اینورتر و درایو

به کرات دیده‌ می‌شود که اینورتر را با درایو یکی‌ می‌دانند در حالی که به هیج وجه به این شکل نیست و این دو دستگاه کاملا مجزا‌ می‌باشند، در شکل زیر یک نوع درایو و اینورتر به ترتیب از سمت چپ نشان داده شده است. اینورتر‌ می‌تواند قسمتی از یک درایو را تشکیل دهد و به ندرت از یک اینورتر جهت درایو یا راه انداز موتور الکتریکی استفاده‌ می‌شود. از آنجایی که مهمترین ویژگی درایو (Variable Frequency Drive)  که تولید فرکانس متغیر است توسط اینورتر صورت‌ می‌پذیرد، به همین دلیل در بازار فروش به آن اینورتر VFD نیز اطلاق‌ می‌شود ولی متاسفانه برخی از افراد بازار به دلیل نداشتن دانش کافی این دو را یکی‌ می‌دانند. علت آن این است که قبل از اینکه کنترل دور موتور AC وجود داشته باشد، همه پروژه های کنترل دور با موتور DC انجام میشد و تنها وسیله کنترل دور موتور، درایو بوده و با توجه به اینکه اینورتر نیز عمل کنترل دور موتور را انجام میدهد، به همین علت در بازار به غلط به اینورتر، درایو نیز گفته میشود. درایو مخصوص کنترل دور موتور DC است و اینورتر مخصوص کنترل دور موتور AC است. درایو ماهیت برق را تغییر نمیدهد و فقط با ولتاژ و جریان بازی میکند اما اینوتر علاوه بر بازی با ولتاژ و جریان، ماهیت برق را از طریق کنترل فرکانس تغییر میدهد. برای مشاهده مشخصات انواع محصولات درایو تکفاز یا سه فاز می توانید به فروشگاه آمپر 24 مراجعه کنید.
 

​

در دستگاهای هوشمند امروزی نظیر مطبوع سازهای هوا (Air conditioner) راه اندازهای موتور الکتریکی یا همان Drive”ها بسیار توانمند شده‌اند و به گونه‌ای عمل‌ می‌کنند که مصرف برق در کولرهای گازی (مطبوع سازها، این دستگاه‌ها باد گرم نیز تولید‌ می‌کنند) به شکل چشمگیری کاهش یافته است، اگر نگاهی دقیق به درایو یک مطبوع ساز بیاندازیم متوجه خواهیم شد که علاوه بر اینورتر درون آن یک کانورتر (Converter) نیز قرار دارد. اینورتر به دستگاهی گفته می شود که جریان مستقیم را به جریان مستقیم با فرکانس مشخص تبدیل‌ می‌کند و کانورتر بالعکس.
تمام کاری که این دستگاه‌ها‌ می‌کنند بهینه سازی جریان اولیه موتور‌ می‌باشد، همه‌ی ما‌ می‌دانیم که موتورهای الکتریکی در هنگام استارت جریانی تقریبا 8 برابر مقدار نامی خود را از منبع‌ می‌کشند و همین عامل سبب افزایش هزینه برق این دستگاه‌ها‌ می‌شود. در خوزستان اگر از افراد قدیمی بپرسید‌ می‌گویند کولرهای قدیمی (پنجره‌ای) را ما اصلا خاموش نمی کنیم چون هزینه برقش بیشتر‌ می‌شود، این درحالیست که هنوز دلیل علمی آن (بالا بودن جریان و توان راه اندازی موتور) را نمی دانند. از درایوهای کاربردی و برندهای معتبر در ایران می توان به برندهای ال اس و آیمستر اشاره کرد که جهت مشاهده قیمت درایو ال اس و خرید درایو صنعتی به آدرس https://amper24.com مراجعه کنید.

