اینورتر چیست و چه کاربردی دارد؟

اینورتر چیست؟ اینورتر یا اینورتر قدرت یک دستگاه یا مدار الکترونیکی قدرت است که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تغییر می دهد تا بتواند در وسایل معمولی مورد استفاده قرار گیرد. در بیش تر موارد، ولتاژ DC ورودی معمولاً کم تر است در حالی که AC خروجی برابر ولتاژ منبع تغذیه 120 ولت، یا 240 ولت بسته به کشور است. اینورتر هیچ قدرتی تولید نمی کند. منبع تغذیه توسط منبع DC تأمین می شود. اینورتر قدرت می تواند کاملاً الکترونیکی باشد یا ممکن است ترکیبی از جلوه های مکانیکی (مانند دستگاه دوار) و مدارهای الکترونیکی باشد.

اینورتر ممکن است به عنوان تجهیزات مستقل برای کاربردهایی مانند انرژی خورشیدی یا به عنوان منبع تغذیه پشتیبان از باتری هایی که به طور جداگانه شارژ می شوند، ساخته شود.

پیکربندی دیگر زمانی است که بخشی از یک مدار بزرگ تر مانند منبع تغذیه یا UPS باشد. در این حالت، DC ورودی اینورتر از AC اصلی اصلاح شده در PSU است، در حالی که از AC تصحیح شده در UPS در صورت وجود برق و از باتری ها در صورت قطع برق است.

اینورتر در اصل یک قطعه تجهیزات جمع و جور و مستطیل شکل است که معمولاً از ترکیبی از باتری هایی که به طور موازی به هم متصل شده اند یا از یک باتری 12 ولت یا 24 ولت تغذیه می کند. به نوبه خود، این باتری ها می توانند توسط ژنراتورهای گاز، موتورهای خودرو، پنل های خورشیدی یا سایر منابع متداول منبع تغذیه شارژ شوند.

اینورتر چه کار می کند؟

اخیراً مردم اغلب در خانه و ادارات از کولر گازی اینورتر و یخچال اینورتر دیدن می کنند. لوازم اینورتر به طور گسترده ای در مراکز خرید و فروشگاه های آنلاین وجود دارد. مشتریان آن ها را خریداری می کنند زیرا شناخته شده است که از نظر مصرف انرژی کارآمد هستند. اما نمایندگان فروش و حتی تبلیغات تجاری نحوه عملکرد اینورتر را توضیح نمی دهند.

اینورترها هم چنین درایوهای AC یا VFD (درایو فرکانس متغیر) نامیده می شوند. آن ها دستگاه های الکترونیکی هستند که می توانند DC (جریان مستقیم) را به AC (جریان متناوب) تبدیل کنند. هم چنین وظیفه کنترل سرعت و گشتاور موتورهای برقی را بر عهده دارد.

موتورهای الکتریکی در اکثر دستگاه هایی که برای انجام کارهایی مانند وسایل الکترونیکی کوچک، وسایل حمل و نقل و لوازم اداری استفاده می کنیم یافت می شوند. این موتورها برای روشن شدن نیاز به برق دارند. تطبیق سرعت موتور با فرایند مورد نیاز برای جلوگیری از هدر رفتن انرژی ضروری است. در کارخانه ها، اتلاف انرژی و مواد می تواند تجارت را در معرض خطر قرار دهد، بنابراین از اینورتر برای کنترل موتورهای الکتریکی، افزایش بهره وری و صرفه جویی در انرژی استفاده می شود.

درایو AC بین منبع تغذیه و موتور الکتریکی کار می کند. قدرت به درایو AC می رود و آن را تنظیم می کند. سپس قدرت تنظیم شده به موتور ارسال می شود.

