اینورتر چیست دارای چه مزایایی می باشد و کاربرد آن در کجاست ؟

در اواخر دهه‌ اخیر، مفهوم اینورتر در فضای فناوری و صنعتی شناخته شده است. این دستگاه که با عناوینی دیگر همچون اینورتور، درایو موتور، درایو، کنترل دور موتور، درایو سرعت قابل‌تنظیم، درایو AC، درایو سرعت متغیر VFD و میکرو درایو شناخته می‌شود، یکی از ابزارهای اساسی در کنترل و مدیریت حرکت در دستگاه‌های خانگی و صنعتی و اتوماسیون صنعتی است.این فناوری از کولرهای گازی، یخچال‌ها، ماشین‌های لباسشویی گرفته تا پمپ‌های آب خانگی و آسانسورهای صنعتی و خانگی به کار می‌رود. اینورتورها به‌عنوان یکی از تجهیزات اساسی صنعت برق، نقش بسیار مهمی در بهبود کارایی و کنترل سیستم‌های الکتریکی ایفا می‌کنند.

اینورتر چیست؟

در زمینه تکنولوژی الکترونیک، مفهوم Inverter معمولاً به‌عنوان یک دستگاه تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب تفسیر می‌شود، علی‌رغم معنای لغوی این واژه که معکوس‌کننده است. این دستگاه توانایی تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب را دارد و به دلیل این توانایی، این نام به آن داده شده است.بنابراین، Inverter به‌عنوان یک نوسان‌ساز الکترونیکی با توان بالا شناخته می‌شود که قادر است فرکانس و ولتاژ خروجی را به‌دلخواه تنظیم کند. در شرایط ساده، خروجی این دستگاه به‌صورت موج مربعی ارائه می‌شود که با استفاده از فیلترها، می‌توان آن را به موج سینوسی تبدیل کرد.

اما در مدل‌های پیشرفته‌تر، خروجی Inverter به‌صورت موج PWM (Pulse Width Modulation) بهینه شده است.Inverterها معمولاً به دو نوع تک‌فاز و سه‌فاز در بازار عرضه می‌شوند و علی‌رغم عدم داشتن قطعات محرک، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند.

طرز کار اینورتر

در دستگاه‌های Inverter، ابتدا برق متناوب AC که معمولاً از شبکه برق شهری با ولتاژ ۲۲۰ ولت و فرکانس ۵۰ هرتز تأمین می‌شود، به برق مستقیم DC تبدیل می‌شود. اما عملکرد اصلی اینورتر در تبدیل دوباره این برق به برق متناوب AC با ولتاژ و فرکانس موردنیاز و متناسب با نیازهای برقی مصرف‌کننده است.سرعت گردش موتور (معمولاً به واحد دور در دقیقه یا RPM اندازه‌گیری می‌شود) به طور مستقیم با ولتاژ و فرکانس موتور مرتبط است. به‌عبارت‌دیگر، با افزایش ولتاژ و فرکانس، سرعت گردش موتور نیز افزایش می‌یابد. Inverter به‌عنوان یک کنترل‌کننده قدرتمند، می‌تواند ولتاژ و فرکانس را کنترل کرده و سرعت موتور را تنظیم کند.

زمانی که موتور الکتریکی به ولتاژ و فرکانس پایین‌تری نیاز داشته باشد، Inverter می‌تواند ولتاژ و فرکانس را کاهش دهد. همچنین، برای کاهش سرعت موتور، می‌توان از Inverter بهره برد.به‌عنوان‌مثال، ماشین لباس‌شویی می‌تواند با شناسایی وزن لباس، سرعت گردش را در مواقعی که مقدار لباس کمتری در آن قرار دارد، کاهش دهد. در دستگاه‌هایی مانند آسانسور نیز، کنترل سرعت موتور باعث حرکت نرم‌تر و کنترل‌شده‌تر آسانسور بین طبقات می‌شود.

اینورتر موتور

موتور Inverter یا به‌عبارت‌دیگر موتور الکتریکی Inverter، یک نوع ویژه از موتورهای الکتریکی است که از تکنولوژی Inverter برای کنترل و عملکرد بهینه‌تر استفاده می‌کند. با این موتورها، بر‌عکس موتورهای القایی سنتی که سرعت آنها ثابت است، قابلیت تنظیم و تغییر سرعت بر اساس نیاز وجود دارد.در موتورهای Inverter، از یک وسیله الکترونیکی به نام Inverter یا مبدل فرکانس بهره می‌برند. این Inverter مسئول تبدیل جریان متناوب ثابت (AC) به جریان متناوب متغیر (AC) با فرکانس قابل‌تنظیم است. با تغییر فرکانس این جریان، سرعت موتور نیز تغییر می‌کند، این ویژگی منحصربه‌فرد موتورهای Inverter را از سایر موتورها متمایز می‌کند.

