اینورترها از نظر فاز و شکل موج خروجی

اینورترها به دو دسته‌ی کلی تک فاز و سه فاز تقسیم می‌شوند. اینورترهای تک فاز به سه فاز، در مناطق و یا کارخانه‌جاتی که برق سه فاز ندارند مورد استفاده قرار می‌گیرند. اینورترها بین منبع برق DC و موتور AC قرار می‌گیرند و جریان و ولتاژ DC در ورودیشان را به جریان و ولتاژ AC در خروجی تبدیل می‌کنند که برای موتور AC مناسب می‌باشد. اینورترها در صورتی‌که در ورودیشان برق تک فاز داشته باشند قابلیت راه‌اندازی موتورهای با توان 11 کیلووات را دارند و اگر برق ورودی سه فاز در اختیار داشته باشیم به کمک اینورتر موتورهای با توان بالاتر از 11 کیلووات را نیز می‌توان کنترل و راه‌اندازی نمود.

انواع اینورتر از نظر شکل موج خروجی

شکل موج ولتاژ در اینورترهای مختلف متفاوت است و با توجه به شکل موج می‌توان آنها را به صورت زیر دسته‌بندی نمود

• اینورتر موج مربعی:

این اینورترها چندان کاربردی ندارند و ما برای اکثر وسایل برق به ولتاژ موج سینوسی نیاز داریم. موج مربعی به وسایلی که برای این نوع موج ساخته نشده باشند آسیب زننده می‌باشد.

• موج سینوسی اصلاح شده MSW

ولتاژ خروجی این اینورترها بهتر از موج مربعی و ضعیف‌تر از موج سینوسی است. ساختار این اینورترها کمی از اینورترهای موج مربعی پیچیده‌تر است

• موج سینوسی خالص PSW

اینورتر موج سینوسی بهترین و پرکاربردترین اینورتر در بازار است که برای اکثر وسایل مناسب می‌باشد. قیمت این نوع اینورتر از بقیه‌ی اینورترها بیشتر است.

از اینورترها در سه نوع فعالیت استفاده می‌شود

1. فعالیت‌های گشتاور ثابت مانند نوارهای نقاله، میکسرها و…
2. فعالیت‌های گشتاور متغیر مانند فن‌ها و پمپ‌ها
3. فعالیت‌های توان ثابت مانند کشش و دستگاه‌های ماشینی

درایو فرکانس متغیر یا VFD چیست؟

درایو فرکانس متغیر یا ( Variable Frequency Drive) VFD نوعی اینورتر است که به عنوان ابزار کنترل کننده‌ی سرعت دور موتور الکتریکی نقش اساسی در تجهیزات برقی دارد.

VFDها با توجه به نیاز، ولتاژ و فرکانس موتور را تغییر داده و در مواقعی که لازم نیست موتور با سرعت کامل خود حرکت کند، سرعت آن را کاهش می‌دهد.

VFD چگونه کار می‌کند؟

فرکانس برق ورودی با گردش دور الکتروموتور رابطه‌ی مستقیم دارد. اینورتر با کنترل فرکانس برق AC ورودی، دور موتور را کنترل می‌کند. به عبارت دیگر هر چقدر فرکانس افزایش پیدا کند، سرعت شفت تغییر کرده و در نتیجه دور موتور نیز افزایش پیدا خواهد کرد و در مواردی که دور کمتر موتور کافی باشد، با کاهش فرکانس به کاهش دور موتور کمک می‌کند.

اینورتر چگونه کار می‌کند؟

اینورتر با استفاده از ترانزیستورها یا IGBT ها، جریان مستقیمی که از منبع تغذیه دریافت کرده‌اند را طی مراحل زیر به جریان متناوب با فرکانس و ولتاژ متغیر تبدیل می‌کنند:

• ابتدا جریان DC توسط یک مبدل به ولتاژ DC تبدیل می‌شود.
• کنترل‌کننده‌ها مقدار ولتاژ و فرکانس لازم برای دور موتور را مشخص می‌کنند.
• ولتاژ DC توسط مبدل به ولتاژ AC با فرکانس مشخص شده در مرحله‌ی قبل تبدیل می‌شود.

