اینورتر (درایو) میکرومستر چیست؟

چنانچه ما در قسمت‌هایی از کارمان نیازمند تنظیم( کم-زیاد) دور موتور باشیم، به تجهیزاتی احتیاج خواهیم داشت که در دنیای اتوماسیون صنعتی و برق صنعتی به عنوان درایو ها (Drive) معروف هستند. امّا درایو (Drive) ها به عنوان اینوِرتِر (Inverter) نیز شهرت دارند.

مجدد با نگاهی به دیکشنری Cambridge متوجه می‌شویم که مناسب‌ترین ترجمه برای این لغت در زبان فارسی مبدّل یا تبدیل کننده خواهد بود. زیرا اینورتر ها توانایی این را دارند که سرعت یا همان دورِ الکتروموتور ها از عددی به عددِ دیگر تغییر دهند و یا به عبارت دیگر، رفتارِ برنامه ریزی شده‌ای را بر روی گردش الکتروموتورها ایجاد کنند. امّا کارایی درایو (Drive) ها و یا همان میکرومستر/اینورتر (Inverter) ها فقط به این نکات ختم نخواهد شد و با بهره‌گیری از این تجهیزات و اتوماسیون صنعتی امکان این را داریم که موتور را از فاصله‌ی دور خاموش و یا روشن کنیم.

خرید سافت استارتر زینمس

اينورترها از لحاظ فاز و شكل موج خروجی

اينورترها از لحاظ فاز به دو نوع عمده تک فاز و سه فاز تقسيم بندی می‌گردند. در عین حال از نظر شكل امواج خروجی به سه نوع تقسيم می‌شوند که در ذیل آنها را بر شمرده:

خروجی به شكل موج مربعی
خروجی به شكل سينوسی تصحیح شده
خروجی به شكل موج سينوسی خالص

کارایی اینورتر میکرومستر

اینورتر یا درایو فرکانس تغییر کننده، به منظور نصب و راه‌اندازی و کنترل دور موتور در قسمت‌های گوناگون صنایع مورد بهره‌برداری واقع می‌شود. نظیر:

مدل‌های گوناگون پمپ‌های صنعتی و ساختمانی
مکانیسم‌های آب رسانی بوستر پمپ
فن‌های صنعتی نظیر فن کوره، فن گلخانه، فن تهویه، فن کولینگ تاور، فن تونل و…
بلوئر
آسانسور
اسپیندل موتور در ماشین‌آلات CNC چوب و فرزکاری
دستگاه‌های خم و برش
دستگاه‌های جوشکاری
انواع مختلف جرثقیل های سقفی و تاور کرین های سنگین
نوار نقاله
ماشین‌آلات اکسترودر
انواع دستگاه‌های صنایع چاپ
دستگاه‌های بسته بندی
انواع مختلف ماشین آلات صنایع تزریق پلاستیک
پارکینگ‌های طبقاتی
منتقل کردن انرژی به شیوه HVDC
درایوهای الکتریکی وسایل نقلیه
بهره‌بری در پنل‌های خورشیدی
منابع تغذیه
منابع برق اضطراری
گرمکن‌های القایی

انتقال انرژی به شیوه HVDC

در نقل و انتقال انرژی به شیوه HVDC انتقال مقادیر فراوانی انرژی در فواصل زیاد و با اتلاف قلیل، نخست برق AC به برق DC با ولتاژ بالا تبدیل شده و پس از آن توسط اینورتر برق DC را به AC با فرکانس بالاتر تبدیل خواهیم کرد‌.

بهره‌گیری در پنل‌های خورشیدی

پنل های خورشيدی مجهز به خروجی DC هستند كه با بهره‌گیری از اينورترها اين توان تبديل به AC خواهد شد.

منابع تغذیه

اینورتر برق DC را از منابعی نظیر باطری، پانل های خورشیدی و سلول های سوختی به برق AC تبدیل خواهند کرد. امکان تبدیل برق خروجی به ولتاژهای مورد نظر فراهم است. میکرو اینورترها امکان تبدیل جریان را از پانل های خورشیدی به جریان متناوب به شکل مستقیم دارا هستند.

منبع برق اضطراری

بهره‌گیری از باتری و اینورتر به عنوان منابع تغذیه اضطراری (یو پی اس) به منظور تامین برق AC هنگامی که برق اصلی در دسترس نخواهد بود. هنگامی که برق اصلی دوباره برقرار شد، یکسو کننده به منظور شارژ کردن باتری ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

گرمکن‌های القایی

از اینورترها به منظور افزایش فرکانس برق اصلی به منظور استفاده در گرمکن القائى استفاده خواهد شد. به منظور انجام اینکار نخست برق اصلی تبدیل به و پس از آن توسط اینورتر برق DC را به AC با فرکانس بالاتر تبدیل می‌گردد.

