مزایای استفاده از اینورتر

این روزها، نام اینورتر را زیاد می‌شنویم. اینورتر، نام‌های دیگری ازجمله اینورتور، درایو موتور، کنترل دور موتور، درایو سرعت قابل‌ تنظیم، درایو AC، درایو سرعت متغیر VFD و میکرو درایو هم داراست که همه به یک وسیله اشاره دارند. اینورتر، در بسیاری از وسایل خانگی و صنعتی، که به‌نوعی در آن‌ها حرکت وجود دارد، مانند کولرگازی، یخچال و ماشین لباس‌شویی، تا پمپ‌های آب خانگی و آسانسورهای خانگی و صنعتی، می‌تواند به کار گرفته شود. استفاده از این دستگاه دارای مزایای فراوانی‌ می‌باشد که در این مقاله قصد داریم به آن‌ها اشاره کنیم.

اینورتر چیست؟

اصطلاح اینورتر، به‌طور کلی، معادل است با دستگاهی که بتوان به‌ کمک آن، جریان مستقیم برق DC را به جریان متناوب AC تبدیل نمود. در اینورترها، برق AC شهری، که برق متناوبی با ولتاژ ۲۲۰ ولت و فرکانس ۵۰ هرتز می‌باشد، ابتدا به برق DC تبدیل می‌شود؛ ولی عملکرد اصلی اینورتر، زمانی است که دوباره این برق را به برق متناوب AC، اما با ولتاژ و فرکانس مورد نیاز کاربر و متناسب با کارکرد برقی مصرف‌ کننده تبدیل می‌کند.
سرعت گردش موتور، به‌ طور مستقیم با ولتاژ و فرکانس موتور در ارتباط است؛ هرقدر که ولتاژ و فرکانس افزایش پیدا ‌کند، سرعت گردش موتور نیز بالاتر می‌رود. زمانی که بار موتور الکتریکی، به فرکانس و ولتاژ پایین‌تری نیاز دارد، می‌توان از اینورتر برای پایین‌ آوردن ولتاژ و فرکانس استفاده نمود؛ همچنین، در زمانی که بخواهیم سرعت موتور الکتریکی را کاهش دهیم، می‌توانیم بهت کمک اینورتر سرعت را کاهش دهیم. به عنوان نمونه، وقتی مقدار لباس کمتری در ماشین لباس‌شویی ریخته می‌شود، ماشین با تشخیص وزن لباس‌ها، با قدرت و سرعت کمتری گردش می‌کند. در دستگاه‌هایی مانند آسانسور هم با کنترل سرعت موتور آسانسور در موقعیت‌های گوناگون حرکت آن بین طبقات، حرکت کنترل‌ شده‌تر و نرم‌تری را شاهد می‌باشیم.

VFD چیست؟

درایو فرکانس متغیر VFD، نوعی کنترل کننده موتورهای الکتریکی است که با تغییر دادن ولتاژ و فرکانس، موتور را با سرعت و ولتاژ مناسب، به گردش در می‌آورد. در کاربردهایی که نیازی نیست موتور با سرعت کامل کار کند، از درایو VFD می‌توان برای کاهش فرکانس و ولتاژ مطابق با بار روی موتور استفاده نمود. در کاربردهایی که نیاز داریم تا سرعت موتور تغییر کند، درایو VFD به راحتی می‌تواند با افزایش یا کاهش سرعت گردش موتور، سرعت مورد نیاز را فراهم سازد.
نام‌های دیگر درایو فرکانس متغیر، درایو سرعت متغیر، درایو سرعت قابل تنظیم، درایو AC، میکرو درایو و اینورتر است.
این نوع اینوتر، که به صورت اختصار (VFD) نیز نامیده می‌شود ث، نوعی کنترل کننده دور و راه انداز موتور می‌باشد و یک سیستم برای کنترل کردن سرعت چرخش یک موتور AC، با کنترل کردن فرکانس برق اعمال‌شده به موتور الکتریکی است. اینورتر وظیفه کنترل برق را برعهده می‌گیرد. در بیشتر شرایط، درایو فرکانس متغیر شامل یک یکسو ساز است؛ به گونه‌ای که برق DC مورد نیاز اینورتر از برق AC اصلی تامین می‌شود. که با تغییر دادن نسبی فرکانس و ولتاژ اعمال شده به الکتروموتور، سرعت شفت را کنترل و راه‌اندازی می‌کند.

انواع اینورترها

اینورترها به دو دسته تک فاز و سه فاز تقسیم می‌شوند که هر کدام دارای ویژگی‌ها و مزایای مختص خود می‌باشند.

