آشنایی با اینورتر و انواع آن

اینورترها، دستگاه‌هایی هستند که وظیفه تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب یا بالعکس را بر عهده دارند. این دستگاه‌ها در صنعت، خانه‌ها، و محیط‌های مختلف استفاده می‌شوند و نقش بسیار مهمی در تغییر ولتاژ، فرکانس و جریان دارند. با استفاده از اینورترها، امکان کنترل سرعت موتورها، تغییر ولتاژ برای انواع دستگاه‌های الکتریکی و حتی تأمین برق در شبکه‌های خورشیدی فراهم می‌شود.

در این مقاله، می‌خواهیم توضیحات جامعی درباره نحوه عملکرد، کاربردها و مزایای استفاده از اینورترها را ارائه دهیم.

 

تاریخچه اینورتر

تاریخچه این محصول به دوران اوایل قرن بیستم بازمی‌گردد، زمانی که نیاز به تبدیل جریان مستقیم به متناوب و برعکس احساس شد. این دستگاه‌ها در اوایل به کارخانه‌ها و صنایع برق تقدیم شد و با گذر زمان، با پیشرفت تکنولوژی، کاربردهای گسترده‌تری یافتند. تکنولوژی اینورترها از جریان مستقیم و تبدیل آن به جریان متناوب برای انواع دستگاه‌های الکتریکی و الکترونیکی بهره می‌برد، از مصارف خانگی گرفته تا صنایع بزرگ. به تدریج، با پیشرفت در این فناوری، inverterها به دستگاه‌های پرکاربرد و اساسی در بسیاری از صنایع تبدیل شدند.

 

انواع اینورتر

1. اینورتر موج مربع:

این نوع inverter از موج‌های مربعی برای تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب استفاده می‌کنند. این مدل‌ها برای برخی دستگاه‌ها کاربرد دارند اما ممکن است برای دستگاه‌هایی که نیاز به جریان سینوسی دارند، مناسب نباشند. استفاده از این نوع بسیار کم است. از این مدل اینورتر اکثراً برای دستگاه‌های ساده با موتورهای یونیورسال استفاده می‌شوند.

2. اینورتر موج سینوسی:

این نوع از موج‌های سینوسی برای تولید جریان AC استفاده می‌کنند. این مدل‌ها به دلیل شباهت موج به شبکه برق، برای دستگاه‌هایی که نیاز به جریان پایدار دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. شکل موج ولتاژ خروجی در این نوع درایور به شکل سینوسی است که مزیت اصلی آن این است که تقریبا تمام وسایل خانگی با موج سینوسی کار می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود که این نوع درایو، بهترین خروجی را فراهم کند و اطمینان حاصل شود که دستگاه‌ها به طور صحیح کار می‌کنند. با این حال، این درایوها هزینه‌ی بیشتری دارند اما به دلیل توانایی بیشتر و تطبیق بهتر با بسیاری از وسایل، بیشترین استفاده را دارند.

 

3. اینورتر موج سینوسی اصلاح شده:

 این نوع درایو ساختاری پیچیده‌تر از درایو موج مربعی دارد، اما نسبت به اینورتر موج سینوسی ساختار ساده‌تری دارد. خروجی آن نه کاملاً شبیه سینوس و نه کاملاً شبیه مربع است، بلکه یک میان‌راه بین این دو می‌باشد.  این نوع موج‌های سینوسی را با اصلاحاتی برای بهبود کارایی و کاهش نویزها تولید می‌کنند. این مدل‌ها مناسب برای دستگاه‌های حساس و حتی برای برخی سیستم‌های پزشکی و الکترونیکی هستند.

 

چگونگی کار اینورتر

اینورتر به عنوان یک دستگاه توانمند، جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل می‌کند. برای توضیح عملکرد اینورتر، نیاز است که ابتدا با کارکرد دو دستگاه اساسی یعنی ژنراتور و ترانسفورماتور و تفاوت آنها آشنا شویم.

ژنراتور به عنوان یک ماشین الکتریکی چرخان، انرژی مکانیکی را به وسیله پدیده القای الکترومغناطیسی به انرژی الکتریکی نوع متناوب تبدیل می‌کند. به طور کلی، ژنراتور از یک سیم پیچ و یک آهنربایی چرخان کننده تشکیل شده است. هنگامی که قطب‌های آهنربا به سیم پیچ نزدیک می‌شوند، جریان القایی در سیم پیچ ایجاد می‌شود که در جهت مخالف چرخش آهنربا جریان می‌یابد.

