درایو چیست و چه کاربردی دارد؟

اینورتر چیست و چه کاربردی دارد؟ اگر بخواهیم اینورتر را تعریف کنیم، باید بگوییم که یک مبدل است که  جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل می‌کند. هر چند این تعریف بسیار ساده است و عملکرد دقیق دستگاه پیچیده‌تر است.

با این حال دستگاه‌های اینورتر به خصوص از نوع سنتی پیشرفت‌های بسیاری داشته‌اند و علاوه بر انجام تبدیل وظایف دیگری را نیز بر عهده گرفته‌اند از جمله کنترل سرعت و حفاظت در برابر اضافه بار از وظایف جدید آنها به شمار می‌آیند. برای انتخاب و به‌کارگیری آن لازم است با اینورتر بیشتر آشنا شوید و اجزا و کاربردهای آن را بهتر بشناسید. پس برای آشنایی بیشتر ما را در این مقاله هیوا نیرو تا انتها همراهی کنید.

اینورتر چیست و چه کاربردی دارد؟

در پاسخ به این سوال چه اینورتر چیست و چه کاربردی دارد؟ باید نگاهی به عملکرد این دستگاه داشته باشیم. همان طور که در ابتدا اشاره کردیم؛ اینورتر (inverter) یک دستگاه الکترونیک قدرت است که برای تبدیل ولتاژ DC به ولتاژ AC استفاده می‌شود. نام اینورتر به فارسی معکوس گر است که در واقع از عملکرد آن برگرفته شده است. اگر چه برق DC در ابزارهای کوچک الکتریکی به کار برده می‌شود، امّا اکثر تجهیزات صنعتی یا خانگی با برق AC کار می‌کنند. از این رو ما به یک روش کارآمد برای تبدیل برق DC به برق AC نیاز داریم.

خروجی به دست آمده از اینورتر در حالت ساده به صورت یک موج مربعی است که به فیلترهای مخصوص این موج به حالت سینوسی تبدیل می‌شود. دستگاه‌های پیشرفته و دقیق خروجی اینورتر را بهینه می‌کنند و شکل موج pwm خواهد بود.

در تعریف اینورتر باید به این مسئله دقت کنید که اینورتر یک دستگاه ساکن است و می‌تواند یک شکل از نیروی الکتریکی را به اشکال دیگر تبدیل کند، امّا نمی‌تواند برق تولید کند؛ بنابراین این دستگاه یک مبدل است، نه یک ژنراتور.

کاربردهای اینورتر متنوع است به‌عنوان‌مثال در سطح خانگی امروزه برای تبدیل برق پنل‌های خورشیدی استفاده می‌شود. در ادامه کاربردهای این دستگاه را بیشتر و دقیق‌تر توضیح خواهیم داد.

نگاهی به تاریخچه اینورتر

حال که به پاسخ سوال «اینورتر چیست و چه کاربردی دارد» پرداختیم، بد نیست نگاهی به تاریخچه آن نیز داشته باشیم. حضور اینورتر در صنایع به اوایل قرن بیستم میلادی باز می‌گردد. در آن زمان موتورهای الکتریکی به طور گسترده‌ای در صنعت مورد استفاده قرار می‌گرفتند، امّا کنترل سرعت آنها دشوار بود.

با آنکه نیکولا تسلا برای اولین بار دستگاهی برای کنترل عملکرد موتورهای صنعتی را اختراع و عنوان کرد، امّا عنوان «اینورتر» اولین بار توسط دیوید پرینس مطرح شد. دیوید پرینس (David Prince) در سال ۱۹۲۵ میلادی مقاله‌ای با عنوان “The Inverter” را به چاپ رساند و عناصر ضروری برای ساخت یک اینورتر را در مقاله خود مطرح کرد.

البته همان‌طور که اشاره کردیم، این دستگاه پیش از چاپ مقاله پرینس نیز در صنعت حضور داشت، امّا نام رسمی و مشخصی برای آن در نظر گرفته نشده بود.

اینورترها در ابتدا دستگاه‌های بسیار بزرگی بودند. در دهه ۱۹۶۰، با ظهور ترانزیستورها، اینورترها کوچک‌تر و کارآمدتر شدند. در دهه ۱۹۷۰، فناوری میکروالکترونیک بیش‌ازپیش پیشرفت کرد و اینورترها به طور قابل‌توجهی ارزان‌تر و قابل دسترس تر شدند.

امروزه می‌توانیم طیف گسترده‌ای از کاربردهای از جمله در صنعت، کشاورزی، حمل‌ونقل و مصارف خانگی را برای این قطعه الکترونیکی مشاهده کنیم.