درایو AC شامل یک واحد یکسو کننده، یک مدار میانی DC و یک مدار تبدیل معکوس است. واحد یکسو کننده داخل درایو AC می تواند یک جهته یا دو طرفه باشد. اولی می تواند با گرفتن انرژی از شبکه الکتریکی، موتور را شتاب داده و کار کند. یکسو کننده دو طرفه می تواند انرژی چرخش مکانیکی را از موتور گرفته و به سیستم الکتریکی ارسال کند. یک مدار DC قدرت الکتریکی را برای واحد تبدیل معکوس ذخیره می کند.

قبل از دریافت قدرت تنظیم شده توسط موتور، در داخل درایو AC فرایندی را طی می کند. توان ورودی به یک واحد یکسو کننده منتقل می شود و ولتاژ AC به ولتاژ DC تبدیل می شود. مدار میانی DC ولتاژ DC را صاف می کند. سپس از طریق مدار تبدیل معکوس جریان می یابد تا ولتاژ DC را دوباره به ولتاژ AC تبدیل کند.

این فرایند به درایو AC اجازه می دهد تا فرکانس و ولتاژ ارائه شده به موتور را بسته به نیاز فرآیند تنظیم کند. سرعت موتور هنگامی افزایش می یابد که ولتاژ خروجی در فرکانس بالاتر باشد. این بدان معناست که می توان سرعت موتور را از طریق رابط اپراتور کنترل کرد.

انواع اینورتر

در اصل دو نوع مبدل قدرت وجود دارد:

• اینورترهای “موج سینوسی واقعی” (هم چنین به عنوان “موج سینوسی خالص” نامیده می شود.)
• اینورترهای “موج سینوسی اصلاح شده” (هم چنین به عنوان “موج مربع اصلاح شده” نیز نامیده می شود.)

اینورترهای موج سینوسی واقعی

برای تکثیر و بهبود کیفیت برق ارائه شده توسط شبکه های اصلی برق یا تاسیسات برق توسعه یافته اند. آن ها به طور خاص برای تغذیه ابزارها و تجهیزات الکترونیکی پر مصرف توصیه می شوند. اینورترهای موج سینوسی واقعی گران تر از اینورترهای موج سینوسی اصلاح شده هستند و گزینه قوی تر و کارآمدتر از این دو است.

مبدل های موج سینوسی اصلاح شده

بسیار ارزان تر هستند و می توانند تعداد کم تر یا منتخبی از لوازم خانگی و لوازم جانبی را اجرا کنند، برای مثال لوازم آشپزخانه، چراغ ها و ابزارهای برقی کوچک. با این حال، این نوع اینورتر ممکن است از ظرفیت لازم برای تأمین تجهیزات و لوازم پر مصرف برخوردار نباشد، به عنوان مثال رایانه ها، اجاق های مایکروویو، تهویه مطبوع، بخاری ها و چاپگرهای لیزری.

اندازه

اندازه اینورترها از 100 وات تا 5000 وات متغیر است. این رتبه بندی نشان دهنده ظرفیتی است که اینورتر می تواند به طور هم زمان و پیوسته یک قطعه تجهیزات یا دستگاه با توان بالا یا ترکیبی از چندین واحد از چنین مواردی را تغذیه کند.

رتبه بندی ها

اینورترها دارای سه رتبه بندی اصلی هستند، و ممکن است هنگام انتخاب، رتبه اینورتر را مطابق با نیاز خاص خود در نظر بگیرید.

رتبه بندی موج

برخی از وسایل مانند یخچال و تلویزیون برای شروع به کار نیاز به افزایش شدید دارند. با این حال، آن ها برای ادامه کار به قدرت کم تری نیاز خواهند داشت. بنابراین، یک اینورتر باید این قابلیت را داشته باشد که حداقل 5 ثانیه سرعت افزایش را حفظ کند.

رتبه بندی پیوسته

این مقدار پیوسته از نیرویی را که می توانید بدون استفاده از گرمای بیش از حد اینورتر و احتمالاً خاموش شدن آن استفاده کنید، توصیف می کند.