 

فرآیند کارکرد ترانسفورماتور را مرور کنیم. ترانسفورماتور، همچون ژنراتور، جریان AC القایی را در سیم پیچ تولید می‌کند، اما با وجود تفاوت‌ها. ترانسفورماتور دارای دو سیم‌پیچ است: سیم‌پیچ اولیه و ثانویه. سیم‌پیچ اولیه وظیفه آهنربای دائم در ژنراتور را برعهده دارد. هنگامی که جریان AC از آن عبور می‌کند، این سیم‌پیچ به یک آهنربای الکتریکی تبدیل می‌شود و جریان مغناطیسی ایجاد می‌کند. با تغییر جهت جریان AC و به تبع آن، جهت قطب‌های میدان مغناطیسی تغییر می‌کند و در نتیجه جریان AC القایی در سیم‌پیچ ثانویه تولید می‌شود.

 

ترانسفورماتور به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد، یک مزیت مهم دارد: ولتاژ تولیدی در سیم‌پیچ ثانویه می‌تواند متفاوت باشد و به آسانی کنترل شود، برخلاف سیم‌پیچ اولیه. اگر تعداد دور سیم‌پیچ ثانویه دو برابر سیم‌پیچ اولیه باشد، ولتاژ نهایی هم دو برابر ولتاژ اولیه خواهد بود. اصولاً با تغییر تعداد دورهای سیم‌پیچ، می‌توان ولتاژ‌های مختلفی تولید کرد.

 

اگر در سیم‌پیچ اولیه جریان DC به جای AC مد نظر باشد، احتمال جریان القایی در سیم‌پیچ ثانویه وجود ندارد، زیرا در این حالت قطبین میدان مغناطیسی ثابت است. با ایجاد تغییرات مداوم و سریع در جهت جریان، یک اینورتر ساده‌تر به وجود می‌آید. این نوع، معروف به موج مربعی، فرکانس خود را بر اساس فواصل زمانی بین دو تغییر جهت جریان DC در سیم‌پیچ اولیه تنظیم می‌کند.

 

امکان دارد چگونگی ایجاد تغییر جهت دائم و مداوم را با استفاده از دستگاه‌هایی همچون ترانزیستور، باتری همراه با MOSFET، تریستور و یا IGBT به صورت خودکار ممکن ساخت. در زیر، یک شماتیک ساده از اینورتر موج مربعی را مشاهده می‌کنید که با استفاده از این قطعات می‌توان تغییرات جهت را به دست آورد.

 

 

کاربردهای اینورتر چیست؟

1. بلوئر
2. آسانسور
3. نوار نقاله
4. منبع تغذیه
5. دستگاهای اکسترودر
6. منابع برق اضطراری
7. پارکینگ های طبقاتی
8. انواع ماشین آلات بسته بندی
9. انواع ماشین آلات جوشکاری
10. انواع ماشین آلات صنایع چاپ
11. استفاده در پنل های خورشیدی
12. انتقال انرژی به روش HVDC
13. انواع ماشین آلات صنایع چاپ
14. انواع پمپ های صنعتی و ساختمانی
15. انواع پمپ های صنعتی و ساختمانی
16. درایوهای الکتریکی وسیله نقلیه برقی
17. انواع ماشین آلات صنایع تزریق پلاستیک
18. انواع ماشین آلات صنایع تزریق پلاستیک
19. انواع جرثقیل های سقفی و تاور کرین های سنگین
20. اسپیندل موتور در دستگاه های CNC چوب و فرزکاری
21. فن های صنعتی مثل فن کوره، فن گلخانه، فن تهویه، فن کولینگ تاور، فن تونل و غیره

 

 تفاوت درایو و اینورتر

اینورتر و درایو هر دو دستگاه‌هایی هستند که در کنترل و تنظیم سرعت ولتاژ و فرکانس برای موتورها یا دستگاه‌های الکتریکی استفاده می‌شوند، اما تفاوت‌های زیادی در عملکرد و کاربردهای آن‌ها وجود دارد.

 

اینورتر:

Inverterها عمدتاً برای تبدیل جریان DC به AC استفاده می‌شوند. آن‌ها ولتاژ و فرکانس AC را به شکل قابل تنظیمی ارائه می‌دهند.

استفاده اصلی اینورترها در کنترل سرعت موتورهای الکتریکی مانند موتورهای AC یا DC است.

کاربردهای اصلی آن‌ها در صنایع مختلف، انرژی خورشیدی، ماشین‌آلات، صنایع برق و الکترونیک است.

 

درایو:

درایوها نه تنها اینورترهایی هستند که توانایی تبدیل جریان DC به AC را دارند، بلکه علاوه بر این، قابلیت کنترل برقراری تغییرات در سرعت و جریان را هم دارند.

به طور معمول، درایوها قابلیت کنترل و تنظیم سرعت و گشتاور موتورها را فراهم می‌کنند و می‌توانند برای هماهنگی بهتر با نیازهای خاص، تغییرات ولتاژ و فرکانس را اعمال کنند. درایوها به صورت گسترده در صنایع خودروسازی، انرژی، صنایع شیمیایی و فلزی، و ماشین‌آلات CNC استفاده می‌شوند.

