اینورتر چیست و چه کاربردهایی دارد؟
اینورتر در بسیاری از وسایل خانگی و صنعتی، که به‌نوعی در آنها حرکت وجود دارد، مانند کولرگازی، یخچال و ماشین لباس‌شویی تا پمپ آب خانگی و آسانسورهای خانگی و صنعتی، می‌تواند به کار گرفته شود.
اینورتر (Inverter) یا مبدل برق دستگاه الکترونیکی است که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل می‌کند. جریان AC تبدیل‌شده می‌تواند بر اساس نیاز در هر ولتاژ و فرکانسی باشد که به‌وسیله ترانسفورماتورهای مناسب و مدارها کنترل می‌شود.
این روزها اسم اینورتر را زیاد می‌شنویم. اینورتر نام‌های دیگری ازجمله اینورتور، درایو موتور، درایو، کنترل دور موتور، درایو سرعت قابل‌تنظیم، درایو AC، درایو سرعت متغیر VFD و میکرو درایو هم دارد که همه به یک وسیله اشاره دارند.
به گزارش چطور، اینورتر در بسیاری از وسایل خانگی و صنعتی، که به‌نوعی در آنها حرکت وجود دارد، مانند کولرگازی، یخچال و ماشین لباس‌شویی تا پمپ آب خانگی و آسانسورهای خانگی و صنعتی، می‌تواند به کار گرفته شود.
عملکرد اینورتر چگونه است؟
اصطلاح اینورتر به‌طور کلی معادل است با دستگاهی که بتوان به‌کمک آن جریان مستقیم برق DC را به جریان متناوب AC تبدیل کرد. در اینورترها برق AC شهری، که برق متناوبی با ولتاژ ۲۲۰ ولت و فرکانس ۵۰ هرتز است، ابتدا به برق DC تبدیل می‌شود؛ اما عملکرد اصلی اینورتر زمانی است که دوباره این برق را به برق متناوب AC، اما با ولتاژ و فرکانس موردنیاز دلخواه و متناسب با کارکرد برقی مصرف‌کننده تبدیل می‌کند.
سرعت گردش موتور (RPM یا همان دور بر دقیقه) به‌طور مستقیم با ولتاژ و فرکانس موتور در ارتباط است: هرقدر که ولتاژ و فرکانس افزایش پیدا می‌کند، سرعت گردش موتور نیز بیشتر می‌شود.
زمانی که بار موتور الکتریکی به فرکانس و ولتاژ پایین‌تری نیاز دارد، می‌توان از اینورتر برای پایین‌آوردن ولتاژ و فرکانس استفاده کرد؛ همچنین زمانی که بخواهیم سرعت موتور الکتریکی را کاهش دهیم، می‌توانیم به‌کمک اینورتر سرعت را کاهش دهیم.
مثلا وقتی مقدار لباس کمتری در ماشین لباس‌شویی ریخته می‌شود، ماشین با تشخیص وزن لباس، با قدرت و سرعت کمتری گردش می‌کند. در دستگاه‌هایی مثل آسانسور هم با کنترل سرعت موتور آسانسور در موقعیت‌های مختلف حرکت آن بین طبقات، حرکت کنترل‌شده‌تر و نرم‌تری را شاهد هستیم.
کاربرد اینورتر در کجاست؟
هر حرکتی که با الکتروموتور انجام می‌شود، با استفاده از اینورتر می‌تواند به حرکتی کنترل‌شده‌تر و هوشمندانه‌تر تبدیل شود. مثلا وقتی پمپ آب برای هتل استفاده می‌شود، سرعت گردش پمپ می‌تواند براساس تعداد شیرهای باز و در حال مصرف آب، تغییر کند و از فشار زیاد آب در مواقع مصرف کم جلوگیری کند.
اینورتر همچنین سرعت گردش دیگ ماشین لباس‌شویی را براساس میزان لباس قرارداده‌شده در آن و نیز کارکرد کمپرسور یخچال را براساس میزان مواد داخل یخچال تنظیم می‌کند.
از این وسیله در کاربری‌های صنعتی برای فعالیت‌های گشتاور ثابت مثل اسکرودر، نوار نقاله، میکسر، و برای فعالیت‌های توان ثابت ازجمله کشش و نیز برای فعالیت‌های گشتاور متغیر مثل فن و پمپ صنعتی استفاده شود.
از اینورتر برای سانتریفیوژ (موتورهای دور بالا) نیز استفاده می‌شود. به‌کمک اینورتر، دور سانتریفیوژ بسیار بالا می‌رود و ذرات ریز مواد از هم جدا می‌شوند.