خرید کنتاکتور زیمنس

درایوهای الکتریکی وسایل نقلیه

امروزه اینورتر میکرومستر به منظور کنترل قدرت کشش موتور در بعضی وسایل نقلیه برقی نظیر قطار برقی و در عین حال بعضی از خودروهای الکتریکی و هیبریدی نظیر تویوتا Prius مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور مشخص توسعه صورت گرفته در فن‌آوری اینورترها به سبب کارایی آنها در وسایل نقلیه برقی است. در وسایل نقلیه تجهیز شده به ترمز احیا کننده، اینورتر در عین حال انرژی خود را از موتور (که در اینجا به عنوان یک ژنراتور عمل خواهد کرد) گرفته و سپس آن را در باتری‌های مورد نظر انباشت خواهد کرد.

کاهش مصرف برق با اینورتر میکرومستر:

اينورتر به شکل هوشمند ميزان بار وارده به موتور را تشخيص می‌دهند و متناسب با همان میزان بار، به موتور جريان انتقال میدهد و اين جريان در مواقع متعددی از جريان نامی موتور كمتر خواهد بود. در نتیجه موتور به میزان مصرف از شبکه جریان جذب کرده و در آخر منتج به کاهش هزینه مصرف برق خواهد شد. عمدتاً ادراه برق، مصرف کننده را به سبب استفاده بار راکتیو از شبکه برق سراسری جریمه خواهد کرد، که عمدتاً با نصب بانک خازنی در کارخانجات برطرف می‌گردد.
از جاییکه موتورهای القایی از مصرف کنندگان اصلی بار راکتیو هستند. میتوان با بهره‌بری از اینورترها این مشکل را مرتفع نمود. میکرومسترها در درون خود بانک خازنی دارند. در نتیجه مصرف بار راکتیوموتور را حصول مجدد خواهند کرد و موتور در غایت تنها مصرف کننده بار اکتیو از شبکه برق خواهد بود. در نتیجه مشمول جریمه و نیز نیازمند نصب بانک خازنی نخواهد بود. به سبب آنكه موتور یک بار راكتيو بر روی شبكه دارد اگر از درايو به منظور راه اندازی و كنترل موتور استفاده گردد. چون درايو دارای بانک خازنی است اين بار راكتيو را جبران میکند و فقط بار اكتيو را از شبكه برق مصرف خواهد کرد، در نتیجه جريان مصرفی فوق العاده كاهش پیدا خواهند کرد.

در موارد زیادی از کارایی‌ها انرژی بسیار زیادی به منظور راه اندازی لازم است. موتور منتخب شده را با توان بالاتری گزینش خواهند کرد. نتیجتا ميزان جريان بالاتری هم در طول انجام كار از شبكه استفاده خواهد کرد. اگر از اینورتر استفاده شود، اينورتر بشکل كاملا خودکار اين جريان را در زمان راه اندازی به مقدار مورد نیاز افزايش و در زمان انجام كار به مقدار مورد نیاز كاهش خواهد داد، در نتیجه به در کل بهای برق مصرفی كاهش چشم گيری پیدا خواهد کرد.

تغییرات جریان

در موارد متعددی از كاربردها در زمان راه اندازی، موتور جريان فوق العاده زیادی از شبكه جذب کرده و سبب افت ولتاژ شبكه و وارد کردن خساراتی به تاسيسات برق رسانی و دیگر دستگاه‌ها خواهد شد. اين جريان به ۶ برابر جريان نامی موتور خواهد رسید كه فوق العاده نامناسب خواهد بود، اگر از اينورتر بهره‌وری شود اين اضافه جريان فوق‌العاده کاهش می‌یابد (ماکزیمم 0.2 برابر). برای نمونه اگر يک موتور با جريان نامی ۱۰ آمپر كار كند، در زمان راه اندازی اين جريان به ۶۰ آمپر خواهد رسید و در شرایط بهره‌وری از اینورتر اين جريان ماکزیمم به ۱۲ آمپر خواهد رسید. کم کردن جريان موتور به شکل خودکار در زمانی كه بار موتور کاهش پیدا می کند. اين قابليت گذشته از کم کردن هزينه برق مورد استفاده سبب بالا رفتن طول عمر مفيد موتور می‌شود.
توان بهره‌وری از برق تكفاز ۲۲۰ ولت به جای سه فاز ۳۸۰ ولت به منظور راه اندازی موتور سه فاز ماکزیمم با توان 4 کیلووات به بدین معنا كه قادر خواهیم بود با برق خانگی یک موتور سه فاز را به طور کامل به شکل نرمال راه اندازی کنیم. در پمپ ها و فن ها ميزان دبی متناسب با سرعت موتور خواهد بود، اما توان مصرفی در تناسب با مكعب سرعت است. به طور مثال چنانچه دور موتور به میزان ۵۰% افت پیدا کند سپس توان مصرفی مورد نیاز ۱۲.۵% می‌شود و اين به معنای ۸۷.۵% صرفه جویی در انرژی خواهد بود.