چرا از اینورترها استفاده می‌کنیم؟

استفاده از اینورترها به عنوان یکی از اصلی‌ترین تجهیزات الکترونیکی در اکثر وسایل برقی و صنعت بسیار متداول است. 3 دلیل زیر مهم‌ترین دلایل استفاده از درایوها در صنعت می‌باشد.

صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه‌ها

کاهش هزینه‌ها به ویژه در صنعت موضوع بسیار مهمی است و اصلی‌ترین دلیل استفاده از VFD صرفه‌جویی در هزینه‌ی برقی مصرفی کارخانه‌جات می‌باشد. درایوها با کنترل دور الکتروموتورها و سرعت تجهیزات متصل به آنها که بیشترین میزان مصرف برق در صنعت را دارند؛ می‌توانند تا 70 درصد در کاهش هزینه‌های مصرف انرژی مؤثر واقع بشوند.

افزایش تولید در صنایع مختلف با استفاده از اینورتر

کنترل دقیق به معنای کارکردن موتور در سرعت مؤثر با توجه به بار قرار گرفته بر روی آن می‌باشد. استفاده از درایو در صنعت به تنظیم دور موتور، کاهش اشتباهات، کاهش شوک‌های ناگهانی در هنگام راه‌اندازی و در نتیجه افزایش تولید و درآمد صاحبان مشاغل ختم می‌شود.

کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و افزایش طول عمر تجهیزات صنعتی

کاهش شوک‌‌ها در هنگام راه‌اندازی موتور و شروع به کار نرم‌تر باعث می‌شود موتور کمتر در معرض آسیب و خرابی قرار گرفته و در نتیجه کمتر نیاز به تعمیر و مراقبت داشته باشد. در واقع دلیل سوم برای استفاده از اینورترها به کنترل بهینه به کمک اینورترها وابسته است که به عنوان دلیل دوم به آن پرداختیم. هنگامی‌که فرکانس و ولتاژ موتور در هنگام اضافه بار و کم باری متغیر و متناسب باشد، موتور، تسمه‌ها و جعبه دنده کمتر دچار فرسایش می‌شوند و در نتیجه طول عمر مفید دستگاه‌ها افزایش پیدا می‌کند.

اجزا مختلف اینورتر

اینورترها از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که شناخت آنها در خرید اینورتر مناسب به شما کمک می‌کند:

مبدل تغذیه

ولتاژ و جریان DC از منابع مختلف (باتری‌ها، پنل‌های خورشیدی و…) در این قسمت جمع‌آوری شده و برای تأمین انرژی مورد نیاز اینورتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مبدل DC به AC

بخش اصلی اینورتر این قسمت می‌باشد که وظیفه‌ی تبدیل ولتاژ و جریان DC به جریان و ولتاژ AC را بر عهده دارد.

کنترل‌کننده یا کنترلر

کنترلر از مجموع پردازشگرهای و مدارهای کنترلی تشکیل شده است که وظیفه‌ی مشخص کردن ولتاژ و فرکانس خروجی را بر عهده دارند.

فیلترها و اصلاح کننده‌ها

بهبود جریان و ولتاژ خروجی به کمک فیلترهای کاهش دهنده‌ی نویز در این قسمت انجام می‌شود.

سنسورها و بازخورد

سنسورهای جریان، ولتاژ و…اطلاعات در خروجی اینورتر را اندازه‌گیری می‌کنند و با توجه به آنها بازخورد می‌دهند که در نتیجه دقت کنترل افزایش پیدا می‌کند.

حفاظت پیشرفته

بخش حفاظتی برای حفظ ایمنی در اینورتر تعبیه شده است که در برابر مشکلاتی مانند افت ولتاژ، جریان و دمای بیش از حد و خطرات دیگر از سیستم محافظت می‌کند.

