اینورتر چیست

اینورتر چیست ؟ اینورتر در لغت به معنای مبدل است و به آن درایو ، کنترل کننده دور موتور ، دریایو فرکانس متغیر نیز می گویند.اینورتر یک دستگاه الکترونیک قدرت است و به دستگاهی گفته می‌شود که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می‌کند. علاوه بر این، اینورترها به طور گسترده‌ای در مراحل معکوس‌سازی منابع تغذیه سوئیچینگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. ولتاژ و توان تولیدی اینورتر قابل تنظیم است. به طور کلی تعاریف مختلفی برای اینورتر بیان شده است که در اینجا به مهمترین و بارز ترین تعریف آن اشاره شده است. اینورتر نوعی از کنترل کننده های سرعت و راه انداز موتور که با تغییر همزمان فرکانس و ولتاژ اعمال شده به الکترو موتور کار می کند که به آن vfd نیز گفته می شود. اینورتر جهت استفاده در منازل یا صنعت استفاده می شود.

اینورتر ها در انواع مختلفی در بازار وجود دارند و مهمترین انواع آنها اینورتر های تک فاز یا سه فاز هستند. اینورتر در علم الکترونیک به المان‌هایی گفته می‌شود که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می‌کند. هرگونه دستگاهی که برق DC را به برق AC تبدیل کند، اینورتر نامیده می شود.کاربرد دیگر اینورترها (یا درایو AC)، کنترل سرعت موتور AC سه‌فاز است بدون آنکه توان و گشتاور موتور کاهش یابد. اینورترها در ظرفیت‌های مختلف ساخته می‌شوند و در مصرف برق بسیار باعث صرفه جویی شده و میزان مصرف برق را تا حد زیادی کاهش می دهد.

تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید تا بطور جامع و کامل خدمت شما کاربران عزیز توضیح دهیم که اینورتر چیست و کاربردها و انواع آن را نیز مورد بررسی قرار دهیم

تاریخچه اینورتر چیست ؟

به عنوان استفاده از کلمه اینورتر در کتب صنعتی تاریخ دقیقی در دسترس نیست اما اینطور که مشخص است اولین بار شخصی به نام David Prince به عنوان یک مقاله ای که در مجله GE درج کرده بود اسم INVERTER را آورده و از آن استفاده کرده بود و تمامی شاخصه ها و عناصر مهمی که مدنظر داشت را به عنوان اینورترهای مدرن به کار برد.

تاریخچه اینورتر

مهمترین مصارف اینورتر چیست ؟

اینورترها سه کاربرد اصلی دارند وبیشتر در این سه شاخه مورد استفاده قرار می گیرند :

اینورتر برق خودرو :

اینورتر تبدیل برق ۱۲ ولت DC خودرو به برق شهری

اینورترجوشکاری:

که برای مصارف جوشکاری به کار می رود.

اینورتر کنترل دور الکتروموتور و پمپ:

که برای کنترل انواع الکتروموتور و پمپ صنعتی و خانگی به کار می رود.

مهمترین نقش اینورتر چیست ؟

به طور کلی میتوان ویژگی های اینورتر را اینگونه توصیف کرد :

  • کاهنده مصرف برق، انرژی و کاهش هزینه برق.
  • استفاده از اینورتر ها سبب تنظیم سرعت موتور (کنترل دور) می شود.
  • کاهش جریان راه اندازی و در نتیجه طولانی شدن عمر موتور .
  • حذف اضافه‌جریانِ (Overcurrent) راه‌اندازی موتور (در اکثر کاربردها)
  • تغیبر جهت چرخش موتور بدون نیاز به کنتاکتور
  • جلوگیری از آسیب دیدن موتور در برابر افزایش ولتاژ
  • داشتن حفاظ و ترانس در برابر اضافه بار.
  • کاهش ضربه‌های مکانیکی و در نتیجه افزایش عمر قسمت مکانیکی
  • امکان کار موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی متغیر است.
  • روشن و خاموش کردن موتور بدون نیاز به قطع و وصل منبع اصلی
  • امکان کنترل از راه دور.
  • ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور.
  • برنامه ریزی کردن حرکت.

انواع اینورتر از نظر ورودی چگونه اند؟

در صنعت ابزار و اینورترهای جوشکاری ، اینورتر ها انواع متفاوت و فراوانی دارند .اینورترها از لحاظ ورودی به دو نوع اینورتر تک ‌فاز و اینورتر سه‌ فاز تقسیم می‌گردند اما خروجی همه‌ آن‌ها سه فاز است.شرکت توزیع ابزار آروا اینورترهای جوشکاری خود را از ۱۶۰ آمپر تا ۳۱۵ آمپر تولید و روانه بازار می کند .

