اینورتر چیست؟

اینورترها که به نام‌های درایوهای AC، درایوهای سرعت متغیر، درایوهای فرکانس متغیر، کنترل‌های سرعت موتور و VFD نیز شناخته می‌شوند، در بیشتر صنایع استفاده می‌شوند. دلیل این نام گذاری کنترل سرعت چرخش موتور AC است. اینورترهای موتور یکی از پرکاربردترین انواع اینورترها هستند همانطور که از نامشان پیداست، مخصوص موتورهای الکتریکی است. این نوع اینورترها با نام های مبدل سه فاز به تک فاز و مبدل تک فاز به سه فاز نیز شناخته می شوند.

اصطلاح اینورتر به معنای معکوس کننده است و برای دستگاهی استفاده می شود که جریان مستقیم DC را به جریان متناوب AC تبدیل می کند.

اینورتر صنعتی وظیفه کنترل سرعت موتور الکتریکی را بر عهده دارد. اینورتر به نام VFD که مخفف درایو فرکانس متغیر و VSD مخفف درایو با سرعت متغیر شناخته می شود. عملکرد یک اینورتر دقیقاً مخالف عملکرد یکسوساز است، یعنی. جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کند. یکسو کننده ها شامل یک سری دیودهای متصل به هم هستند که جریان الکتریسیته را در یک جهت منحرف می کنند و از برگشت آن در جهت مخالف جلوگیری می کنند.

به طور کلی موتورهای الکتریکی نقش مهمی در زندگی روزمره ما دارند. شاید شما آنها را به طور کامل نادیده گرفته اید، یا شاید می دانید که از چه تعداد از آنها استفاده کرده اید. ندانستن نحوه کنترل موتور انرژی زیادی را هدر می دهد. تمام تلاش ما در این صنعت برای جلوگیری از اتلاف انرژی است. یکی از روش های کنترل این موتورها که علاوه بر صرفه جویی در مصرف انرژی، باعث بهبود عملکرد و کاهش هزینه های نگهداری می شود، استفاده از اینورتر است.
 برای آشنایی بیشتر با اینورتر با الکتنو همراه باشید.
تفاوت بین AC و DC

جریان AC متناوب است، جریان DC مستقیم است. در جریان مستقیم، الکترون‌های DC فقط در جهت عادی، مثبت به منفی جریان می‌یابند، در حالی که در جریان متناوب، قطب‌های مثبت و منفی به‌طور دائم در یک راستا قرار دارند. تعداد دفعات تغییر قطب در ثانیه فرکانس نامیده می شود. برق داخل شهرهای ایران برقی است، 220 ولت با فرکانس 50 هرتز که 50 بار در ثانیه مثبت و منفی است، موج تکرار می شود. به این موج سینوسی می گویند.

تفاوت بین اینورتر و درایور و یکسو کننده

گاهی اوقات از اینورتر و درایو به عنوان یک محصول یاد می شود. اگر این دو یکسان نباشند، دقیقاً همان وظایف را انجام می دهند.

اولین تفاوت این است که مبدل ها واحدهای درایو ندارند، برخلاف درایوها، آنها دارای چندین واحد درایو داخلی هستند. دومین تفاوت بین اینورترها و درایورهای صنعتی این است که اینورترها را فقط می توان از نظر توان و خروجی مشخص کرد. در درایوهای صنعتی، با تنظیم دستی ولتاژ، فرکانس و توان خروجی، می توان مقادیر خروجی دستگاه ها را به صورت دلخواه تنظیم کرد. در نهایت، تفاوت اصلی و اصلی بین اینورترها و درایوهای صنعتی این است که اینورترها فقط ژنراتور را از DC به AC تبدیل می کنند، در حالی که درایوهای صنعتی با استفاده از تنظیمات معکوس و جریان مشابه، سرعت موتور تجهیزات صنعتی و موتورهای الکتریکی را کنترل می کنند.

یکسو کننده، دقیقا برعکس اینورتر، جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می کند. در برخی از دستگاه ها استفاده همزمان از اینورتر و یکسو کننده رایج است، به طوری که یکسو کننده ابتدا جریان متناوب را به جریان مستقیم و سپس مبدل این جریان را به جریان متناوب تبدیل می کند.