رابط‌ها و ارتباطات

اینورترها برای ارتباط با دستگاه‌های مختلف مانند پی‌ال‌سی‌ها و اچ‌ا‌م‌آی‌ها از پروتکل‌های ارتباطی متفاوت پشتیبانی می‌کنند. پروتکل‌های RS-232,RS-485 و اترنت برای سرعت‌های بالاتر در تجهیزات اتوماسیون صنعتی بسیار متداول است.

برندهای اینورتر موجود در بازار ایران

شرکت‌های مختلف اروپایی و آسیایی اینورترهای تولید خود را در بازار ایران عرضه کرده‌اند که بعض از آنها به دلیل کیفیت بالاتر و قیمت رقابتی توانسته‌اند توجه مهندسان و فعالان صنعت را به خود جلب کنند. اینورترهای دلتا و اینورترهای پنتاکس دو برند پرفروش و پرطرف‌دار هستند که به دلیل تنوع بالا پاسخگوی نیازهای متفاوت در صنعت می‌باشند.

تفاوت اینورتر و درایو

برای پاسخ به سؤال “فرق اینورتر و درایو چیست؟” لازم است اول بدانیم درایو چیست؟

درایو صنعتی یا درایو که بیشتر با نام اینورتر در صنعت شناخته می‌شود، در واقع دستگاه کنترل کننده‌ی دور موتور و راه انداز موتور است که یکی از بخش‌های تشکیل دهنده‌ی آن اینورتر می‌باشد. اینورترها تنها وظیفه‌ی معکوس کردن جریان و ولتاژ (مستقیم به متناوب) را بر عهده دارند؛ اما درایوها علاوه بر اینورت کردن، ولتاژ و فرکانس موتور را نیز تنظیم می‌کنند اما به دلیل عملکرد مشترک با اینورتر با همین نام در بازار شناخته می‌شوند.

تفاوت دیگر اینورتر و درایو عدم وجود قطعات متحرک در اینورترها (درست برعکس درایوها) است.

4 مد کنترلی اصلی برای درایوها

برای راه‌اندازی موتور به کمک درایوها می‌توانیم از 4 مد کنترلی استفاده کنیم. انتخاب روش مناسب علاوه بر کاهش خرابی و هزینه‌های تعمیر، گشتاور و بازدهی سیستم را افزایش می‌دهد.

• مد کنترلی V/F (ولتاژ، فرکانس)
• مد کنترلی حلقه باز یا SVC بدون سانسور (Sensor Less Vector Control)
• مد کنترل برداری حلقه بسته با سنسور (Close Loop Vector)
• مد کنترلی گشتاور (Torque Control)

مزایای استفاده از اینورترها

• صرفه جویی در انرژی برق
• بهبود عملکرد موتور
• افزایش سرعت موتور در صورت نیاز تا مقدار بیشتر از سرعت نامی (تا 20 درصد)
• کاهش هزینه‌ی کلی سیستم
• کاهش خرابی
• افزایش طول عمر مفید موتور و دستگاه‌های متصل به آن
• قابلیت تغییر جهت حرکت موتور، چپ گرد و راست گرد بدون نیاز به کنتاکتور
• حفاظت از موتور در هنگام اضافه بار با آلارم دهی و خاموش کردن موتور
• روشن و خاموش کردن موتور بدون نیاز به قطع یا وصل کردن برق اصلی
• نصب آسان و سریع
• گشتاور قابل تنظیم
• کنترل موتور بدون دستگاه Soft Strater
• کاهش ضربه‌های مکانیکی
• امکان کنترل سرعت و گشتاور موتور به صورت دقیق
• امکان تغییر نحوه استپ شدن موتور
• راه اندازی نرم و بدون شوک موتور
• امکان تغییر زمان صعود و نزول ACC & DCC از 0.1 تا 6000 ثانیه

کاربردهای اینورتر

اینورترها تجهیزات غیرقابل‌حذف از اتوماسیون صنعتی هستند. کنترل دقیق سرعت و جریان موتورها بدون استفاده از اینورترها بسیار دشوار است:

