اینورتر چیست و چه کاربردی دارد؟ این سؤالی است که توسط بسیاری از کاربران پرسیده می شود. اینورتر یا (VFD) دستگاهی است که همانند مبدل برق عمل می کند و در لغت به معنای معکوس کننده و یا درایو سرعت متغیر نیز می باشد.
اگر برای شما هم سؤال پیش آمده که اینورتر چیست در این مقاله با ما همراه باشید.
اینورتور وظیفه تبدیل جریان برق مستقیم DC به جریان برق متناوب AC را برعهده دارد و در مقابل کانورتر قرار گرفته است که جریان AC را به DC تبدیل می کند.
تفاوت اینورتر و کانورتر در این است که عملی مخالف یکدیگر دارند. برق شهری 220 ولت و فرکانس 50 هرتز به صورت DC به اینورتر وارد می شود. جریان AC که توسط این دستگاه تولید می شود، در مدار به ولتاژ و فرکانس مورد نیاز دستگاه تبدیل می شود.
انواع اینورتر در بسیاری از صنایع کوچک و بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. از کامپیوتر گرفته تا ابزارهای مربوط به حمل و نقل، اینورترها تأمین کننده جریان برق AC هستند.
برای خرید انواع اینورتر می توانید به سایت راندنو مراجعه کنید. در این مقاله به بررسی قیمت اینورتر و نکات مهم در خرید اینورتر برق خواهیم پرداخت.
آنچه در ادامه می خوانیم:
- اینورتر چیست
- علت استفاده از اینورتر برق
- برق شهری AC است یا DC
- ساختار اینورتر
- کاربرد اینورتر
- مزایای استفاده از اینورتر در صنعت کدام است؟
- قیمت انواع اینورتر
- موج اینورتر
- تفاوت اینورتر و درایو
- تفاوت کنترلر با اینورتر و درایو
- اینورتر و کاهش مصرف برق
- اینورتر تک فاز یا سه فاز
- نکات مهم در خرید اینورتر
- بهترین مبدل برق
اینورتر چیست
اینورتر دستگاهی است که می تواند جریان مستقیم برق را به جریان متناوب تبدیل کند. به این تجهیزات درایو یا درایو موتور نیز گفته می شود. جریان برق شهری با فرکانس 50 هرتز و ولتاژ 220 ولت به صورت AC وارد اینورتر می شود. اینورتر این برق را به جریان برق DC تبدیل می کند.
کار اصلی اینورتر برق زمانی شروع می شود که جریان با سطح ولتاژ و فرکانسی مورد نظر به جریان برق AC تبدیل می شود. سرعت گردش موتور در اینورترها (RPM) با ولتاژ و فرکانس رابطه مستقیم دارد.
هرچقدر سرعت گردش موتور بیشتر باشد، ولتاژ و فرکانس نیز افزایش پیدا می کند. هنگامی که موتور الکتریکی به ولتاژ و فرکانس پایین تری نیاز داشته باشد، می توان از اینورتر استفاده کرد.
علت استفاده از اینورتر برق
برق شهری همواره از نوع AC است زیرا برق تولیدشده در نیروگاه نیز از ابتدا به صورت AC است. علاوه بر این، تلفات برق AC نسبت به برق DC کمتر است.
مشکل اصلی برق AC این است که این نوع جریان برای استفاده در آینده قابل ذخیره کردن نیست. به همین دلیل جریان متناوب به مستقیم تبدیل شده و در باتری ذخیره می شود و سپس در صورت نیاز به جریان برق AC، برق DC ذخیره شده از باتری گرفته می شود و توسط اینورتر به جریان AC تبدیل می گردد.
در بسیاری از مواقع برای کنترل الکتروموتورها از اینورتر استفاده می شود.
برق شهری AC است یا DC
توزیع برق به دو روش جریان برق AC و DC انجام می شود. این دو جریان با هم تفاوت هایی دارند. به عنوان مثال، در جریان برق AC، قطب های مثبت و منفی به طور مکرر تغییر می کنند.
فرکانس به تعداد دفعاتی گفته می شود که این قطب ها در هر ثانیه تغییر می کنند و واحد آن هرتز است. در ایران فرکانس برق شهری معادل 50 هرتز است. به این معنا که در هر ثانیه 50 بار قطب مثبت و منفی برق تغییر می کند.