انواع اینورتر

در صنعت ابزار و Inverterها، متنوع و گسترده بودن Inverterها جایگاه ویژه‌ای دارد. اینورترها از نظر ورودی به دودسته تک‌فاز و سه‌فاز تقسیم می‌شوند، اما خروجی آن‌ها همگی سه‌فاز است. این دستگاه‌ها از نظر خروجی شامل موارد زیر هستند:

  • اینورتر موج مربع

در این نوع Inverter ها، شکل موج خروجی ولتاژ به شکل مربعی است. این نوع Inverterها از بین دیگر انواع Inverterها یا اینورتورها کمتر استفاده می‌شود، زیرا بسیاری از لوازم‌خانگی بر اساس شکل موج سینوسی طراحی شده‌اند و ولتاژ موج مربعی ممکن است به آن‌ها آسیب برساند.بااین‌وجود، اینورتورهای موج مربعی از قیمت مناسبی برخوردارند، اما کاربردهای آن‌ها محدود است. اغلب این نوع اینورتورها برای دستگاه‌های ساده با استفاده از موتور یونیورسال مورداستفاده قرار می‌گیرند.

  • اینورتر موج سینوسی

در این نوع اینورتورها، شکل موج ولتاژ خروجی به‌صورت سینوسی است که این ویژگی اصلی و مهم این نوع Inverterها را تشکیل می‌دهد. این امر باعث می‌شود تقریباً تمام لوازم‌خانگی که بر اساس شکل موج سینوسی کار می‌کنند، به‌درستی و به‌صورت مطلوب از این نوع اینورتور استفاده کنند. بنابراین، Inverter یا اینورتور موج سینوسی بهترین خروجی را ارائه می‌دهد و اطمینان ایجاد می‌کند که دستگاه‌ها به‌درستی عمل می‌کنند.از طرفی، Inverterهای موج سینوسی گران‌قیمت هستند، اما به دلیل توانایی‌شان در ارائه بهترین خروجی و سازگاری با اکثر وسایل خانگی، بیشترین استفاده را دارند.

  • اینورتر موج سینوسی اصلاح شده

این نوع اینورتور دارای ساختاری متداول و پیچیده‌تر از اینورتور موج مربعی است، اما نسبت به اینورتور موج سینوسی، ساختاری ساده‌تر دارد. خروجی این نوع Inverter نه کاملاً شبیه سینوسی است و نه کاملاً شبیه موج مربع، بلکه در واقع یک ترکیب میان این دو است.

کاربرد اینورتر

اینورترها یا اینورتورها در صنایع و زمینه‌های متفاوتی کاربرد دارند و از اجزا اصلی آنها بشمار می‌روند برخی از زمینه‌هایی که از تکنولوژی Inverter یا اینورتور استفاده می‌کنند شامل موارد زیر است:

  • انتقال انرژی به روش HVDC

در این روش، ابتدا برق AC به برق DC با ولتاژ بالا تبدیل می‌شود و سپس با استفاده از اینورتور، برق DC به AC با فرکانس متغیر تبدیل می‌شود. این روش، مناسب برای انتقال مقدار زیادی انرژی در مسافت‌های بلند با کمترین میزان هدررفتن انرژی است.

  • درایوهای الکتریکی وسایل نقلیه

اینورتورها برای کنترل قدرت کشش موتور در وسایل نقلیه برقی مانند قطارهای برقی و خودروهای الکتریکی و هیبریدی استفاده می‌شوند. آنها همچنین در وسایل مجهز به ترمز احیاکننده استفاده می‌شوند تا انرژی تولید شده در زمان ترمز کردن، ذخیره شود.

  • استفاده در پنل‌های خورشیدی

اینورتورها یا Inverterها به‌عنوان بخشی اساسی از سیستم‌های خورشیدی عمل می‌کنند، زیرا پنل‌های خورشیدی خروجی DC دارند که توسط اینورتور به AC تبدیل می‌شود.

  • منابع تغذیه

اینورتورها برق DC را از منابع مختلف مانند باطری، پنل‌های خورشیدی و سلول‌های سوختی به AC تبدیل می‌کنند. همچنین میکرو اینورتورها می‌توانند مستقیماً جریان را از پنل‌های خورشیدی را به AC تبدیل کنند.

  • منابع برق اضطراری

استفاده از باتری و Inverter به‌عنوان منبع تغذیه اضطراری (UPS) جهت تأمین برق AC زمانی که برق اصلی در دسترس نیست.

  • گرمکن القایی

اینورتورها برای بالابردن فرکانس برق اصلی در گرمکن‌های القایی استفاده می‌شوند که این امر سبب ایجاد گرما در فلزات و فرایند سفت و نرم‌شدن آنها می‌گردد.

