اینورتر چیست؟ آشنایی با نحوه عملکرد، انواع و کاربردهای آن
اینورتر یک دستگاه الکترونیکی است که وظیفه تبدیل جریان مستقیم DC به جریان متناوب AC را دارد. انواع مختلفی از اینورترها وجود دارد که بر اساس توان و ولتاژ ورودی و خروجی، شکل موج تولید شده و استفاده های متنوع تقسیم بندی می شوند. اینورترهای کوچک و قدرتمند معمولا در سیستم های خانگی و محیط‌های کوچک استفاده می شوند، در حالی که اینورترهای بزرگ تر برای کاربرد های صنعتی و تجاری مانند سیستم های تولید برق، سیستم های پشتیبانی اضطراری و… استفاده می شوند. اینورترها در خودروهای الکتریکی و سیستم های تغذیه UPS نیز مورد استفاده قرار می گیرند. از مهم ترین کارایی های این قطعه می توان به تجهیزات اتوماسیون صنعتی اشاره نمود که اینورتر دلتا جزو بهترین برندها شناخته می شود.
اینورتر چیست؟
اینورتر، دستگاهی الکترونیکی است که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کند و با عناوینی همچون کنترل کننده دور موتور و درایو فرکانس هم شناخته می شود. این دستگاه به طور گسترده در مراحل معکوس سازی منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می شود. با استفاده از اینورتر ها، می توان ولتاژ و توان تولیدی را تنظیم کرده و جریان متناوب را ایجاد کرد. یکی از کاربرد های مهم اینورتر، درایوهای موتور ها است.
این دستگاه ها به عنوان کنترل کننده های سرعت و راه انداز موتور عمل می کنند. با تغییر همزمان فرکانس و ولتاژی که به موتور اعمال می شود، میزان سرعت آن تغییر می کند. برای این کار، اینورترها همچنین به عنوان درایوهای فرکانس متغیر VFD نیز شناخته می شوند. در واقع اینورتر یک دستگاه الکترونیکی است که جریان مستقیم DC را توسط مبدل فرکانس یا همان اینورتر به جریان متناوب AC تبدیل می کند.
استفاده از اینورترها امکان فراهم کردن جریان متناوب برای اجزای الکتریکی و الکترونیکی را به کاربران می دهد. این تبدیل جریان برق مستقیم به جریان برق متناوب، امکان استفاده از دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی با جریان متناوب را فراهم می کند و از طریق منابع مانند باتری ها، خورشید و دیگر منابع تجدید پذیر، برق مورد نیاز را تأمین می نماید.
انواع اینورتر (Inverter) از نظر فاز و شکل موج خروجی
اینورترها از نظر فاز و شکل موج خروجی دسته بندی های مختلفی دارند. به طور عمده، به دو نوع تک فاز و سه فاز تقسیم می گردند. همچنین، از نظر شکل موج خروجی، چهار نوع زیر را می توان تعریف کرد:
خروجی به شکل موج مربعی
در این نوع، شکل موج خروجی به صورت موج مربعی است که به صورت دیگر نیمه سیکل بالا و پایین را به صورت موج مستقیم تناوبی تولید می کند. موج مربعی برای بار های کاملاً مقاومتی مناسب هستند و کمترین موارد مصرف را در بین اینورترها دارند.
خروجی به شکل شبه سینوسی یا سینوسی اصلاح شده
شکل موج خروجی در این مدل هم به صورت سینوسی بوده، اما با برخی تغییرات و اصلاحات برای بهبود کیفیت و کارایی خروجی مواجه شده است. این مدل برای بارهای مقاومتی و خازنی بسیار کاربردی بوده و در گروه پر مصرف ترین و ارزان ترین موج تولیدی، در لوازمی نظیر دستگاه های برقی سبک مانند تلویزیون یا کامپیوتر استفاده می شوند.
خروجی به شکل سینوسی خالص
خروجی به شکل سینوسی خالص از انواع پر طرفدار و کاربردی اینورترها محسوب می شوند. این نوع از اینورتر در انواع تجهیزات الکتریکی قابل استفاده هستند و به دلیل تولید موج سینوسی به صورت خالص، با شبکه برق خانگی معمولی همخوانی دارند. این بدین معنا است که خروجی آن ها دقیقاً شبیه به شکل موج سینوسی برق خانگی است و برای بارهای مختلف بسیار مناسب هستند. اینورترهای با خروجی به شکل سینوسی خالص عموماً در سیستم های الکترونیکی حساس، دستگاه های پزشکی، تجهیزات صوتی و تصویری، سیستم های رایانه ای و سایر بارهای حساس به کیفیت برق استفاده می شوند.
