اینورتر (Inverter) یا مبدل برق دستگاه الکترونیکی است که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل می کند. جریان AC تبدیل شده می توانند بر اساس نیاز در هر ولتاژ و فرکانسی باشد که بوسیله ترانسفورماتورهای مناسب و مدارها کنترل می شود.
اینورترها قطعات متحرک ندارند و در طیف گسترده ای از ابزارهای کاربردی استفاده می شوند، از منبع تغذیه کامپیوتر گرفته تا ابزار بزرگ حمل و نقل فله. اینورترها معمولا برای تامین جریان AC از منابع DC مانند پانل های خورشیدی یا باتری مورد استفاده قرار می گیرند.
اینورتر نوسان ساز الکترونیکی قدرت بالا است. دلیل این نام گذاری آن است که این دستگاه عمل عکس مبدل برق AC به DC متداول را انجام می دهد. درواقع اینورتر یا درایو AC به دستگاهی گفته می شود كه به كمك آن می توان سرعت یك موتور AC سه فاز را كنترل كرد بدون آنكه قدرت و گشتاور موتور كاهش یابد. اینورترها در ظرفیتهای مختلف ساخته می شوند مثلاً برای یك موتور با توان 20 اسب بخار باید از اینورتر 20 HP استفاده كرد.
از نظر ورودی اینورترها به دو دسته تك فاز و سه فاز تقسیم می گردند. البته خروجی همه آنها سه فاز است. برای اینورترهای با توان بالای 3 اسب فقط از ورودی سه فاز استفاده می گردد.
برخی از اینورتر های با توان پایین دارای هشداری مبنی بر عدم استفاده از آنها برای روشن کردن لامپهای فلورسنت معمولی هستند. دلیل این هشدار این است که خازن تصحیح توان به صورت موازی با لامپ وصل شده است. با برداشتن خازن مشکل رفع خواهد شد.
[h=2]ویژگی های اینورتر[/h] كاهش انرژی مصرفی و لذا كاهش هزینه برق، كاهش جریان راه اندازی و در نتیجه طولانی شدن عمر موتور ، امكان تغییر سرعت موتور، امكان تغییر جهت حركت موتور، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امكان كار موتور در شرایطی كه ولتاژ ورودی متغیر است، امكان كنترل از راه دور، ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور، برنامه ریزی كردن حركت.
اینورتر به صورت هوشمند میزان بار وارده به موتور را تشخیص داده و متناسب با همان بار، به موتور جریان می دهد و این جریان در بسیاری از مواقع از جریان نامی موتور كمتر است. دستگاهی الكترونیكی است كه بوسیله آن می توان سرعت موتورهای سه فاز را تغییر داد.
[h=2]دیگر كاربردها و مزایای آن می توان به موارد زیر اشاره كرد :[/h] **تنظیم كننده سرعت موتور (كنترل دور)
**تغیر دهنده جهت دور به راحتی و بدون نیاز به كنتاكتور
**روشن و خاموش نمودن موتور بدون نیاز به قطع و وصل برق اصلی
**كاهش ضربه های مكانیكی و در نتیجه افزایش طول عمر مفید قسمت مكانیكی
**حفاظت موتور در مقابل افزایش ولتاژ و جلوگیری از آسیب دیدن موتور
راه اندازی نرم موتور بدون هیچگونه ضربه به قسمتهای مكانیكی مثل كوپلینگها ، گیر بكسها ، تسمه ها ، زنجیرها و ... و در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور و سایر قسمتهای مكانیكی را به دنبال خواهد داشت .
حفاظت موتور در برابر اضافه بار؛ در این حالت چنانچه بار موتور از مقدار معمول مجاز بیشتر شود ، اینورتر موتور را خاموش می نماید و به كاربر پیام اضافه بار نشان می دهد .
