اینورتر

اینوِرتِر یا مبدل جریان مستقیم به متناوب (به انگلیسی: Inverter) به دستگاهی گفته می‌شود که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می‌کند.[1] فرکانس، ولتاژ و توان تولیدی اینورتر می‌توانند به مقادیر دلخواه تنظیم شوند.

یک اینورتر که در کنار پنل‌های خورشیدی کار گذاشته شده‌است.
نمایی از پنل‌های خورشیدی همراه با اینورترهای آنها.

به نوعی از کنترل‌کننده‌های دور (سرعت) و راه‌انداز موتور که با تغییر هم‌زمان فرکانس و ولتاژ اعمالشده به الکتروموتور، کار می‌کنند نیز اینورتر، یا VFD گفته می‌شود (Variable Frequency Drive). در این تغییر، نسبت ولتاژ به فرکانس باید ثابت بماند؛ اگر نه، کار موتور دچار اختلال می‌شود.

یک نمونه اینورتر متصل به شبکه

. در ساده‌ترین حالت، خروجی اینورترها یک موج مربعی است که می‌توان با استفاده از فیلتر آن را به موج سینوسی تبدیل کرد. در حالت پیشرفته و بهینه‌تر، خروجی اینورتر به‌صورت شکل موج PWM است. اینورترها می‌توانند تک‌فاز یا سه‌فاز باشند. در واقع، کار این مبدل‌ها برعکس کار یکسوکننده‌ها است.

اینورترها قطعات متحرک ندارند و در گسترده‌ای از کاربردها استفاده می‌شوند. مثلاً از اینورترها برای تأمین جریان AC از منابع DC مانند پانل‌های خورشیدی یا باتری استفاده می‌شود. بدون اینورترها، پیاده‌سازی خودروهای برقی (Electric Cars) امروزی ناممکن می‌بود.

دلیل نام‌گذاری اینورتر (معکوس‌گر)، این است که آن برق DC را به AC تبدیل می‌کند. 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 مثلاً برای یک موتور با توان ۲۰ اسب بخار باید از اینورتر ۲۰ اسب بخار استفاده کرد.

اینورترها به دو دسته تک‌فاز و سه‌فاز تقسیم می‌شوند. برای اینورترهای با توان بالای ۳ اسب بخار فقط از ورودی سه‌فاز استفاده می‌گردد.

برخی از اینورترهای با توان کم دارای هشداری مبنی بر عدم استفاده از آن‌ها برای روشن کردن لامپهای فلورسنت معمولی هستند. دلیل این هشدار این است که خازن تصحیح توان لامپ به صورت موازی با لامپ وصل شده‌است. با برداشتن خازن مشکل رفع خواهد شد.

کاهش انرژی مصرفی و کاهش هزینه برق، کاهش جریان راه‌اندازی و افزایش عمر موتور، تغییر سرعت موتور، تغییر جهت چرخش موتور، حفاظت در برابر اضافه‌بار، کار موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی متغیر است، کنترل از راه دور، راه‌اندازی موتور در سرعت بیشتر از سرعت نامی و برنامه‌ریزی کردن حرکت، از برتری‌های استفاده از اینورتر هستند. اینورتر می‌تواند میزان بار موتور را تشخیص داده و متناسب با آن، به موتور جریان بدهد که این جریان، اغلب، از جریان نامی موتور کمتر است.

نسبت ولتاژ به فرکانس

یکی از نیازهای اصلی موتورهای جریان متناوب (AC) این است که نسبت ولتاژ به فرکانس در آن‌ها باید، در محدوده کاری موتور، ثابت بماند. برای همین، راه‌انداز فرکانس متغیر (Variable Frequency Drive, VFD) به کار می‌رود. البته سرعت موتور AC نباید از سرعت نامی آن فراتر رود، چرا که به ضعیف‌شدن میدان، کاهش گشتاور و رفتار غیر خطی یا ناگهانی موتور می‌انجامد.

ویژگی و کاربردها
  1. تنظیم سرعت موتور (کنترل دور)
  2. تغیبر جهت چرخش موتور بدون نیاز به کنتاکتور
  3. روشن و خاموش کردن موتور بدون نیاز به قطع و وصل منبع اصلی
  4. کاهش ضربه‌های مکانیکی و در نتیجه افزایش عمر قسمت مکانیکی
  5. جلوگیری از آسیب‌دیدن موتور در برابر افزایش ولتاژ
  6. حذف اضافه‌جریانِ (Overcurrent) راه‌اندازی موتور (در اکثر کاربردها)

انتخاب اینورتر با توجه به کاربرد آن در صنایع و مصارف مختلف، متفاوت میباشد. عواملی که در انتخاب اینورتر موثرند به ترتیب : کاربردهای سنگین – کاربردهای نیمه سنگین – کاربردهای سبک هستند. از مواردی که نوع مصرف اینورتر را تعیین میکند گشتاور بار مورد نظر است. بارهایی مانند فن ها دارای گشتاور متغیرند و بارهایی مانند کانوایرهای نوار نقاله دارای گشتاور ثابت هستند. که متناسب با هر کدام اینورتر با همان کاربرد ، مورد نظر است. شرایط محیطی مثل دما ، روطوبت و ارتفاع به همراه ولتاژ اصلی اینکه تکفاز باشد یا سه فاز و ولتاژ موتور اینکه 220 ولت است یا 380 ولت از دیگر عوامل تاثیر گذار در انتخاب یک اینورتر هستند.

جستارهای وابسته

منابع
  1. The Authoritative Dictionary of IEEE Standards Terms, Seventh Edition, IEEE Press, 2000,شابک ‎۰−۷۳۸۱−۲۶۰۱−۲ , page 588
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.