اينورتر
اینورتر چیست ؟
اینورتر یا درایو یکی دیگر از پر کاربرد ترین تجهیزات صنعتی به شمار می رود. پیشرفت علم و تکنولوژی در زمینه صنعت و ساخت تجهیزات صنعتی به روز و پیشرفته کمک شایان توجهی به سهولت امر در صنایع و تسریع روند اینورتر نموده است. اینورتر یکی از این وسایلی است که با ورود خود، بسیاری از مشکلات را در صنایع و دستگاه ها مرتفع نموده است.
اینورتر که با نام درایو نیز شناخته می شود، در لغت به معنای معکوس کننده می باشد. اینورتر نوعی کنترل کننده ی دور موتور است که وظیفه ی اصلی این وسیله تبدیل جریان مستقیم به متناوب است. اینورتر با علامت اختصاری نیز VFD شناخته می شود.
انواع اینورتر :
اینورتر به دو نوع اینورتر سه فاز و اینورتر تک فاز تقسیم می شود. این تقسیم بندی تنها از نظر ورودی اینورتر می باشد و خروجی تمامی آن ها سه فاز می باشد.
در تقسیم بندی های دیگر اینورتر از لحاظ موج تولیدی ، برند و کاربرد به انواع مختلف دسته بندی می شود.
انواع اینورتر (کنترل دور موتور) از لحاظ موج تولیدی:
*اینورتر موج مربعی (square wave inverters)
از نامناسب ترین موج های تولید شده توسط اینورتر ها، در عملکرد تجهیزات و ابزارآلات الکتریکی موج مربعی می باشد. بنابراین می توان اینورتر با موج مربعی را در دسته ی بدترین نوع اینورتر ها قرار داد که به همین خاطر نیز در بازار با کم ترین قیمت نسبت به سایر مدل ها به فروش می رسد.
*اینورتر سینوسی اصلاح شده (modified sine wave inverters)
اینورترهای سینوسی همانطور که از اسمشان مشخص است، موج متناوب تولید می نمایند و شکل موج تولیدی آن ها ترکیبی از شکل موج مربعی و سینوسی می باشد. به همین دلیل شکل موج آن ها را شبه سینوسی نیز می نامند. اینورتر های موج سینوسی را می توان به عنوان اقتصادی ترین نوع اینورتر نام برد که نسبت به سایرین کاربرد بیشتری دارد. این اینورتر ها به دلیل مزایای زیادی که دارند، همچنین قیمت مناسبشان در اکثر وسایل برقی مانند تلویزیون ها، کامپیوتر ها، رادیو ها و بسیاری از وسایل روشنایی مورد استفاده قرار می گیرند. اما تجهیزات صنعتی نظیر موتور ها هستند که قابلیت راه اندازی با این اینورترها را ندارند. نتیجه اینکه این درایو های سینوسی را باید در کاربری های سبک به کار برد.
*اینورتر سینوسی خالص (pure sine wave inverter)
موج تولیدی این اینورتر ها در بعضی اوقات به صورت سیکل کامل دقیقا مشابه با ولتاژ شهری می باشد. اگرچه قیمت اینورتر های سینوسی خالص بالاست، اما مزیت استفاده از این اینورتر ها در این است که آن ها می توانند هر نوع ماشین و تجهیز الکتریکی دیگری را به راحتی و بدون بروز هر گونه مشکلی راه اندازی نمایند. در حقیقت این نوع اینورتر از بهترین مدل درایو محسوب می گردد که می شود در کلیه مصارف از آن بهره گرفت.
