اینورتر چیست

اینورتر چیست ؟ و  چه کاربردی دارد ؟

برق شهری که از سمت نیروگاه ها به سمت خانه های مسکونی و یا مراکز صنعتی می آید پس از گذر از ترانس کاهنده به 220 ولت 50 هرتز تک فاز و یا 3 فاز 380 ولت 50 هرتز تبدیل می شود و تمام دستگاه هایی که در ایران استفاده می شود باید مطابق با برق 220 ولت 50 هرتز ساخته شود .

اما در الکتروموتور های سه فاز در صورتی که ما برق شهری را مستقیما به موتور ها وصل کنیم هیچ گونه کنترلی بر روی گشتاور و سرعت موتور نداریم و موتور به محض برق دار شدن با سرعت و گشتاور نامی آن شروع به چرخش می کند و زمانی که برق آن را قطع کنیم از حرکت می ایستد.

حال ما اگر بخواهیم بر روی الکتروموتور ها کنترل داشته باشیم چاره چیست ؟ در ابتدا لازم است درباره ی نحوه کار اینورتر ها اطلاعات بیشتری کسب کنیم.

اینورتر چیست و چه مزایایی دارد ؟

اینورتر ها یک مبدل ac به dc و در ادامه dc به ac هستند همچنین قابلیت تبدیل برق تک فاز به سه فاز را نیز دارند .برق شهری تک فاز یا سه فاز از طریق ترمینال های وروردی وارد اینورتر ها می شود و پس از عبور از پل دیودی و باس خازنی به برق dc تبدیل می شود.

دقت کنید که زمانی که می گوییم برق شهری 220 ولت است مقدار rms یا مقدار موثر آن 220 ولت است و مقدار اصلی یا پیک تو پیک آن 220 ضرب در 1.4 می شود و حدودا 300 ولت تبدیل می شود و زمانی که ما برق شهری را با اینورتر ها به برق dc تبدیل می کنیم این برق به حدود 300 ولت dc تبدیل می شود.

حال نوبت به سوییچ زنی برق dc رسیده تا آن را به فرکانس دلخواه خود تبدیل کنیم . برق dc در ادامه وارد 6 عدد المان سوییچ زنی که igbt نام دارد می شود و گیت این igbt ها توسط درایور ها سوییچ زده می شود و به پس از سوییچ زنی به خروجی وارد می شود.

حال مزایای اینورتر چیست و چرا برق ac را مجدد به برق ac تبدیل کردیم ؟

در برق ورودی فرکانس و ولتاژ ثابت است و ما توانایی ایجاد تغییر در آن را نداریم ، همانطور که میدانید سرعت موتور با فرکانس برق رابطه ی مستقیم دارد و زمانی که فرکانس کاهش یابد سرعت موتور نیز کم می شود.

و ما با استفاده از تبدیل برق ورودی به dc و تبدیل مجدد آن به برق ac ، یک برق کنترل شده با ولتاژ و فرکانس دلخواه خود داریم و می توانیم با تنظیم پارامتر ها سرعت موتور را کم و زیاد کنیم .

اینورتر ها در چه دستگاه هایی کاربرد دارد ؟

امروزه برای صرفه جویی در مصرف برق و کنترل داشتن بر روی تمام دستگاهای موتور دار مانند کولر گازی و یخچال برد آن ها را اینورتر دار می سازند . در گذشته برای خاموش و روشن کردن موتور کولرگازی فقط از رله ها استفاده می شد و زمانی که موتور کولرگازی روشن می شد با تمام قدرت کار می کرد و برق مصرف می کرد.

ولی امروزه برد های کولر گازی و یا یخچال ها را اینورتر دار می سازند و بر اساس نیاز و دمای مناسب ، موتور با قدرت خاصی شروع به کار می کند و دیگر تمام قدرت و در نتیجه برق را مصرف نمی کند.

این مزایای خوب اینورتر باعث شده است امروزه برد تمام کولرگازی ها و یخچال ها را اینورتر دار تولید کنند تا در مصرف انرژی صرفه جویی شود .

درایو چیست و فرق اینورتر با درایو چیست ؟

در واقع اینورتر ها یک مبدل ac به dc و سپس dc به ac هستند و بر روی برد اکثر دستگاه های موتور دار می توان آن ها را یافت و با یک سری از قطعات خاص ساخته می شود .

ولی درایو ها خود به‌ صورت مجزا یک دستگاه هستند که برد آن دارای اینورتر است و قابلیت تنظیم پارامتر دارند و برق سه فاز یا تک فاز به صورت مستقیم به درایو ها وصل می شود و سپس به صورت مستقیم وارد الکتروموتور های صنعتی می شود .

استفاده از درایو ها علاوه بر مزایای ذکر شده در بالا مانند کنترل سرعت موتور و کنترل مصرف برق مزایای دیگری نیز برای الکتروموتور ها دارند .

قبل از آن که به این مزایا اشاره کنیم به سراغ تعریف جریان هجومی و تابلو برق ستاره مثلث می رویم.

تابلو برق ستاره مثلث چیست ؟

موتور های سه فاز خصوصا موتور های توان بالا به محض راه اندازی جریان بسیار زیادی در حدود 7 تا 15 برابر جریان نامی خود برق مصرف می کنند این جریان اولیه می تواند صدماتی به سیم پیچ های موتور و همچنین افت ولتاژ شود.

