اينورتر

اینورتر طبق تعریف الکترونیک مبدلی است که جریان الکتریسیته را از حالت مستقیمdc  به حالت متناوب ac تبدیل می کند راه اندازی الکتروموتورها روشهای مختلفی دارد که برترین آنها از طریق اینورتر است هرچند این روش نیز همانند دیگر روش ها دارای مزایا و معایبی است، اما با بیان این نکته حائز اهمیت است چرا که به تایید متخصصین این حوزه، راه اندازی الکتروموتورها از طریق اینورتر جزو بهترین روش های حال حاضر در سراسر دنیا است.

اینورتر چیست؟

اینورتر چیست؟ اینورتر وسیله ای است برای حفاظت کامل موتور- اینورتر وسیله ای است برای راه اندازی از صفر تا صد موتور و نیز از صد تا صفر موتور اینورتر وسیله ای برای کنترل دور موتور- نکته فوق‌العاده مهم اینکه سریع ترین راه، مطمئن ترین راه و بهترین راه برای راه اندازی الکتروموتورها استفاده از درایو های ac یا اینورتر است. نکته بسیار مهم دیگر اینکه در سراسر دنیا اختلاف بسیار زیادی بر سر بهینه نمودن راه اندازی الکتروموتورها وجود دارد. جالبتر این که بیشترین میزان مصرف برق در دنیا توسط الکتروموتور هاست و از آنجایی که بهترین روش راه اندازی موتورها توسط اینورتر است ،لذا یکی ازبزرگ ترین تجارت های پرسود در دنیا تجارت درایوهای ac یا اینورتر است.اینورتر که نام های دیگری مثل درایوAC  - درایو کنترل دور یا کنترل سرعت متغیر -  اینورتر تکفاز - اینورتر سه فاز – درایو فرکانس متغیر - درایو ولتاژ متغیر هم دارد، دستگاهی الکترونیکی است که در سال‌های اخیر به جهت مزایای مهمش استفاده از آن در صنایع مختلف رو به افزایش و گسترش است. این محبوبیت باعث گردیده تا اینورتر پا را از صنعت فراتر نهاده  تا در مصارف خانگی نیز مورد استفاده قرار گیرد. همان طور که از نام های دیگر اینورتر پیداست، یک اینورتر میتواند الکتروموتور یا موتور پمپ را در دورهای مختلف یا سرعت های متفاوت  به حرکت درآورد. استفاده از اینورتر دارای مزیتهای زیادی است که به چند نمونه از آن اشاره میشود.

بیشتر بخوانید : اینورتر اینوت INVT

نامهای اینورتر

اینورتر در صنعت و بازار اسامی مختلفی دارد که به چند نمونه از این نامها اشاره می شود :
- VSD ها یا variable speed drive  یا درایو های سرعت متغیر.
- VFD ها یا variable frequency drive یا همان درایوهای سرعت متغیر.
- VVVF ها 3VF ها variable voltage variable frequency یا درایو های ولتاژ متغیر و فرکانس متغیر. ۴
- FC ها یا frequency control یا فرکانس کنترل .

اینورتر یا درایو های ac در صنفهای مختلف با نام های گوناگون فراخوانی میشوند. به عنوان مثال در صنعت نفت و صنایع مربوط به آن اینورتر را با نام FC صدا می‌زنند. در سیستم های آسانسور به اینورتر 3VF  گفته می‌شود و بر همین اساس در سخت افزار الکترونیک آسانسور برد الکترونیکی  به نام 3VF وجود دارد که دقیقا همان کار اینورتر را انجام می دهد.

مزایا و معایب

استفاده از اینورتر مزایا و معایبی دارد که به چند نمونه از آن اشاره می شود: 

- اینورتر در زمان راه اندازی اولیه  موتور جریان هجومی (inrush current ) بالا ندارد که خیلی عالی است. 
- اینورتر گشتاور راه اندازی پایین ندارد به عبارت دیگردر دورهای پایین می توان گشتاور بالا یا قدرت حرکتی بالا لحاظ نمود که یک مزیت بسیار عالی است.برای چپگرد و راستگرد نمودن الکتروموتور دیگر نیازی به کنتاکتور نمی باشد، یعنی کنتاکتورهای چپگرد و راستگرد با وجود اینورتر در مدار عملاً حذف می شوند.