برق تک فاز و سه فاز

در برق تکفاز از ژنراتور وصل می شویم و در نتیجه یک موج تصویری با فاصله زیاد و در برق سه فاز سه موج تصویری با فاصله کوچک داریم. پله ها در واقع یک منحنی 120 درجه نسبت به منحنی کناری هستند. ورودی های اینورتر به دو فاز تک فاز و سه فاز تقسیم می شوند اما تمامی اینورترها دارای خروجی سه فاز هستند. موتور اینورتر سه فاز برای موتورهای بالاتر از 3 اسب بخار با توان 745.6 وات بر اسب بخار استفاده می شود.

در نتیجه اینورترها در انواع تک فاز و سه فاز موجود هستند و به اینورترهای تکفاز سه فاز و اینورترهای سه فاز سه فاز نیز می گویند. واردات خط تولید

قطعات موتور

اجزای اصلی یک اینورتر عبارتند از:

کنترل

مدار اصلی

منبع تغذیه

بخش خود مدیریتی به سه بخش تقسیم می شود. یک پنل کنترل (محلی برای پردازش سیگنال ها به درایو، مغز سیستم)، یک پنل رابط (عملکردهای کنترلی مانند اتصال سنسورها به درایو، افزایش و کاهش سرعت موتور) و دکمه ها (که باعث می شود تنظیمات).

مدار اصلی حیاتی ترین بخش اینورتر است، جایی که تبدیل برق در آن صورت می گیرد و تمام کلیدهای igbt و لینک dc در آن قرار دارند.

برای اتصال نور AC و DC به چهار سوئیچ نیاز است که می تواند IGBT، DIODE یا MOSFET باشد.

برای تبدیل DC به AC در یک موتور 3 فاز، از یک IGBT برای چرخاندن سوئیچ ها (روشن/خاموش) استفاده می کنیم که جفت و 2 در 2 هستند تا جریان جریان داشته باشد و موتور جریان AC را تجربه کند.

اگر به IGBT دقت کنیم، خواهیم دید که در هر سیکل، IGBT چندین بار روشن و خاموش می شود که به آن مدولاسیون پالس می گویند. کنترلر به ما می گوید که IGBT در طول هر بخش چه مدت روشن است.

پالس ها در نمودار به عنوان بخش نشان داده شده اند، در حالی که IGBT ها متصل هستند، دارای بخش های متعدد هستند. نسبت توان بین دو جزء متوالی با یک خط نشان داده می شود. وقتی همه این خطوط به هم وصل می شوند، یک موج مربعی داریم که تقریبی از یک موج سینوسی است.

کنترلر می تواند مدت زمان اتصال IGBT را تنظیم کند، می تواند فرکانس و طول موج را کاهش و افزایش دهد تا سرعت چرخش و جهت موتور را کنترل کند.

اینورتر موتور چگونه کار می کند؟

برق AC را نمی توان ذخیره کرد، بنابراین به DC تبدیل می شود و در باتری ذخیره می شود. زمانی که برق متناوب مورد نیاز است، از برق DC ذخیره شده استفاده می کنیم و آن را از طریق یک اینورتر به برق AC تبدیل می کنیم. واحد سرعت چرخش موتور دور بر دقیقه است و اگر فرکانس و ولتاژ افزایش یابد سرعت چرخش موتور نیز افزایش می یابد. اینورترها بین منبع تغذیه و موتور قرار می گیرند و دور موتور توسط اینورترها تنظیم و تنظیم می شود. اینورترها اغلب برای تامین جریان متناوب از منابع جریان مستقیم مانند باتری ها استفاده می شوند. نسبت ولتاژ به فرکانس باید ثابت بماند، در غیر این صورت موتور دچار اختلال می شود.

خروجی اینورتر موتور الکتریکی به صورت موج مربعی PWM می باشد. از تکنیک PWM برای تبدیل موج مربعی به موج سینوسی استفاده می شود. موج مربعی تقریبی از یک موج سینوسی است، به همین دلیل است که وقتی یک فن الکتریکی یا دستگاه دیگری با موج مربعی کار می کند، نویز شنیده می شود.

وظیفه اینورتر دریافت ولتاژ سینوسی با فرکانس HZ50 از شبکه و تبدیل آن به موج سینوسی با فرکانس دلخواه در خروجی است. اما چگونه اینورتر این تبدیل فرکانس را ممکن می کند؟ این فرآیند به سه ماژول اصلی نیاز دارد: یکسو کننده پل در ورودی، مدار میانی DC در وسط، و ماژول اینورتر IGBT در خروجی.