درایو چگونه کار می‌کند؟

درایوهای فرکانس متغیر (VFDs) بصورت دقیق سرعت موتورهای القایی AC یا سنکرون را کنترل می کنند. با درایوها، کنترل سرعت با گشتاور کامل از سرعت صفر تا حداکثر سرعت نامی موتور امکان پذیر است و در صورت نیاز، در سرعت های بالاتر از سرعت نامی با کاهش گشتاور انجام می شود. درایو فرکانس متغیر فرکانس ولتاژ خروجی را تغییر می دهد، در ابتدا جریان AC ورودی را با یکسو کردن به جریان DC تبدیل می کند و سپس با استفاده از مدولاسیون پهنای پالس ولتاژ،  یک شکل موج خروجی ولتاژ و جریان AC می سازد. به هر حال این فرآیند تبدیل فرکانس باعث 2% تا 3% تلفات بصورت حرارت در درایو فرکانس متغیر می شود. حرارتی که باید دفع گردد. این فرآیند باعث سوزنهای (spikes) اضافه ولتاژ و ایجاد اعوجاج هارمونیکی می شود. درایو برای شبیه سازی موج سینوسی، از یک سری پالسهای ولتاژی استفاده می کند که طول مختلفی دارند. بطور ایده آل، پالس ها به گونه ای زمان بندی شده اند که متوسط مجموع آنها یک موج سینوسی کامل را بدهد.
 درایو نوعی کنترل کننده موتور است که با تغییر دادن فرکانس و ولتاژ اعمال شده به الکتروموتور آن را به گردش در می آورد. به عبارت دیگر، فرکانس بیشتر باعث گردش سریعتر موتور و افزایش RPM می شود. اگر یک کاربرد نیاز ندارد که موتور در سرعت کامل نامی خود کار کند ، VFD را می توان جهت کاهش فرکانس و ولتاژ، برای تطبیق با نیازمندی های بار موتور الکتریکی مورد استفاده قرار داد. اگر کاربری سرعت مورد نیازش تغییر کند، VFD به آسانی با افزایش یا کاهش سرعت موتور می تواند موتور را با این نیاز تطبیق دهد.
کاربرد اینورترها و درایوها
- تنظیم سرعت موتور (کنترل دور)
- تغیبر جهت چرخش موتور بدون نیاز به کنتاکتور
- روشن و خاموش کردن موتور بدون نیاز به قطع و وصل منبع اصلی
- کاهش ضربه‌های مکانیکی و در نتیجه افزایش عمر قسمت مکانیکی
- جلوگیری از آسیب‌دیدن موتور در برابر افزایش ولتاژ
- حذف اضافه‌جریان (Overcurrent) راه‌اندازی موتور
انتخاب درایو با توجه به کاربرد آن در صنایع و مصارف مختلف، متفاوت می باشد. عواملی که در انتخاب اینورترها یا درایوها  موثرند به ترتیب : کاربردهای سنگین – کاربردهای نیمه سنگین – کاربردهای سبک هستند و از مواردی که نوع مصرف آنها 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 درایو یا اینورتر با همان کاربرد مورد نظر است. شرایط محیطی مثل دما ، رطوبت و ارتفاع به همراه ولتاژ اصلی اینکه تکفاز باشد یا سه فاز و ولتاژ موتور 220 ولت است یا 380 ولت، از دیگر عوامل تاثیر گذار در انتخاب یک درایو هستند به همین دلیل درایوها می‌توانند تک فاز یا سه فاز باشند.

​

اینورتر به صورت هوشمند میزان بار وارده به موتور را تشخیص داده و متناسب با همان بار، به موتور جریان می دهد و این جریان در بسیاری از مواقع از جریان نامی موتور کمتر است. به دلیل آنکه موتور یک بار راکتیو روی شبکه دارد چنانچه از درایو برای راه اندازی و کنترل موتور استفاده گردد، چون درایو دارای یک بانک خازنی می باشد این بار راکتیو را جبران می نماید و تنها بار اکتیو را از شبکه برق مصرف می نماید، بنابراین جریان مصرفی بسیار کاهش می یابد.