- کاهش میزان مصرف انرژی (برق).
- در راه اندازی موتور با اینورتر هیچ نوع بانک خازنی نیاز نمیباشد.
- اینورتر در عین راه اندازی موتور کاملاً از موتور حفاظت می‌کند و دیگر نیازی به وسایل حفاظتی جانبی نمی باشد.
- در این روش توان راکتیو تقریبا نزدیک به صفر است یعنی COS(∅) به یک نزدیک می شود.
- اعمال فرکانس بالاتر از فرکانس نامی موتور توسط اینورتر. در واقع توسط اینورتر می توان فرکانس بالاتر از فرکانس برق شهر را ایجاد نمود. به عنوان مثال اینورترها یی وجود دارند که فرکانس خروجی آنها حتی به 2.5HZ می رسند. یکی از کاربردهایی که با فرکانس برق شهر قابلیت راه اندازی ندارند، اسپیندل است در حالیکه همان اسپیندل با اینورتر به راحتی راه اندازی می شود.

چند نمونه از معایب اینورتر

- قیمت خرید و هزینه بالای اینورتر در کشور. 
- ایجاد هارمونیک در شبکه برق به جهت سوئیچ قطعات. 
- خروجی اینورتر سینوسی کامل نیست واز نوع PWM است که باعث ایجاد تلفات در موتور میشود.

مکانیزه نمودن تجهیزات در جهت افزایش بهره وری مطابق با استانداردهای جهانی و بین‌المللی را اتوماسیون نامند. اتوماسیون یک قالب کلی است که برای تجهیزات مختلف با کاربردهای متفاوت مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال در سیستمهای اداری جهت مکانیزه نمودن از اتوماسیون اداری استفاده می گردد و برای سیستم های صنعتی از اتوماسیون صنعتی استفاده می شود. از جمله تجهیزاتی که در اتوماسیون صنعتی زیاد استفاده می گردد, اینورتر است. اینور تر از دستگاههای مربوط به تجهیزات کنترلی است. کالای اتوماسیون بازه متنوعی از تجهیزات را شامل می شود که متناسب با همان تجهیزات, اتوماسیون صورت می گیرد.کالای اتوماسیون مشمول تجهیزات و قطعات زیر میباشد : نصب و راه اندازی - اندازه گیری – روشنایی - بانک خازنی – اتوماسیون - اعلام حریق – کنترل - هیدرولیک و پنوماتیک. یکی از عناصر اتوماسیون صنعتی اینورتر است.که جهت انتخاب آن نیاز به جزییات بار و مشخصات الکتروموتور میباشد.

چند نمونه از مزیتهای اینورتر

ساختار داخلی اینورتر به ترتیبی است که کمترین برق را مصرف می‌کند. درست نقطه مقابل موتورها چرا که بیشترین میزان مصرف برق در دنیا مربوط به الکتروموتورهاست. همین موضوع به تنهایی یکی از بزرگ‌ترین دلایلی است جهت راه اندازی الکتروموتورها به وسیله اینورتر. باز به جهت آنکه اینورتر، الکتروموتور را در زمان راه اندازی خیلی نرم حرکت می دهد و در زمان توقف طی یک شیب پیوسته موتور را متوقف می‌کند، لذا دیگر خبری از لگد زدن در موتور نیست که نتیجه آن  افزایش طول عمر الکتروموتور است. شروع به حرکت الکتروموتور و توقف آن توسط اینورتر پیرو یک منحنی  با شیب ملایم است که در این صورت جریان هجومی که شبکه را تهدید کند، نخواهیم داشت.

اینورتر برای استفاده در هر کاربردی دارای اپلیکیشن جداگانه و تنظیمات مربوط به همان  نوع مصرف است. و در صورت انتخاب درست تنظیمات برای اینورتر متناسب  با کاربرد آن، دیگر هیچ نیازی به وسایل و تجهیزات حفاظتی نمی باشد. عدم نیاز به وسایل و تجهیزات حفاظتی در شبکه به همراه اینورتر یعنی کاهش میزان هزینه که یکی دیگر از مزایای استفاده از اینورتر است. یکی از مهمترین معضلات در زمان راه اندازی موتور ها نداشتن گشتاور یا ضعیف بودن آن در ابتدای حرکت الکتروموتورهاست. این مشکل در صورت استفاده از اینورتر کاملاً از بین می رود. اینورتر قابلیت آن را دارد تا در دورهای  پایین نیز گشتاور بالا ایجاد کند. همچنین توسط اینورتر میتوان موتورهای اسپیندل را که تنها در فرکانسهای بالا RUN میشوند را براحتی راه اندازی نمود.

