آشنایی با اینورتر صنعتی و کاربردهای آن

اسم اینورتر صنعتی را این روزها بسیار زیاد می‌شنویم. لازم است بدانید که آنها را به نام‌های دیگری همچون، کنترل دور موتور، درایو موتور، درایو سرعت قابل تنظیم، درایو، درایو سرعت متغیر VFD، درایو Ac و میکرو درایو نیز می شناسند. درواقع همه این‌ها به یک وسیله اشاره دارند. ادوات الکترونیک قدرت، امروزه در انواع مختلف و برای کاربردهای گوناگونی ساخته شده‌اند، که اینورتر صنعتی به عنوان یکی از پرکاربردترین و مهم‌ترین ادوات موردنظر می‌باشد.

این قطعه در بسیاری از وسایل صنعتی و خانگی، که به نحوی در آن‌ها حرکت وجود دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در لوازمی همچون یخچال، کولر‌گازی و ماشین لباسشویی، حتی پمپ آب خانگی و آسانسورهای صنعتی و خانگی، می‌تواند به‌ کار گرفته شود. در ادامه بیشتر به مزایا و کاربرد این دستگاه می‌پردازیم.

تعریف اینورتر

اینورتر صنعتی چیست؟

اینورتر یک قطعه الکترونیکی است که برای تغییر فرکانس و ولتاژ برق صنعتی به منظور کنترل سرعت موتورهای الکتریکی استفاده می شود. با استفاده از آن می توان سرعت موتورهای الکتریکی را به طور دقیق کنترل کرد. بدین ترتیب عملکرد دستگاه های  صنعتی بهبود می یابد و دقت بیشتری در نتیجه ی کار حاصل می شود.

در واقع inverter، مبدل برق است. این دستگاه جریان مستقیم DC را به جریان متناوب AC تبدیل می‌کند. جریان AC تبدیل شده می‌تواند طبق نیاز در هر فرکانس و ولتاژی باشد و توسط مدارها و ترانسفورماتورهای مناسب، کنترل شود. بنابراین از برق AC تولید شده می توانیم انواع موتورهای AC را کنترل و راه اندازی کنیم.

اینورتر صنعتی نوسان‌ساز الکترونیکی قدرت بالا می‌باشد و علت نام‌گذاری آن این است که این دستگاه عمل عکس مبدل برق AC به DC متداول را انجام می‌دهد. در حقیقت این مبدل ها یا درایو AC به دستگاهی می‌گویند که می‌توان به کمک آن سرعت یک موتور AC سه فاز را کنترل کرده، بدون این که گشتاور و قدرت موتور کاهش یابد.

برای خرید انواع قطعات صنعتی می توانید از طریق همین سایت اقدام کنید. چرا که لاین حرکت سال ها است در زمینه فروش قطعات cnc فعالیت می کند. در ویدیوی زیر برخی از دلایلی که نشان می دهد لاین حرکت بهترین گزینه برای خرید قطعات سی ان سی است را نشان داده ایم.

تاریخچه ساخت اینورترها

اینورترها از دهه 1940 میلادی در حوزه های مختلفی مانند صنعت، تولید انرژی برق، الکترونیک و … استفاده می شدند، اما تاریخچه ساخت آن ها تا اوایل دهه 1980 به شکلی که امروزه شناخته می شود، شکل نگرفته بود. این قطعه در ابتدا برای تبدیل جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب (AC) استفاده می شد. اما با گذر زمان و پیشرفت تکنولوژی inverter ها قابلیت تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم را نیز پیدا کردند.

در سال های 1960 با افزایش نیاز به مبدل های بزرگ در صنعت، اینورترهای نیمه هادی به کار گرفته شدند. در دهه 1980 با پیشرفت تکنولوژی نیمه هادی و برداشتن محدودیت های اندازه و وزن، inverter های بسیار کوچک و سبک توسط شرکت های تولید کننده الکترونیک تولید شدند.

اکثر تولیدکنندگان الکترونیک امروزه مبدل هایی با امکانات بسیاری مانند قابلیت تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم و بالعکس، تنظیم فرکانس خروجی، سیستم های حفاظتی و … تولید می کنند که در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، تولید انرژی برق، پزشکی و … مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع اینورتر صنعتی

این دستگاه از لحاظ مدل فاز، به دو نوع تک‌فاز و ‎سه‌فاز تقسیم می‌شود. البته توجه داشته باشید که این موضوع، فقط برای ورودی دستگاه است و برای خروجی آن همگی سه‌فاز می‌باشند. یعنی اینورترها می‌توانند برای ماشین‌های الکتریکی تک‌فاز به ‎‌سه‌فاز مورد استفاده قرار گیرند. از آن جایی که در برخی از کارگاه‌ها برق سه‌فاز وجود دارد، این ویژگی یکی از مزیت‌های عالی برای مبدل ها محسوب می‌شود.

