www.sanat.ir

:: اینورتر چیست؟ | کاربرد، طرز کار و انواع آن | به همراه مثال ::


در کارخانجات و مراکز صنعتی، استفاده از الکتروموتور ACجایگاه ویژه‌ای داره. در همین راستا کیفیت راه‌اندازی و کنترل سرعت الکتروموتورهای AC به 2 دلیل مورد توجه است:

  1. بهینه‌سازی مصرف انرژی
  2. کاهش استهلاک مکانیکی سیستم و الکتروموتور AC

لذا با توجه به اهمیت این موضوع، جهت راه اندازی الکتروموتورهای AC از تجهیزاتی مثل اینورتر درایو و سافت استارتر استفاده میشه.

اینورتر چیست و چه کار می کند

1 اینورتر چیست و کاربرد اینورتر

چون میخوام صحبت طولانی نشه صرفا یک یادآوری کوچیک بکنم که سرعت دینام یا موتور از این رابطه حساب میشه: n=60f/p . پس جهت تغییر سرعت یا بایستی تعداد قطبها را عوض کنید، که میشود الکتروموتور دو-دور یا بایستی فرکانس را تغییر بدید. راه سومی هم وجود نداره.

اینورتر AC یا دستگاه درایو برق صنعتی چیست؟

اینورتر دستگاهیه که جهت کنترل سرعت الکتروموتور AC کاربرد داره. همانطور که میدونیم روشهای سنتی کنترل سرعت الکتروموتور مانند روش دالاندر یا اتوترانسفورماتور و ... محدودیت هایی دارند. برخلاف این روشهای قدیمی، اینورتر میتونه سرعت چرخش الکتروموتور را بالاتر یا پایین تر از سرعت نامی الکتروموتور سه فاز، کنترل کند و باعث شود وسیله ما با سرعت دلخواه حرکت کنه.

کار اینورتر چیست؟

2 کار اینورتر چیست؟

کاربرد درایو در صنعت

یکی از سوالات این است که کار درایو چیست یا درایو در صنعت چه کاربردی دارد؟ کار درایو در صنعت تنظیم و کنترل سرعت ادوات صنعتی با توجه به نیاز ماست. مثلا:

  • آیا شما یک فن دمنده دارید که شدت باد آن بیش از حد هست و بایستی کم بشه؟ وظیفه درایو صنعتی این هست که با کنترل سرعت هواکش یا فن، شدت جریان هوا رو کم یا زیاد می کند
  • آیا شما در کارگاه یک تسمه نوار نقاله دارید و میخواید سرعت حرکت آن را با توجه نیاز اتون تنظیم و کم و زیاد کنید؟ در نوار نقاله کارکرد درایو این هست که با تنظیم سرعت کانوایر متناسب با نیاز، بهترین بهره‌برداری رو از خط تولید فراهم کنه.

دستگاههای که در فوق جهت کاربرد درایو اشاره شد در صنایع مختلف وجود دارند: از صنایع غذایی گرفته تا صنعت نفت و گاز و حتی صنایع دریایی. بنابراین احتمالا هر صنعتی را که شما تصور کنید میتونید در آن جایگاهی جهت کار و کاربرد درایو پیدا کنید.

تفاوت درایو و اینورتر

هرچند که اسامی و کلمات تعیین کننده نیستند ولی جهت اینکه به این موضوع هم در اینجا اشاره کرده باشم، بایستی عرض کنم که در ایران بیشتر به این وسیله میگن اینورتر. بعلاوه بعضی برای نام دوم درایو از واژه کنترل دور موتور استفاده میکنند. بعضی هم با اسم درایو میشناسند. لذا اصولا فرق درایو و اینورتر در حد کلمات هست و هر دو به یک وسیله اشاره میکنند. البته کلمات دیگری هم برای نام دوم درایو استفاده میشه. مانند:

  • درایو برق صنعتی
  • اینورتور یا درایور الکتروموتور
  • اینورتر یا اینورتر الکتروموتور
  • درایو فرکانسی
  • دستگاه درایو برق
  • کنترل سرعت الکتروموتور
  • اینورتر الکتروموتور 3~
  • کانورتر
  • و ...