میکرومستر یا درایو تک فاز به سه فاز

اینورتر یا درایو صنعتی توانایی راه اندازی الکتروموتورهای سه فاز با برق تک فاز را دارا هستند، که از حایز اهمیت ترین مزایای اینورتر یا درایو های صنعتی محسوب می‌گردد. اینورتر و درایوهای تک فاز به سه فاز مطلوب کارگاه ها و محل‌هایی هستند که بنا به شرایط موجود امکان دسترسی به برق سه فاز را دارا نیستند.

مزایای میکرومستر:

توانایی نصب و راه اندازی موتور سه فاز تا 4 کیلو وات (هرچند این قابلیت در برندهای گوناگون درایو متفاوت خواهد بود)
توانایی چپ گرد و راست گرد کردن الکتروموتور
کم شدن میزان ضربه‌های مکانیکی در زمان استارت نخست
ممانعت از جریان کشی ابتدایی الکتروموتور
پایین آوردن صدا و نویز خروجی الکتروموتور (این مزایا مطلوب مصرف کنندگان پمپ‌های خانگی است که پیوسته از صدای الکتروپمپ‌ها شاکی هستند)
بیشترین بهره‌وری درایوهای تک فاز به سه فاز به منظور کاربرد در پمپ‌های خانگی است به دلیل اینکه در بیشتر منازل دسترسی به برق سه فاز فراهم نمی‌باشد. بدین سبب مناسب‌ترین گزینه به منظور کنترل دور الکتروپمپ و نصب سنسورها به منظور سطح سنجی مقدار آب رسیده به طبقات گوناگون با بهره‌وری از درایو تک فاز به سه فاز است.

خرید کلید حرارتی زیمنس

نکات مهم در خرید اینورتر میکرومستر

پیش از هر اقدامی می‌بایست به این نکته توجه کرد که ورودی اینورتر تکفاز به سه فاز، ولتاژ تکفاز 220 ولت است و خروجی آن 3 فاز 220 ولت خواهد بود. گاهاً به غلط متصور می‌شوند که قادر هستند از این مدل اینورتر خروجی 3 فاز 380 ولت دریافت کرد که صحیح نخواهد بود. بنابراین پلاک الکتروموتور سه فاز پیش از خرید اینورتر می‌بایست مورد بازبینی و بررسی واقع شود. سربندی موتور قطعاً می‌بایست مثلث 220 ولت باشد.

قطعاً می‌بایست سربندی الکتروموتور برروی حالت 220 ولت مثلث قرار داده شود و اینکه الکتروموتور این توانایی را دارا باشد.
پلاک الکتروموتوری که اینورتر را می‌خواهیم برروی آن نصب کنیم قطعاً می‌بایست خوانده شود و مورد بررسی و بازبینی واقع شود.
برق مجموعه ایی که اینورتر تکفاز به سه فاز قرار است در آن واقع شود به منظور بررسی و بازبینی آمپر جریان به طور حتم بازدید شود.

قطعات درایو فرکانس متغیر و شیوه عملکرد آن

تصویر زیر، یک مدل بلوک دیاگرام از درایو فرکانس ناپایدار یا همان درایو کنترل دور موتور است. قطعات تشکیل دهنده درایو در حالت کلی در این شکل به نمایش گذاشته شده است. همان‌گونه که در تصویر مشاهده می‌شود، اینورتر ها دارای سه جزء اصلی هستند.

قسمت مبدل یا کانورتر: برق ورودی 3 فاز تناوبی به این قسمت از درایو وارد می‌شود و تبدیل به شکل موج DC می‌گردد.
صافی خازنی یا باس DC: شکل موج DC تولید شده وارد این قسمت خواهد شد و ریپل های آن حذف می‌گردند و تبدیل به یک موج DC تقریبا صاف خواهند شد.
قسمت اینورتر: در این بخش با بهره‌وری از مدارات سوئیچینگ فرکانس بالا و تکنیک PWM، برق DC تبدیل به یک شکل موج سینوسی مربعی می‌گردد.