*اینورتر متصل به شبکه (grid tie inverter)
در مواقعی که ارتباط با شبکه برق برای ما مهم است و امکان جدا شدن از شبکه امکان پذیر نباشد و یا وقتیکه به منظور کاهش میزان هزینه برق مصرفی از انرژی خورشیدی استفاده می شود، استفاده از اینورتر های متصل به شبکه راه حل منطقی به نظر می رسد. در چنین حالتی میزان برق مصرفی شما به هر میزانی که سیستم خورشیدی برق تولید نماید، کاهش یافته و موجب کاهش هزینه ها می گردد. بنابر این قیمت این نوع اینورتر که توان ورودی یکنواختی نداشته و جهت ایجاد برق DC به برق AC نیاز به الگوی خاصی دارد، در مقایسه با کنترل دور موتور های معمولی بالاتر است.
*اینورترهای جدا از شبکه (off grid inverte)
اینورتر جدا از شبکه را نمی توان به برق شبکه متصل نمود و نیازی هم برای اتصال به شبکه در این اینورتر ها وجود ندارد. مکانیزم عملکرد این نوع اینورتر ها به صورتی است که آن ها ولتاژ DC موجود در باتری ۱۲ ولتی را به ولتاژ AC ۲۲۰ ولتی تبدیل می نمایند و از این طریق امکان استفاده در وسایل برقی خانگی را برای مصرف کنندگان مهیا می سازند.
ویژگی ها و مزایای اینورتر :
اینورتر دستگاهی است که با برنامه ریزی برای حرکت موتور، دور مناسب الکتروموتور را تامین می کند و سرعت و گشتاور آن را کنترل می نماید.
از دیگر ویژگی های اینورتر این است که توانایی تغییر جهت حرکت موتور را داراست. همچنین دارای ویژگی هایی همچون راه اندازی نرم الکتروموتور ، قابلیت تغییر سرعت و افزایش آن ، محافظت در مقابله اضافه بار ، قابلیت کنترل از راه دور ، قابلیت کار در شرایط با ولتاژ متغیر و …… می باشد.
استفاده از اینورتر در صنعت مزایای بسیاری را به همراه دارد. از جمله مزایای آن کاستن از انرژی و برق و در نتیجه کاهش هزینه ها ، امکانات نرم افزاری جهت مدیریت کنترل ، کاهش استهلاک و افزایش مقاومت و طول عمر دستگاه ، حفاظت از موتور ، کاهش جریان راه اندازی موتور ، جلوگیری از افزایش دما و گرم شدن موتور و بسیاری موارد دیگر می باشد.
کاربرد اینورتر :
امروزه کاربری اینورتر دامنه ی وسیعی را فرا گرفته است و در بسیاری از صنایع مورد نیاز است. از استفاده در وسایلی مانند سیستم های گرمایش و سرمایش ، بالابر ها و آسانسورها ، کامپیوتر ، وسایل نقلیه ، … گرفته تا در صنایع پیشرفته و تمامی کارخانه ها مورد استفاده قرار می گیرد.

اینورتر یا درایوهای سرعت متغیر به طور کلی به دلایل زیر مورد استفاده قرار می گیرند:
• تطبیق سرعت درایوها با نیازمندی فرآیند
• تصویر گشتاور در نیازمندی فرآیند
• صرفه جویی در انرژی و بهبود کارایی
نیاز به کنترل سرعت و گشتاور امری بسیار بدیهی است. اینورتر سرعت متغیر AC را می توان امروزه برای حفظ سرعت یک ماشین محرک با ۰.۱ % تغییر، به صورت مستقل از بار در مقایسه با یک موتور القایی قفس سنجابی با روش های مرسوم ثابت نگهداشتن سرعت به اندازه ۳% از حالت بدون بار (No Load) تا حالت بار کامل (Full Load) کنترل کرد.
مزایای صرفه جویی در انرژی با استفاده از اینورتر، توسط بسیاری از کاربران معمولاً ملاحظه نمی شود. این صرفه جویی ها به طور خاصی در پمپ های سانتریفیوژ و فن ها نشان می دهند که در آنجا گشتاور بار به صورت مربع سرعت و توان مصرفی به صورت مکعب سرعت افزایش می یابد. بدین ترتیب استفاده از درایو می تواند سبب صرفه جویی قابل توجهی در هزینه ها شود.
