راه اندازی الکتروموتور سه فاز با اینورتر تکفاز به سه فاز
الکتروموتورهای القایی به دو قالب اصلی دسته بندی می شوند، موتورهای تکفاز و موتورهای سه فاز. موتورهای سه فاز برای راه اندازی شدنشان نیاز به برق سه فاز دارند، حال اگر برق سه فاز در محل وجود نداشته باشد، چه باید کرد؟
اینورترها از لحاظ نوع برق مصرفی به دو گونه اینورتر تکفاز به سه فاز و اینورتر سه فاز به سه فاز تقسیم می گردند، ولی به هر حال تمامی اینورترها دارای خروجی سه فازهستند و مختص راه اندازی الکتروموتورهای سه فاز.
از اینورتر تکفاز به سه فاز برای کنترل سرعت و حرکت الکتروموتورهای سه فاز استفاده می گردد، با این تفاوت که تغذیه برق ورودی اینورتر تکفاز به سه فاز ۲۲۰ ولت تکفاز می باشد.
متاسفانه در بعضی موارد به اشتباه و غلط این گونه برداشت شده است که از اینورتر تکفاز به سه فاز جهت راه اندازی الکتروموتورهای تکفاز استفاده می گردد که این یک برداشت صد در صد غلط است.
کاربرد اینورتر تک فاز به سه فاز
از اینورتر تکفاز به سه فاز تنها و تنها جهت راه اندازی و کنترل سرعت الکتروموتورهای سه فاز استفاده می گردد.از آنجایی که موقعیت و استقرار بعضی از الکتروموتورها ممکن است به نحوی باشد که دارای برق سه فاز نباشند (همانند موتورهای سه فاز در مصارف خانگی) از اینرو کمپانی های سازنده اینورتر، جهت این نوع مصارف، اینورتر تکفاز به سه فاز را ارائه نموده اند.
در واقع اینورتر تکفاز به سه فاز، برق تکفاز را طی چند مرحله، تبدیل به برق سه فاز برای الکتروموتور مینماید. به عبارت دیگر بوسیله اینورتر تکفاز به سه فاز میتوان یک موتور سه فاز را با برق تکفاز راه اندازی نمود.
اینورتر تکفاز به سه فاز از لحاظ ساختاری مشابه به سه فاز است، با این تفاوت که یک طبقه مبدل CONVERTER اضافه دارد. اینورتر تکفاز به سه فاز تنها در محدوده قدرتهای 0.37 کیلووات الی 4 کیلووات موجود است.
محدودیت ها
یکی از اشکالات اینورتر های تکفاز این است که آنها معمولاً فقط موتورهای کوچکتر را راه اندازی می کنند. در صورت راه‌اندازی برای ورودی تک فاز، تنها تا 3 اسب بخار قدرت دارند، که برنامه‌هایی را که میتوان در آنها استفاده کرد محدود می‌کند.
مشکل دیگر این است که اگر اشتراک برق شما به سه فاز تغییر کند، این VFD ها قادر به عملکرد در یک سیستم سه فاز نیستند. اگر چه هزینه تعویض کل سیستم به برق سه فاز باعث می شود که این اتفاق اغلب رخ ندهد.
چند نمونه از مزایای اینورتر
اینورترها به جهت برنامه هوشمندی که دارند قابلیت تشخیص اندازه بار وارد شده به الکتروموتور را دارند و لذا مطابق با همان اندازه به موتور جریان مورد نیازرا ارائه می کنند.
- تنظیم کننده دور و کنترل سرعت الکتروموتور
- برنامه ریزی تغییر جهت دور، بسته به شرایط معین بدون نیاز به المان کنتاکتور و جلوگیری نمودن از ضربات قطع و وصل موتور که خود این موضوع نقش موثری در طول عمر موتور خواهد داشت.
- ON و OFF نمودن الکتروموتور بدون اینکه برق اصلی توسط مدارات فرمان قطع یا وصل گردد.
- قطع کامل ضربه های مکانیکی حاصل از راه اندازی الکتروموتور
- جلوگیری از اضافه ولتاژ و اعمال آن به الکتروموتور
نتیجه منتج شده از چهارمزیت فوق این است که المان های مکانیکی شامل کوپلینگ ها ،تسمه و زنجیر ،گیربکس ها و غیره به جهت کاهش چشمگیر ضربات مکانیکی افزایش طول عمر مفید خواهند داشت.
همچنین چنانچه اضافه ولتاژ و بار در موتور حادث گردد، بلافاصله اینورتر موتور را قطع خواهد نمود و همزمان پیغامی مبنی بر اضافه بار یا اضافه ولتاژ را منعکس خواهد کرد.
جلوگیری از اثرات منتج از چپگرد و راست گرد شدن و خاموش و روشن شدن مداوم که قطعا منجر به گرم شدن و دست آخر سوختن الکتروموتور می‌انجامد.
اثرات نبود اینورتر در راه اندازی موتور
به طور معمول در نبود اینورتر قدرت و توان الکتروموتور را بیشتر از اندازه کاربرد مورد نظر انتخاب می کنند که این امر خود باعث افزایش مصرف جریان کشیده شده از شبکه می گردد، اما زمانی که اینورتر در مدار راه انداز موتور قرار می‌گیرد به طور کاملاً هوشمند جریان مصرفی را در زمان‌های نیاز افزایش و کاهش می دهد ،که این امر به صورت کاملاً محسوس هزینه برق و انرژی مصرفی را کاهش می دهد.
