی گفته می شود که میتوانند به وسیله یک فرکانس مشخص، یک منبع برق متناوب تک فاز را به منبع برق متناوب تک فاز با فرکانسی دیگر تبدیل کند. این اینورتر به عنوان ابزاری موثر در کنترل دقیق دور موتورها شناخته می شود. همانطور که که نام آن ها مشخص است، ولتاژ لازم برای این دسته اینورتر 220 ولت است.

اینورتر سه فاز

از دیگر انواع اینورتر بر اساس نوع بار، میتوان به مبدل های سه فاز اشاره کرد. این مبدل های الکتریکی از چهار تریستور و چهار دیود تشکیل شده اند. موج ولتاژ خروجی اینورترهای سه فاز از نوع موج مربعی شکل می باشد و از چند فیلتر برای تبدیل آن به موج سینوسی استفاده می کنند.

اینورتر های سه فاز می توانند از 220 ولت تا مقادیری چون 690 ولت را به عنوان ولتاژ ورودی دریافت کنند. ولتاژ خروجی آن ها نیز از 0 تا حداکثر ولتاژ ورودیشان متغیر است.

این دسته بندی یکی از رایج ترین نوع تقسیم بندی های برای درایوهای صنعتی است. تاجایی که، اینورتر تک فاز و اینورتر سه فاز در زمان خرید توسط مشتری حتما قید می شود.

یکی از برندهای معتبر برای خرید انواع اینورتر تک فاز و سه فاز، اینورتر یولیکو است. این برند تایوانی بوده و محصولات خود را همراه با گارانتی به بازار عرضه می کند.

اینورتر یولیکو YD101 هم به صورت تکفاز و هم سه فاز قابل خرید است. این درایو صنعتی تا 90 کیلووات را به خوبی پشتیبانی می کند. اینورتر یولیکو YD3000N نیز از دیگر تولیدات این برند است که تنها به صورت سه فاز و تا توان 300 اسب قابل خرید است. شما می توانید برای خرید این اینورتر به سایت shahbazmotor.com مراجعه کنید.

انواع درایو از نظر موج خروجی

درایوها از نظر موج خروجی به انواع مختلفی تقسیم می شوند که در این قسمت به بررسی برخی از این موارد میپردازیم.

خروجی به شکل موج مربعی

این نوع اینورتر کاربرد کمتری نسبت به نوع سینوسی دارد. موج خروجی در این اینورتر بصورت مربعی می باشد و در مواردی که بار زیادی به اینورتر وارد می شود مقاومت خوبی از خود نشان میدهد.

خروجی به شکل موج سینوسی خالص

این نوع اینورتر جزو پرکاربرد ترین انواع اینورتر است و در اکثر مصارف خانگی قابل است. موج تولید شده توسط این اینورتر بصورت سینوسی می باشد.

خروجی به شکل موج شبه سینوسی

این نوع درایو جزو مناسب ترین، کاربردی ترین و اقتصادی ترین انواع اینورتر هستند که در انواع وسایل برقی سبک، مانند تلویزیون قابل استفاده است. موج خروجی از این اینورتر ترکیبی از امواج مربعی و سینوسی می باشد.

انواع اینورتر از نظر منبع تغذیه

اینورترها از نظر منبع تغذیه به دو نوع اینورتر منبع ولتاژ و اینورتر منبع فعلی تقسیم بندی می شوند. در این قسمت به بررسی هریک از این موارد میپردازیم.

درایو منبع ولتاژ

اینورتر منبع ولتاژ ( VSI) به آن دسته از اینورترهایی اشاره دارد که ورودی در آن ها ثابت نگه داشته میشود. این نوع اینورتر نسبت به انواع دیگر آن محبوبیت کمتری دارند.

درایو منبع فعلی

در اینورتر منبع فعلی (CSI)، جریان ثابت نگه داشته می شود. در این اینورتر، بین دستگاه و مبدل رابطه مستقیمی وجود دارد.

