درایو اینورتر چیست و چه کاربردی دارد؟
اینورتر یا درایو دستگاهی است که به عنوان مبدل جریان مستقیم به متناوب شناخته می شود و برای تبدیل جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب برق (AC) کاربرد دارد. با استفاده از سافت استارت ها یا اینورتر امکان کنترل سرعت موتور یا جریان متناوب بدون کاهش قدرت گشتاور آن وجود دارد.
اینورتر با نام های دیگری مثل درایو سرعت متغیر (VSD)، درایو فرکانس متغیر (VFD)، کنترل دور موتور، اینورتر ولتاژ متغیر فرکانس متغیر (VVVF) و کنترل‌کننده فرکانس (FC) در آگهی های برق درج می شود. محل نصب این محصول بین منبع برق و موتور است و وظیفه تبدیل جریان مستقیم به متناوب و کنترل و راه اندازی الکتروموتور را برعهده دارد.
کاربرد اینورتر (سافت استارت) در صنعت چیست؟ (تفاوت اینورتر و سافت استارت را در این مقاله بخوانید)
امروز در تمام صنایع و واحدهای صنعتی که در آن‌ها الکتروموتور به کار می رود استفاده از درایو ضروری است. به عنوان مثال یک درایو می تواند سرعت هواکش یا فن را کنترل کند و از این طریق شدت جریان هوا را کم و زیاد نماید یا اینکه در سیستم نوار نقاله می تواند سرعت یک کانوایر را تنظیم کند و باعث افزایش بهره وری در خط تولید شود.
یکی از کاربردهای مهم راه انداز موتور یا اینورتر استفاده آن در راه اندازی نرم آسانسورها است. موارد دیگر استفاده از درایو اینورتر در جرثقیل‌‌ها، میکسرها، دستگاه‌های اکسترودر، دستگاه‌های سنگ شکن، پرس‌های صنعتی، سیستم‌های بوستر پمپ و آبرسانی، سیستم‌های برودتی، فن‌ها و دستگاه‌های چاپ و لمینت می باشد. به طور کلی هر جا از الکتروموتور استفاده شود نیازمند به کارگیری درایو هستیم؛ زیرا این قطعه دارای قابلیت های فراوانی است.
تفاوت اینورتر و درایو در اتوماسیون صنعتی
همان طور که اشاره شد اینورتر یک مبدل است که می تواند یک پارامتر را به پارامتر دیگری تبدیل کند؛ اینورتر جزئی از درایو محسوب می شود که وظیفه تبدیل ولتاژ DC به ولتاژ AC را بر عهده دارد. در ایران درایو بیشتر با نام اینورتر یا کنترل دور موتور شناخته می شود و منظور همان درایوAC است.
مزایای استفاده از اینورتر
2. کم کردن استهلاک مکانیکی
3. کنترل سرعت، گشتاور و موقعیت
4. کم شدن صدای موتور تا حد زیاد
5. عدم نیاز به بانک خازنی
طبقه بندی درایو اینورتر بر اساس DC و AC
1. درایو صنعتی DC
درایوDC یا جریان مستقیم یکی از سیستم‌های کنترل سرعت موتورDC است. این درایو با کمک مدار یکسو کننده‌های دیودی و تریستوری منبع AC را برای کنترل سرعت موتور به DC تبدیل می کند.
2. درایو صنعتی AC
درایو AC یا جریان متناوب می تواند با کمک مدارهای مبدل یکسو کننده و فیلتر صافی منبع AC را به جریان متناوب تبدیل نماید؛ همچنین برای کنترل سرعت موتورهای الکتریکی به خصوص الکتروموتورهای سه فاز با استفاده از اینورتر آن را ازDC به AC بر گرداند. انواع درایوهای مختلف AC از یک اصل کاری پیروی می کنند؛ به عبارتی ولتاژ و فرکانس ثابت را به ولتاژ و فرکانس متغیر تبدیل می کنند و برای کنترل کامل موتورهای AC کاربرد دارد.