 

استفاده از Inverter یا درایو فرکانس متغیر برای راه‌اندازی و کنترل دور موتور در بخش‌های مختلف صنایع، جایگاه ویژه‌ای دارد. این تکنولوژی در زمینه‌های متعددی اعم از:

  • انواع پمپ‌های صنعتی و ساختمانی
  • سیستم‌های آب‌رسانی بوستر پمپ
  • فن‌های صنعتی از جمله فن کوره، فن گلخانه، فن تهویه، فن کولینگ تاور و…
  • بلوئرها
  • استفاده از اینورتر در آسانسورها
  • اسپیندل موتور در دستگاه‌های CNC چوب و فرزکاری
  • ماشین‌آلات خم و برش
  • ماشین‌آلات جوشکاری
  • انواع جرثقیل‌های سقفی و تاورکرین‌های سنگین
  • نوارنقاله‌ها
  • دستگاه‌های اکسترودر
  • انواع ماشین‌آلات صنایع چاپ
  • ماشین‌آلات بسته‌بندی
  • انواع ماشین‌آلات صنایع تزریق پلاستیک
  • پارکینگ‌های طبقاتی
  • انتقال انرژی به روش HVDC
  • درایوهای الکتریکی وسایل نقلیه برقی
  • استفاده در پنل‌های خورشیدی
  • منبع تغذیه
  • منابع برق اضطراری
  • گرمکن القایی

استفاده می‌شود. این تکنولوژی باعث بهبود کارایی و کاهش مصرف انرژی در صنایع مختلف می‌شود.

مزایای اینورتر

  • صرفه‌جویی در مصرف انرژی الکتریکی و کاهش هزینه‌ها
  • کاهش جریان راه‌اندازی و افزایش طول عمر موتور
  • بالابردن عمر قطعات مکانیکی موتور
  • امکان تغییردادن جهت حرکت و سرعت موتور بدون نیاز به کنتاکتور و سایر وسایل و ادوات برقی
  • امکان هوشمندسازی و برنامه‌ریزی برای حرکت موتور
  • امکان روشن‌ و خاموش‌کردن موتور بدون نیاز به قطع‌ و وصل کردن برق اصلی
  • ایجاد محافظت در برابر اضافه‌بار و جلوگیری از سوختن تجهیزات ابزار دقیق و موتور
  • امکان عملکرد موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی به آن مدام در حال تغییر است و حفاظت از موتور در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ
  • افزایش سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور

جمع‌بندی

با استفاده از Inverterها یا اینورتورهای دارای تاییدیه سازمان ملی استاندارد ، امکان کنترل دقیق دور موتور در بخش‌های مختلف صنایع و زمینه‌های متنوع وجود دارد. این فناوری نه‌تنها به بهبود کارایی و کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند، بلکه در انتقال انرژی به روش HVDC و کاربردهای دیگری همچون درایوهای الکتریکی وسایل نقلیه، استفاده در پنل‌های خورشیدی، منابع تغذیه، منابع برق اضطراری و گرمکن القایی نیز مورداستفاده قرار می‌گیرد.این فناوری با ارائه مزایایی از جمله صرفه‌جویی در مصرف انرژی، افزایش طول عمر موتور، امکان تغییر سرعت و جهت حرکت موتور بدون نیاز به تجهیزات برقی اضافی و ایجاد محافظت در برابر اضافه‌بار، بهبود عملکرد و کارایی صنایع را فراهم می‌کند.

Recent Posts

ژل اولتراسوند چیست؟ معرفی جامع انواع، کاربردها و نکات انتخاب بهترین ژل اولتراسوند

ژل اولتراسوند چیست ؟ ژل اولتراسوند یکی از مواد ضروری در فرآیندهای تصویربرداری و درمانی…

11 ساعت ago

کاغذ پزشکی چیست؟ معرفی کامل انواع، کاربردها و اهمیت آن در تشخیص و درمان بیماری‌ها

کاغذ پزشکی یکی از اجزای کمتر دیده‌شده اما بسیار حیاتی در فرآیند تشخیص و درمان…

12 ساعت ago

دستبند شناسایی بیمار چیست؟ معرفی ۶ مدل از کاربردی ترین انواع آن

همانند برچسب چمدان فرودگاهی که در زمان پذیرش مسافران و چمدان آنها برای شناسایی مسافر…

12 ساعت ago

برچسب چمدان فرودگاهی چیست؟ راهنمای ساده برای شناخت انواع برچسب‌های چمدان و کاربردهای آن

برچسب چمدان فرودگاهی همانند برچسب شناسایی بیمار که مشخصات بیمار را بیان می کند ،…

12 ساعت ago

کاغذ نوار قلب چیست؟ انواع کاغذ نوار قلب و کاربردهای آن

کاغذ نوار قلب از جمله ابزارهای ضروری در ثبت و تحلیل فعالیت‌های الکتریکی قلب است.…

12 ساعت ago

ژل سونوگرافی چیست؟ همه چیز درباره ژل مخصوص سونوگرافی و کاربردهای آن

سونوگرافی یک روش تصویربرداری پزشکی است که از امواج فراصوت استفاده می‌کند و به دلیل…

12 ساعت ago