• اینورتر سه فاز

این مدل از مبدل ها، دارای 3 عدد سیم هستند که با 120 درجه اختلاف از یکدیگر قرار گرفته اند. در این مدل، برای حفظ بار از مدارهای دلتا و wye استفاده می شود.

اینورترهای صنعتی سه فاز از دستگاه‌های الکترونیکی هستند که برای تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب و برعکس استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها معمولاً در سیستم‌های الکتریکی صنعتی برای کنترل سرعت موتورها استفاده می‌شوند.

مبدل های سه فاز عموماً دارای ورودی DC و خروجی AC هستند و با استفاده از ترانزیستورها، دیودها و بخش‌های کنترلی دیگر، جریان مستقیم ولتاژ DC ورودی را به جریان متناوب ولتاژ AC خروجی تبدیل می‌کنند. این دستگاه‌ها قابلیت کنترل سرعت موتورهای القایی سه فاز را با استفاده از قابلیت‌های خاص خود، از جمله تنظیم فرکانس خروجی و ولتاژ، فراهم می‌کنند.

با توجه به کاربردهای گسترده اینورترهای صنعتی سه فاز در صنایع مختلف، طراحی و ساخت آن‌ها بسیار پیچیده و تخصصی است و به دلیل وجود قابلیت‌های خاص، از قیمت بالایی نیز برخوردار هستند.

• اینورتر تک فاز

اینورترهای صنعتی تک فاز نیز مانند مبدل های صنعتی سه فاز، دستگاه‌های الکترونیکی هستند که برای تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب و برعکس استفاده می‌شوند، اما تفاوت آن‌ها در ورودی و خروجی آن‌هاست. در این دستگاه‌ها ورودی و خروجی به صورت جریان مستقیم یا جریان متناوب تک فاز است.

اینورترهای صنعتی تک فاز معمولاً برای کنترل سرعت موتورهای القایی تک فاز و دیگر دستگاه‌های الکتریکی با ورودی تک فاز استفاده می‌شوند. با استفاده از ترانزیستورها، دیودها و قطعات الکترونیکی دیگر، جریان مستقیم ولتاژ DC ورودی را به جریان متناوب ولتاژ AC خروجی تبدیل می‌کنند. به عنوان مثال، در صنایع کوچک و کارگاه‌های کوچک، inverter های صنعتی تک فاز برای کنترل سرعت موتورهای القایی تک فاز استفاده می‌شوند.

مبدل های صنعتی تک فاز نیز مانند مدل سه فاز، قابلیت کنترل سرعت موتورها را با استفاده از قابلیت‌های خاص خود، از جمله تنظیم فرکانس خروجی و ولتاژ، فراهم می‌کنند.

اینورتر تک فاز خود به دو نوع اینورتر نیم پل و اینورتر تمام پل طبقه‌بندی می‌شود:

لازم است بدانید که اینورترها از نظر موج خروجی نیز به 3 نوع مجزا تقسیم می شوند. انواع آن ها از نظر موج خروجی عبارتند از: خروجی به شکل موج مربعی، سینوسی خالص و سینوسی اصلاح شده.

بررسی عملکرد مبدل ها

• اینورترهای شکل موج مربعی

این نوع مبدل های صنعتی برای کاربردهایی که به شکل موج مربعی نیاز دارند، مانند برخی ماشین‌ آلات و دستگاه‌های الکتریکی و همچنین برای کاربردهای خاص در برق‌های تأسیساتی و مسکونی استفاده می‌شود.

• اینورترهای شکل موج سینوسی

این نوع مبدل ها برای کاربردهایی که به شکل موج سینوسی نیاز دارند، مانند موتورهای القایی بزرگ و صنایع بزرگ، استفاده می‌شود. این نوع مبدل دارای کارایی بالا، صدای کم و کنترل دقیق برای پارامترهای ورودی و خروجی است.

انواع مبدل بر اساس مدل کنترل

مبدل ها را بر اساس مدل کنترل می توان به دو دسته ی زیر تقسیم کرد:

• اینورترهای V/F  (ولتاژ/فرکانس)

مبدل های V/F بر اساس تناسب ولتاژ و فرکانس خروجی کنترل شده‌اند و به همین دلیل با نام (ولتاژ/فرکانس) شناخته می‌شوند. این نوع مبدل ها برای کاربردهایی که نیاز به کنترل سرعت موتور با دقت کمتری دارند، مانند پمپ‌ها و فن‌ها، استفاده می‌شوند.