 

ویدیو برگرفته از برق ماهر

انتخاب اینورتر برای الکتروموتور

انتخاب اینورتر با توجه به کاربرد آن در صنایع و مصارف مختلف، متفاوت میباشد. عواملی که در انتخاب اینورتر موثرند به ترتیب : کاربردهای سنگین – کاربردهای نیمه سنگین – کاربردهای سبک هستند. از مواردی که نوع مصرف اینورتر را تعیین میکند گشتاور بار مورد نظر است. بارهایی مانند فن ها دارای گشتاور متغیرند و بارهایی مانند کانوایرهای  نوار نقاله دارای گشتاور ثابت هستند. که متناسب با هر کدام اینورتر با همان کاربرد ، مورد نظر است. شرایط محیطی مثل دما ، روطوبت و ارتفاع به همراه ولتاژ اصلی اینکه تکفاز باشد یا سه فاز و ولتاژ موتور اینکه 220 ولت است یا 380 ولت از دیگر عوامل تاثیر گذار در انتخاب یک اینورتر هستند. 

اطلاعات بیشتر در مورد اینورتر

پیرو مزایا و معایب گفته شده در بالا چنانچه مزایای استفاده از اینورتر را در یک کفه ترازو و به تبع آن معایب اینورتر را در کفه دیگر قرار دهیم ،خواهیم دید که مزایای آن به مراتب بیشتر از معایب آن است، در عین حال می توان ترتیبی اتخاذ نمود که معایب فوق رفع گردد. به عنوان مثال برای رهایی از تلفات هیسترزیس و هارمونیکهای ایجاد شده در سیستم می توان از راکتور و فیلتر در مدار استفاده نمود. روی هم رفته راه اندازی الکتروموتورها توسط اینورتر، گلچین روش های موجود در حال حاضر به شمار می‌رود. و از آنجایی که الکتروموتور جزء لاینفک گشتاور در سیستم‌های چرخشی است لذا دیری نخواهد پایید که راه اندازی الکتروموتورهای سه فاز به کمک اینورتر بر دیگر روش های موجود برتری یابد.

بیشتر مطالعه کنید : الکتروموتور ایرانی

به‌طورکلی ورودی اینورترها یا تک فاز هستند یا سه فاز؛ اما وجه مشترک همه اینورترها، خروجی 3 فاز هست. برای توان‌های بالاتر از 5 اسب فقط می‌توان از ورودی 3 فاز استفاده کرد لذا برای توان‌های کمتر از 5 اسب می‌بایست با کارشناسان تماس حاصل فرمایید. ازنظر کاربرد اینورترها، می‌توان 3 دسته‌بندی را برای اینورتر در نظر گرفت که شامل کاربردهای سبک، کاربردهای نیمه سنگین و سنگین می‌شود. برای راه‌اندازی پمپ‌ها، فن‌ها، آسانسور، جرثقیل، نوارهای نقاله، دستگاه‌های الکترودر و... از اینورتر استفاده می‌شود که با توجه به نوع کارایی از اینورتر های با گشتاور متغیر در پمپ و فن واینورترهای با گشتاور ثابت در آسانسور و نوار نقاله و جرثقیل که ریتم و سرعت ثابتی دارند استفاده می‌شود.

اینورترها با توجه به کارایی خود به‌صورت هوشمند، میزان بار وارده به موتور را اندازه‌گیری می کنند و متناسب با همان بار، به موتور جریان می‌دهند که این عمل در کاهش مصرف برق سهم به سزایی دارد.