اینورتر تک فاز

اینورتر تک فاز، خود به دو نوع نیم پل و اینورتر تمام پل دسته بندی می‌شود:

•  اینورتر نیم پل: اینورتر نیم پل یک بلوک ساختمانی اساسی در اینورتر تمام پل می‌باشد؛ با دو سوئیچ ساخته می‌شود که در آن، هرکدام از خازن‌ها، دارای ولتاژ o/p است که معادل Vdc2 می‌باشد. علاوه بر این، در این نوع از اینورترهای تک فاز، سوئیچ‌ها یکدیگر را متعادل می‌کنند. در شرایطی که یک سوئیچ فعال شود سپس به طور خودکار، سوئیچ دیگر غیرفعال خواهد شد.
•  اینورتر تمام پل: مدار اینورتر تمام پل، جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل کرده و با باز و بسته کردن سوئیچ‌ها، در یک سری صحیح قابل دستیابی می‌باشد. این نوع اینورتر، دارای حالت‌های کاری متفاوت بوده که به سوئیچ‌های بسته، بستگی دارد.

اینورتر سه فاز

انواع گوناگون اینورترهای سه فاز، برای ایجاد تغییر در یک ورودی DC به خروجی AC سه فاز استفاده می‌شوند. سوئیچ‌های مورد استفاده، در انواع اینورترهای سه فاز مکمل یکدیگر هستند. اینورترهای سه فاز، در کنار منبع DC قرار گرفته و ولتاژ قطب درون یک اینورتر سه فاز، معادل ولتاژ قطب درون یک اینورتر نیم پل تک فاز است. این نوع از اینورترها، دارای دو مد انتقال، یعنی مد انتقال ۱۲۰ و مد انتقال ۱۸۰ درجه می‌باشد.

اینورترها از لحاظ موج

• اینورترها از لحاظ موج به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: اینورتر موج مربعی: کارامد برای بارهای مقاومتی و از هوشمندانه‌ترین موج‌های تولیدی
• اینورتر موج سینوسی، اصلاح شده یا شبه‌سینوسی: ترکیبی از شکل موج مربعی و سینوسی که مناسب برای بارهای مقاومتی و خازنی، چراکه با بارهای القایی می‌تواند باعث ایجاد نویز شود، پرکاربردی‌ترین و اقتصادی‌ترین موج تولیدی، قابل کاربرد در وسایل برقی سبک مانند رادیو و کامپیوتر
• اینورترهای موج سینوسی خالص: قابل استفا‌ده در انواع تجهیزات الکتریکی و جزو بهترین اینورترها، همچنین مناسب از نظر انواع بارها، چراکه آن‌ها به طور خالص، موج سینوسی را برابر با شبکه برق خانگی بازتولید می‌کنند.

کاربرد اینورتر

هر فعالیتی که با الکتروموتور انجام می‌شود، با استفاده از اینورتر، می‌تواند به حرکتی کنترل‌ شده‌تر تبدیل شود. به عنوان نمونه، وقتی پمپ آب برای هتل استفاده می‌شود، سرعت گردش پمپ می‌تواند بر حسب تعداد شیرهای باز و در حال مصرف آب، تغییر کند و از فشار زیاد آب، در مواقع مصرف کم جلوگیری کند. اینورتر همچنین سرعت گردش دیگ ماشین لباسشویی را بر حسب میزان لباس قرار دا‌ده شده در آن و همچنین کارکرد کمپرسور یخچال را بر حسب میزان مواد داخل یخچال تنظیم می‌کند. از این وسیله، در کاربری‌های صنعتی برای فعالیت‌های گشتاور ثابت، مانند اسکرودر، نوار نقاله، میکسر و برای فعالیت‌های توان ثابت، مثل کشش و نیز برای فعالیت‌های گشتاور متغیر مانند فن و پمپ صنعتی استفاده شود. از اینورتر، برای سانتریفیوژ نیز استفاده می‌شود. به‌ کمک اینورتر، دور سانتریفیوژ بسیار بالا رفته و ذرات ریز مواد از هم جدا می‌شوند.
از کاربردهای دیگر اینورترها می‌توان‌ به موارد زیر اشاره داشت:

• دستگاه تهویه
•  فن کولینگ تاور
•  فن تونل
•  بلوئر
•  آسانسور
•  اسپیندل موتور در دستگاه‌های CNC چوب و فرز کاری
•  ماشین‌آلات خم و برش
•  ماشین‌آلات جوشکاری
•  انواع گوناگون جرثقیل‌های سقفی و تاور کرین‌هایی با وزن بالا
•  نوار نقاله

مزایای استفاده از اینورتر

استفاده از اینورتر، مزیت‌های زیادی را داراست. یکی از کاربرد‌های مهم اینورتر، عملکرد هوشمند آن می‌باشد. این ابزار میزان باری را که به‌ سمت موتور می‌رود، تشخیص داده و سپس متناسب با همان میزان بار، به موتور فرمان جریان متناسب را صادر می‌کند. در بسیاری از شرایط، این جریان، از جریان نامی موتور کم‌تر است. از مزایا و کاربردهای مهم اینورتر می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:

