اینورتر فرکانس یک تجهیزات کنترل قدرت است که از فناوری تبدیل فرکانس و میکروالکترونیک برای کنترل موتورهای AC با تغییر اینورتر فرکانس منبع تغذیه کار موتور استفاده می کند. مبدل فرکانس می تواند کنترل دقیق سرعت موتور را با تنظیم ولتاژ و فرکانس ورودی موتور انجام دهد. اینورتر فرکانس نقش کلیدی در کاربردهای صنعتی، تجاری و خانگی ایفا می کند، فروشگاه تخصصی اینورتر با جزئیات توضیح می دهد که چرا ما به اینورتر فرکانس نیاز داریم.
ساختار اینورترهای فرکانس
اینورتر درایو فرکانس عمدتاً از یکسو کننده (AC به DC)، فیلتر، اینورتر (DC به AC)، واحد ترمز، واحد درایو، واحد ریزپردازنده واحد تشخیص و غیره تشکیل شده است. مبدل فرکانس به روشن و خاموش کردن IGBT داخلی متکی است تا ولتاژ و فرکانس منبع تغذیه خروجی را با توجه به نیازهای واقعی موتور تنظیم کند تا ولتاژ منبع تغذیه مورد نیاز را تامین کند و سپس به هدف صرفه جویی در انرژی و تنظیم سرعت با با افزایش درجه اتوماسیون صنعتی، مبدل فرکانس نیز بسیار مورد استفاده قرار گرفته است.
چرا ما به اینورتر فرکانس نیاز داریم؟
ما به 6 علت به اینورتر فرکانس نیاز داریم که در اینجا بیان می کنیم.
1- صرفه جویی در انرژی و بهره وری
دلیل اصلی این است که اینورترهای فرکانس می توانند به طور قابل توجهی بازده انرژی موتور را بهبود بخشند. در سیستم‌های کنترل موتور سنتی، موتورها معمولاً با سرعت ثابت کار می‌کنند، اما بار روی موتور اغلب دائماً تغییر می‌کند. این منجر به هدر رفتن انرژی می شود زیرا موتور انرژی اضافی را برای حفظ سرعت ثابت مصرف می کند.
اینورترهای فرکانس متغیر به موتور اجازه می دهد تا سرعت خود را در صورت نیاز برای مطابقت با تقاضای بار واقعی تنظیم کند. این بدان معنی است که موتور فقط به اندازه انرژی مورد نیاز مصرف می کند و در نتیجه هزینه انرژی کمتر و تأثیر منفی کمتری بر محیط زیست دارد.
مبدل های فرکانس جریان راه اندازی موتور را صاف می کنند، جریان های هجومی و نوسانات ولتاژ را در سیستم قدرت کاهش می دهند و از افت ولتاژ گذرا در شبکه جلوگیری می کنند. که به کاهش نوسانات بار در شبکه کمک می کند و پایداری و قابلیت اطمینان شبکه را بهبود می بخشد.
2- سازگاری بار
در بسیاری از برنامه ها، نیازهای بار در طول زمان تغییر می کند. به عنوان مثال، یک پمپ ممکن است نیاز داشته باشد که با نیازهای جریان متفاوت کار کند، یا یک فن ممکن است نیاز به عملکرد جریان هوای متفاوت داشته باشد. اینورترهای فرکانس می توانند به صورت دینامیکی سرعت موتور را برای برآوردن نیازهای بار مختلف تنظیم کنند.
سازگاری سیستم را انعطاف پذیرتر می کند و عملکرد و کنترل بهتری را ارائه می دهد. اینورتر فرکانس بسیار قابل برنامه ریزی است و می تواند برای رفع نیازهای خاص تنظیم و پیکربندی شود. این روش به اپراتورها اجازه می دهد تا سیستم را بهتر کنترل کنند و به ایمنی بیشتری دست یابند.
3- صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش مصرف
مبدل فرکانس می تواند به صورت دینامیکی سرعت و بار موتور را در صورت نیاز برای انطباق با نیازهای واقعی کار تنظیم کند. اینورترهای فرکانس از اتلاف انرژی غیر ضروری جلوگیری کرده و مصرف برق را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. به خصوص تحت بار ثابت، با کاهش سرعت کار موتور می توان به صرفه جویی قابل توجهی در انرژی دست یافت.