یک مثال عامیانه که می توان مزایای کنترل سرعت متغیر را با آن نشان داد، اتومبیل ها هستند. اتومبیل به عنوان یکی از بخش های مهم زندگی ماست که به ندرت درباره تکنولوژی ساخت و سیستم کنترلی که نیازهای آن را فراهم می‌کند، فکر می‌کنیم. سیستم کنترل حرکت اتومبیل ها یک الگوی سرعت متغیر می باشد. از این مثال استفاده می کنیم تا نشان دهیم که چگونه اینورتر سرعت متغیر برای بهبود سرعت گشتاور و عملکرد انرژی ماشین استفاده می شود.
این مسئله به طور حسی قابل درک است که سرعت یک وسیله نقلیه توسط راننده اتومبیل به صورت پیوسته در هر لحظه در حال کنترل است. در واقع راننده اتومبیل را در شرایط مختلف جاده ای و ترافیکی با سرعت های مختلف کنترل می کند تا بتواند قوانین حاکم بر جاده ها و محدودیت های ترافیکی را رعایت کند. در یک جاده باز هدف اصلی رسیدن به یک مقصد به صورت مطمئن و در کوتاه ترین زمان، بدون زیاده‌روی در محدودیت سرعت هاست که این امر با استفاده از اینورتر امکان پذیر می شود..
منحنی‌های گشتاور- سرعت برای اینورتر سرعت متغیر
در اکثر کاربردهای اینورتر سرعت متغیر، گشتاور، توان و سرعت مهم ترین پارامترها هستند. به این علت مصرف انرژی تناسب مستقیم با تولید گشتاور و سرعت دارد. به عنوان مثال در یک وسیله نقلیه موتوری با فراهم کردن گشتاور بالاتر، شتاب و در نتیجه سرعت بیشتر، اما انرژی بیشتری نیاز است و مصرف سوخت نیز بیشتر می‌شود.
کنترل سرعت با استفاده از کنترل اینورتر: تنظیم گشتاور محرک اولیه
در عمل این روش با تنظیم سوخت اعمالی به موتور با استفاده از شتاب دهنده برای کنترل بدون ترمز استفاده شده است. این روش کنترل با استفاده از یک اینورتر سرعت متغیر الکتریکی برای کنترل جریان آب از طریق یک پمپ سانتریفیوژ قابل مقایسه است.
کنترل سرعت با استفاده از کنترل بار: تنظیم گشتاور کلی بار
در عمل این روش می تواند با نصب یک شتاب دهنده ثابت و استفاده از ترمز برای کنترل سرعت استفاده شود. این عمل با کنترل جریان آب از طریق پمپ سانتریفیوژ به وسیله تنگ کردن یا افزایش دهنه ی محل عبور سیال از پمپ ، قابل مقایسه است.
در مورد کاربرد اینورتر دیدیم که یک سرعت ثابت، وقتی که گشتاور درایو برابر گشتاور بار است، بدست می‌آید که در آن جا منحنی گشتاور درایو با منحنی گشتاور بار برخورد می کند. نتایج زیر می تواند از منحنی گشتاور سرعت موتور و تجربیات شخصی راندن یک وسیله نقلیه به دست آیند:
• وضعیت شتاب دهنده ثابت، اگر گشتاور بار افزایش و سرعت کاهش
• وضعیت شتاب دهنده ثابت، اگر گشتاور بار کاهش، سرعت افزایش
• وضعیت ترمز یا بار ثابت، اگر گشتاور اینورتر با افزایش سوخت افزایش یابد، سرعت افزایش می یابد
• وضعیت ترمز یا بار ثابت، اگر گشتاور بار کاهش یابد با کاهش یافتن سوخت، سرعت کاهش می یابد
قواعد کلی مقدماتی اعمال شده به اینورتر سرعت متغیر صنعتی که در آنجا کنترل سرعت حرکت دهنده اولیه می تواند استفاده شود، برای تطبیق شرایط فرآیند کنترل می تواند به صورت دستی به وسیله یک اپراتور انجام شود. با استفاده از تکنولوژی های اتوماسیونی، کنترل سرعت می‌تواند به روش خودکار انجام شود و با استفاده از یک کنترل کننده برنامه پذیر PLC می‌توان برای نگهداری سرعت در یک سطح از پیش تنظیم شده برنامه‌ریزی کرد.