برق شهری ایران نیز از نوع AC است زیرا برق در نیروگاه ها از این نوع است و با این ویژگی تولید می شود. علاوه بر این، تلفات برق AC نسبت به برق DC بسیار کمتر است زیرا تغییر جهت الکترون ها در آن کمتر است. به همین دلیل از جریان برق AC به عنوان جریان برق اصلی در شهرها استفاده می شود.
ساختار اینورتر
در بحث اینورتر چیست لازم است بگوییم این تجهیزات از سه بخش اصلی تشکیل شده اند:
- کنترل: این بخش از سه قسمت کی پد، ترمینال برد و برد کنترل تشکیل شده است. به کمک کی پد می توان تمامی پارامترها را تنظیم کرد و سرعت آن را کم و زیاد کرد. علاوه بر این می توان به طور دستی عملکرد اینورتر را تست کرد. توسط بخش ترمینال برد می توان اعمال کنترلی برای اینورتر را تنظیم کرد. مانند فرمان دهی به درایو. برد کنترل مهم ترین بخش این قسمت را تشکیل می دهد که محل آنالیز سیگنال های ورودی به اینورتر است. هماهنگی و فرمان دهی کل اینورتر برعهده این بخش است.
- منبع تغذیه: در این بخش ولتاژهای بالا از ولتاژهای پایین جدا می شوند، سیگنال های ورودی را دریافت می کنند و سیگنال های خروجی را ارسال می کنند.
- مدار اصلی: پیچیده ترین عملیات در اینورتر داخل این بخش صورت می گیرد. اصل کار این دستگاه یعنی تبدیل برق در این بخش صورت می گیرد. بیشترین خطا و عیب نیز در این بخش اتفاق می افتد و اغلب تعمیر اینورتر به این بخش مربوط است.
در هنگام نصب اینورتر می بایست به کابل کشی قبل از آن توجه نمود. کابل ها می بایست متناسب با نوع اینورتر انتخاب شوند. برای خرید کابل برق می توانید در سایت راندنو با ده ها فروشگاه در ارتباط باشید.
انکدر، کارت شبکه، کارت های ورودی و خروجی از عناصر جانبی اینورترها هستند. البته لازم به ذکر است که تمامی اینورترها قابلیت اتصال به کارت ندارند.
کاربرد اینورتر
به طور کلی در هر صنعتی که حرکتی صورت می گیرد، اغلب به یک یا چند اینورتر نیز نیاز است. در بالا به سؤال مهم اینورتر چیست پاسخ دادیم و حالا کاربرد آن را توضیح می دهیم:
- اینورتر هر حرکتی که توسط الکتروموتور انجام می شود را کنترل شده تر و هوشمندانه تر انجام می دهد.
- سرعت گردش موتور توسط اینورتر تنظیم می شود.
- سرعت گردش موتور با ولتاژ و فرکانس رابطه مستقیم دارد. هرچه ولتاژ و فرکانس بیشتر شود، سرعت گردش موتور (RPM یا همان دور بر دقیقه) نیز افزایش می یابد. هنگامی که موتور به ولتاژ و فرکانس کمی نیاز داشته باشد، به کمک اینورتر می توان ولتاژ و فرکانس را کاهش داد. سرعت دور موتور را نیز می توان به کمک اینورتر کاهش داد.
- در صنعت برای فعالیت هایی با گشتاور ثابت مانند میکسر، نوار نقاله و … و فعالیت های گشتاور متغیر مانند پمپ، فن و … از اینورتر استفاده می شود.
- اینورتر در سانتریفیوژ دور موتور را افزایش می دهد و سرعت چرخش آن را بیشتر می کند. پس در این صنعت بری جداسازی ذرات ریز می توان از اینورتر استفاده کرد.
- از این محصول در صنایع مختلفی استفاده می شود که به برخی از آن ها اشاره شده است. سیستم های آب رسانی بوستر پمپ، بلوئر، فرزکاری، فن های صنعتی، کار با CNC، صنعت خم و برش، جوشکاری، جرثقیل های سقفی، دستگاه های اکسترودر، صنعت تزریق پلاستیک، گرمکن های القایی، ماشین آلات صنایع چاپ، صنعت بسته بندی و … .