مبدل فرکانس با کاهش اتلاف انرژی به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و به حداقل رساندن تأثیر منفی بر محیط زیست کمک می کند. این در راستای اهداف پایداری و مقررات زیست محیطی است.
سیستم‌های موتور معمولی معمولاً هنگام کارکردن کمتر از سرعت‌های نامی، یا هنگام راه‌اندازی و توقف، سطوح بالایی از سر و صدا و لرزش تولید می‌کنند. اینورترهای فرکانس به موتورها اجازه می دهد تا با سرعت کم کار کنند. با استفاده از اینورترهای فرکانس می توان به راه اندازی و توقف نرم دست یافت که باعث کاهش نویز و لرزش می شود و آسایش و ایمنی محیط کار را بهبود می بخشد.
4- شروع و توقف نرم
راه اندازی و توقف موتور معمولی معمولاً نیاز به اعمال ناگهانی یا قطع جریان دارد که می تواند منجر به ضربه و ساییدگی موتور و سیستم های مکانیکی شود. اینورترهای فرکانس به موتورها اجازه می دهد تا شروع و توقف نرم را درک کنند. اینورترهای فرکانس با کاهش ضربه و استرس در هنگام راه اندازی موتور و افزایش یا کاهش تدریجی سرعت موتور که باعث کاهش شوک و سایش می شود، می توانند عمر موتورها و تجهیزات مکانیکی را افزایش دهند.
اینورترها همچنین گرمای بیش از حد موتور و سایش را کاهش می دهند، که به معنای کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری تجهیزات و سیستم های مکانیکی است، زیرا موتورها کمتر تعویض و تعمیر می شوند.
5- کنترل دقیق سرعت
در بسیاری از کاربردهای صنعتی، کنترل دقیق سرعت و گشتاور بسیار مهم است. اینورترهای توان فرکانس بالا کنترل دقیق سرعت موتور را امکان پذیر می کنند و فرآیندهای تولید را پایدارتر و قابل کنترل تر می کنند. برای فرآیندهای ماشینکاری، تولید و حمل و نقل که نیاز به دقت بالایی دارند، مهم است.
در برخی از کاربردها، کنترل سرعت بسیار دقیق مورد نیاز است، مانند ربات در خطوط تولید، تجهیزات پزشکی و ابزار آزمایشگاهی. اینورترهای فرکانس می توانند کنترل سرعت بسیار دقیقی را ارائه دهند و عملیات و تولید دقیق را در این کاربردها ممکن می سازند.
6- کنترل اتوماسیون
اینورترهای فرکانس مدرن برای قابلیت اطمینان و دوام بالا طراحی شده اند و می توانند در طیف وسیعی از محیط های صنعتی کار کنند. مبدل های فرکانس اغلب دارای طیف گسترده ای از ویژگی های حفاظتی برای اطمینان از عملکرد ایمن موتورها و تجهیزات هستند. اینورترهای فرکانس با سیستم‌های اتوماسیون مدرن یکپارچه شده‌اند و می‌توانند از راه دور از طریق رایانه یا PLC (کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی) نظارت و کنترل شوند.
این باعث می شود فرآیند تولید هوشمندتر و خودکارتر شود. اینورترهای فرکانس را می توان برای انواع مختلفی از موتورها از جمله موتورهای سنکرون القایی، سنکرون و مغناطیس دائمی استفاده کرد. از مبدل های فرکانس نیز می توان برای کاربردهای مختلف مانند پمپ ها، فن ها، کمپرسورها، تسمه نقاله و سیم پیچ ها استفاده کرد.
خلاصه اینورترهای فرکانس
اینورترهای فرکانس تجهیزات ضروری برای کاربردهای صنعتی و تجاری مدرن برای بهبود بهره وری انرژی، کیفیت تولید و قابلیت اطمینان تجهیزات هستند. همچنین، استفاده از اینورترهای فرکانس به کاهش تاثیر بر شبکه برق کمک می کند. اهمیت اینورترها با نگرانی فزاینده برای پایداری انرژی و منابع در حال افزایش است. مبدل های فرکانس یک فناوری ضروری در صنعت و تجارت مدرن هستند که به برآوردن الزامات صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست و در عین حال بهبود بهره وری و اتوماسیون کمک می کنند.