یکی دیگر از کاربردهای خیلی رایج اینورتر سرعت متغیر به منظور صرفه جویی در انرژی، کنترل سرعت یک پمپ سانتریفیوژ به منظور کنترل جریان سیال می باشد. کنترل جریان در بسیاری از کاربردهای صنعتی در مواجهه با نیازهای فرآیند ضروری می باشد.
مزیت های استفاده از درایو ها به منظور کنترل پمپ ها در کاربردهای مختلف :
• راه اندازی نرم، شتاب دهی افزایشی و شتاب دهی کاهش نرم منظور کاهش سایش مکانیکی
• نبودن(current surges) در سیستم های منبع تغذیه
• صرفه جویی در انرژی امکانپذیر می شود. از اساسی ترین مزیت استفاده از اینورتر در کاربردهای بارهای سانتریفیوژ نظیر پمپ ها و فن ها می باشد، زیرا افزایش و یا کاهش مصرف انرژی با مکعب سرعت نسبت دارد.
• سرعت می تواند با در نظر گرفتن کاربرد نیازهای آن کنترل شود. این به آن معنی است که سرعت جریان یا فشار می تواند به طور دقیق در پاسخ به تغییرات نیازهای فرآیند کنترل شود.
• کنترل اتوماتیک متغیر فرآیند امکانپذیر می شود، به عنوان مثال برای حفظ یک جریان و فشار به صورت ثابت. تجهیزات کنترل سرعت می‌توانند با کامپیوتر کنترل کننده های فرآیندی نظیر PLC و DCS مرتبط شوند.
درایوهای سرعت متغیر می توانند به سه دسته عمده تقسیم شوند که هر یک از این دسته ها دارای مزایا و معایبی هستند:
• اینورتر سرعت متغیر مکانیکی
• درایو زنجیری با تسمه قابل تنظیم(adiustable diameters sheaves)
• اینورتر metallic friction
• درایو سرعت متغیر هیدرولیکی
• انواع هیدرو داینامیک
• انواع هیدرو استاتیک
• درایو سرعت متغیر الکتریکی
• کموتاتور موتور ac
• سیستم وارد لیونارد موتور dc، ژنراتور dc و موتور dc
• مبدل های ولتاژ متغیر dc با موتور dc
• مبدل های ولتاژ و فرکانس متغیر با موتور ac
• تزویج جریان گردابی (eddy current)یا تزویج الکترومغناطیسی
• درایوهای positioning (سروها و استپر موتورها)
برندهای اینورتر :
اینورتر در انواع برندها روانه بازار می شود. از جمله برندهای این دستگاه می توان به اینورتر DELTA ساخت کشور تایوان ، اینورتر LS ساخت کره جنوبی ، اینورتر INVT ساخت کشور چین ، اینورتر TECO ساخت کشور چین ، اینورتر DANFOSS ساخت کشور دانمارک ، HYUNDAI ساخت کشور کره جنوبی، اینورتر YOLICO ساخت کشور چین و ….. اشاره کرد.
فروشگاه توان صنعت، وارد کننده انواع اینورتر، نماینده رسمی فروش انواع اینورتر، ارائه دهنده قیمت انواع درایو، ارائه دهنده مشاوره رایگان خرید به مشتریان گرانقدر

اینورترINVT