مزایای استفاده از اینورتر در صنعت کدام است؟
- افزایش و کاهش سرعت و دور موتور
- صرفه جویی در مصرف انرژی و در کنار آن کاهش هزینه
- محافظت از دستگاه در برابر اضافه بار و جلوگیری از سوختن موتور
- کاهش جریان راه اندازی و در کنار آن افزایش طول عمر موتور
- ایجاد شرایط مناسب برای موتور در حالتی که ولتاژ ورودی دائماً در حال تغییر است.
- دارا بودن قابلیت تغییر جهت و سرعت موتور
- امکان خاموش و روشن کردن موتور بدون این که برق اصلی قطع یا وصل شود.
- هوشمند کردن حرکت موتور و برنامه ریزی برای بهبود عملکرد آن
قیمت انواع اینورتر
این تجهیزات دارای سه مدل کلی هستند که در ادامه به توضیح آن ها خواهیم پرداخت:
- کنترل برداری: اینورترهای V/F تنها قابلیت کم و زیاد کردن سرعت به صورت دستی دارند.
- سنسورلس: از این نوع اینورترها اغلب برای کاربردهای صنعتی و نیمه سنگین استفاده می شود. این تجهیزات به کمک حسگری که در خروجی جریان دارند و بدون نیاز به سنسور فیزیکی، مقدار بار اعمال شده به موتور را اندازه گیری می کنند و بر اساس آن سرعت موتور را تنظیم و کنترل می کنند.
- حلقه بسته: این نوع اینورترها پیشرفته تر هستند و به کمک یک سنسور خارجی مانند خط کش دیجیتال، لیزر، انکودر و … از موتور خروجی می گیرند و مقدار سرعت موتور را کنترل می کنند.
هرچه توان اینورتر بالاتر رود، قیمت آن نیز بیشتر می شود. البته قیمت اینورترها با توجه به برندشان نیز متفاوت است. برای مشاهده قیمت انواع اینورتر می توانید به سایت راندنو مراجعه کنید.
موج اینورتر
این تجهیزات براساس المان های مختلف می توانند انواع گوناگونی داشته باشند. در ادامه به انواع اینورترها براساس موج خروجی خواهیم پرداخت:
اینورتر موج مربع: شکل موج خروجی این تجهیزات به صورت مربع است. این دستگاه نسبت به سایر اینورترها کاربرد کمی دارد زیرا اغلب دستگاه ها و لوازم خانگی براساس موج سینوسی طراحی شده اند. قیمت این اینورترها پایین تر است و معمولاً برای دستگاه هایی که موتور ساده ای دارند، مورد استفاده قرار می گیرد.
اینورتر موج سینوسی: تقریباً تمامی دستگاه های خانگی و صنعتی از نوع ولتاژ خروجی سینوسی هستند. پس استفاده از این اینورترها برای این دستگاه ها پیشنهاد می شود. این محصولات بیشترین کاربرد را دارند و دارای قسمت های بیشتری هستند.
اینورتر موج سینوسی اصلاح شده: اینورترهایی که از این نوع هستند، حالت پیچیده تری نسبت به موج مربعی و حالت ساده تری نسبت به موج سینوسی دارند و ولتاژ خروجی آن ها شکلی میان موج مربعی و سینوسی دارد.
تفاوت اینورتر و درایو
برای پاسخ بهتر اینورتر چیست می بایست تفاوت آن را با درایو بدانیم.
گاهی در صنعت به غلط از واژه درایو به جای اینورتر استفاده می شود. به دلیل این که در گذشته تنها از درایو برای کنترل دور موتور استفاده می شد و امروزه اینورتر نیز همان عمل را انجام می دهد. در واقع اینورتر می تواند بخشی از درایو باشد. درایو و اینورتر با یکدیگر دو تفاوت اساسی دارند.
- درایو کنترل دور موتورهای DC و اینورتر دور موتورهای AC را برعهده دارد.
- درایو در ماهیت برق تغییر ایجاد نمی کند و تنها با دستکاری ولتاژ و فرکانس، آن را به میزان مورد نظر تبدیل می کند. اما اینورتر ماهیت برق را نیز تغییر می دهد.
تفاوت کنترلر با اینورتر و درایو
کنترلر براساس شرایطی که از قبل برای آن در نظر گرفته شده است، تصمیم می گیرد که چه فرمانی را برای درایو و یا اینورتر صادر کند. زیرا درایو و اینورتر تنها عملی را انجام می دهند اما درباره آن هیچ تصمیمی نمی گیرند.