اینورتر چگونه کار می‌کند؟

مرحله	عملکرد	توضیحات
1. دریافت ولتاژ ورودی DC	اینورتر برق مستقیم (DC) را دریافت می‌کند	ورودی اینورتر می‌تواند از باتری، پنل خورشیدی یا منبع تغذیه صنعتی باشد.
2. پردازش و سوئیچینگ	مدارهای سوئیچینگ ولتاژ را تغییر می‌دهند	ترانزیستورهای قدرت مانند IGBT جریان را به صورت پالس‌های متناوب کنترل می‌کنند.
3. تولید موج خروجی	ایجاد موج سینوسی یا مربعی	اینورترها می‌توانند موج سینوسی خالص، اصلاح‌شده یا مربعی تولید کنند.
4. کنترل فرکانس و ولتاژ	تنظیم سرعت و عملکرد دستگاه‌های متصل	اینورترها امکان تغییر فرکانس خروجی را فراهم می‌کنند که برای کنترل سرعت موتورهای الکتریکی کاربرد دارد.
5. ارائه خروجی AC	ولتاژ AC برای دستگاه‌های مصرفی	اینورتر خروجی استاندارد 220V یا 380V را برای تغذیه دستگاه‌های متصل فراهم می‌کند.

نحوه عملکرد و طرز کار اینورتر را در مقاله مخصوص به آن که در وب‌سایت هیوا نیرو قرار داده شده است، به تفصیل شرح داده‌ایم؛ بااین‌حال در این بخش به طور خلاصه به عملکرد آن اشاره‌ای خواهیم داشت. عملکرد یک اینورتر را می‌توان در چند مرحله کلیدی خلاصه کرد.

ابتدا، ولتاژ ورودی DC توسط عمل سوئیچینگ مدار اینورتر مدوله می‌شود و در نتیجه یک شکل موج AC ضربانی ایجاد می‌شود.

این شکل موج، همان‌طور که در بالا اشاره کردیم به صورت مربعی است و سپس به صورت موج سینوسی اصلاح شده یا موج سینوسی خالص (بسته به نوع اینورتر) تبدیل می‌شود. شکل موج ضربان‌دار سپس از ترانسفورماتور خروجی عبور می‌کند که سطح ولتاژ را مطابق با خروجی AC مورد نظر تغییر می‌دهد. در نهایت، برق AC تبدیل شده فیلتر و تنظیم می‌شود تا خروجی برق پایدار و تمیز ارائه داده شود.

اینورتر چه کاربردی دارد؟

اینورترها می‌توانند علاوه بر تبدیل جریان برق مستقیم به متناوب، سرعت موتور را نیز کنترل کنند. معکوس گر می‌تواند سرعت موتورهای AC را به طور دقیق و با گشتاور بالا کنترل کند که این مسئله در پمپ‌ها، فن‌ها، نوار نقاله‌ها و ماشین‌آلات صنعتی از اهمیت بالایی برخوردار است.

همچنین، اینورترها با تنظیم ولتاژ و فرکانس موتور، به طور قابل توجهی مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. این امر نه تنها باعث کاهش هزینه‌های برق می‌شود، بلکه به نفع محیط‌زیست نیز خواهد بود.

اینورترهای دارای قابلیت PID نیز هستند. کنترل‌کننده پی آی دی (Proportional-Integral-Derivative) یک نوع کنترل‌کننده بازخوردی است که به طور گسترده در سیستم‌های کنترل صنعتی به کار برده می‌شود. این کنترل‌کننده باعث کنترل دقیق سرعت پاسخ سریع و ثبات می‌شود.

با کنترل سرعت و گشتاور موتور باعث می‌شود تا عمر مفید موتورهای الکتریکی افزایش پیدا کند و در نتیجه هزینه‌های تعمیر یا خرید مجدد موتور را کاهش می‌دهد. این کنترل همچنین باعث می‌شود تا صدا و لرزش موتور به طور قابل توجهی کاهش پیدا کند. کاهش دستگاه در محیط‌های شهری ضروری است تا آسایش و آرامش شهروندان فراهم شود.

