اینورتر (Inverter) 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. در واقع اینورتر یا درایو AC به دستگاهی گفته می شود که به کمک آن می توان سرعت یک موتور AC سه فاز را کنترل کرد بدون آنکه قدرت و گشتاور موتور کاهش یابد.
اینورتر را می توان جهت کاهش فرکانس و ولتاژ، برای تطبیق با نیازمندی های بار موتور الکتریکی مورد استفاده قرار داد. اینورتر نوعی کنترل کننده دور و راه انداز موتور است.
اگر نیاز به تغییر سرعت در کاربرد خود دارید، اینورتر به آسانی با افزایش یا کاهش سرعت موتور می تواند موتور را با این نیاز تطبیق دهد.
فرکانس (هرتز) به طور مستقیم با سرعت موتور (RPM) مرتبط است به عبارت دیگر، فرکانس بیشتر باعث گردش سریع تر موتور و افزایش RPM می شود.
این کار نه تنها نیاز به ارتقای دستگاه را مرتفع می سازد بلکه مزایای دیگری نیز دارد با این کار، می توان شاهد کاهش میزان مصرف برق مصرفی و هزینه های مربوطه بود.
موج تولیدی توسط اینورترها یک موج مربعی است که می‌توان با استفاده از فیتلرهای مخصوص (سلف و خازن) آن را به موج سینوسی تبدیل کرد. اینورترها هم به صورت تکفاز و هم سه فاز در بازار موجود می باشند. عملی که این مبدل ها انجام می‌دهند معکوس عملی است که یکسوکننده ها انجام می‌دهند. اینورترها قطعات متحرک ندارند و در طیف گسترده ای از ابزارهای کاربردی استفاده می شوند. 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 که به کمک آن می توان سرعت یک موتور AC سه فاز را کنترل کرد بدون آنکه قدرت و گشتاور موتور کاهش یابد.
در بسیاری از کارهایی که از موتورهای الکتریکی استفاده می شود باید انرژی زیادی برای راه اندازی موتور صرف بشود که این حاکی از این است که باید موتورها توان بسیار زیادی داشته باشند تا ابتدای کار خوب عمل کنند با این حال، جریان زیادتری نیز صرف کار می شود در چنین شرایطی اگر بتوان از اینورتر استفاده کرد خود اینورتر این کار را انجام داده و نیازی نیست که توان و جریان بالاتر برود و بدین صورت ، به طور موقت اینورتر جریان و توان مورد نیاز را تامین کرده و نیاز به ارتقای دستگاه نیست.
اینورترها از نظر فاز تبدیل به دو نوع عمده تک فاز و سه فاز تقسیم بندی می شوند، همچنین از نظر شکل موج خروجی به چهار نوع زیر قابل تقسیم هستند:
- خروجی به شکل موج مربعی
- خروجی به شکل سینوسی اصلاح شده
- خروجی به شکل سینوسی اصلاح شده
- خروجی به شکل سینوسی خالص
مزایای استفاده از اینورتر:
- کاهش انرژی مصرفی و در نتیجه کاهش هزینه برق
- کاهش جریان راه اندازی و در نتیجه طولانی شدن عمر موتور
- امکان تغییر سرعت موتور
- امکان تغییر جهت حرکت موتور
- داشتن حفاظت در برابر اضافه بار
- امکان کار موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی متغیر است
- ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور
- برنامه ریزی کردن حرکت
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 کمتر است.
اینورتر این امکان را دارد سرعت تجهیزات گردان متصل به موتور را با توجه به نیازمندی بار منطبق و سنکرون کند.
اینورتر چگونه مصرف برق را کاهش می دهد؟
- 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 کمتر است. بنابراین موتور به میزان مصرف از شبکه جریان می کشد و نهایتا کاهش هزینه مصرف برق را خواهیم داشت.
- معمولا ادراه برق، مصرف کننده را به دلیل مصرف بار راکتیو از شبکه برق سراسری جریمه می کند، که این موضوع عموما با نصب بانک خازنی در کارخانجات مرتفع می شود. از آنجا که موتورهای القایی یکی از مصرف کنندگان اصلی بار راکتیو هستند، می توان با استفاده از اینورتر ها این مشکل را برطرف نمود. اینورترها در درون خود دارای بانک خازنی هستند و بنابراین مصرف بار راکتیو موتور را جبران می کنند و موتور در نهایت فقط مصرف کننده بار اکتیو از شبکه برق خواهد بود، لذا شامل جریمه نمی شود و نیاز به نصب بانک خازنی خارجی نخواهد داشت.