تفاوت های درایو DC و AC
از لحاظ مختلف درایو جریان مستقیم و جریان متناوب با هم تفاوت هایی دارند که در ادامه به بررسی آن‌ها می پردازیم.
1. درایوهایAC ، از طریق ورودی جریان متناوب خروجی AC را کنترل می کنند؛ اما در درایوهای DC کنترل خروجی جریان مستقیم از طریق ورودی AC انجام می شود.
2. شروع به کار درایوهای AC توسط منبع تغذیه AC ولتاژ متناوب تک فاز و سه فاز است؛ ولی درایوهای DC با کمک منبع تغذیه DC باتری ها و منابع تامین کننده ولتاژ DC شروع به کار می کنند.
3. طراحی مدار درایوهای AC نسبت به درایوهای DC پیچیده‌تر است؛ زیرا مبدل ابتدا جریان متناوب را به DC و سپس جریان مستقیم را به AC معکوس می کند.
4. درایوهای AC در مقایسه با درایوهای DC طراحی مدارهای قدرت و کنترل پیچیده‌تری دارند.
5. گشتاور شروع جریان متناوب (AC) پایین و گشتاور شروع جریان مستقیم (DC) بالا است.
6. اتصال درایوهای AC به باتری ها مستقیم نیست؛ اما درایوهای DC به طور مستقیم به باتری ها متصل می شوند.
7. مصرف انرژی در درایوهای AC در مقایسه با درایوهای DC کمتری است.
8. درایوهای AC تقریبا در همه مناطق به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند؛ اما درایوهای DC نسبت به درایوهای AC در مناطق کمتری کاربرد دارند.
9. درایوهای AC جهت کنترل موتورهای AC به کاربرد می شوند و درایوهای DC جهت کنترل موتورهای DC کاربرد دارند.
عملکرد درایو اینورتر صنعتی
اینورتر یا سافت استارت از سه بخش متفاوت تشکیل شده است که با کنترل فرکانس خروجی درایو می توان به راحتی سرعت موتورهای القایی را نیز کنترل کرد. سه بخش درایو اینورتر شامل موارد زیر می باشد.
1. مبدل AC بهDC : این مبدل متشکل از 6 دیود است که وظیفه تبدیل برق AC (جریان متناوب) به DC (جریان مستقیم) برعهده دارد.
2. لینکDC یا جریان مستقیم: ریپل‌های شکل موج خروجی را حذف می کند و موج DC صافی را تحویل می دهد.
3. مبدل DC بهAC : با استفاده از سوئیچینگ IGBTها شکل موج DC جریان مستقیم را به شکل موج ACجریان متناوب تبدیل می کند.
راهنمای خرید اینورتر
قبل از خرید اینورتر برای منزل یا محل کار باید چند نکته مهم را مدنظر داشت تا بتوانید خرید موفق تری داشته باشید. با توجه به راهنمای خرید کالای برق می توان در هزینه‌ها صرفه‌جویی نمود و محصولی انعطاف‌پذیر و مناسب خریداری کرد.
1. مشخص کردن قدرت مورد نیاز اینورتر
2. ظرفیت اینورتر در مقابل ظرفیت باتری
3. انتخاب یک باتری مناسب
4. تعیین ظرفیت VA اینورتر مورد نیاز
5. انتخاب یکی از دو اینورتر موج سینوسی و اینورتر موج مربعی
6. اینورتر در مقابل یو پی اس
7. بررسی سیم کشی در منزل و محل کار
جمع بندی
مهم‌ترین دلیل استفاده از درایو اینورتر کنترل سه پارامتر سرعت، موقعیت و گشتاور و همچنین رفع محدودیت ها به صورت مستقیم در حالت راه اندازی است. با کمک درایو در هر محدوده سرعتی امکان کنترل سرعت نامی موتور از پایین تا بالا وجود دارد؛ در حالی که اگر درایو نباشد باید از همان سرعت ثابت و نامی موتور استفاده نمود.
ترجمه و جمع آوری:
واحد تحقیق و توسعه بارق، Baregh
بارق، مرجع آگهی ها و نیازمندی های صنعت برق
حمید فرضی زاده