در بعضی از کاربرد ها و مصارف مشاهده شده است که در زمان راه اندازی موتور جریانی بسیار بالا که گاهی اوقات در حدود شش برابر جریان نامی است از شبکه درخواست می شود که می تواند به شدت باعث ایجاد لطمه و خسارت به شبکه برق‌رسانی و نیز افت ولتاژ آنی و آسیب به دستگاه ها گردد.
اما به شرط استفاده از اینورتر، جریان مصرفی در لحظه راه اندازی نهایتاً در بیشترین حالت به اندازه دو دهم برابر بیشتر از جریان نامی موتور خواهد بود.
به طور مثال در سیستمی که موتور بدون اینورتر راه‌اندازی شده است ،چنانچه جریان نامی موتور ۱۲ آمپر باشد در لحظه راه اندازی ،جریان حدود ۷۲ آمپر بوده و در عین حال به شرط وجود اینورتر، جریان در بیشترین حالت حدود ۱۴.4 آمپر خواهد بود.
در اینورتر تک فاز به سه فاز این قابلیت وجود دارد تا بتوان الکتروموتور سه فاز ۳۸۰ ولت را با برق تک فاز ۲۲۰ ولت راه اندازی نمود، یعنی با امتیاز برق خانگی به راحتی می توان الکتروموتور سه فاز را راه اندازی کرد.
دسته بندی اینورتر
- اینورتر تک فاز به سه فاز
- اینورتر سه فاز به سه فاز
از اینورتر تکفاز به سه فاز برای کنترل سرعت و حرکت الکتروموتور سه فاز استفاده می گردد با این تفاوت که تغذیه برق ورودی اینورتر ۲۲۰ ولت تکفاز می باشد .
متاسفانه در بعضی موارد به اشتباه و غلط این گونه برداشت شده است که از اینورتر تک فاز به سه فازجهت راه اندازی الکتروموتورهای تکفاز استفاده می گردد که این یک برداشت صددرصد غلط است.
از اینورتر تک فاز به سه فاز تنها و تنها جهت راه اندازی و کنترل سرعت الکتروموتورهای سه فاز استفاده می گردد. از آنجایی که موقعیت و استقرار بعضی از الکتروموتورها ممکن است به نحوی باشد که دارای برق سه فاز نباشند، از اینرو کمپانیهای سازنده اینورترجهت استفاده این نوع مصارف، اینورتر تک فاز به سه فاز را ارائه نموده اند.
مقایسه مزایای اینورتر تک فاز و سه فاز
- اینورتر تک فاز می توانند در کاربری های گسترده ای استفاده شوند. این اینورتر ها قادر به ارائه برق جریان متناوب در خروجی می باشند اما نسبت به اینورترهای سه فاز دارای دامنه عملکردی پایین تری می باشند.
- اینورتر تکفاز دارای هزینه طراحی بسیار پایین تری نسبت به اینورترهای سه فاز می باشند. این مدل از اینورتر ها را می توان در لوازم الکتریکی کوچک و سایر تجهیزات صنعتی به کار گرفت. طراحی اینورتر تکفاز به مراتب ساده تر از اینورتر های سه فاز است.
- سیستم های سه فاز و در کنار آن اینورترهای سه فاز دارای کاربری بیشتری در صنعت می باشند. از جمله کاربرد های اینورترهای سه فاز می توان به شبکه های برق، کشتی، هواپیما، برج های موبایل، مراکز داده، سیستم های بدون سرنشین و بیشتر سیستم های الکترونیکی اشاره کرد.
قیمت اینورتر تک فاز نسبت به سه فاز
اینورترها در توان های مختلف وجود دارند که به تبع آن قیمتهای مختلفی هم دارند. البته در میان اینورترها، قیمت اینورتر تکفاز به سه فاز از اینورتر سه فاز به سه فاز هم رنج آن کمی بیشتر است، علت آنهم وجود یک طبقه اضافه در اینورتر تکفاز به سه فاز است. به اینورتر تکفاز به سه فاز اینورتر تکفاز و به اینورتر سه فاز به سه فاز اینورتر سه فاز نیز گفته میشود.
در سال‌های اخیر برای اکثر مصارف و کاربردها شاهد افزایش و گسترش میزان استفاده ازکنترل دور بوده ایم که این موضوع در حال حاضر رو به افزایش است،
علت اصلی آن را نیز میتوان در کنترل دقیق دور و سرعت موتور به همراه کاهش مصرف انرژی از ناحیه اینورتر دانست.
استفاده از اینورتر علت های دیگری نیز دارد که به چند مورد از آن اشاره میشود:
- ذخیره انرژی تا سطح پنجاه درصد
- افزایش بازه بهره وری مفید و عمر موثر قطعات مکانیکی
- از بین رفتن شوک های راه اندازی
جمع بندی
در اینورتر تک فاز به سه فاز این قابلیت وجود دارد تا بتوان الکتروموتور سه فاز را با برق تک فاز ۲۲۰ ولت راه اندازی نمود، یعنی با امتیاز برق خانگی به راحتی می توان الکتروموتور سه فاز را راه اندازی کرد.
در سال‌های اخیر برای اکثر مصارف و کاربردها شاهد افزایش و گسترش میزان استفاده ازکنترل دور بوده ایم که این موضوع در حال حاضر رو به افزایش است، علت اصلی آن را نیز میتوان در کنترل دقیق دور و سرعت موتور به همراه کاهش مصرف انرژی از ناحیه اینورتر دانست.
علتهای دیگری نیز دارد که به چند مورد از آن اشاره میشود : ذخیره انرژی تا سطح پنجاه درصد – افزایش بازه بهره وری مفید و عمر موثر قطعات مکانیکی – از بین رفتن شوک های راه اندازی.