- به دلیل آنکه موتور یک بار راکتیو روی شبکه دارد چنانچه از درایو برای راه اندازی و کنترل موتور استفاده گردد، چون درایو دارای یک بانک خازنی می باشد این بار راکتیو را جبران می نماید و تنها بار اکتیو را از شبکه برق مصرف می نماید، بنابراین جریان مصرفی بسیار کاهش می یابد.
- در بسیاری از کاربردها انرژی زیادی برای راه اندازی لازم است. موتور انتخاب شده را با توان بالاتری انتخاب می کنند بنابراین میزان جریان زیادتری هم در حین کار از شبکه استفاده می کند. چنانجه از اینورتر استفاده شود، اینورتر به صورت کاملا اتوماتیک این جریان را در حین راه اندازی به مقدار لازم افزایش و در حین کار به مقدار لازم کاهش می دهد، بنابراین به طور کلی هزینه برق مصرفی کاهش چشم گیری خواهد داشت.
- در بسیاری از کاربردها به هنگام راه اندازی، موتور جریان بسیار بالایی از شبکه می کشد و موجب کاهش ولتاژ شبکه و ایجاد صدماتی به تاسیسات برق رسانی و سایر دستگاه ها می گردد، این جریان به 6 برابر جریان نامی موتور می رسد که بسیار نامطلوب می باشد، چنانچه از اینورتر استفاده شود این اضافه جریان بسیار اندک خواهد شد (حداکثر 0.2 برابر). به عنوان مثال اگر یک موتور با جریان نامی 10 آمپر کار کند، در هنگام راه اندازی این جریان به 60 آمپر می رسد و در صورت استفاده از اینورتر این جریان حداکثر به 12 آمپر می رسد، کاهش جریان موتور به صورت اتوماتیک در هنگامی که بار موتور کم می شود. این قابلیت به غیر از کاهش هزینه برق مصرفی موجب افزایش طول عمر مفید موتور خواهد شد.
- امکان استفاده از برق تکفاز 220 ولت به جای سه فاز 380 ولت برای راه اندازی موتور سه فاز حداکثر با توان 4 کیلووات به این معنا که می توان با برق خانگی یک موتور سه فاز را کاملا به صورت عادی راه اندازی نمود.
- در پمپ ها و فن ها میزان دبی با سرعت موتور متناسب است، اما توان مصرفی با مکعب سرعت تناسب دارد. مثلاً اگر دور موتور به میزان 50% کاهش یابد آنگاه توان مصرفی لازم 12.5% خواهد بود و این به مفهوم 87.5% صرفه جویی در انرژی است.
مزایای استفاده از اینورتر نسبت به روش راه اندازی مستقیم
- کاهش انرژی مصرفی و لذا کاهش هزینه برق، کاهش جریان راه اندازی و در نتیجه طولانی شدن عمر موتور، امکان تغییر سرعت موتور، امکان تغییر جهت حرکت موتور، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امکان کار موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی متغیر است، امکان کنترل از راه دور، ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور، برنامه ریزی کردن حرکت.
- کاهش اختلالات در شبکه برق
- کاهش ضربه های مکانیکی
- طولانی شدن عمر مفید موتور
- امکان افزایش سرعت موتور تا 20 درصد سرعت نامی
- امکان کنترل سرعت و گشتاور موتور به صورت دقیق و کامل
- امکان تغییر جهت حرکت موتور
- امکان تغییر زمان صعود و نزول ACC & DCC از 0.1 تا 6000 ثانیه
- امکان کنترل نحوه استوپ شدن موتور
- امکان داشتن اضافه بار (در حد توان موتور)
- راه اندازی موتور سه فاز تا 11 کیلوات توسط برق تک فاز
- راه اندازی نرم موتور بدون هیچگونه ضربه به قسمتهای مکانیکی مثل کوپلینگها، گیربکسها، تسمه ها، زنجیرها و .... در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور و سایر قسمتهای مکانیکی 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 کاربر پیام اضافه بار نشان می دهد.
- جلوگیری از گرم کردن و در نهایت سوختن موتور در کابرد هایی که موتور به طور مداوم چپگرد و راستگرد و یا خاموش می شود.
- در بسیاری از کاربردها به هنگام راه اندازی ،موتور جریان بسیار بالایی از شبکه می کشد و موجب کاهش ولتاژ شبکه و ایجاد صدماتی به تاسیسات برق رسانی و سایر دستگاهها می گردد. این جریان به 8 برابر جریان نامی موتور می رسد که بسیار نا مطلوب می باشد.