مزایای استفاده از اینورتر ها چیست؟

1. مهم‌ترین کارایی اینورتر، تنظیم سرعت موتور (کنترل دور) است.
2. تغییر جهت دور موتور بدون نیاز به کنتاکتور
3. روشن و خاموش نمودن موتور بدون نیاز به قطع و وصل برق اصلی.
4. راه‌اندازی نرم موتور بدون هیچ‌گونه ضربه به قسمت‌های مکانیکی مثل کوپلینگ ها، گیربکس‌ها، تسمه‌ها و زنجیرها که باعث افزایش طول عمر مفید موتور خواهد شد.
5. حفاظت موتور در مقابل افزایش ولتاژ و جلوگیری از آسیب موتور.
6. حفاظت موتور در برابر اضافه‌بار که در این صورت در صورت افزایش بار موتور از حد معمول، پیغام اضافه‌بار نمایش داده خواهد شد.
7. جلوگیری از گرم شدن و درنهایت سوختن موتور در کاربردهای روشن و خاموش کردن موتور به‌صورت چپ‌گرد و راست‌گرد به‌صورت مداوم.
8. کنترل و کاهش جریان ورودی موتور در هنگام شروع به کار موتور
9. امکان راه‌اندازی موتورهای 3 فاز تا توان 7.5 اسب با برق خانگی و تک فاز.
10. قابلیت داشتن دورهای مختلف به‌صورت حافظه‌ای.

نکته بسیار مهم در استفاده از اینورترها این است که اینورترها را برای موتورهای تک فاز نمی‌توان جهت کنترل دور استفاده کرد زیرا خروجی تمامی اینورتر ها مناسب موتورهای 3 فاز هستند. اینورترها در صنایع بسیار زیادی مورد استفاده قرار می‌گیرند که ازجمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به:

- صنایع نساجی که برای تولید نخ، تولید POY، کشش، دستگاه‌های WINDER، همزن‌های پنبه، کاردینگ و...
- صنایع آب و فاضلاب برای راه‌اندازی انواع پمپ‌های شناور، بوستر پمپ‌های خانگی و آتش‌نشانی، پمپ چاه‌های کشاورزی و...
- صنایع آشپزخانه جهت دستگاه کباب‌پز، فرهای پخت پیتزا، چرخ‌گوشت‌ها و الکترودهای صنعتی
- صنایع سیم و کابل برای دستگاه‌های WINDER، جمع کن‌ها، خم‌کن‌ها، دستگاه‌های توری سازی، نوار نقاله، کوره‌های ذوب و...

باید توجه داشت که سربندی موتور در اینورترهای ورودی تک فاز با 3 فاز متفاوت است و بسته به پلاک موتور سربندی موتور در اینورترهای ورودی تک فاز به‌صورت مثلث و در اینورترهای ورودی 3 فاز به‌صورت ستاره است.

اینورتر یا درایو دستگاهی است که به‌وسیله آن می‌توان راه‌اندازی الکتروموتور را کنترل نمود. در حقیقت از اینورترها برای کنترل دور الکتروموتور استفاده می‌شود. با توجه به استفاده زیاد الکتروموتور در صنعت، امروزه استفاده از اینورترها بسیار افزایش داشته است و بسیاری از صنعتگران تصورات اشتباهی از کار با اینورتر و انتخاب آن دارند. پیشنهاد گروه کالا صنعتی این است که قبل از استفاده از اینورتر متن زیر را با دقت مطالعه فرمایید.

راه اندازی الکتروموتور با اینورتر

قبل از اینکه در مورد راه اندازی الکتروموتور با اینورتر مطالبی را ارائه دهیم، نیاز است که به طور کلی با اینورتر آشنا شوید. اساساً اینورتر ابزاری است که با آن میتوان دور الکتروموتور را تغییر داد و از آن حفاظت کرد. از اینورتر برای راه اندازی از صفر تا 100 الکتروموتور میتوان استفاده کرد. به عبارتی بهترین ابزار برای کنترل دور الکتروموتور اینورتر است که در سایز و توان های مختلف در بازار موجود است. مطمئن ترین راه، بهترین راه و سریعترین راه برای کنترل دور الکتروموتور ها استفاده از درایو یا همان اینورتر است.

بیشترین مصرف برق در دنیا برای استفاده از الکتروموتور ها است و همه شرکت های بزرگ دنیا بر سر بهینه کردن مصرف انرژی در الکتروموتور با هم رقابت می کنند. از آنجایی که اینورتر بهترین ابزار برای کنترل الکتروموتور هاست، تجارت درایو در جهان یک تجارت میلیارد دلاری به شمار می رود. اینورتر در جهان به نام های مختلفی شناخته می شود. به عنوان مثال کلماتی همچون اینورتر، درایو، VFD یا همان Variable Frequency Drive یا VSD که همان Variable Speed Drive است.