شاید کلمه VFD یا AC Drive متداول تر باشه. این چیزایی بود که الان حضور ذهن دارم. کلمات فوق تماماً منظور همون دستگاه درایو برق صنعتی خودمون هست. لذا ما همون کلمه درایو را استفاده میکنیم.

ساختار داخلی درایو اینورتر

یه کوچولو هم درمورد ساختار و مدار داخلی درایو صحبت کنیم. از نظر فنی، دستگاه درایو یا اینورتر AC دستگاهی هست که برق 3~ با ولتاژ و فرکانس فیکس را به برق3~ با ولتاژ و فرکانس متغیر تبدیل می کند تا با اعمال آن به موتور، سرعت دلخواه داشته باشیم.

همانطور که در شکل پایین دیده میشود مدار و ساختار درایو از چهار بخش اصلی تشکیل شده: یکسوساز(Rectifier)، لینک DC (DC-Bus Filter)، اینورتر(Inverter) و نهایتا برد کنترل (CPU, Controller)

اجزای داخلی در ساختمان داخلی اینورتر درایو

3 اجزای داخلی در ساختمان داخلی اینورتر درایو

اجزای داخلی در ساختار داخلی درایو اینورتر

بخش ورودی دستگاه: یکسوساز (Rectifier)

در مدار داخلی درایو، بخش ورودی یکسوساز یا رکتیفایر نام دارد. برق 3~ به ترمینالهای ورودی داده میشود و توسط شش عدد دیود به برق دی سی تبدیل می شود. ولتاژ یکسوشده دی سی حدود 1.35 برابر ولتاژ ورودی AC است. یعنی چنانچه ولتاژ ورودی 3~ 400 ولت باشد، ولتاژ DC حدود 540 ولت خواهد بود. بعلاوه در توانهای بالاتر از حدود 22 کیلووات، سه تا از شش دیود یکسوساز با تریستور جایگزین میشن.

پیشنهاد میشود این قسمت دستگاه را با چوک ورودی اینورتر در برابر نوسانات احتمالی شبکه محافظت کنید.

بخش میانی: لینک DC

در ساختار داخلی اینورتر، بخش میانی دستگاه تشکیل شده است از تعدادی خازن با ظرفیت مناسب که جهت صاف کردن شکل موج یکسو شده کاربرد دارد. این خازنها باعث میشود برق یکسو شده نهایی کاملا دی سی و صاف باشد. البته در بعضی از دستگاههای اینورتر الکتروموتور ممکنه علاوه بر خازن از سلف هم استفاده شود.

بخش خروجی دستگاه: Inverter

در مدار داخلی درایو، بخش خروجی دستگاه، اینورتر نام دارد. اینورتر یه مبدل دی سی به AC است که ولتاژ دی سی میانی رو به یه ولتاژ AC با ولتاژ و فرکانس دلخواه تبدیل می کنه. این بخش از شش عدد ترانزیستور با نام آی‌جی‌بی‌تی تشکیل شده است.

بخش کنترلِ آی جی بی تی ها: CPU

در ساختار درایو وظیفۀ اصلی بُرد کنترل تولید پالس هایی جهت خاموش و روشن کردن سوئیچهای الکترونیکی است، به صورتی که برق دی سی خروجی یکسوساز رو به AC تبدیل می کند. نحوه و پهنای پالسِ کلیدزنی، به تنظیمات پارامترهای درایو بستگی دارد که پس از تنظیم، از طرف بُرد کنترل به سوئیچهای الکترونیکی اعمال می شود.

اصول و نحوه کار درایو چیست و چطور کار می کند؟

در بالا متوجه شدیم که درایور سرعت فیکس الکتروموتور را مطابق نیاز ما تنظیم می کند. وظیفه درایو تولید فرکانس و ولتاژ متغیر و مورد نیاز الکتروموتور است؛ از شبکه برق با فرکانس فیکس ۵۰ هرتز. اما پرسش اصلی این است که نحوه کار درایو چیست و اینورتر چطور کار می کنه و این تبدیل رو انجام می‌دهد؟

اصول و روش کار درایو و اینورتر بر مبنای تبدیل ولتاژ دی سی به ولتاژ AC استوار است. عرض میکنم به چه صورت.