• سیستم‌های تهویه مطبوع در صنایع خدماتی
• سیستم‌های پمپاژ و مخلوط کن‌ها در صنایع شیمیایی
• آسانسورها
• سیستم‌های پمپاژ، خنک‌کننده و گرمایش در صنعت نفت و گاز
• کنترل موتورها در استخراج معادن
• انتقال و توزیع برق
• کنترل سیستم ترمز، سیستم موتور، فن‌های خنک کننده و سیستم‌های توان ستون فرمان در صنعت خودروسازی
• کنترل سیستم خط تولید، سیستم‌های انتقال و حمل و نقل در صنایع تولید کننده
• کنترل فن‌ها، ماشین‌آلات فولاد سازی در صنایع فولاد
• کنترل سرعت دستگاه‌های بسته‌بندی، روانکاری و خطوط تولید مواد در صنایع غذایی
• .تنظیم دقیق سرعت و قدرت دستگاه‌ها در صنعت فرز و سنگ‌زنی

قیمت اینورتر به چه مواردی بستگی دارد؟

در هنگام خرید اینورتر مهم‌ترین عامل توان الکتروموتوری است که قصد خرید اینورتر برای آن را دارید. توان اینورتر کافی است یک رنج (و نه بیشتر) بالاتر از توان الکتروموتور باشد. مثلاً اگر الکتروموتور مد نظر شما 750W است می‌توانید از اینورتر 1 یا 1.5W استفاده کنید و خرید اینورتر با توان بالاتر تنها هزینه‌ی شما را افزایش می‌دهد. پس از مشخص شدن توان اینورتر که مهم‌ترین عامل در قیمت اینورتر است، موارد زیر نیز بر روی قیمت آن تأثیر می‌گذارند:

• سه فاز یا تک فاز بودن ولتاژ ورودی
• قابلیت‌های ارتباطی با دیگر تجهیزات صنعتی
• سطح تکنولوژی در ساخت محصول

برای دریافت لیست قیمت اینورتر دلتا و اینورتر پنتاکس با کارشناسان ما در راک کنترل تماس بگیرید.

نکات مهم در خرید درایو فرکانس متغیر

اطلاعات نوشته شده بر روی پلاک موتور در هنگام خرید اینورتر بسیار کمک کننده هستند. بدون داشتن اطلاعات اولیه از مشخصات موتور، خرید VFD کاملاً اشتباه است و به پرداخت هزینه‌ی بیشتر و یا آسیب به دستگاه‌های اصلی منجر خواهد شد. در ادامه ویژگی‌های الکتروموتور که در خرید درایو ضروری هستند آورده شده است:

1. توان خروجی موتور: اولین و مهم‌ترین معیار در خرید درایو توان خروجی موتور است که بر حسب کیلووات KW یا اسب بخار بر روی پلاک موتور نوشته شده است.
2. مقدار آمپر بار کامل: جریان نامی درایو ایمن‌ترین عدد برای خرید آن است. ماکزیمم جریان مصرفی Full Load Amps (FLA) موتور، جریان نامی درایو مناسب برای این موتور را مشخص می‌کند. برای کاربردهای با بارهای گشتاور ثابت و بارهایی که راه اندازی آنها کمی دشوار است جریان نامی درایو باید کمی بالاتر از FLA باشد.
3. ولتاژ موتور: درایوهایی که دارای ورودی تک‌فاز هستند ولتاژ درایو به توان موتور وابسته است. اگر توان موتور کمتر از 3 اسب بخار باشد، درایو 230 ولتا و جریان کمتر از 10 آمپر کافی است. همچنین جریان نامی درایو باید دو برابر FLA موتور باشد. اما اگر توان موتور بیشتر از 3 اسب بخار باشد باید از درایوهای سه فاز با ولتاژ 380 تا 690 ولت استفاده کنیم.