اینورتر ها از نظر فاز و شکل موج خروجی

همانطور که بیان شد اینورترها از نظر فاز عمدتا به دو نوع تک فاز و سه فاز تقسیم می شوند، همچنین از نظر شکل موج خروجی نیز به چهار نوع زیر قابل تقسیم هستند:

  1. خروجی به شکل موج مربعی
  2. خروجی به شکل سینوسی اصلاح شده
  3. خروجی به شکل سینوسی اصلاح شده
  4. خروجی به شکل سینوسی خالص

انواع اینورتر

انواع اینورتر از نظر موج تولیدی

اینورترها از منظر موج تولیدی نیز با یکدیگر متفاوت هستند. و به دسته های مختلف تقسیم بندی می شوند.

اینورتر موج مربعی:

این نوع از اینورتز ها مناسب برای بارهای کاملاً مقاومتی هستند. شکل موج خروجی ولتاژ برای این نوع اینورتر به شکل مربع است. این نوع اینورتر در بین انواع اینورترها، کمترین استفاده را دارد زیرا اکثر لوازم خانگی بر اساس شکل موج سینوسی طراحی شده اند. اما همانطور که بیان شد موارد استفاده از آن ها نیز بسیار کم است.

اینورترهای موج سینوسی خالص:

این نوع از اینورتر ها قابل کاربرد در انواع تجهیزات الکتریکی و جزء بهترین اینورترها، می باشند که از نظر انواع بارها، مناسبند زیرا آن‌ها به طور خالص، موج سینوسی را برابر با شبکه برق خانگی ما بازتولید می‌کنند.

اینورتر موج سینوسی اصلاح شده یا شبه‌سینوسی:

این نوع از اینورترها ترکیبی از شکل موج مربعی و سینوسی، مناسب برای بارهای مقاومتی و خازنی هستند و جزو پرکاربردی‌ترین و اقتصادی‌ترین موج تولیدی، قابل کاربرد در وسایل برقی سبک مانند تلویزیون یا کامپیوتر و…است.

کاربرد اینورترها در صنایع مختلف چیست؟

اینورتر یا درایو فرکانس متغیر ، یکی از پر کاربردترین اینورترها در صنایع مختلف است که برای راه اندازی و کنترل دور موتور در بخش های مختلف صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. مانند:

  • آسانسور ها
  • انواع ماشین الات خم و برش
  • انواع پمپ های صنعتی و ساختمانی
  • دستگاه های اکسترود
  • ماشین الات جوشکاری
  • منبع تغذیه
  • نوار نقاله
  • استفاده در پنل های خورشیدی
  • منابع برق اضطراری
  • سیستم های آب رسانی بوستر پمپ
  • پارکینگ های طبقاتی
  • انواع جرثقیل های سقفی و تاور کرین های سنگین

و سایر صنایع مورد استفاده است.

اینورتر جوشکاری چیست؟

یکی از مهمترین کاربردهای اینورتر ها در صنایع جوشکاری می باشد که در ادامه به معرفی این نوع از اینورترها می پردازیم.

دستگاه جوش اینورتر ، نسل جدید دستگاه‌ جوشکاری است. این دستگاه ها در بازار های کنونی یکی از پر طرفدارا ترین نوع اینورترها ست زیرا هم سبک است و هم جوش با کیفیتی انجام می‌دهد از این رو در بیشتر فعالیت های جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرد. منبع تغذیه دستگاه جوش اینورتر توانایی فراهم کردن جریان بالا برای جوشکاری را دارند . این دستگاه‌ها جریان متناوب ۶۰ هرتز (AC) برق ورودی را به جریان (DC) خروجی تبدیل می کند . دستگاه جوش اینورتر علاوه بر سبک بودن ، برق کمتری نیز نسبت به دستگاه جوش ترانسی مصرف میکند. دستگاه جوش قدیمی به وسیله ی یک ترانسفورماتور هسته آهنی بزرگ شدت جریان برق AC را به ولتاژ پایین تبدیل می کند و بعد AC به DC تبدیل می شود ولی دستگاه جوش اینورتر ابتدا به کمک ریکتیفایر AC ورودی را به DC تغییر می دهد . فرکانس بالا و جریان کم شدت منبع تغذیه ای برای ترانسفورماتور است که در آن شدت یا افزایش می یابد.