موتور ها دو نوع سربندی رایج دارند که ستاره و مثلث نام دارد در سربندی ستاره موتور جریان هجومی بیشتری نسبت به حالت ستاره دارد برای همین یک روش سنتی برای کنترل جریان هجومی تابلو برق ستاره مثلث است.

در تابلو برق ستاره مثلث سیم کشی به نحوی است که موتور چند ثانیه ی اول به شکل ستاره راه اندازی می شود و پس از گذشت چند ثانیه سربندی به صورت مثلث تغییر می کند که تا حدی این روش جریان هجومی را کنترل می کند .

در تابلو برق ستاره مثلث باید حداقل 3 عدد کنتاکتور با یک تایمر به کار رود تا فقط جلوی جریان هجومی را تا حدی بگیرید و اگر بخواهیم بر روی جریان موتور کنترل داشته باشیم و یا زمانی که ولتاژ ورودی کم یا زیاد شد موتور را خاموش کنیم باید قطعاتی همچون کنترل بار و کنترل فاز به تابلو برق ستاره مثلث اضافه کنیم که علاوه بر هزینه بالا کارایی کمتری نسبت به درایو ها دارد .

مزایای درایو نسبت به تابلو برق ستاره مثلث

ولی امروزه با پیشرفت الکترونیک و با جایگزینی سافت استارتر ها و درایو ها  این مشکل حل شده است . درایو های صنعتی دستگاهی است که دارای برد اینورتربا قابلیت تنظیم پارامتر است.

برای مثال شما با تنظیم درایو می توانید مدت زمان رسیدن سرعت درایو از صفر به سرعت نامی آن را تنظیم کنید و هر چه توان موتور بالاتر باشد زمان آن باید بیشتر شود ،این قابلیت درایو ها تا درصد بسیار بالایی جلوی جریان هجومی اولیه ی موتور را می گیرد.

همچنین زمانی که برق ورودی دچار افت یا ازدیاد ولتاژ شود درایو ها با نمایش ارور هایی نظیر ov و lv برق موتور را قطع می کند و تا زمانی که ولتاژ ورودی درست نشود راه اندازی نمی شوند.

همچنین زمانی که موتور بد کار کند و یا اضافه بار داشته باشد باعث جریان کشی موتور می شود که با نمایش ارور ol مجدد برق موتور را قطع می کند.

درایو ها همچنین قابلیت تشخیص نشتی جریان در مسیر سیم کشی به موتور را دارند و زمانی که برق نشتی داشته باشد ارور می دهند و باید کابل هایی که از سمت درایو به سمت موتور رفته است بررسی شود و تا زمانی که این نشتی جریان برطرف نشود اجازه ی کار کردن به موتور را نمی دهد.

از دیگر مزایای درایو ها می توان به قابلیت کنترل آن ها از راه دور و کنترل آن ها با plc ها اشاره کرد مسلما قابلیت کنترل سرعت موتور با کامپیوتر هایی نظیر plc یک مزیت بسیار خوب برای درایو هاست و امروزه در اکثر کارخانه های صنعتی درایو ها با plc ها شبکه شده اند.

حال معایب درایو ها چیست ؟

در کنار این همه مزایای ذکر شده درایو ها و اینورتر ها معایبی نیز دارند ، از جمله معایب آن ها احتمال خرابی بالای آن هاست هر برد الکترونیکی با سوختن تنها یک قطعه می تواند کار آن مختل شود و در برد درایو ها و اینورتر ها المان های سوییچ زنی آن ها همانند igbt ها احتمال سوختگی دارند و با سوختن آن ها باید هزینه ی زیادی بابت تعمیر برد اینوتر خود صرف کنیم .

همچنین در درایو ها احتمال خطاهای نرم افزاری نیز زیاد است و بسیار رایج است یک ارور در صفحه ی آن نمایش می دهد بدون اینکه واقعا مشکلی وجود داشته باشد .

و همچنین هزینه ی خرید درایو ها و همچنین تعمیر آن ها نیز زیاد است برای همین بعضی از افراد همچنان علاقه مند به سیستم های قدیمی همانند تابلو برق ستاره مثلث برای کنترل جریان هجومی در موتور خود هستند .

جمع بندی

از زمان پیشرفت الکترونیک صنعتی و ساخت اینورتر ها و درایو ها بسیاری از مشکلات نظیر تغییر فرکانس برق شهری ، مبدل های dc به dc ، جلوگیری از جریان هجومی الکترو موتور ها و … بر طرف شده است و از مزایای برتر اینورتر ها کاهش مصرف برق در دستگاه هایی نظیر کولر گازی و یخچال ها است ولی در کنار این مزایا خرابی های برد های کولر گازی و یخچال ها و همچنین درایو های صنعتی نیز زیاد شده است و خود هزینه های زیادی را برای مصرف کنندگان برجا می ذارد . با این حال انتظار می رود با پیشرفت الکترونیک در آینده اینورتر ها در تمامی برد های صنعتی دیده شوند و تمامی موتور ها با اینورتر ها کار بکنند . و می توانید برای یادگیری تخصصی اینورتر و پی ال سی  در دوره آموزشی دوره تعمیرات اینورتر و پی ال سی شرکت کنید