مطالب تخصصی

قبلاً شاهد بودیم که اینورتر های تمام سینوسی ابتدا DC را به AC تبدیل می کنند و سپس ولتاژ ورودی (12 ولت، 24 ولت، 48 ولت و…) را افزایش می دهند تا به ولتاژ خروجی 230 ولت (ترانسفورماتور) برسند و قابل استفاده برای همه لوازم خانگی ما باشند. بیایید جزئیات این دو مرحله را که توسط یک اینورتر موج سینوسی خالص انجام می‌شود، توضیح دهیم.

از جریان مستقیم (DC) تا جریان متناوب سینوسی خالص (AC)

در این بخش، یک اصل کار ساده که نحوه عملکرد اینورتر های موج سینوسی خالص را نشان می‌دهد ارائه خواهد شد. چالش این است که یک خط مستقیم (DC) را به یک موج (AC) تبدیل کنیم که در آن جریان به طور متناوب در هر دو جهت جریان داشته باشد. بیایید با یک سوئیچ ساده شروع کنیم. با تغییر متناوب جریان DC، جریانی مربع شکل متناوب بین صفر (خاموش کردن) و حداکثر مقدار (سوئیچ روشن) به شما می‌دهد.

اکنون شما یک جریان دوره ای دارید اما در هر دو جهت جریان ندارد و هنوز از شکل موج سینوسی بسیار دور است. برای اینکه جریان در هر دو جهت جریان یابد، به نوعی کلید خودکار نیاز دارید که با معکوس کردن کنتاکت، جریان مستقیم ورودی را به عقب و جلو برگرداند. این را می‌توان به عنوان یک دیسک چرخان با اتصالات متقاطع نشان داد. سرعت دیسک چرخان فرکانس جریان متناوب را تعیین می‌کند.

اکنون، شما یک جریان دوره ای دارید که در هر دو جهت جریان دارد. با این حال، هنوز شکل یک مربع است. مدار های الکترونیکی بیشتری لازم است تا موج مربعی را به یک موج سینوسی تبدیل کنید.

چگونه اینورتر سینوسی ولتاژ را افزایش می‌دهند؟

مرحله دوم افزایش ولتاژ جریان موج سینوسی خالص است. DC معمولاً 12 ولت، 24 ولت یا 48 ولت است. در حالی که AC 230 ولت است. ترانسفورماتور این کار را انجام خواهد داد. این‌یک دستگاه الکترومغناطیسی است که از یک هسته آهنی پیچیده شده با دو سیم‌ پیچ سیم مسی ساخته شده است: سیم پیچ اولیه و ثانویه. جریان ولتاژ پایین از سیم پیچ اولیه وارد می شود و جریان ولتاژ بالا از سیم پیچ ثانویه خارج می‌شود.

در نهایت دو سیم پیچ در تماس نیستند و جریان از طریق القای الکترومغناطیسی از یکی به دیگری منتقل می‌شود. چگالی سیم کشی دو سیم پیچ ولتاژ خروجی را کنترل می‌کند. در یک ترانسفورماتور افزایش‌دهنده (افزایش ولتاژ) سیم پیچ ثانویه تراکم سیم کشی بالاتری نسبت به سیم پیچ اولیه دارد. ترانسفورماتور ها همه جا هستند، به عنوان مثال، در شارژر های تلفن همراه و لپ تاپ ها از ترانسفورماتور های کاهنده استفاده می‌کنند.

برای درک نحوه عملکرد اینورترهای قدرت مثالی را در نظر بگیرید. فرض کنید لامپی را به یک باتری وصل کرده‌ و با آن‌ها مسیر بسته‌ای را ساخته‌اید. در این شرایط جریان برق از لامپ عبور می‌کند. این لامپ دو ترمینال دارد که آن‌ها را A و B نام‌گذاری می‌کنیم. ترمینال‌های مثبت و منفی باتری هم به ترتیب به ترمینال‌های A و B متصل می‌کنیم و لامپ را روشن می‌کنیم. حال ترمینال‌های باتری را با یکدیگر تعویض می‌کنیم. در این شرایط، لامپ باز هم روشن می‌شود. سؤال این است که با وجود اعمال تغییرات مذکور، چرا نتیجه حاصل هیچ تغییری نکرده است؟ چیزی که در این مثال تغییر کرده، جهت جریان AC است. حال تصور کنید که بتوانید باتری را 50 یا 60 دور در دقیقه بچرخانید. در این شرایط چه اتفاقی می‌افتد؟ در واقع، با چرخاندن باتری، جهت جریان 50 یا 60 بار تغییر می‌کند و این دقیقا مشابه توان AC و فرکانس 50 یا 60 هرتز است. لازم به ذکر است که مثال حاضر تنها برای درک نحوه عملکرد اینورتر قدرت است، در عمل چنین کار نمی‌کند و به اصطلاح بخش متحرکی ندارد. در واقع، اینورتر کلیدهای الکترونیک قدرت IGBT و MOSFET را دارد و تعداد سوییچ‌ها بسته به نوع اینورتر متغیر است. نمودار ساختار اینورتر تک فاز در شکل زیر نشان داده شده است.

