اینورتر چیست ؟|آشنایی با اینورتر و کاربرد آن

اینورتر چیست ؟

اینورتر چیست ؟ : David Prince احتمالا نخستین کسی است که واژه علمی “اینورتر” را مطرح کرد، البته در این میان ممکن است کسان دیگری نیز باشند که از آنها اطلاعاتی در دست نیست، با این حال David Prince در سال 1925 (1304 ه.ش) یک مقاله با عنوان “The Inverter” در GE Review چاپ کرده است که‌ می‌تواند مرجع مناسبی برای ادعای ما باشد.

نخستین اینورتر در واقع یک موتور ژنراتور بود که در طول جنگ جهانی دوم از آن استفاده‌ می‌شده است، شرکت Redi-line مسئول تولید این مدل از اینورترها بود که خوشبختانه این شرکت همچنان نیز‌ در این حوزه در حال فعالیت می‌باشد. یکی از موارد عجیب در این دستگاه که به آن “پرنده آبی” گفته‌ می‌شد نیاز به جریان استارت در حدود 30 آمپر‌ می‌بود!

اینورتر می تواند توان DC را از منابعی مانند؛ باتری ها، سلول های سوختی، پنل های خورشیدی و … دریافت کرده و آن را به توان AC با فرکانس مدنظر کاربر تبدیل نماید. با استفاده از اینورتر امکان تنظیم همزمان دامنه و فرکانس ولتاژ فراهم هست.

اینورتر چیست ؟

انواع اینورتر

شاهد سه نوع کلی اینورتر می باشیم که در ادامه آورده شده اند؛

  • اینورتر منبع ولتاژ – VSI (Voltage Source Inverter)
  • اینورتر منبع جریان – CSI (Current Source Inverter)
  • اینورتر منبع امپدانسی – ZSI (Z-Source Inverter)

کاربرد اینورتر چیست ؟

کاربرد اصلی اینورتر (Inverter) تبدیل ولتاژ DC به AC می باشد از سایر کاربردهای Inverter می توان به؛ UPS، کوره های القایی، جبران کننده های توان راکتیو، کاهش انرژی مصرفی، استفاده به عنوان راه انداز موتور الکتریکی، امكان تغییر سرعت موتور، امكان تغییر جهت حركت موتور بدون نیاز به کنتاکتور، ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور و … اشاره کرد.

مزایای اینورتر

بزرگترین مزیت اینورتر را صرفه جویی در توان می توان نامید، با استفاده از اینورتر می توانیم مانع کشیدن جریان راه اندازی که اغلب 8 برابر حالت نامی در موتور های الکتریکی می باشد، شویم.

هر دستگاهی در نوع خود معایبی نیز به همراه دارد و اینورتر نیز از این قاعده مستثنا نیست.

در کیفیت سنجی Inverter سه پارامتر بیشتر از سایر موارد مورد توجه هستند، این موارد عبارتند از؛

  • هارمونیک‌های تولیدی (THD)
  • ضریب توان
  • مرتبه اولین هارمونیک

در دنیای برق، بدست آوردن هرچیزی معمولا مساوی است با از دست دادن چیز دیگری، و شما در این بین تنها یک مصالحه (Trade Off) را انتخاب‌ می‌کنید، به عنوان مثال اگر شما در یک اینورتر خواستار افزایش دامنه برق AC خروجی باشید .

درنتیجه هارمونیک‌های اینورتر افزایش خواهند یافت که درنهایت سبب خراب شدن موج سینوسی تولید شده‌ می‌گردد، این مسئله (THD) اگر بیش از اندازه مجاز باشد‌ می‌تواند به دستگاه‌های تغذیه شده با خروجی اینورتر طراحی شده توسط ما، صدمه وارد سازد.

عملکرد اینورتر چیست ؟

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.

معایب اینورتر چیست ؟

تزریق هارمونیک به شبکه و افزایش THD و کاهش ضریب توان از مهمترین معایب اینورتر می باشد.

اینورتر یا درایور

اینورتر برق DC را به برق AC با فرکانس مشخص تبدیل‌ می‌کند و کانورتر برق AC را به برق DC تبدیل‌ می‌کند.اینورتر را با درایو یکی‌ می‌دانند در حالی که به هیج وجه به این شکل نیست و این دو دستگاه کاملا مجزا‌ می‌باشند.