اینورتر


بیشتر بخوانید : اینورتر جوشکاری چیست ؟


تفاوت کارکرد دستگاه جوش قدیمی با دستگاه جوش اینورتر چیست ؟

می توان گفت تفاوت اصلی دستگاه جوش قدیمی با دستگاه جوش اینورتر در نوع کارکرد دستگاه‌های جوش اینورتر با دستگاه‌های جوش قدیمی در نحوه‌ی تبدیل جریان متناوب ورودی به جریان (DC) خروجی می باشد. همچنین دستگاه‌های جوش اینورتر در مقایسه با دستگاه های جوش پیشین ،سبک تر و قدرت جوش مستحکم تر و یکنواخت تری دارد. از مزایای جوشکاری با دستگاه های اینورتری می توان به افزایش کیفیت جوشکاری و صرفه‌جویی مصرف انرژی ، جوش کافی، قابل‌حمل‌بودن سبک تر بودن ، ولتاژ بی‌باری بالا اشاره کرد.

عملکرد اینورترها از لحاظ ارتباط با شبکه برق چگونه است؟

در حالت کلی اینورترها به دو حالت متصل به شبکه و جدا از شبکه وجود دارند.که در ادامه به اشنایی هر کدام از انها می پردازیم.

اینورتر متصل به شبکه:

این نوع از اینورتر ها معمولا توان ورودی یکنواخت را ندارند، دارای الگوی خاص برای تبدیل جریان DC به AC ، هستند و معمولا در زمان هایی که اتصال به برق شبکه و کاهش میزان برق مصرفی مورد توجه است کاربرد دارد.

اینورتر جدا از شبکه:

این نوع اینورتر ها نیاز به اتصال به برق شبکه ندارند، قابلیت تبدیل ولتاژ DC باتری‌های ۱۲ ولتی به ولتاژ ۲۲۰ ولتی AC و کاربرد بیشتری در وسایل برقی خانگی دارند.

اینورتر چگونه مصرف برق را کاهش می دهد؟

اینورتر یا همان مبدل به صورت هوشمند میزان بار وارده به موتور را تشخیص داده و متناسب با همان بار، به موتور جریان می دهد و این جریان در بسیاری از مواقع از جریان اسمی موتور کمتر است. از این رو موتور به مقدار مصرف از شبکه جریان می کشد و در نهایت سبب کاهش میزان مصرف برق خواهد بود. از آنجا که موتورهای القایی یکی از مصرف کنندگان اصلی بار راکتیو هستند، می توان با استفاده از اینورتر ها این مشکل را برطرف نمود. اینورترها در درون خود دارای بانک خازنی هستند و بنابراین مصرف بار راکتیو موتور را جبران می کنند و موتور در نهایت فقط مصرف کننده بار اکتیو از شبکه برق خواهد بود، لذا شامل جریمه نمی شود و نیاز به نصب بانک خازنی خارجی نخواهد داشت.

مزایای استفاده از اینورتر نسبت به سایر روش ها چیست؟

استفاده از اینورترها یکی از راه های کاهش انرژی و صرفه جویی می باشد از این رو در ادامه به بررسی و مقایسه این روش ها با یکدیگر می پردازیم. استفاده از اینورترها سبب کاهش انرژی مصرفی و لذا کاهش هزینه برق، کاهش جریان راه اندازی و در نتیجه طولانی شدن عمر موتور، امکان تغییر سرعت و تغییر حرکت موتور ، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امکان کار موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی متغیر است، امکان کنترل از راه دور، ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور می شود و به طور کلی مزایای مختلفی به ویژه برای موتور در سیستم دارد.

  • جریان راه انداز کنترل شده
  • شتاب کنترل شده
  • استفاده از اینورتر سبب طولانی شدن عمر مفید موتور می شود.
  • دخیره بیشتر انرژی
  • سرعت قابل تنظیم
  • توان مصرفی کمتر اینورتر ها برای را اندازی
  • اینورتر به کاهش ضربه های مکانیکی کمک می کند.
  • کمک به کاهش اختلالات در شبکه برق
  • سرعت قابل تنظیم
  • امکان کنترل سرعت و گشتاور موتور به صورت دقیق و کامل
  • حذف اجزای مکانیکی درایو

با استفاده از یک اینورتر میتوان نیاز به اجزای گران قیمت مکانیکی مورد نیاز برای تغییر دور مانند گیربکس متغیر را حذف نمود. زیرا اینورتر میتواند با سرعت متغیر نامحدود کار کند.

ولتاژ حقیقی و تغییرات آن در اینورتر

ولتاژ حقیقی و تغییرات آن بستگی به عواملی مانند سطح ولتاژ خط AC تغذیه کننده درایو (ولتاژ شبکه) دارد و با آن ارتباط مستقیم دارد. اینورتر آروا نیز از این قاعده مستثنی نمی باشد. مبدلی که ولتاژ AC را به ولتاژ DC بر می گرداند به عنوان یک کانورتر عمل می کند و شناخته می شود، اما برای تمایز دادن از مبدل دیودی، با عنوان اینورتر یا (IGBT) شناخته می شود.