انواع درایو بر اساس روش های کنترل

اینورترها بر اساس بکارگیری روش ها و تکنیک های متفاوت کنترل میدان، به 4 مورد تقسیم می شوند که عبارتند از:

• مدولاسیون عرض پالس تک (PWM)

• مدولاسیون عرض پالس چندگانه (MPWM)

• مدولاسیون عرض پالس سینوسی ( SPWM)

• مدولاسیون عرض پالس سینوسی اصلاح شده ( MSPWM )

هرکدام از این اینورترها بر اساس تکنیک های متفاوت کنترل، دارای خصوصیات منحصر به فردی هستند که موجب تمایز آن ها از یکدیگر شده است.

هنگام خرید اینورتر به چه نکاتی توجه کنیم؟

در خرید انواع اینورتر باید به موارد بسیاری توجه شود. مانند:

• تناسب بین قدرت اینورتر و موتور

• در نظر داشتن فرکانس ورودی و خروجی مورد نیاز

• اندازه و ظرفیت اینورتر و موتور الکتریکی

• مشخصات سخت افزاری نظیر: نوع کی پد، تعداد ورودی های آنالوگ و دیجیتال و…

با وجود موارد بالا، خرید اینورتر معمولا چالش های مختلفی دارد. به همین دلیل بهترین راه برای داشتن خریدی مطمئن، کمک گرفتن از کارشناسان و انتخاب یک مجموعه با تجربه است.

قیمت انواع اینورتر

در این مقاله گستردگی معیار های تاثیر گذار در اینورتر را بررسی کردیم. قیمت درایوهای صنعتی کاملا وابسته به هریک از این معیارها می باشد. علاوه بر این، عواملی چون، برند و کشور سازنده، خدمات پس از فروش و گارانتی نیز تاثیر مستقیم بر قیمت اینورتر دارند.

همانطور که اشاره شد، اینورتر یک دستگاه الکترونیکی پیشرفته و پرکاربرد در صنایع متفاوت می باشد و انرژی مورد نیاز برای موتور را تامین کرده. همچنین، اینورتر در تبدیل جریان مستقیم به متناوب و کنترل میزان ولتاژ دریافتی توسط موتور نقش مهمی ایفا می کند.

در صورت تمایل به خرید اینورتر، حتما به موارد گفته شده دقت کنید و بهترین اینورتر را متناسب با نیاز خود تهیه نمایید.  شما می توانید برای خرید انواع اینورتر به سایت digikala.com مراجعه کنید.

سوالات متداول

1. تفاوت بین اینورتر و UPS چیست؟

UPS یا همان منبع تغذیه بدون وقفه دستگاهی است که علاوه بر اینورتر، باتری و سیستم شارژ هم دارد و می‌تواند در صورت قطع برق، جریان AC پیوسته‌ای ارائه دهد.

2. ظرفیت اینورتر را چگونه تعیین کنیم؟

ظرفیت اینورتر بر اساس توان مورد نیاز تجهیزات مصرف‌کننده و مجموع توان مصرفی آن‌ها تعیین می‌شود. باید مطمئن شد که اینورتر می‌تواند توان لازم را تأمین کند.

3. آیا استفاده از اینورتر برای تمامی دستگاه‌های الکتریکی مناسب است؟

بیشتر دستگاه‌های الکتریکی می‌توانند با اینورتر کار کنند، اما باید نوع موج خروجی اینورتر (سینوسی خالص یا اصلاح‌شده) و همچنین توان و ولتاژ آن ها با نیازهای دستگاه‌ها سازگار باشد.

4. چه عواملی در انتخاب اینورتر مهم هستند؟

عواملی مانند ظرفیت، نوع موج خروجی، بازدهی، قابلیت اطمینان، سخت افزار و امکانات کنترل پنل و همچنین هزینه از مهم‌ترین معیارهای انتخاب اینورتر هستند.

5. چگونه می‌توان اینورتر را به سیستم باتری متصل کرد؟

اتصال اینورتر به باتری باید با رعایت دستورالعمل‌های ایمنی و استفاده از کابل‌های مناسب انجام شود. اتصال صحیح مثبت و منفی باتری به ورودی اینورتر ضروری است.