اینورتر‌ می‌تواند قسمتی از یک درایو را تشکیل دهد و در حالات بسیار محدودی از یک اینورتر جهت درایو یا راه انداز موتور الکتریکی استفاده‌ می‌شود ولی متاسفانه برخی از افراد بازار به دلیل نداشتن دانش کافی این دو را یکی‌ می‌دانند.

دستگاهای هوشمند امروزی نظیر مطبوع سازهای هوا 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 نیز قرار دارد.

سطوح در اینورتر

یکی از مواردی که در اینورتر‌ها و به صورت کلی مبدل‌ها تعریف‌ می‌گردد، سطوح مبدل‌ می‌باشد، دقت داشته باشید که هرچه تعداد سطوح یک مبدل افزایش یابد هارمونیک آن کاهش یافته و شکل موج خروجی بیشتر به سمت سینوسی میل خواهد کرد.

بااین حال با افزوده شدن هر سطح جدید، تعداد سوئیچ‌های به کار رفته افزایش خواهد یافت که نتیجه آن افزایش قیمت نهایی و البته تلفات بیشتر‌ می‌باشد.

در حال حاضر اینورتر های 5 سطحی به دلیل سادگی بیشتر نسبت به سایر اینورترها بیشتر تجاری سازی شده اند، دقت داشته باشید که افزایش سطوح باعث پیچیده تر شدن فرآیند کلید زنی نیز خواهد شد و این مسئله در اینورترهای سبک SVM کار تحلیل را بسیار دشوار خواهد نمود.

بالاترین سطحی که در اینورتر استفاده شده است، یک اینورتر 31 سطحی با تعداد سوئیچ‌های بهینه بوده[12] و ساده ترین نوع اینورتر چند سطحی نیز NPC‌ می‌باشد.

اینورتر چگونه کار می کند

هنگامی که ولتاژ فاز A ولتاژ، مشابه با فشار در سیستم های لوله کشی است مثبت تر از ولتاژ فازهای B یا C است آنگاه دیود آن باز شده و جریان برقرار می شود. هنگامیکه فاز B مثبت تر از فاز A شود سپس دیود فاز B باز خواهد شد و فاز A بسته می شود.

این موضوع برای دیودهایی که در بخش منفی باس قرار دارند نیز برقرار و صادق است.در اینصورت، ما با خاموش و روشن شدن هر دیود ۶ پالس جریان را داریم. این روش VFD شش پالس نامیده می شود، که ترکیب استاندارد برای اینورتر جریان است.

ما می توانیم با اضافه کردن یک خازن بر روی باس DC از ریپل AC خلاص شویم. یک خازن مانند یک مخزن یا انباره در سیستم لوله کشی عمل می کند. این خازن ریپل AC را جذب کرده و یک ولتاژ صاف تحویل می دهد. ریپل AC بر روی باس DC نوعا کمتر از ۳ ولت است. بنابراین، ولتاژ روی باس DC تقریبا ۶۵۰VDC می شود.

ولتاژ حقیقی بستگی به عواملی مانند سطح ولتاژ خط AC تغذیه کننده اینورتر ، سطح عدم تعادل ولتاژ روی سیستم قدرت، بار موتور، امپدانس سیستم قدرت، و هر راکتور یا فیلتر هارمونیکی که بر روی اینورتر قرار گرفته انددارد.

مبدل پل دیود که ولتاژ AC را به DC تبدیل می کند. بعضی اوقات تنها با عنوان کانورتر شناخته می شود. مبدلی که ولتاژ DC را به ولتاژ AC بر می گرداند نیز یک کانورتر است، اما برای تمایز دادن از مبدل دیودی، با عنوان اینورتر شناخته می شود. در صنایع متداول شده است که هر مبدلی که DC را به AC تبدیل می کند به عنوان اینورتر شناخته می شود.

مقاله اینورتر چیست را مطالعه کنید و در صورت داشتن هرگونه سوال، پرسش خود را کامنت کنید.کارشناسان صنعت سازان نوین در اسرع وقت پاسخگو شما خواهند بود.

صنعت سازان نوین ارائه دهنده انواع لوازم برق صنعتی از جمله : اشنایدر ، کلید اتوماتیک اشنایدر ، تایمر تبن و … می باشد .

دیدگاه‌ها 0

*
*