در اکثر صنایع هرنوع مبدلی که برق AC را به DC تبدیل می کند به عنوان اینورتر شناخته می شود. یکی از بزرگترین مزایای استفاده از اینوترها این است که تا حد زیادی هزینه ها را کاهش می دهند. الکترو موتورها بزرگترین مصرف کننده برق در جهان می باشند و بیش از ۶۵% توان مصرفی موجود در شبکه برقی را الکتروموتورها مصرف می کنند.

اما استفاده از اینورتر مصرف انرژی ۷۰% کاهش یافته است و اینورتر به طور چشمگیری مصرف برق را کاهش می دهد. یکی دیگر از مزایای اینورتر بالابردن کیفیت محصولات و دستگاه های INVERTER تولید شده می باشد. همچنین با توجه به ساختاری که دارد هزینه های تولید را تا حد بسیار زیادی کاهش می دهد.

اغلب فعالیت هایی که با موتورهای الکتریکی سر و کار دارد برای راه اندازی موتورها بایستی انرژی بسیار زیادی مصرف شود. یعنی برای راه افتادن دستگاه آن انرژی باید صرف شود. اما اگر در یک دستگاه مثلا دستگاه جوش اینورتر استفاده بشود خود اینورترها این کار را انجام می دهند و دیگر نیازی نیست تا توان و جریان برق بالاتر برود و اینورترها جریان هایی که نیاز دارد را تامین کرده و هرگز به ارتقای دستگاه دیگری نیازی نیست. همانطور که گفته شد همین خصوصیت بارز اینورترها میزان مصرف برق را تا حد بسیار زیادی کاهش می دهد.

اصولا کارهایی که موتورهای الکتریکی انجام می دهند نیاز به برق سه فاز یا همان ۳۸۰ آمپر پیدا می کند ولی وجود اینورتر inverter در یک دستگاه مانند دستگاه جوش، برق تکفاز یا همان ۲۲۰ ولت کفایت می کند. از دیگر کاربردها و خصوصیات اینورترها می توان به تنظیم کننده سرعت موتور یا همان کنترل دور و تغییر دهنده جهت دور به راحتی و بدون نیاز به کنداکتور نیز نام برد.

دارا بودن دکمه خاموش و روشن کردن بدون آنکه نیاز باشد برق اصلی دستگاه را قطع کنیم. این خصوصیت برای استفاده بهتر و راحت تر دستگاه جوش کاربرد زیادی دارد. اینورترجوشکاری خود به عنوان ترانس نیز عمل می کند در مقابل نوسانات برق از دستگاه جوش محافظت می کند. استفاده از اینورترها در دستگاه ها باعث می شود تا دستگاه گرم نشود و از سوختن موتور دستگاه ها جلوگیری می کند.

داشتن دورهای مختلف به شکل حافظه ای و تبدیل نمودن موتور یک دور به چند دور و دارا بودن سرعت های دلخواه از دیگر قابلیت های اینورتر می باشد که این خصوصیت در ابزارآلات جوشکاری بسیار حائز اهمیت می باشد.

معنی لغوی اینورتر طبق توضیحات گفته شده یعنی دستگاه یا قطعه ای که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می نماید. حال فرکانس، توان و ولتاژی که اینورترها تولید می نمایند می تواند با توجه به مقادیر خواسته شده تغییر نماید و در اصل قابلیت تنظیم دارد. کار اصلی اینورترها معکوس کردن جریان برق می باشد. یعنی AC را به DC تبدیل می نماید.

امروزه کاربرد اینورترها در صنایع بسیار بسیار گسترده تر شده و در سیستم های سرمایشی و گرمایشی، دستگاه جوش، کامپیوترها، بالابرها و آسانسور و… کاربرد بسیار فراوانی پیداکرده است.

چرا اینورتر ها رونق پیدا کرد؟

بسیار از دستگاه ها به طوری مورد استفاده قرار می گرد که نیاز به برق متناوب پیدا می کنند تا برق مستقیم. همچنین با توجه به نیاز بازار و صنعت ابزارآلات همانطور که مشاهده شد قیمت دستگاه های جوش و کاربرد آن ها سخت و همه گیر نبود و مصرف برقی که این دستگاه های جوشکاری داشتند باعث شد تا اینورتر جوشکاری در این صنعت از محبوبیت ویژه ای برخوردار شود.