در بسیاری از کاربردها برای راه اندازی موتور، انرژی زیادی لازم است چنانچه از اینورتر استفاده شود، اینورتر به صورت کاملا اتوماتیک این جریان را در حین راه اندازی به مقدار لازم افزایش و در حین کار به مقدار لازم کاهش می دهد، بنابراین به طور کلی هزینه برق مصرفی کاهش چشم گیری خواهد داشت. علت این امر آن است که در هنگام راه اندازی، موتور جریان بسیار بالایی از شبکه می کشد و موجب کاهش ولتاژ شبکه و ایجاد صدماتی به تاسیسات برق رسانی و سایر دستگاه ها می گردد، این جریان به ۶ برابر جریان نامی موتور می رسد که بسیار نامطلوب می باشد، چنانچه از اینورتر استفاده شود این اضافه جریان بسیار اندک خواهد شد. به عنوان مثال اگر یک موتور با جریان نامی ۱۰ آمپر کار کند، در هنگام راه اندازی این جریان به ۶۰ آمپر می رسد و در صورت استفاده از اینورتر این جریان حداکثر به ۱۲ آمپر می رسد، کاهش جریان موتور به صورت اتوماتیک در هنگامی که بار موتور کم می شود. این قابلیت به غیر از کاهش هزینه برق مصرفی موجب افزایش طول عمر مفید موتور خواهد شد.

امکان استفاده از برق تکفاز ۲۲۰ ولت به جای سه فاز ۳۸۰ ولت برای راه اندازی موتور سه فاز حداکثر با توان 2.2 کیلووات به این معنا که می توان با برق خانگی یک موتور سه فاز را کاملا به صورت عادی راه اندازی نمود.

ساختار اینورتر

همانطور که در تصویر مشاهده می کنید، اینورتر ها دارای سه جز اصلی می باشند.

1- قسمت یک سو ساز برق شهر: تبدیل برق شهر AC به ولتاژ DC  (مبدل AC TO DC)

2- صافی خازنی: کاهش ریپل برق ورودی

3- قسمت سویچینگ قدرت (IGBT): برای تولید پالس PWM سرعت بالا (مبدل DC TO AC)

مهم ترین قطعه در اینورتر ها IGBT ها هستند. کلمه IGBT مخفف عبارت Insulated-gate Bipolar Transistor می باشد. IGBT ، همان ترانزیستور های دو قطبی گیت عایق هستند و جز دسته نیمه هادی ها به شمار می آیند که سرعت سوییچ فوق العاده بالایی دارند و در کاربرد های کلید زنی سرعت بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

در اینورتر از IGBT ها برای تولید فرکانس های مختلف استفاده می کنیم مطابق شکل زیر:

برای مشاهده لیست قیمت اینورترهای آیمستر و ال اس بر روی لینک کلیک کنید.

مزایای استفاده از اینورتر نسبت به روش راه اندازی مستقیم

1- کاهش انرژی مصرفی و لذا کاهش هزینه برق، کاهش جریان راه اندازی و در نتیجه طولانی شدن عمر موتور، امکان تغییر سرعت موتور، امکان تغییر جهت حرکت موتور، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امکان کار موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی متغیر است، امکان کنترل از راه دور، ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور، برنامه ریزی کردن حرکت.

2- کاهش اختلالات در شبکه برق

3- کاهش ضربه های مکانیکی

4- طولانی شدن عمر مفید موتور

5- امکان افزایش سرعت موتور تا 20 درصد سرعت نامی

6- امکان کنترل سرعت و گشتاور موتور به صورت دقیق و کامل

7- امکان تغییر جهت حرکت موتور

8- امکان تغییر زمان صعود و نزول ACC & DCC از 0.1 تا 6000 ثانیه

9- امکان کنترل نحوه استوپ شدن موتور

10- امکان داشتن اضافه بار (در حد توان موتور)

11- راه اندازی موتور سه فاز تا 11 کیلوات توسط برق تک فاز

12- راه اندازی نرم موتور بدون هیچگونه ضربه به قسمتهای مکانیکی مثل کوپلینگها، گیربکسها، تسمه ها، زنجیرها و غیره و در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور و سایر قسمتهای مکانیکی را به دنبال خواهد داشت.