جلوگیری از گرم كردن و در نهایت سوختن موتور در كابرد هایی كه موتور به طور مداوم چپگرد و راستگرد و یا خاموش می شود
همچنین چون در بسیاری از كاربر دها انرژی زیادی برای راه اندازی لازم است موتور انتخاب شده را با توان بالاتری انتخاب می كنند بنابراین میزان جریان زیادتری هم در حین كار از شبكه استفاده می كند .
چنانجه از اینورتر استفاده شود ، اینورتر به صورت كاملا اتوماتیك این جریان را در حین راه اندازی به مقدار لازم افزایش و در حین كار به مقدار لازم كاهش می دهد ، بنابراین به طور كلی هزینه برق مصرفی ك اهش چشم گیری خواهد داشت .
در بسیاری از كاربردها به هنگام راه اندازی ،موتور جریان بسیار بالایی از شبكه می كشد و موجب كاهش ولتاژ شبكه و ایجاد صدماتی به تاسیسات برق رسانی و سایر دستگاهها می گردد . این جریان به 6 برابر جریان نامی موتور می رسد كه بسیار نا مطلوب می باشد .
چنانچه از اینورتر استفاده شود این اضافه جریان بسیار اندك خواهد شد ( حداكثر 0.2 برابر ) به عنوان مثال اگر یك موتور با جریان نامی 10آمپر كار كند در هنگام راه اندازی این جریان به 60آمپر می رسد و در صورت استفاده از اینورتر این جریان حداكثر به 12آمپر می رسد .
كاهش جریان موتور به صورت اتوماتیك در هنگامی كه بار موتور كم می شود . این قابلیت به غیر از كاهش هزینه برق مصرفی موجب افزایش طول عمر مفید موتور خواهد شد .
امكان استفاده از برق تكفاز 220 ولت به جای سه فاز 380 ولت برای راه اندازی موتور سه فاز حداكثر با توان 3HP ( 2.2kw ). به این معنا كه می توان با برق خانگی یك موتور سه فاز را كاملا به صورت عادی راه اندازی نمود .
قابلیت داشتن دورهای مختلف به صورت حافظه ای .تبدیل یك موتور یك دور به یك موتور چند دور با سرعتهای دلخواه ،امكان ایجاد فشار ثابت در كاربرد پمپها به این ترتیب است كه با تغییر دور موتور فشار مورد نظر را ثابت نگه میدارد . به عنوان مثال فشار آب یك مخزن را ثابت نگه می دارد بنابراین در هنگام مصرف آب دور موتور به صورت خودكار زیاد می شود و در هنگامی كه آب مصرف نمی گردد دور موتور به صورت خودكار كاهش می یابد . بنابراین دور موتور با مقدار مصرف تغییر می نماید بنابراین آب با فشار ثابت به تمام نقاط می رسد .
مكان اتصال انكدر به اینورتر كه باعث می شود دور یك موتور با موتور دیگر یكسان شود .كنترل دور به صورت خودكار در مواردی كه لازم است دور موتور بسته به میزان محصول تولید شده تغییر كند . استفاده از اینورترها بر روی پمپ و فن و كمپرسورها در طی سال های اخیر بسیار گسترش یافته است .استفاده از آنها برای كنترل دور موتورها مزایای زیادی دارد كه مهمترین آنها عبارتند از :
1- عدم نیاز به دستگاههای كنترل دبی مكانیكی.
2- ذخیره انرژی تا 50%
3- نبودن شوك راه اندازی.
4- افزایش عمر مفید قطعات مكانیكی.
از اینورترها در سه ناحیه استفاده می گردد :
1- فعالیتهای گشتاور ثابت مثل میكسرها , اكسترودرها , نوارهای نقاله و . . .
2- فعالیتهای توان ثابت مثل كشش و دستگاههای ماشینی.
3- فعالیتهای گشتاور متغیر مثل فن و پمپ.
در پمپها و فنها میزان دبی با سرعت موتور متناسب است. اما توان مصرفی با مكعب سرعت تناسب دارد. مثلاً اگر دور موتور به میزان 50% كاهش یابد آنگاه توان مصرفی لازم 12.5% خواهد بود و این به مفهوم 87.5% صرفه جویی در انرژی است.