گفتیم ولتاژ ورودی AC درایو تبدیل میشود به یه ولتاژ دی سی در بخش میانی. که این ولتاژ دی سی صاف شده، به بخش خروجی دستگاه - که تشکیل شده از چند تا آی جی بی تی - داده میشه. ترانزیستور ای جی بی تی هم که معادل یک کلید است. حالا اگر برد کنترل به تناوب IGBT ها رو باز و بسته کنه، شکل ولتاژ مربعی متناوب به ایجاد میشه. که یک شکل موج ACاست.

شکل موج خروجی درایو کنترل سرعت الکتروموتور، پالسی است. که با اعمال آن به الکتروموتور AC، کارکرد همان شکل سینوسی رو خواهد داشت.

خب حالا سوالی که هست این است که درایو چگونه ولتاژ را کم و زیاد میکنه؟ یعنی مثلا ولتاژ 240v یا 120v را چگونه ایجاد میکنه؟ پاسخ ساده است: هرچی مدت زمان وصل بودن کلیدها بیشتر باشه، ولتاژ موثر حاصل بیشتر میشه. دستگاه درایور ولتاژ ورودی رو افزایش نمیده یعنی در خروجی درایو حداکثر ولتاژ، برابر ولتاژ ورودی است. لذا در خروجی دستگاه اینورتر الکتروموتور با ورودی 3~، حداکثر ولتاژ، 400 ولت است.

سوال دیگه ای که پیش میاد این است که چگونه فرکانس خروجی کم و زیاد میشه؟ پاسخ ساده است: با تنظیم زمان بندی مثبت منفی شدن (پلاریته) شکل موج .در شکل پایین نمودار قرمز رنگ فرکانس معادل است. ارتباط بین پالسها و نمودار قرمز رنگ چیه؟

 چگونگی تنظیم مقدار فرکانس خروجی اینورتر

4 چگونگی تنظیم مقدار فرکانس خروجی اینورتر

عموما فرکانس خروجی دستگاه اینورتر الکتروموتور از 0 تا 400 هرتز یا حتی بالاتر قابل تغییر است. تنها تفاوتی که نحوه کار درایو در عمل با مطالب فوق دارد این است که در یه سیکل بجای یه پالس، از چند پالس با عرضهای مختلف، شکل موج ولتاژ خروجی درایو ساخته میشود تا به حالت سینوسی شبیه تر باشه.

اندازه ‌گیری ولتاژ خروجی درایو با ولت‌مترهای معمولی خطا خواهد داشت چون اونا جهت شکل سینوسی ساخته شده‌اند نه پالسی!

و نکتۀ نهایی درمورد نحوه و اصول کار درایو این هست که در درایوها فرکانس و ولتاژ همزمان کنترل میشه. لذا هرچه فرکانس کم بشه، ولتاژ هم کم میشه. اگه فرکانس کم شود ولی ولتاژ فیکس بمونه، چه مشکلی جهت الکتروموتور به‌وجود میاد؟

به تعداد پالس‌های یه سیکل میگن فرکانس سوئیچینگ یا فرکانس کریر و کاربر معمولا میتونه آن را 1 تا 16kHz تنظیم کنه. (توصیه میشود که پارامتر فرکانس سوئیچینگ یا فرکانس کریر را تنظیم نکنید. یعنی اجازه بدید روی تنظیم کارخانه باشد یا جهت تغییرش با یک فرد متخصص صحبت کنید)

و نهایتا اینکه ولتاژهای پالسی بالا را می توانید توسط چوک خروجی اینورتر فیلتر کنید تا با موتور با کیفیت بیشتری کار بکنه.

و جمع بندی

در این مطلب بیشتر به سوالات متداول تر پرداختم. در حالی که موارد دیگر مثل جنبه کاهش مصرف انرژی اینورتر الکتروموتور 3~ میتونه بیشتر مورد توجه قرار بگیره. مزایای درایو بسیار بیش از این موارد هست و در هر کاربرد درایو میشود جداگانه درمورد اش صحبت کرد. انشاالله در مقاله جداگانه ای بشکل موشکافانه تر صحبت درایور و کنترل سرعت الکتروموتور رو بررسی خواهم کرد. در نهایت امیدوارم این مطلب مورد توجه اتون قرار گرفته باشه. جهت بررسی قیمت یا خرید انواع اینورتر مانند اینورتر اینوت ، اینورتر ال اس، اینورتر اشنایدر و ... می توانید با ما تماس بگیرید.