به طور خلاصه، اگرچه Inverterها معمولاً برای تبدیل DC به AC به کار می‌روند، درایوها گسترده‌ترین کنترل‌کننده‌ها هستند که علاوه بر تبدیل، قابلیت کنترل سرعت، جریان و گشتاور را نیز دارند.

 

بهترین برندها

تعداد زیادی برند معتبر در زمینه‌ی تولید اینورتر وجود دارد که هر یک ویژگی‌ها و مزایای خود را دارند. برخی از برندهای معروف در این زمینه عبارتند از:

1. ABB
2. Siemens
3. Schneider Electric
4. Delta Electronics
5. Danfoss
6. Yaskawa
7. Emerson

 

اینورتر سه فاز چیست؟

اینورتر سه فاز، نوعی از تجهیزات الکترونیکی است که جریان مستقیم یا تک فازه را به سه فاز AC تبدیل می‌کند. این تجهیزات معمولاً در کاربردهای صنعتی یا تجاری استفاده می‌شوند، به ویژه در سیستم‌هایی که نیاز به جریان سه فاز دارند.

اینورتر سه فاز عملکردی مشابه با تک فاز دارد، اما قابلیت تولید جریان سه فاز AC را دارد. این مدل‌ها از سه مبدل نیمه‌هادی مجزا برای کنترل جریان در سه فاز استفاده می‌کنند و معمولاً ولتاژ و فرکانس خروجی آن‌ها را می‌توان تنظیم کرد.

انواع Inverterها به دو شکل تک‌فاز و سه‌فاز تقسیم می‌شوند. هر کدام از این دسته‌بندی‌ها دارای ساختار و عملکرد داخلی خاصی هستند. یکی از انواع متداول، اینورترهای سه‌فاز می‌باشند. در این دسته، سه سیم استفاده می‌شود که هر کدام با ۱۲۰ درجه تفاوت با یکدیگر قرار دارند.

انواع مختلفی از مدارهای Delta و Wye در اینورترهای سه‌فاز به‌کار می‌روند که به دلیل نیاز به حفظ بار و تنظیمات متفاوت از هم استفاده می‌شوند. در پیکربندی دلتا، سیم خنثی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، در حالی‌که در مدل Wye علاوه بر سیم خنثی، سیم اتصال به زمین نیز وجود دارد.

در سیستم‌هایی با ولتاژ بالا، مانند اینورترهای سه‌فاز، سیم خنثی وجود ندارد. این دستگاه‌ها سه سیم دارند که ورود به چرخه از سمت هر سه سیم، ۱۲۰ درجه با یکدیگر اختلاف دارد.

در این دستگاه‌ها، هر فاز زمانی که ۱۳۰ درجه می‌چرخد، چرخه را کامل می‌کند و دوبار به نقطه اوج می‌رسد. وقتی منبع انرژی سه‌فازی باشد، نیرو دارای جریان پایدار و سرعت ثابتی خواهد بود که باعث باردهی بیشتر می‌شود.

 

نکات مهم قبل از خرید اینورتر چیست؟

قبل از خرید، نکاتی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از:

1. کاربرد مورد نیاز: بررسی نیازهای موردی که باید اینورتر برآورده کند، مهمترین قدم در انتخاب مناسب اینورتر است.
2. اطلاعات موتور: پیش از جستجو و انتخاب، آشنایی با مشخصات موتور اصلی مورد استفاده ضروری است.
3. فرکانس و ولتاژ: تطابق فرکانس و ولتاژ اینورتر با مشخصات موتور بسیار حائز اهمیت است تا جلوی هرگونه ناسازگاری و آسیب را بگیرید.
4. ظرفیت و ابعاد: اندازه اینورتر باید با ظرفیت مورد نیاز موتور هماهنگ باشد تا عملکرد بهینه داشته باشد و خرابی جلوگیری شود.
5. سرعت و فرکانس: مطمئن شوید که موتور در سرعت مجاز کار می‌کند، زیرا سرعت کمتر یا بیشتر ممکن است به موتور آسیب برساند.
6. ارتفاع و محل نصب: بررسی ارتفاع مورد استفاده و منطقه نصب اینورتر بسیار اهمیت دارد تا بهترین عملکرد را داشته باشد.

 

Inverterها به عنوان دستگاه‌های مهمی در تبدیل جریان DC به AC برای کاربردهای مختلف شناخته می‌شوند. انتخاب مناسب باید با توجه به نیازها و مشخصات فنی موتورها و تجهیزات انجام شود. به دنبال یافتن بهترین اینورتر، با کارشناسان ما در زاگرس کنترل تماس بگیرید. جهت مشاهده لیست قیمت اینورترهای دلتا کلیک کنید.