همان‌طور که در شکل فوق می‌بینید، این نمودار 4 سوئیچ یا کلید دارد، منبع DC و بار آن نیز در شکل مشخص شده‌اند. هنگام روشن بودن کلیدهای S1 و S2، کلیدهای S3 و S4 خاموش هستند و در این شرایط جهت جریان گذرنده از بار نیز مثبت است. در این حالت، ولتاژ خروجی نیم سیکل مثبت AC به دست می‌آید. در ادامه، کلیدهای S3 و S4 روشن و کلیدهای S1 و S2 خاموش می‌شوند. در این حالت جریان در جهت مخالف شکل می‌گیرد و نیم سیکل منفی خروجی AC تولید می‌شود. زمان روشن و خاموش شدن کلید‌ها برای تعیین فرکانس خروجی مدار بسیار تعیین‌ کننده است. خروجی کلی اینورتر موج مربعی شکل است و برای تولید موج سینوسی شکل نیز از فیلترها استفاده می‌شود. در آخر امیدواریم که از مقاله اینورتر قدرت چیست؟ نهایت استفاده را برده باشید. شما هم مانند سایر افراد می توانید در صورت بروز هرگونه مشکل برای تعمیر اینورتر وارد مقاله عیب یابی و تعمیر و تنظیم اینورتر آسانسور از سایت SBT شوید.

به طور کلی، درایوهای صنعتی یا اینورتر برای کنترل دور موتور، تنظیم ولتاژ و فرکانس در الکتروموتورهای تک فاز یا سه فاز به کار گرفته در بخش‌های مختلف صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. از آن جمله می‌توان به استفاده در انواع پمپ‌های صنعتی و ساختمانی، سیستم‌های آب رسانی بوستر پمپ، فن‌های صنعتی مثل فن کوره، فن گلخانه، فن تهویه، فن کولینگ تاور، فن تونل، بلوئر، آسانسور، اسپیندل موتور در دستگاه‌های CNC چوب و فرزکاری، ماشین آلات خم و برش، ماشین آلات جوشکاری، انواع جرثقیل‌های سقفی و تاور کرین‌های سنگین، نوار نقاله، دستگاه‌های اکسترودر، انواع ماشین آلات صنایع چاپ، ماشین آلات بسته بندی، انواع ماشین آلات صنایع تزریق پلاستیک، پارکینگ‌های طبقاتی، استفاده در پنل‌های خورشیدی، منبع تغذیه، منابع برق اضطراری، گرمکن القایی و ... اشاره کرد. با توجه به آن چه مطرح شد، برخی از اصلی ترین کاربردهای درایو صنعتی عبارت‌اند از:

• 1. محافظت از موتور در برابر تحمیل بار الکتریکی ناگهانی و سنگین
• 2. صرفه‌جویی قابل توجه در هزینه‌های جانبی موتور
• 3. افزایش طول عمر قطعات مکانیکی به دلیل کاهش ضربه‌های مکانیکی در قسمت‌های مختلف موتور و تجهیزات حرکتی با راه اندازی نرم موتور
• 4. کاهش جریان راه اندازی برق و در نتیجه دوام و افزایش طول عمر موتور
• 5. امکان روشن و خاموش کردن موتور بدون نیاز به قطع و وصل برق اصلی
• 6. حفاظت از موتور در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ و امکان کار موتور در شرایط ولتاژ متغیر
• 7. امکان تغییر سرعت و جهت حرکت موتور بدون نیاز به کنداکتور و ادوات برقی دیگر
• 8. افزایش سرعت بیشتر از سرعت نامی در موتور
• 9. کاهش صداهای زائد

منبع: اینورتر صنعتی ایرانی سلامت نیوز

 برقی که سازمان توزیع برق به عنوان خروجی به محل‌های مسکونی، کشاورزی و کارگاه‌ها می‌فرستد تک‌فاز است. این در‌حالیست که دستگاه‌های صنعتی و کشاورزی بزرگ مثل پمپ‌ها به برق سه‌فاز نیاز دارند. به همین‌دلیل در واحدهای صنعتی و کشاورزی، برای تبدیل برق تک‌فاز به سه‌فاز از اینورتر استفاده می‌شود. اینورتر تک‌فاز به سه فاز، برق ورودی تک‌فاز که 220 ولت است را می‌گیرند و پس از انجام تغییرات به وسیله مدارات پیشرفته داخلی خود، برق سه‌فاز با قدرت 380 ولت در خروجی ارائه می‌کند. برق سه‌فاز مناسب دستگاه‌های بزرگ است و کاربرد خانگی ندارد. دستگاه‌هایی مثل موتورهای الکتریکی صنعتی و پمپ‌های الکتریکی می‌توانند با این میزان برق کار کنند.

منبع: https://sbtelectric.com/inverter/

اینورتر تک فاز به نوعی مبدل جریان برق گفته می‌شود که برق ورودی به آن تک فاز بوده و خرجی آن می‌تواند برق تک فاز یا سه فاز باشد. اینورتر تکفاز در نوع اول (ورودی و خروجی هر دو تک فاز) به موتور الکتریکی تک فاز متصل می‌شود. در این مورد اینورتر تک فاز برای کنترل دور، کاهش جریان راه اندازی و محافظت در برابر اضافه ولتاژ به کار گرفته می‌شود. در نوع دوم اینورتر تک فاز (با ورودی تک فاز و خروجی سه فاز) برای راه اندازی موتورهای سه فاز به کار می‌رود. اینورتر تکفاز معمولا برای شرایطی مفید است که انشعاب برق سه فاز در دسترس نداریم؛ اما موتوری که در اختیار داریم، سه فاز است. برای مثال، استفاده از اینورتر تک فاز به سه فاز در برخی پمپ‌های انتقال آب آتش نشانی، کارواش و آبیاری مزارع کشاورزی بسیار رایج است.

برای خواندن ادامه مقاله کلیک کنید