اینورتر و کاهش مصرف برق
به دلیل این که اینورتر ها به صورت هوشمند میزان بار مورد نیاز موتور را تشخیص می دهند، در نتیجه متناسب با همان میزان از جریان برق استفاده می کنند. این مقدار اغلب از جریان نامی خود موتور کم تر است.
علاوه بر این، در بسیاری از صنایع از موتورهایی با توان بالا استفاده می شود. به همین دلیل در حین کار، از جریان برق زیادی استفاده می کنند. اینورتر به صورت اتوماتیک جریان را افزایش و کاهش می دهد. اگر اینورتر نباشد، موتور برق زیادی از شبکه می کشد و سبب آسیب دیدن سایر اجزای شبکه می شود.
اینورتر تک فاز یا سه فاز
اینورترها دارای ورودی هایی از نوع تکفاز و سه فاز هستند. خروجی تمامی اینورترهای برق از نوع سه فاز است. از این محصولات در سیستم های خانگی و پمپ ها استفقاده می شود زیرا اغلب منازل به برق سه فاز دسترسی ندارند.
مهم ترین مزیت اینورترهای سه فاز این است که برای کارگاه ها و محیط های صنعتی که بنا به دلایلی به برق سه فاز دسترسی ندارند، مناسب هستند. علاوه بر این، اینورترهای سه فاز مزایای دیگری نیز دارند.
- قابلیت چپ گرد و راست گرد کردن الکتروموتور
- قابلیت راه اندازی موتور سه فاز تا 4 کیلو وات
- جلوگیری از جریان کشی اولیه الکتروموتور
- کاهش ضربه های مکانیکی در زمان استارت اولیه
- کاهش نویز و صدای خروجی از الکتروموتور
نکات مهم در خرید اینورتر
بعد از بررسی اینورتر چیست و کاربرد اینورتر، لازم است نکات زیر را برای خرید این دستگاه در نظر بگیرید:
- برای خرید اینورتر باید چند نکته مهم را مورد توجه قرار داد. ابتدا توان موتوری که برای آن اینورتر می خرید بسیار مهم است. اغلب اینورتری انتخاب می شود که توانی بیشتر از توان الکتروموتور داشته باشد. این نکته برای موتورهایی با دور 1400 است و برای موتورهایی با 2800 RPM، توان اینورتر باید نصف توان موتور باشد. در مقابل برای موتورهای 700 RPM، توان اینورتر می بایست 2 برابر توان موتور باشد.
- کاربرد اینورترها موضوع بسیار مهمی است که در هنگام خرید باید به آن توجه کرد. به عنوان مثال، در صنایعی مانند جرثقیل و اینورتر آسانسور که گشتاور زیادی نیاز داریم، باید اینورتر قوی تر و با سطح تکنولوژی بالاتر استفاده کنیم.
- اینورترها دارای انواع ولتاژ ورودی تک فاز و سه فاز هستند. خروجی تمامی آن ها برق سه فاز است. پیش از خرید اینورتر برق صنعتی به نوع برق توجه کنید. اینورتر سه فاز امروزه بیشتر از اینورتر تک فاز مورد استفاده قرار می گیرد.
- توجه به نوع تکنولوژی اینورتر (برداری – سنسورلس – حلقه بسته) نیز امر بسیار مهمی است.
عواملی مانند نوع ولتاژ ورودی، توان، نوع کاربرد، تکنولوژی، آپشن های ارتباطی و … بر قیمت اینورتر اثرگذار هستند.
بیشتر بخوانید: سروو موتور چیست و چه کاربردی دارد؟
بهترین مبدل برق
از برترین برندهای تولیدکننده این تجهیزات می توان به اینورتر دلتا (ساخت تایوان)، اینوت (ساخت چین)، اشنایدر، چانت (ساخت چین)، LS (ساخت کره جنوبی)، هیوندای، ریسان، اینورتر یاسکاوا (ساخت ژاپن) و … اشاره کرد.
اینورتر قیمت مناسب اینوت و چانت از کیفیت نسبتاً خوبی برخوردار هستند. در این مقاله به این سؤال که اینورتر چیست و چه کاربردی دارد پاسخ دادیم. برای مشاهده مشخصات فنی اینورترها و مقایسه آن ها به بخش اتوماسیون صنعتی در سایت راندنو مراجعه کنید.
بیشتر بخوانید: کنترل بار چیست و روش نصب آن چگونه است؟