به طور خلاصه می‌توان کاربرد اینورترها را این گونه بیان کرد:

•  قابل استفاده در انواع پمپ‌های صنعتی و ساختمانی
•  تبدیل برق ذخیره شده در باتری‌های خورشیدی
•  فن‌های صنعتی و انواع ماشین الان صنایع
•  آسانسورهای خانگی و صنعتی
•  انواع جرثقیل‌های سقفی و تاور کربن‌ها
• دستگاه‌های اکسترودر و نوار نقاله‌ها
• درایوهای الکتریکی وسایل نقلیه و منابع تغذیه
• تبدیل برق از منابع برق اضطراری

مزایای اینورتر چیست و چه کاربردی دارد

مزایای اینورتر چیست و چه کاربردی دارد ؟ می‌توان گفت تمامی نکاتی که در بخش کاربردهای اینورترها بیان کردیم، بخشی از مزایای آن نیز به شمار می‌آید. از مزایای مهم آن می‌توان موارد زیر را بیان کرد:

صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه‌های مرتبط به آن

•  راه‌اندازی برق به صورت آسان‌تر و کاهش جریان و در نتیجه آن افزایش طول عمر موتور
•  کنترل سرعت و جهت حرکت موتور
• هوشمندسازی و برنامه‌ریزی نحوه حرکت موتور
•  روشن و خاموش کردن موتور به وسیله آن بدون نیاز به قطع و وصل کردن برق اصلی
•  محافظت در برابر اضافه بار و جلوگیری از سوختن موتور
•  افزایش سرعت بیشتر از سرعت نامی
•  افزایش عمر قطعات مکانیکی در ارتباط با موتور به وسیله کاهش ضربه‌های مکانیکی

با وجود مزایای گسترده، اینورترها مانند هر وسیله دیگری معایبی نیز دارند که اغلب آنها را می‌توان به راحتی برطرف کرد. این معایب شامل پیچیدگی در نصب و تنظیم، تولید گرما و هزینه بالا می‌شود. نصب و تنظیم را به افراد متخصص می‌توان سپرد و برای رفع گرمای تولید شده تنها لازم است تهویه مناسبی ایجاد کرد. اغلب اینورترهای صنعتی هزینه بالایی دارند که با توجه به اهمیت عملکرد، کیفیت و برند تعیین می‌شوند.

برای اطلاعات بیشتر درباره آموزش کامل نصب و راه‌اندازی اینورترها، پیشنهاد می‌کنم این مقاله را از دست ندهید.

بررسی انواع اینورتر

انواع اینورتر چیست و چه کاربردی دارد؟ انواع مختلفی از اینورترها وجود دارند که بر اساس معیارهای مختلف می‌توان آنها را طبقه‌بندی کرد. یکی از رایج‌ترین طبقه‌بندی‌های بر اساس نوع بار است.

اینورتر تک‌فاز: این نوع اینورترها برای بارهای تک‌فاز مانند لامپ‌ها، فن‌ها و پمپ‌های تک‌فاز به کار برده می‌شوند.

اینورتر سه فاز: اینورترهای سه فاز، پس از دریافت جریان مستقیم آن را به جریان متناوب سه فاز تبدیل می‌کنند که در بخش‌های مختلف صنعت به کار برده می‌شوند. به‌عنوان مثال در موتورهای الکتریکی سه فاز از این نوع اینورتر استفاده می‌کنند.

در برخی موارد لازم است تا برق تک فاز (AC) به برق سه فاز (AC) تبدیل شود. در این حالت از اینورتر تک فاز به سه فاز می‌توان استفاده کرد. این مبدل برای راه‌اندازی و کنترل سرعت موتورهای الکتریکی سه فاز در مکان‌هایی که فقط برق تک فاز موجود است، مانند خانه‌ها و کارگاه‌های کوچک، استفاده می‌شود.

علاوه بر نوع بار، اینورترها را می‌توان بر اساس شکل موج خروجی نیز دسته‌بندی کرد:

شکل موج خروجی	عملکرد و کاربرد اینورتر
اینورترهای موج مربعی	ولتاژ خروجی مربعی تولید می‌کنند که برای لامپ‌های رشته‌ای مناسب است.
شبه سینوسی یا سینوسی اصلاح شده	برای بارهای حساس مانند موتورهای الکتریکی مناسب هستند.
اینورترهای سینوسی	ولتاژ خروجی سینوسی خالص تولید می‌کنند که برای همه نوع بار کاربرد دارند.

دسته‌بندی دیگر اینورترها می‌تواند برحسب:

• نوع کاربرد: خورشیدی، ups و صنعتی
• ولتاژ ورودی: ۱۲ ولت، ۲۴ ولت، ۴۸ ولت و موارد دیگر
• توان: کم‌توان برای مصارف خانگی، توان متوسط برای مصارف صنعتی نیمه‌سنگین و توان بالا برای مصارف صنعتی بزرگ

اینورتر سینوسی

اینورترهای موج سینوسی خالص یکی از پرکاربردترین انواع اینورترها هستند که برای تأمین برق پایدار و بدون نویز در سیستم‌های حساس مورد استفاده قرار می‌گیرند. بسیاری از کاربران هنگام خرید اینورتر با این سوال مواجه می‌شوند که چگونه اندازه اینورتر موج سینوسی خالص را تعیین کنیم؟ چرا که انتخاب اینورتر با توان مناسب، تأثیر مستقیمی بر عملکرد تجهیزات متصل دارد. در این راهنما، روش‌های دقیق محاسبه توان اینورتر موردنیاز را بررسی کرده‌ایم تا کاربران بتوانند گزینه‌ای متناسب با نیاز خود انتخاب کنند.