•  صرفه‌جویی در مصرف انرژی برق و در نتیجه کاهش هزینه‌ها
• کاهش جریان راه‌اندازی برق و در نتیجه آن، دوام و افزایش طول عمر دستگاه
•  بالابردن عمر قطعات مکانیکی دستگاه بعد از موتور به‌ علت کاهش ضربه‌های مکانیکی در قسمت‌های گوناگون موتور و تجهیزات حرکتی به‌ علت راه‌ اندازی نرم دستگاه
•  قابلیت تغییر سرعت و جهت حرکت دستگاه بدون نیاز به کنتاکتور و ادوات برقی
•  امکان هوشمندسازی و برنامه‌ریزی برای حرکت دستگاه
•  روشن کردن و خاموش‌کردن موتور بدون نیاز به قطع‌ و وصلی برق
•  ایجاد محافظت در مقابل اضافه‌ بار و درنتیجه، جلوگیری از سوختن موتور
•  امکان عملکرد موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی، به آن مدام در حال تغییر می‌باشد و حفاظت از موتور، دربرابر افزایش ناگهانی ولتاژ
•  افزایش سرعت بالاتر از سرعت نامی در موتور

بهترین برندهای اینورتر

بهترین برندهای اینورتر عبارت‌اند از:

1.  برندهای اروپایی
2. برندهای کره‌ای
3.  برندهای چینی
4.  برندهای ایرانی
5.  برندهای امریکایی

• برندهای اروپایی

زیمنس و دانفوس، از بهترین تولیدکنندگان اینورترها می‌باشند. زیمنس، یک برند چند ملیتی بوده که دفتر مرکزی آن در مونیخ آلمان واقع شده است. این شرکت، طیف گسترده‌ای از درایوهای فرکانس متغیر را تولید و با روش‌های پیشرفته روز دنیا تعمیر و نگهداری پیشگیرانه‌ای برای بخش‌های گوناگون صنعت ارائه می‌دهد. در سال ۲۰۱۸، زیمنس یک سرویس درایو جدید با نام Extended Exchange راه اندازی کرد تا به مشتریان خود کمک کند تا از درایوهای Sinamics تا ۷ سال محافظت کنند.

• برندهای کره‌ای

برندهای، آی مستر و ال اس، از مطرح‌ترین برندهای کره‌ای در ایران می‌باشند. اینورتر آی مستر، را با نام اینورتر ADT هم می‌شناسند. به علت کیفیت رقابتی این درایوهای کنترل دور، با برندهای اروپایی و قیمت مناسبشان، در چند سال گذشته حجمه بسیار بالایی از آنان در صنعت به کار رفته که مقدار قابل توجهی از آن‌ها سهم ال اس، می‌باشد.

• برندهای چینی

تعداد اینورترهای چینی به قدری زیاد می‌باشد که فقط در شهر شنزن حدود ۱۱ هزار برند اینورتر گوناگون یافت می‌شود. شاید بتوان گفت که، مهم‌ترین آن اینوت می‌باشد که با قیمتی مناسب، کیفیتی بسیار بالا را در اختیار خریدار قرار می‌دهد.

• برندهای‌ ایرانی

اینورترهای ایرانی، که امروزه در حال افزایش می‌باشند؛ دایره وسیعی نداشته و می‌توان به اینورترهای زیما و پرتوصنعت اشاره داشت؛ اما در کنار آن درایوهایی هم هستند که مونتاژ ایران می‌باشند و در کنار قیمت بسیار مناسب، کیفیت بالایی دارند. یک نمونه از این درایوها، اینورتر پنتاکس می‌باشد که این اینورتر را می‌توانید از سایت‌های گوناگون فروش سفارش دهید.

• برندهای آمریکایی

این اینورتر‌ها به علت عملکرد پایدار، ترکیب کاملی از ویژگی‌ها و فناوری‌های کنترل برداری، ویژگی‌های دینامیکی مناسب و ظرفیت بسیار بالای اضافه‌بار، جایگاه مهمی در بازارهای جهانی VFD دارند. از برندهای معروف می‌توان به ABB و Alle-bradley که دیگر زیر مجموعه‌ای از شرکت راکول می‌باشد، اشاره نمود.

جمع بندی
همانطور که در متن بالا گفته شد، اینورتر دارای انواع گوناگون و همچنین مزایای بالایی می‌باشد. اینورترها در بیشتر محیط‌های صنعتی و همچنین کارخانه‌جات مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها پرکاربرد دارای قیمت‌های گوناگونی هستند و شما می‌توانید این دستگاه‌ها را از طریق‌ سایت‌های فروش استعلام کنید.

سوالات متداول
1- بهترین برند اینورتر کدام است؟
به علت تفاوت در گونه‌های این ابزار، نمی‌توان یک برند واحد را به عنوان بهترین برند انتخاب نمود. اما به طور کلی، برندهای اروپایی می‌توانند به عنوان برترین مارک‌ها معرفی شوند.
2- یکی از مهم‌ترین کاربردهای اینورتر کدام است؟
یکی از مهم‌ترین کارایی این دستگاه، استفا‌ده در پنل‌های خورشیدی می‌باشد.