13- حفاظت موتور در برابر اضافه بار؛ در این حالت چنانچه بار موتور از مقدار معمول مجاز بیشتر شود، اینورتر موتور را خاموش می نماید و به کاربر پیام اضافه بار نشان می دهد.

14- جلوگیری از گرم کردن و در نهایت سوختن موتور در کابرد هایی که موتور به طور مداوم چپگرد و راستگرد و یا خاموش می شود.

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. بنابراین استفاده از اینورتر بهترین روش برای راه اندازی و کنترل دور موتور های سه فاز است.

شما می توانید برای مشاهده و خرید انواع اینورتر یا درایو به سایت فروشگاه آمپر 24 مراجعه کنید.

اینورتر یا درایو صنعتی قابلیت راه اندازی الکتروموتورهای سه فاز با برق تک فاز را دارا می باشند، که از  جمله مهمترین مزیت های اینورتر یا درایو های صنعتی می باشد. اینورتر و درایوهای تک فاز به سه فاز مناسب کارگاه ها و مکان هایی هستند که بنا به دلایلی دسترسی به برق سه فاز را ندارند.

مزایای درایو تک فاز به سه فاز

1- قابلیت راه اندازی موتور سه فاز تا 11 کیلو وات

2- قابلیت چپ گرد و راست گرد کردن الکترو موتور

3- کاهش ضربه های مکانیکی هنگام استارت اولیه

4- جلوگیری از جریان کشی اولیه الکتروموتور

5- کاهش صدا و نویز خروجی الکتروموتور (این مزیت مناسب مصرف کنندگان پمپ های خانگی می باشد که همواره از صدای الکتروپمپ ها شکایت دارند).

بیشترین استفاده درایوهای تک فاز به سه فاز برای کاربری پمپ های خانگی هست زیرا اکثر منازل به برق سه فاز دسترسی ندارند، به این دلیل بهترین گزینه برای کنترل دور الکتروپمپ و نصب سنسورها جهت سطح سنجی میزان آب رسیده به طبقات مختلف استفاده از درایو تک فاز به سه فاز می باشد. برای خرید انواع درایو تک فاز به سه فاز به فروشگاه اینترنتی آمپر 24 مراجعه کنید.

در زمان خرید اینورتر تک فاز به سه فاز به چه نکاتی باید توجه نمود؟

قبل از همه چیز باید به این نکته توجه کرد که درایو های تکفاز به سه فاز، شامل یک ورودی 220 ولت می باشند و دارای سه خروجی 220 ولت می باشند که به اشتباه در بازار گفته می شود دارای خروجی 380 ولت هستند که باعث اشتباه بسیاری از خریداران می گردد. حتما باید سربندی الکتروموتور روی حالت 220 ولت مثلث قرار بگیرد و اینکه الکتروموتور این قابلیت را داشته باشد. پلاک الکتروموتور ی که اینورتر می خواهد روی آن نصب شود حتما باید خوانده شود و مورد بررسی قرار بگیرد. برق مجموعه ایی که اینورتر تکفاز به سه فاز می خواهد درآن قرار بگیرد از جهت بررسی آمپر جریان حتما بازدید شود.