از سوی دیگر، بسیاری از افراد تفاوت بین اینورترهای موج سینوسی خالص و اینورترهای موج سینوسی اصلاح‌شده را به‌درستی درک نمی‌کنند. در حالی که هر دو نوع اینورتر برای تبدیل جریان DC به AC استفاده می‌شوند، اما کیفیت برق خروجی، پایداری و نوع کاربرد آن‌ها متفاوت است. برای آشنایی دقیق‌تر با این تفاوت‌ها و اینکه کدام نوع برای تجهیزات شما مناسب‌تر است، پیشنهاد می‌کنیم مقاله‌ای که به این موضوع پرداخته را مطالعه کنید.

یکی دیگر از دغدغه‌های کاربران، نحوه تست اینورتر موج سینوسی خالص و اطمینان از عملکرد صحیح آن است. بررسی ولتاژ خروجی، فرکانس و اعوجاج هارمونیکی از مهم‌ترین مراحل تست یک اینورتر محسوب می‌شوند. برای اطمینان از اینکه اینورتر خریداری‌شده مطابق با استانداردهای عملکردی است، باید از روش‌های تست دقیق و ابزارهای مناسب استفاده شود.

علاوه بر تست، نگهداری صحیح اینورتر موج سینوسی خالص می‌تواند تأثیر زیادی در طول عمر و عملکرد آن داشته باشد. گرد و غبار، حرارت بالا و عدم بررسی دوره‌ای قطعات داخلی از جمله عواملی هستند که ممکن است باعث افت عملکرد یا خرابی زودهنگام اینورتر شوند. بنابراین، دانستن نکات کلیدی برای افزایش طول عمر و بهینه‌سازی کارایی اینورتر سینوسی ضروری است.

با پیشرفت تکنولوژی، توسعه اینورترهای سینوسی دستخوش تغییرات مهمی شده است. از افزایش بازدهی تا بهبود الگوریتم‌های کنترلی، تغییراتی که در طراحی اینورترهای جدید اعمال شده‌اند، باعث بهینه‌سازی مصرف انرژی و کاهش نویز در خروجی شده‌اند. برای آگاهی از جدیدترین تغییرات و روند توسعه اینورترهای سینوسی، پیشنهاد می‌کنیم این مقاله را بررسی کنید.

انتخاب، تست، نگهداری و درک تفاوت‌های انواع اینورترهای سینوسی، می‌تواند به شما کمک کند تا سیستم برق پایدارتری داشته باشید و از تجهیزات خود به بهترین شکل محافظت کنید.

تعمیرات اینورتر

با توجه به اهمیت بالای اینورتر در تجهیزات صنعتی و الکتریکی، نگهداری و تعمیر به‌موقع آن می‌تواند از بروز مشکلات جدی جلوگیری کند. برخی از رایج‌ترین مشکلاتی که ممکن است برای اینورترها پیش بیاید عبارت‌اند از:

• افزایش دما و گرم شدن بیش از حد: ممکن است به دلیل مشکلات در سیستم تهویه، افزایش بار بیش از حد یا نقص در فن خنک‌کننده ایجاد شود.
• نوسانات ولتاژ و جریان خروجی: اگر اینورتر ولتاژ نامنظمی ارائه دهد، ممکن است مدارهای داخلی دچار مشکل شده باشند.
• خطای اضافه بار (Overload Error): این مشکل معمولاً به دلیل اتصال بار بیش از ظرفیت اینورتر ایجاد می‌شود.
• خرابی IGBT و اجزای سوئیچینگ: اگر جریان‌های گذرا از حد مجاز فراتر بروند، ممکن است IGBT که یکی از اجزای کلیدی اینورتر است، دچار مشکل شود.

برای جلوگیری از خرابی‌های رایج، توصیه می‌شود اینورترها به‌طور دوره‌ای بررسی و سرویس شوند، دمای کارکرد آن‌ها کنترل شود و از فیلترهای مناسب برای جلوگیری از ورود گرد و غبار استفاده گردد.