• سرعت و فرکانس: برای جلوگیری از آسیب دیدن موتور لازم است که سرعت موتور در محدوده‌ی مجاز باشد. اگر حداکثر سرعت موتور را A در نظر بگیریم سرعت موتور نباید از 20 درصد A کمتر باشد و همچنین حرکت موتور با سرعت بیشتر از 20درصد A غیر مجاز است.
• گشتاور ثابت یا متغیر بودن بار
• دامنه سرعت
• مد کنترلی
• ابعاد و اندازه

آیا اینورتر مصرف برق را کاهش می‌دهد؟

یکی از اصلی‌تری دلایل استفاده از اینورترها کاهش مصرف برق است؛ اما چگونه این کار را انجام می‌دهند؟

1. اینورترها تجهیزات هوشمندی هستند که با تشخیص میزان بار وارده به موتور، جریان موتور را افزایش را کاهش می‌دهند. جریان مورد نیاز موتور در اکثر مواقع از جریان نامی آن کمتر است و اینورتر با تنظیم این مقدار باعث می‌شود مقدار جریان کمتری از شبکه وارد سیستم شده و در نتیجه مصرف برق به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا کند.
2. معمولاً اداره‌ی برق کارخانه‌جاتی که دارای بار راکتیو هستند را جریمه می‌کنند. راه حل منطقی برای برطرف کردن این مشکل در صنعت به کار گیری اینورترها است. اینورترها درون خود یک بانک خازنی دارند که به دلیل وجود موتورهای القایی در کارخانه جات و راکتیو بودن بار؛ استفاده از آنها ضروری می‌باشد. بانک خازنی درون اینورتر بار راکتیو موتور را جبران کرده و موتور مانند یک مصرف کننده‌ی اکتیو از شبکه برق می‌کشد که در کاهش مصرف برق به ویژه در لحظه‌ی راه اندازی موتور بسیار مؤثر است.
3. در لحظه‌ی راه‌اندازی موتور انرژی بسیار زیادی مصرف می‌کند و به همین دلیل معمولاً موتور با توان بالاتر خریداری می‌شود که در لحظه‌ی راه‌اندازی مشکلی برای سیستم ایجاد نشود. همین موضوع به شدت مصرف برق را افزایش می‌دهد. استفاده از اینورتر باعث می‌شود میزان جریان موتور با توجه به نیاز تغییر پیدا کرده و تنها در صورت ضرورت افزایش پیدا کند. تنظیم جریان موتور بر روی میزان انرژی برق ورودی از شبکه به سیستم تأثیر گذاشته و در نتیجه مصرف برق را کاهش می‌دهد.
4. با استفاده از اینورتر می‌توانیم یک موتور سه فاز 380 ولت را به راحتی و به کمک برق 220 ولت خانگی راه‌اندازی نماییم.
5. در بعضی وسایل مانند پمپ‌ها یا فن‌ها دبی با سرعت موتور و توان مصرفی با مکعب سرعت تناسب دارند. در نتیجه اگر دور موتور به دلیل استفاده از اینورتر کمتر بشود، مصرف انرژی بسیار کاهش پیدا خواهد کرد.

آیا اینورترها باعث افزایش طول عمر تجهیزات برقی در صنعت می‌شوند؟

راه اندازی موتور در صنعت یک مسئله‌ی جدی و گاهاً آسیب‌زا در صنعت است. موتورها در لحظه‌ی آغاز کار جریان بسیار زیادی از شبکه می‌کشند (تا 6 برابر جریان نامی) که باعث کاهش ولتاژ کلی شبکه و صدمه به تأسیسات برق رسانی و تجهیزات الکترونیکی دیگر می‌شود. اما به کار گیری اینورترها باعث می‌شود جریان موتور در لحظه‌ی راه اندازی حداکثر تا 0.2 جریان نامی افزایش پیدا کرده و در نتیجه علاوه بر کاهش هزینه‌های کلی برق مصرفی، به افزایش طول عمر موتور و کاهش خرابی تجهیزات برقی مورد استفاده در صنعت کمک می‌کند.

خرید اینورتر با بهترین قیمت و شرایط ویژه

راک کنترل نمایندگی محصولات پنتاکس و دلتا در ایران می‌باشد. برای دریافت لیست قیمت و یا خرید انواع اینورتر دلتا و پنتاکس با کارشناسان ما تماس بگیرید.