بررسی مشخصات اینورتر تک فاز به سه فاز

همانطور که در تصویر پلاک مشخص است، ورودی این اینورتر به صورت سه فاز 220 ولت و خروجی آن هم سه فاز 220 ولت است. استاندارد سه فاز 220 ولت در کشورهای اروپایی و یک سری کشورهای آسیایی وجود دارد، یعنی اختلاف پتانسیل خطی بین فاز ها 220 ولت است. اما این استاندارد در ایران وجود ندارد و بین فاز و نول در شبکه برق ایران 220 ولت  اختلاف پتانسیل داریم. اختلاف پتانسیل سه فاز ایران 380 ولت است. بنابراین زمانی که روی پلاک اینورتر یا دستگاهی ذکر شده سه فاز 220 ولت، در ایران باید با برق تک فاز راه اندازی شود. در اینورتر های تک فاز به سه فاز برای راه اندازی دستگاه با برق تک فاز کافیست به پایه های R&S یا S&T یا R&T فاز و نول را متصل کنیم.

پایه های R,S,T: برق ورودی

پایه های U,V,W: اتصال به موتور

پایه های B1, B2, VDC+- : اتصال مقاومت و خط DC اینورتر

از اینورتر تک به سه برای راه اندازی موتور های آسنکرون سه فاز با پلاک 380/220 استفاده می کنیم.

توجه داشته باشید که برای راه اندازی موتور 380/220 با اینورتر تک به سه، سربندی موتور باید در حالت مثلث قرار گیرد. در غیر این صورت موتور به درستی و با نیرو کامل راه اندازی نمی شود.

اما برای راه اندازی این گونه موتور ها با برق مستقیم سربندی باید روی حالت ستاره قرار گیرد. در غیر این صورت موتور آسیب جدی می بیند.

بررسی مشخصات اینورتر سه فاز به سه فاز

از اینورتر سه فاز به سه فاز برای راه اندازی موتور های آسنکرون سه فاز با پلاک 660/380 استفاده می کنیم. توجه داشته باشید که برای راه اندازی موتور 660/380 با اینورتر، برای اینکه موتور با ماکزیمم توان خود کار کند باید سربندی موتور باید در حالت مثلث قرار گیرد. ولی اگر سربندی را روی حالت ستاره ببندید هم آسیبی به موتور وارد نمی شود بلکه موتور با یک سوم قدرت قبلی کار می کند. نکته بالا برای راه اندازی این گونه موتور ها با برق مستقیم هم صدق می کند.

توجه داشته باشید که موتور با پلاک 660/380 را به هیچ وجه نمی توان با اینورتر تک فاز به سه فاز راه اندازی کرد.

نحوه انتخاب اینورتر یا درایو صنعتی

در هنگام خرید درایو صنعتی یا اینورتر صنعتی باید نکاتی توجه کرد که در زیر به بررسی آنها می پردازیم:

1- نوع کاربری سبک یا سنگین بودن اینورتر بنا به نوع عملکرد الکتروموتور

2- دقت در کیلووات و جریان مورد نیاز الکتروموتور برای انتخاب اینورتر مورد نیاز

3- بررسی برق ورودی به اینورتر از جهت انتخاب سه فاز یا تک فاز بودن اینورتر

4- نوع کاربری الکتروموتور (پمپ، فن، بالابر و غیره)

5- دمای محیطی

6- هرچه دمای محیطی که اینورتر یا درایو در آن قرار دارد افزایش یابد توان اینورتر کاهش می یابد.

7- ارتفاع از سطح دریا

8- هرچه سطح ارتفاع محیطی که اینورتر  در آن قرار می گیرد بالا برود توان اینورتر کاهش می یابد.

9- جریان الکتروموتور

به طور کلی در انتخاب درایو یا اینورتر، معمولا درایو را یک توان بالاتر از توان الکتروموتور انتخاب می کنند که کسری ها و افت توان ناشی از عوامل بالا را جبران کنند ولی باز هم می توان با یک انتخاب مناسب در مدل و سایز اینورتر یا درایو کنترل دور، اقتصادی ترین و فنی ترین انتخاب را داشت. فروشگاه آمپر 24، جهت مشاوره برای خرید اینورتر مناسب در خدمت صنعتگران عزیز می باشد.

 برای مشاهده قیمت اینورترهای ال اس و ایمستر در اینجا کلیک کنید.