• اینورترهای Vector Control

مبدل های Vector Control برای کنترل دقیق‌تر و پیشرفته‌تر سرعت و جریان موتور استفاده می‌شوند. این نوع مبدل ها به عنوان یک سیستم کنترل هوشمند و قابل برنامه‌ریزی در نظر گرفته می‌شوند و قابلیت تنظیم پارامترهای مختلفی را در خروجی دارند.

عملکرد اینورتر به چه صورت است؟

به طور کلی اصطلاح inverter معادل دستگاهی است که به کمک آن بتوان جریان مستقیم برق dc را به جریان متناوب ac تبدیل کرد. برق ac شهری در اینورترها که برق متناوبی با فرکانس 50 هرتز و ولتاژ 220 ولت است، ابتدا به برق dc تبدیل می‌شود.

عملکرد اصلی این دستگاه‌ها زمانی اتفاق می‌افتد که مجدد این برق را به برق متناوب ac تبدیل می‌کند؛ اما متناسب با کارکرد برقی، ولتاژ و فرکانس مورد نیاز مصرف‌کننده. به طور مستقیم سرعت گردش موتور با ولتاژ و فرکانس موتور در ارتباط می‌باشد. هرچه فرکانس و ولتاژ افزایش پیدا کند، سرعت گردش موتور نیز بیشتر می‌شود. هنگامی که بار موتور الکتریکی به ولتاژ و فرکانس پایین‌تری احتیاج دارد، می‌توان از اینورتر برای پایین آوردن آن‌ها استفاده کرد.

حال زمانی که بخواهیم سرعت موتور الکتریکی را کاهش دهیم، به کمک اینورتر می‌توانیم این کار را انجام دهیم. به طور مثال وقتی در ماشین‌ لباسشویی مقدار لباس کمتری ریخته شود، ماشین لباسشویی با تشخیص وزن لباس‌ها، با سرعت و قدرت کم‌تری گردش می‌کند. در مواردی همچون آسانسور نیز با کنترل سرعت موتور آسانسور، در موقعیت‌های گوناگون حرکت آن بین طبقات، حرکتی کنترل شده‌تر خواهد بود.

کاربردهای اینورتر صنعتی

هر حرکتی که با الکتروموتور صورت می‌گیرد، توسط اینورتر می‌تواند به حرکتی هوشمندانه‌تر و کنترل‌ شده‌تر تبدیل ‌شود. برای مثال زمانی که از پمپ آب برای هتل استفاده می‌شود، سرعت گردش پمپ می‌تواند طبق تعداد شیرهای باز و درحال مصرف آب، تغییر کند. و این موضوع از فشار زیاد آب در مواقع مصرف کم جلوگیری می‌کند.

این دستگاه همچنین سرعت گردش دیگ ماشین لباسشویی را هم طبق میزان لباس‌های درون آن و همچنین کارکرد موتور اینورتر یخچال را براساس میزان مواد داخل یخچال تنظیم می‌کند.

در کاربری‌های صنعتی از این وسیله جهت فعالیت‌های گشتاور ثابت مانند نوار مقاله، اسکرودر، میکسر و برای فعالیت‌های توان ثابت از جمله کشش و همچنین برای فعالیت‌های گشتاور متغیر مانند پمپ صنعتی و فن استفاده می‌شود. برای سانتریفیوژ (موتورهای دور بالا) نیز از مبدل ها استفاده می‌شود و به کمک آن ها، دور سانتریفیوژ بالا رفته و ذرات ریز مواد از یکدیگر جدا می‌شوند.

بررسی مزایای استفاده از اینورتر

مزایای اینورتر صنعتی و نتایج استفاده از آن

یکی از قابلیت‌های بسیار مهم inverter، عملکرد هوشمند آن است. استفاده از آن مزیت‌های زیادی دارد. میزان باری را که به سمت موتور می‌رود، توسط این ابزار تشخیص داده می‌شود و سپس متناسب با همان میزان بار، به موتور فرمان جریان متناسب را صادر می‌کند. این جریان در بسیاری از مواقع، از جریان نامی موتور کم‌تر است. از کاربردها و مزایای مهم این وسیله پرکاربرد می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