اینورترها قطعات متحرک ندارند و در طیف گسترده ای از ابزارهای کاربردی استفاده می شوند، از منبع تغذیه کامپیوتر گرفته تا ابزار بزرگ حمل و نقل فله. اینورترها معمولا برای تامین جریان AC از منابع DC مانند پانل های خورشیدی یا باتری مورد استفاده قرار می گیرند.
اینورتر نوسان ساز الکترونیکی قدرت بالا است. دلیل این نام گذاری آن است که این دستگاه عمل عکس مبدل برق AC به DC متداول را انجام می دهد. درواقع اینورتر یا درایو AC به دستگاهی گفته می شود كه به كمك آن می توان سرعت یك موتور AC سه فاز را كنترل كرد بدون آنكه قدرت و گشتاور موتور كاهش یابد. اینورترها در ظرفیتهای مختلف ساخته می شوند مثلاً برای یك موتور با توان 20 اسب بخار باید از اینورتر 20 HP استفاده كرد.
از نظر ورودی اینورترها به دو دسته تك فاز و سه فاز تقسیم می گردند. البته خروجی همه آنها سه فاز است. برای اینورترهای با توان بالای 3 اسب فقط از ورودی سه فاز استفاده می گردد.
برخی از اینورتر های با توان پایین دارای هشداری مبنی بر عدم استفاده از آنها برای روشن کردن لامپهای فلورسنت معمولی هستند. دلیل این هشدار این است که خازن تصحیح توان به صورت موازی با لامپ وصل شده است. با برداشتن خازن مشکل رفع خواهد شد.
[h=2]ویژگی های اینورتر[/h] كاهش انرژی مصرفی و لذا كاهش هزینه برق، كاهش جریان راه اندازی و در نتیجه طولانی شدن عمر موتور ، امكان تغییر سرعت موتور، امكان تغییر جهت حركت موتور، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امكان كار موتور در شرایطی كه ولتاژ ورودی متغیر است، امكان كنترل از راه دور، ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور، برنامه ریزی كردن حركت.
اینورتر به صورت هوشمند میزان بار وارده به موتور را تشخیص داده و متناسب با همان بار، به موتور جریان می دهد و این جریان در بسیاری از مواقع از جریان نامی موتور كمتر است. دستگاهی الكترونیكی است كه بوسیله آن می توان سرعت موتورهای سه فاز را تغییر داد.
[h=2]دیگر كاربردها و مزایای آن می توان به موارد زیر اشاره كرد :[/h] **تنظیم كننده سرعت موتور (كنترل دور)
**تغیر دهنده جهت دور به راحتی و بدون نیاز به كنتاكتور
**روشن و خاموش نمودن موتور بدون نیاز به قطع و وصل برق اصلی
**كاهش ضربه های مكانیكی و در نتیجه افزایش طول عمر مفید قسمت مكانیكی
**حفاظت موتور در مقابل افزایش ولتاژ و جلوگیری از آسیب دیدن موتور
راه اندازی نرم موتور بدون هیچگونه ضربه به قسمتهای مكانیكی مثل كوپلینگها ، گیر بكسها ، تسمه ها ، زنجیرها و ... و در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور و سایر قسمتهای مكانیكی را به دنبال خواهد داشت .
حفاظت موتور در برابر اضافه بار؛ در این حالت چنانچه بار موتور از مقدار معمول مجاز بیشتر شود ، اینورتر موتور را خاموش می نماید و به كاربر پیام اضافه بار نشان می دهد .
جلوگیری از گرم كردن و در نهایت سوختن موتور در كابرد هایی كه موتور به طور مداوم چپگرد و راستگرد و یا خاموش می شود
همچنین چون در بسیاری از كاربر دها انرژی زیادی برای راه اندازی لازم است موتور انتخاب شده را با توان بالاتری انتخاب می كنند بنابراین میزان جریان زیادتری هم در حین كار از شبكه استفاده می كند .