مزایای اینورتر چیست و استفاده از آن چه نتایجی دارد؟
استفاده از اینورتر مزیت‌های زیادی دارد. یکی از قابلیت‌های مهم اینورتر، عملکرد هوشمندانه آن است. این ابزار میزان باری را که به‌سمت موتور می‌رود، تشخیص می‌دهد و بعد متناسب با همان میزان بار، به موتور فرمان جریان متناسب را صادر می‌کند. در بسیاری از مواقع، این جریان از جریان نامی موتور کمتر است.
از مزایا و کاربردهای مهم اینورتر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- صرفه‌جویی در مصرف انرژی الکتریکی و در نتیجه کاهش هزینه‌ها؛
- کاهش جریان راه‌اندازی برق و به‌دنبال آن، دوام و افزایش طول عمر موتور؛
- بالابردن عمر قطعات مکانیکی بعد از موتور به‌دلیل کاهش ضربه‌های مکانیکی در قسمت‌های مختلف موتور و تجهیزات حرکتی به‌دلیل راه‌اندازی نرم موتور؛
- قابلیت تغییر سرعت و جهت حرکت موتور بدون نیاز به کنتاکتور و ادوات برقی دیگر؛
- امکان هوشمندسازی و برنامه‌ریزی برای حرکت موتور؛
- روشن و خاموش‌کردن موتور بدون نیاز به قطع‌ووصل برق اصلی؛
- ایجاد محافظت در مقابل اضافه‌بار و در نتیجه جلوگیری از سوختن موتور؛
- امکان عملکرد موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی به آن مدام در حال تغییر است و حفاظت از موتور دربرابر افزایش ناگهانی ولتاژ؛
- افزایش سرعت بیشتر از سرعت نامی در موتور.
قیمت اینورتر و نکات مربوط به خرید آن
شما برای خرید اینورتر باید چند مورد را مشخص کنید: نخست، توان الکتروموتوری که می‌خواهید برای آن اینورتر بخرید. معمولا بهتر است توان اینورتر شما یک رنج بالاتر از توان موتور باشد؛ مثلا خوب است برای موتور ۷۵۰ وات از اینورتر ۱ یا ۱٫۵ کیلووات استفاده شود.
همچنین به این نکته دقت کنید که توان های ذکرشده در اینورترها برای موتورهای معمولی است که دورشان ۱۴۰۰ دور بر دقیقه است. برای موتورهای ۲۸۰۰ دور، توان اینورتر نصف توان موتور و برای موتورهای ۷۰۰ دور، توان اینورتر دوبرابر توان الکتروموتور در نظر گرفته می‌شود.
حتما الکتروموتور سه‌فاز بخرید؛ زیرا اینورترها خروجی سه‌فاز دارند. مهم نیست که برق موجود شما تک‌فاز است یا سه‌فاز. اینورتر می‌تواند برق تک‌فاز شما را به سه‌فاز تبدیل کند.
در مرحله بعد باید ببینید که چه برقی در اختیار دارید: اگر برق تک‌فاز شهری دارید، باید اینورتری بخرید که ورودی تک‌فاز ۲۲۰ ولت داشته باشد؛ اگر هم برق سه‌فاز در دسترس است، اینورتر شما باید از نوع ورودی سه‌فاز باشد. در نظر داشته باشید که در صورت موجودبودن هردو، بهتر است از برق سه‌فاز استفاده شود تا موتور عملکرد بهتری داشته باشد.
کاربردی که می خواهید برای آن از اینورتر استفاده کنید نیز مهم است. کاربردهایی مثل جرثقیل که به گشتاور راه‌اندازی اولیه بیشتری نیاز دارند، سطح تکنولوژی اینورتر بالاتری را می‌طلبند (مثلا نسبت به یک فن هواکش).
اینورترها سه مدل کلی دارند:
۱. کنترل برداری: همان V٫F که فقط امکان کم‌وزیادکردن سرعت به‌صورت دستی را دارد؛
۲. سنسورلس: که برای کاربردهای نیمه‌صنعتی و نیمه‌سنگین استفاده می‌شود و می‌تواند با حسگری که در خروجی جریان به موتور دارد، بدون سنسور فیزیکی، مقدار بار اعمالی به موتور را اندازه‌گیری و طبق آن سرعت موتور را کنترل کند؛
۳. حلقه‌بسته: که اینوترهای پیشرفته هستند و می‌توانند با خروجی‌گرفتن از یک سنسور فیزیکی خارجی مثل انکودر یا خط‌کش دیجیتال یا لیزر، مقدار سرعت موتور را کنترل کنند.
در نتیجه، قیمت اینورتر به این موارد بستگی دارد:
- توان اینورتر؛
- ولتاژ ورودی (تک‌فاز یا سه‌فاز)؛
- سطح تکنولوژی و امکانات کنترلی؛
- آپشن‌های ارتباطی با سایر کنترلرهای صنعتی.