آشنایی با اصلی ترین کاربردهای اینورتر
اینورترها در سه کاربرد اصلی استفاده می شوند و اولین کاربرد آن ها در صنعت خودروسازی است. به طوری که به عنوان اینورتر برق خودرو مصرف می شوند. اینورتر در واقع برای تبدیل برق ۱۲ ولت DC خودرو به برق شهری مورد استفاده و مصرف قرار دارند. همچنین، دومین کاربرد اصلی اینورتر در جوشکاری است.
اینورترهای جوشکاری برای انواع عملیات جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرند. در نهایت، سومین کاربرد اصلی اینورتر ها نیز در کنترل دور الکتروموتور و پمپ ها محسوب می شود. این ابزارها برای کنترل موتورها و پمپ های صنعتی و خانگی کاربرد دارند. اینورترها، به عنوان درایو فرکانس متغیر نیز در صنایع مختلف کاربردهای گسترده ای دارند.
- استفاده در آسانسور ها برای کنترل حرکت و سرعت آسانسور
- به کارگیری در ماشین آلات خم و برش برای کنترل دقیق دور و سرعت ماشین
- استفاده در پمپ های صنعتی و ساختمانی برای کنترل جریان و فشار آب
- استفاده در دستگاه‌های اکسترود برای کنترل سرعت و قدرت اکسترودر
- در ماشین‌آلات جوشکاری برای کنترل جریان و قدرت جوشکاری
- به عنوان منبع تغذیه برای تأمین برق مورد نیاز سیستم های الکترونیکی
- در نوار نقاله برای کنترل حرکت و سرعت نوار نقاله
- پنل های خورشیدی برای تبدیل برق خورشیدی به برق قابل استفاده
- منابع برق اضطراری برای تامین برق در مواقع قطعی برق
- سیستم های آب رسانی بوستر پمپ برای کنترل فشار آب
- پارکینگ های طبقاتی برای کنترل حرکت و سرعت آسانسور ها و درب ها
- در جرثقیل های سقفی و تاور کرین های سنگین برای کنترل حرکت و باربری آن ها
۱۱ مزیت استفاده از اینورتر
در حالت کلی، مهم ترین نقش های اینورتر عبارت اند از:
- کاهش دهنده مصرف انرژی و کم شدن هزینه‌های مرتبط با برق.
- به کارگیری اینورتر موجب تنظیم شدن سرعت موتور و کنترل دور آن می گردد.
- جریان راه اندازی با استفاده از اینورترها کاهش یافته و در نتیجه عمر موتور به طور چشمگیری طولانی خواهد شد.
- حذف و جلوگیری جریان راه‌اندازی موتور در بیشتر کاربردها و مصارف.
- تغییر دادن چرخش موتور بدون هیچ گونه نیاز به کنتاکتور.
- پیشگیری از وارد شدن هرگونه آسیب به موتور در مقابل زیاد شدن ولتاژ .
- برخوداری از حفاظ و ترانس در مواجه با بارهای اضافی.
- بالا بردن راندمان عمر قسمت مکانیکی دستگاه با کم کردن ضربه های مکانیکی.
- این دستگاه حتی در شرایطی که ولتاژ ورودی نوسان دارد موجب کار کردن موتور می‌شود.
- روشن و خاموش از راه دور امکان پذیر است و بدون هیچ گونه نیاز به قطع و وصل منبع اصلی قابلیت اجرا دارد.
- سرعت موتور را بیشتر از حالت مشخص شده خواهد کرد و برای حرکت برنامه ریزی دارد.
سخن پایانی
اینورتر چیست؟ از این دستگاه های پرکاربرد برای تبدیل جریان مستقیم به متناوب استفاده می شود. استفاده از اینورتر در مصارف خانگی و صنعتی بسیار رایج است. در منازل از اینورترها برای تأمین برق مورد نیاز از منابع تجدیدپذیر مانند باتری ها و پنل های خورشیدی استفاده می شود. در صنعت هم، اینورتر در سیستم های تولید برق، ماشین آلات و سیستم های برقی به عنوان یکی از مهم ترین تجهیزات اتوماسیون صنعتی نقش کلیدی دارد.