رتبه 30 دقیقه

این در جایی مفید است که رتبه ممتد ممکن است بسیار کم تر از سطح مورد نیاز برای تغذیه یک قطعه از تجهیزات یا لوازم پر مصرف باشد. اگر از دستگاه یا تجهیزات فقط گاهی استفاده می شود، ممکن است امتیاز 30 دقیقه کافی باشد.

مزایای اینورتر

• صرفه جویی در انرژی

برنامه های فن و پمپ به طور قابل توجهی از درایوهای AC استفاده می کنند. در مقایسه با دمپرها و کنترل های روشن/خاموش، استفاده از درایوهای AC می تواند با کنترل چرخش موتور مصرف انرژی را 20 تا 50 درصد کاهش دهد. این شبیه به کاهش سرعت ماشین است. به جای استفاده از استراحت، می توان سرعت خودرو را با فشار دادن کمی روی گاز کاهش داد.

• شروع کننده های آرام

درایو AC موتور را با انتقال قدرت در فرکانس پایین شروع می کند. به تدریج فرکانس و سرعت موتور را افزایش می دهد تا سرعت مطلوب برآورده شود. اپراتورها می توانند شتاب را در هر زمان تنظیم کنند، که برای پله برقی و تسمه نقاله ایده آل است تا از رها شدن بارها جلوگیری شود.

• جریان شروع شده کنترل شده

برای راه اندازی موتور هفت تا هشت برابر جریان کامل موتور AC نیاز است. درایو AC جریان شروع را کاهش می دهد، در نتیجه چرخش موتور کم تر می شود و این عمر موتور را افزایش می دهد.

• کاهش اختلالات خطوط برق

راه اندازی موتور AC در طول خط می تواند تخلیه عظیمی در سیستم توزیع برق ایجاد کند و باعث افت ولتاژ شود. هنگامی که یک موتور بزرگ شروع به کار می کند، تجهیزات حساس مانند رایانه ها و سنسورها خراب می شوند. درایو AC این نوسان ولتاژ را با حذف قدرت از موتور به جای قطع شدن، از بین می برد.

• به راحتی جهت چرخش را تغییر می دهد

درایوهای AC می توانند عملکردهای متناوب شروع و توقف را کنترل کنند. فقط یک جریان کوچک نیاز دارد تا جهت چرخش را پس از تغییر فرمان چرخش تغییر دهد. میکسرهای ایستاده می توانند خروجی مناسب را به عنوان جهت چرخش تولید کنند و تعداد دورها را می توان با درایو اینورتر کنترل کرد

• نصب ساده

درایوهای AC از قبل برنامه ریزی شده اند. قدرت کنترل تجهیزات جانبی، خطوط ارتباطی و سیم های موتور در حال حاضر سیم کارخانه است. پیمانکار فقط باید خط را به منبع تغذیه وصل کننده درایو AC متصل کند.

• حد گشتاور قابل تنظیم

درایوهای AC می توانند با کنترل دقیق گشتاور، موتورها را از آسیب محافظت کنند. به عنوان مثال، در یک گرفتگی دستگاه، موتور به چرخش خود ادامه می دهد تا دستگاه اضافه بار باز شود. یک درایو AC می تواند طوری تنظیم شود که میزان گشتاور اعمال شده به موتور را محدود کند تا از حد گشتاور فراتر رود.

• حذف اجزای درایو مکانیکی

یک درایو AC می تواند سرعت کم یا زیاد مورد نیاز بار را بدون وسایل و گیربکس های افزایش یا کاهش سرعت ارائه دهد. این باعث صرفه جویی در هزینه های نگهداری و نیازهای فضای کف می شود.

کاربردهای اینورتر

اینورترها برای کاربردهای مختلفی استفاده می شوند که از آداپتورهای ماشین کوچک گرفته تا برنامه های خانگی یا اداری و سیستم های شبکه بزرگ استفاده می شود.

• منبع تغذیه بدون وقفه
• به عنوان اینورترهای مستقل
• در سیستم های خورشیدی
• به عنوان بلوک اصلی منبع تغذیه حالت سوئیچ

ما را در توییتر دنبال کنید.