انواع برندهای اینورتر

در بازار، برندهای مختلفی از اینورترها وجود دارند که هر یک برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. برخی از محبوب‌ترین برندهای اینورتر عبارت‌اند از:

برند	کشور سازنده	ویژگی‌ها	کاربردها
یاسکاوا (Yaskawa)	ژاپن	✅ کیفیت ساخت بالا ✅ عملکرد دقیق در صنایع سنگین ✅ طول عمر بالا	صنایع سنگین، خطوط تولید، اتوماسیون صنعتی
LS	کره جنوبی	✅ کارایی بالا در شرایط سخت ✅ سازگاری با سیستم‌های صنعتی ✅ قابلیت تنظیم پیشرفته	خودکارسازی صنعتی، آسانسور، سیستم‌های تهویه
دانفوس (Danfoss)	دانمارک	✅ راندمان بالا ✅ مناسب برای سیستم‌های تهویه و پمپ‌های صنعتی ✅ کاهش مصرف انرژی	سیستم‌های تهویه مطبوع، پمپ‌های صنعتی، صنایع غذایی
اشنایدر (Schneider)	فرانسه	✅ طراحی مدرن و حرفه‌ای ✅ تکنولوژی پیشرفته در کنترل سرعت موتور ✅ مصرف انرژی بهینه	اتوماسیون صنعتی، خطوط تولید، سیستم‌های مدرن
هیوندای (Hyundai)	کره جنوبی	✅ قیمت مناسب ✅ نصب و راه‌اندازی آسان ✅ مناسب برای پروژه‌های صنعتی متوسط	صنایع عمومی، نوار نقاله‌ها، تجهیزات مکانیکی
اینورترهای ایرانی (پرتو صنعت، SBT)	ایران	✅ قیمت اقتصادی ✅ پشتیبانی و خدمات پس از فروش داخلی ✅ مناسب برای مصارف سبک و کشاورزی	پمپ‌های کشاورزی، سیستم‌های صنعتی کوچک، مصارف خانگی

قیمت اینورتر و عوامل موثر بر آن

اینورتر چیست و چه کاربردی دارد را بررسی کردیم. در هنگام خرید اینورترها باید به چند نکته دقت داشته باشید. نوع موتور، توان، ولتاژ ورودی، برق موجود و نوع کاربرد مواردی هستند که باید هنگام خرید به آنها توجه کنید.
نوع موتور و توان مورد نیاز خود را بسنجید. اغلب توصیه می‌کنند که توان اینورتر را یک رنج بالاتر از توان موتور خریداری کنید. به‌عنوان‌مثال برای موتور ۷۵۰ وات، می‌توان از اینورتر ۱ یا ۱.۵ کیلووات استفاده کرد. علاوه بر آن به دور موتور نیز توجه کنید و با توجه به آن توان اینورتر را مشخص کنید.

نوع کاربرد نیز در تعیین اینورتر و قیمت آن موثر خواهد بود. اینورترها به طور کل شامل سه مدل: کنترل برداری، سنسورلس و حلقه بسته می‌شوند که هر یک در بخش‌های مختلفی قابل استفاده خواهد بود. به عنوان مثال در کاربردهای نیمه صنعتی و نیمه‌سنگین از مدل سنسورلس استفاده می‌کنند.

برای انتخاب دقیق دستگاه و دریافت لیست قیمت اینورتر می‌توانید با کارشناسان مجموعه هیوا نیرو در ارتباط باشید. کارشناسان این مجموعه با سال‌ها تجربه می‌توانند با توجه نیاز شما، اینورترهای مناسب را پیشنهاد داده و قیمت به روز بازار را ارائه دهند.

جمع بندی

در این مقاله هیوا نیرو به این سوال که اینورتر چیست و چه کاربردی دارد پرداختیم. اینورترها نقش مهمی در سیستم‌های قدرت مدرن ایفا می‌کنند و امکان تبدیل برق DC به برق AC را برای طیف گسترده‌ای از کاربردها فراهم می‌سازند. شناخت عملکرد پایه و انواع مختلف اینورترها به ما کمک می‌کند تا مناسب‌ترین گزینه را برای نیازها خاص انتخاب کنیم. اینورترها برای سیستم‌های خورشیدی مسکونی و تامین برق دستگاه‌های الکترونیکی یا یکپارچه سازی انرژی‌های تجدید پذیر به کار گرفته می‌شوند و همواره در حال پیشرفت هستند تا نیازهای رو به رشد انرژی را تامین کنند. شما می‌توانید برای خرید انواع اینورترها با کارشناسان هیوا نیرو در تماس باشید تا معکوس گر مناسب با پروژه خود را خریداری کنید.

سوال‎های متداول