شرکت توزیع ابزار آروا از پیشگامان تولید اینورترهای جوشکاری در ایران می باشد که به عنوان اولین و تنها تولید کننده مجاز ابزارآلات جوش و برش در ایران از سال ۹۳ فعالیت خود را آغاز کرده و بیش از ۱۰ مدل اینورتر جوشکاری در ایران تولید می کند. استفاده از اینورتر در صنعت جوشکاری تا حد زیادی حمل و خرید این دستگاه را آسان تر ساخته است.

ویژگی اصلی اینورتر چیست :

اصلی ترین ویژگی اینورتر ها هوشمند بودن آن می باشد. هوشمندی این دستگاه مصرف برق را کاهش می دهد. به دستگاه فشار نمی آورد. قدرت دستگاه را بالا می برد.

راهنمای خرید و نکات مهم در خرید اینورتر

اینورتر ها یکی از مهمترین و کاربردی ترین اجزا در صنایع مختلف است. برای انتخاب و خرید اینورتر در حالت کلی نیاز به دانستن اطلاعاتی نظیر توان الکتروموتور، نوع تغذیه در دسترس برای اینورتر اعم از تک فاز و یا سه فاز را میتوان نام برد. از این رو حتما باید در انتخاب و خرید اینورتر دقت کافی داشته باشید به همین علت به ذکر چند نکته مهم می پردازیم.

  • در ابتدا باید کاربرد مورد نیازتان، که مهمترین رکن در انتخاب یک اینورتر است را در نظر بگیرید.
  • قبل از بررسی و جستجو و انتخاب ، بهتر است اطلاعات اولیه ای از موتور داشته باشید
  • حتما در هنگام خرید به فرکانس موتور دقت کنید زیرا به طور مثال اگر برای موتور یک فرکانسی وجود داشته باشد و اینورتر نیز فرکانسی متفاوت از موتور داشته باشد و اتصال بین موتور و اینورتر بر قرار گردد ،به علت نا هماهنگی بین موتور و اینورتر قطعا موتور می سوزد.
  • در حین خرید حتما به میزان ولتاژ موتور و ولتاژ درایو باید دقت کنید تا با ولتاژ محل کار شما مطابقت داشته باشد. برای ولتاژ سه فاز در ایران ۳۸۰ ولت تا ۶۹۰ ولت است.
  • اندازه اینورتر بسیار حائز اهمیت می باشد. اگر مثلا اینورتر انتخابی ظرفیت و ابعاد کوچکتری نسبت به موتور داشته باشد احتمال آسیب دیدن اینورتر به علت اضافه بار وجود دارد.
  • سرعت و فرکانس یکی دیگر از مواردی مهمی است که در خرید اینورتر ها بسیار حائز اهمیت است و درحالت کلی نباید موتور در سرعتی کمتر از ۲۰% حداکثر سرعت مجاز و همچنین بیشتر از ۲۰% سرعت مجاز کار کند. زیرا این عمل باعث گرم شدن موتور و آسیب دیدن به موتور می شود.
  • ارتفاع اینورتر ها نیز یکی از نکات مهمی است که در هنگام خرید اینورتر باید به آن توجه شود؛ معمولا اینورترها برای ارتفاع ۱۰۰۰متر بالاتر از سطح دریا مناسبند اما بطور کلی به ارتفاع اینورترها بسته به نیاز شما باید اهمیت داد.

از دیگر مواردی که در انتخاب اینورتر اهمیت دارد می توان به

  1. نوع بار (گشتاور متغیر یا ثابت)
  2. ابعاد و اندازه
  3. دامنه سرعت

اشاره کرد.


بیشتر بخوانید : راهنمای خرید ابزار


تمام نکاتی که در بالا به آن اشاره شد جهت انتخاب مناسب اینورتر بوده است. برای خرید اینورتر حتما باید دقت کافی نمود و تمام معیارهای مناسب یک اینورتر خوب بر اساس نوع نیاز را سنجید تا بعد از تهیه یک اینورتر مناسب نظاره گر عملکرد و راندمان بالای سیستم باشید.

جمع بندی :

در این مطلب به طور کامل بررسی کردیم که اینورتر چیست و تاریخچه اینورتر را هم مورد بررسی قرار دادیم اما چنانچه به مشاوره بیشتری جهت سفارش انواع اینورترهای جوشکاری نیاز دارید می توانید با ما در تماس باشید. اولین و تنها تولید کننده مجاز ابزارآلات جوش و برش در ایران شرکت آروا می باشد که فعالیت خود را از سال ۹۳ شروع کرده و بیش از ۱۰ مدل اینورتر جوشکاری تولید می نماید.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.