• کاهش جریان راه‌اندازی برق و به دنبال آن، دوام و افزایش طول عمر موتور.
• صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی و درنهایت کاهش هزینه‌ها.
• قابلیت تغییر جهت و سرعت حرکت موتور، بدون نیاز به ادوات و کنتاکتور برقی دیگر.
• کاهش ضربه‌های مکانیکی در قسمت‌های مختلف موتور.
• بدون نیاز به قطع‌ و‌ وصل برق اصلی می‌توان موتور را توسط اینورتر خاموش و روشن کرد.
• امکان برنامه‌ریزی و هوشمندسازی برای حرکت موتور.
• افزایش سرعت بیشتر از سرعت نامی در موتور.
• حفاظت از موتور دربرابر افزایش ناگهانی ولتاژ و امکان عملکرد موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی به آن مدام درحال تغییر می‌باشد.
• در مقابل اضافه‌بار محافظت می‌کند و در نتیجه از سوختن موتور جلوگیری می‌کند.

قیمت و خرید اینورتر

برای خرید مبدل ها باید چند مورد را مدنظر داشته باشید؛ در ابتدا، توان الکتروموتوری که برای آن می‌خواهید اینورتر تهیه کنید، بهتر است یک رنج بالاتر از توان موتور باشد؛ به‌طور مثال برای موتور 750 وات بهتر است از مبدل 1 یا 5/1 کیلووات استفاده شود.

از آن‌جایی که اینورترها خروجی سه‌فاز دارند، سعی کنید الکتروموتور سه‌فاز بخرید. مهم نیست که برق موجود تک فاز باشد یا سه فاز؛ زیرا این دستگاه برق تک فاز شما را می‌تواند به سه‌فاز تبدیل کند. در آخر باید دقت کنید که چه برقی در اختیار دارید؛ اگر دارای برق تک‌فاز شهری هستید، باید مبدلی بخرید که ورودی تک فاز 220 ولت داشته باشد؛ و اگر هم برق سه‌فاز است، دستگاهی که تهیه می‌کنید باید از نوع ورودی سه‌فاز باشد. توجه کنید در صورتی که هر دو نوع موجود بود، برای عملکرد بهتر موتور، بهتر است از برق سه‌فاز استفاده شود.

برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی کاربردهای اینورتر سه فاز و تک فاز می‌توانید بر روی این لینک کلیک کنید.

درنهایت قیمت این دستگاه به موارد زیر بستگی دارد:

• ولتاژ ورودی (سه‌فاز یا تک‌فاز)
• آپشن‌های ارتباطی با دیگر کنترلرهای صنعتی
• امکانات کنترلی و سطع تکنولوژی

سخن پایانی

همه‌ نکاتی که در بالا به آن‌ها اشاره کردیم، برای انتخاب مناسب اینورتر بوده است. همان‌طور که مشاهده کردید این دستگاه از اجزای اصلی و مهم مدارات الکتریکی هستند. یک تکنسین طراحی و تعمیر بردهای الکتریکی، باید بتواند مدارات اینورتر را نیز تست، عیب‌یابی و تعمیر کند. برای خرید یک مبدل خوب، باید تمامی معیارهای مناسب را در نظر داشته باشید. پس از تهیه یک inverter مناسب طبق نیازتان، می‌توانید نظاره‌گر راندمان بالا و عملکرد سیستم خود باشید.

اتوماسیون صنعتی لاین حرکت، بهترین فروشگاهی است که می توانید محصولات با کیفیت را با بهترین قیمت خریداری کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید با کارشناسان مجموعه در تماس باشید.

سوالات متداول

• اینورتر صنعتی چیست؟

اینورتر صنعتی ، یک دستگاه الکترونیکی است. این دستگاه جریان مستقیم DC را به جریان متناوب AC تبدیل می‌کند.

• اینورتر صنعتی چه کاربردهایی دارد؟

در کاربری‌های صنعتی از این وسیله جهت فعالیت‌های گشتاور ثابت مانند نوار مقاله، اسکرودر، میکسر و برای فعالیت‌های توان ثابت از جمله کشش و همچنین برای فعالیت‌های گشتاور متغیر مانند پمپ صنعتی و فن استفاده می‌شود.

• از کجا می توان مبدل های با کیفیت و قیمت مناسب تهیه کرد؟

اتوماسیون صنعتی لاین حرکت، بهترین فروشگاهی است که می توانید انواع قطعات دستگاه سی ان سی را همچون لینیرگاید، کابل کریر، هایوین و …. را با بهترین قیمت و کیفیت خریداری نمایید.