دیگر مطالب ویژه

جاهای دیدنی اطراف تهران؛ مکان‌های دنج و خلوت اطراف تهران قیمت لوله پلی اتیلن را چطور به دست آوریم؟ + ابزار قیمت دهی آنلاین سازه های متحرک و معماری مدرن بهترین قیمت گرافیت کم سولفور در تهران! سبد کابل چیست و انواع سبد کابل یا سینی مش زاهدان شهری که جور دیگر باید دید به دنبال راه حلی برای استفاده از استخر در تمام طول سال هستید؟ قیمت هتل مجلل درویشی در زمستان تولید و ساخت تابلو برق انواع ورق سیاه کدامند و چه قیمتی دارند؟ شرکت احسان کمپرسور بهترین انتخاب برای درب پارکینگ اتوماتیک کدام است؟ igbt چیست؟ فرآوری و بسته‌ بندی مغز پسته عمده و مشتقات آن چرا شرکت های بزرگ از چاپ استیکر برای تبلیغ کسب و کارشان استفاده می کنند؟ رزرو هتل آرامیس پالاس کیش سالن اجتماعات الکتروموتور ضد انفجار و کاربردهای آن در صنعت طراح و سازنده خط تولید فرنچ فرایز کاربرد و مزایای دستگاه فیلتر پرس جی پی اس موتور؛ انتخابی مطمئن برای پیشگیری از سرقت ارسال بار از ایران به آلمان|هزینه فریت بار به آلمان|کالاهای صادراتی، معایب کوپلر استاندار با کیفیت بالا و قیمت مقرون به صرفه از کجا باید تهیه کنیم؟ پمپ آب خانگی کوچک داخل واحدی پیشرفت صنعت تابلوسازی و تاثیر آن در اقتصاد 1403 پیش بینی تغییرات قیمت میلگرد و پروفیل در سال 1403 خرید عمده کفش: راهنمای جامع برای مبتدیان راه حل مناسب جهت سرمایش سوله های صنعتی 7 ویژگی بارز پوکه معدنی نسبت به دیگر مصالح ساختمانی معرفی انواع میلگرد پرکاربرد در صنایع چگونه شیر تلسکوپی مرغوب خریداری کنیم؟ بهترین مراکز فروش دستگاه تصفیه آب خانگی ایرانی چرا باید کنتاکتور اشنایدر بخریم؟ معرفی یکی از بهترین برندهای کنتاکتور بازار 5 نکته مهم در تعمیر پمپ بتن بهبود کیفیت و کارایی محصولات صنعتی با ریخته‌گری انواع سقف متحرک برای ویلاهای شخصی بازسازی خودرو آتش نشانی بنز ۲۶۲۴ به سفارش شهرداری بابلسر نقش هوش مصنوعی در صنعت تراش cnc آشنایی با مشاهیر خوزستان: سفری به دیار بزرگان سایت سفارش و خرید رپورتاژ آگهی صنعتی و تبلیغات تخصصی نکات طلایی در زمان خرید اسکوربیک اسید خوراکی باید بدانید ۱۰ عامل تاثیر گذار بر مشخصات روغن بهران حرارت تولید و فروش انواع المنت حرارتی بدون واسطه معرفی پایانه‌های اتوبوسرانی اصفهان تشخیص کولر گازی گری اصل و تقلبی نیازمندی‌ها و نکات مهم برای استخدام شدن به‌عنوان نیروی حراست پرمصرف ترین لوازم شیشه ای آزمایشگاهی کدامند؟ +۳ کاربرد اصلی آنها تولید انواع نوار نقاله بولت صنعت، پخش عمده پیچ و مهره در تهران آشنایی با انواع تسمه صنعتی بررسی تاثیر هارمونیک بر عملکرد کلید ACB

لیست کامل