انتخاب اینورتر

اولین تصور غلط این است که توان اینورتر دقیقاً باید با توان الکتروموتور یکسان باشد! این در حالی است که انتخاب الکتروموتور بر اساس توان الکتروموتور راه دقیقی نیست. بهترین راه برای انتخاب اینورتر الکتروموتور، از طریق FLA یا همان جریان بار کامل است. جریان بار کامل در حقیقت جریانی است که موتور در بار کامل یا همان بار نامی از شبکه می‌کشد. این بهترین راه انتخاب درایو است. یک مثال ساده برای این ادعا این است که به فرض اگر یک الکتروموتور 900 دور 1.5 کیلووات داشته باشیم نمی‌توانیم یک درایو 1.5 کیلووات استفاده کنیم. دلیل این است که الکتروموتور 900 دور از موتور 1400 و 3000 دور جریان بیشتری می‌کشد.

سوالات متداول درباره اینورتر

آیا درایو همیشه باعث ذخیره انرژی می‌شود؟

از منظر گشتاور، درایوها به دودسته تقسیم‌بندی می‌شود. درایوهای گشتاور ثابت و درایوهای گشتاور متغیر. درایوهای گشتاور متغیر در حقیقت اینورتر هایی هستند که برای فن ها و پمپ‌ها و وسایل نظیر آن استفاده می‌شود به عبارتی هر تجهیزی که بار گریز از مرکز دارد گشتاور متغیر است. درایو فقط در حالتی که گشتاور متغیر است می‌تواند ذخیره انرژی داشته باشد.

ذخیره انرژی در اینورتر چیست؟

اگر شما الکتروموتوری داشته باشید که در بار نامی و در دور نامی کار کند، طبیعتاً اینورتر متصل به آن ذخیره انرژی نخواهد داشت. اما اگر موتوری دارید که با بار و دور نامی کار نمی‌کند، به همان میزانی که کمتر جریان می‌کشد، درایو متصل به آن می‌تواند ذخیره انرژی داشته باشد. ذخیره انرژی عموماً در فن ها و پمپ‌ها و سیستم‌های سانتریفیوژ استفاده می‌شود. در حقیقت ذخیره انرژی این است که اگر تجهیز شما 40% انرژی نیاز دارد، می‌توانید اینورتر متناسب با آن را انتخاب کرده تا 60% از انرژی را ذخیره کنید.

آیا اینورتر برای موتورهای خاص مناسب است؟

یکی از تصورات غلطی که رایج است این است که درایو برای استفاده با الکتروموتور خاص مناسب نیست! به‌عنوان‌مثال الکتروموتوری وجود دارد که روی پلاک آن 560 – 290 درج‌شده است که یک دینام خاص به شمار می‌رود و مستقیماً با برق ایران قابل‌راه‌اندازی نیست. جالب است که بدانید بهترین و مطمئن‌ترین راه برای راه‌اندازی الکتروموتور خاص استفاده از اینورتر و درایو است. اما اینکه چه باید کرد در ادامه آمده است.

برای راه‌اندازی الکتروموتور خاص با اینورتر چه باید کرد؟

برای راه‌اندازی دینام با درایو، کافیست فرکانس پایه درایو یا همان f base را دست‌کاری کنید. این الکتروموتور به‌راحتی قابل‌راه‌اندازی است و می‌توانید در شبکه برق ایران که 50 هرتز است از آن استفاده نمایید. پس بدیهی است که تقریباً تمامی موتورهای خاص را می‌توان با اینورتر راه‌اندازی نمود. مشخصات و ویژگی‌های زیادی در مورد اینورتر است که باید با دقت به آن‌ها توجه شود. به‌عنوان‌مثال کلاس عایقی الکتروموتور، فاصله بین الکتروموتور و درایو که تلفات و تغییرات ولتاژ به زمان را باعث می‌شود، نوع برق ورودی، هارمونیک هایی که ایجاد می‌شود و بسیاری پارامترهای دیگر که در استفاده از اینورتر برای الکتروموتور باید در نظر گرفته شود. 

سایت کالا صنعتی به‌عنوان بهترین ارائه‌دهنده اینورترهای صنعتی، آمادگی ارائه تمامی خدمات لازم برای مشاوره و فروش اینورترهای مختلف را دارد. خواهشمندیم نظرات ارزشمند خود در مورد این مقاله را در سایت درج نموده و با کارشناسان فروش کالا صنعتی در تماس باشید تا از بهترین خدمات رایگان برای خرید اینورتر ایرانی و خارجی بهره‌مند شوید.