چنانجه از اینورتر استفاده شود ، اینورتر به صورت كاملا اتوماتیك این جریان را در حین راه اندازی به مقدار لازم افزایش و در حین كار به مقدار لازم كاهش می دهد ، بنابراین به طور كلی هزینه برق مصرفی ك اهش چشم گیری خواهد داشت .
در بسیاری از كاربردها به هنگام راه اندازی ،موتور جریان بسیار بالایی از شبكه می كشد و موجب كاهش ولتاژ شبكه و ایجاد صدماتی به تاسیسات برق رسانی و سایر دستگاهها می گردد . این جریان به 6 برابر جریان نامی موتور می رسد كه بسیار نا مطلوب می باشد .
چنانچه از اینورتر استفاده شود این اضافه جریان بسیار اندك خواهد شد ( حداكثر 0.2 برابر ) به عنوان مثال اگر یك موتور با جریان نامی 10آمپر كار كند در هنگام راه اندازی این جریان به 60آمپر می رسد و در صورت استفاده از اینورتر این جریان حداكثر به 12آمپر می رسد .
كاهش جریان موتور به صورت اتوماتیك در هنگامی كه بار موتور كم می شود . این قابلیت به غیر از كاهش هزینه برق مصرفی موجب افزایش طول عمر مفید موتور خواهد شد .
امكان استفاده از برق تكفاز 220 ولت به جای سه فاز 380 ولت برای راه اندازی موتور سه فاز حداكثر با توان 3HP ( 2.2kw ). به این معنا كه می توان با برق خانگی یك موتور سه فاز را كاملا به صورت عادی راه اندازی نمود .
قابلیت داشتن دورهای مختلف به صورت حافظه ای .تبدیل یك موتور یك دور به یك موتور چند دور با سرعتهای دلخواه ،امكان ایجاد فشار ثابت در كاربرد پمپها به این ترتیب است كه با تغییر دور موتور فشار مورد نظر را ثابت نگه میدارد . به عنوان مثال فشار آب یك مخزن را ثابت نگه می دارد بنابراین در هنگام مصرف آب دور موتور به صورت خودكار زیاد می شود و در هنگامی كه آب مصرف نمی گردد دور موتور به صورت خودكار كاهش می یابد . بنابراین دور موتور با مقدار مصرف تغییر می نماید بنابراین آب با فشار ثابت به تمام نقاط می رسد .
مكان اتصال انكدر به اینورتر كه باعث می شود دور یك موتور با موتور دیگر یكسان شود .كنترل دور به صورت خودكار در مواردی كه لازم است دور موتور بسته به میزان محصول تولید شده تغییر كند . استفاده از اینورترها بر روی پمپ و فن و كمپرسورها در طی سال های اخیر بسیار گسترش یافته است .استفاده از آنها برای كنترل دور موتورها مزایای زیادی دارد كه مهمترین آنها عبارتند از :
1- عدم نیاز به دستگاههای كنترل دبی مكانیكی.
2- ذخیره انرژی تا 50%
3- نبودن شوك راه اندازی.
4- افزایش عمر مفید قطعات مكانیكی.
از اینورترها در سه ناحیه استفاده می گردد :
1- فعالیتهای گشتاور ثابت مثل میكسرها , اكسترودرها , نوارهای نقاله و . . .
2- فعالیتهای توان ثابت مثل كشش و دستگاههای ماشینی.
3- فعالیتهای گشتاور متغیر مثل فن و پمپ.
در پمپها و فنها میزان دبی با سرعت موتور متناسب است. اما توان مصرفی با مكعب سرعت تناسب دارد. مثلاً اگر دور موتور به میزان 50% كاهش یابد آنگاه توان مصرفی لازم 12.5% خواهد بود و این به مفهوم 87.5% صرفه جویی در انرژی است.
فرآوری مریم نایب زاده
بخش دانش و زندگی تبیان
