اینورتر یک تجهیز الکترونیکی است که وظیفه آن تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب بوده، لذا به آن مبدل جریان مستقیم به متناوب نیز گفته می شود. در این تجهیز معمولا قابلیت تغییر فرکانس و ولتاژ نیز وجود دارد. این محصول دارای نام های بسیاری از جمله درایو، درایو فرکانس متغیر، کنترل دور موتور یا VFD می باشد.
همانطور که گفته شد، وظیفه آن تبدیل جریان DC به AC، کنترل و راه اندازی الکتروموتور می باشد و بین منبع برق و موتور قرار می گیرد. هایپر صنعت فامکو تامین کننده و عرضه کننده انواع اینورترها می باشد.
انواع اینورتر سه فاز و تک فاز
اینورترها در برق صنعتی، وسایل های خانگی و صنعتی از جمله ماشین لباس شویی، یخچال، آسانسورهای خانگی، پمپ های آب، کولرگازی و غیره که در آنها حرکت وجود دارد به کار برده می شوند و این قابلیت فرکانس و سطح ولتاژ تولیدی را توسط تقویت کننده ها به سطح ولتاژ و فرکانس دلخواه تبدیل کرده و برق شهری AC خروجی را با ولتاژ و فرکانس مورد نیاز کاربر تامین و تولید می کنند. در نهایت از برق AC تولید شده در خروجی اینورتر می توانیم انواع موتورهای AC سه فاز را کنترل و راه اندازی کنیم.
درایو فرکانس متغیر (VFD) چیست؟
درایو فرکانس متغیر (VFD Inverter یا Variable Frequency Drive) نوعی کنترل کننده موتورهای الکتریکی است که با تغییر دادن ولتاژ و فرکانس اعمالی، موتور را با سرعت و ولتاژ مناسب، به گردش در می آورد. در کاربردهایی که نیازی نیست موتور با سرعت کامل خود کار کند، از درایو VFD می توان برای کاهش فرکانس و ولتاژ مطابق با بار روی موتور استفاده کرد. در کاربردهایی که نیاز است سرعت موتور تغییر کند، درایو VFD به راحتی می تواند با افزایش یا کاهش سرعت گردش موتور، سرعت مورد نیاز را فراهم کند.
این نوع اینورتر که به صورت اختصار (VFD) نامیده می شود با کنترل کردن فرکانس برق ورودی AC سبب کنترل دور چرخش الکتروموتور و راه اندازی نرم آن می شود و فرکانس با گردش دور الکتروموتور رابطه مستقیم دارد به این صورت که هر چه فرکانس افزایش یابد سرعت دور الکتروموتور نیز افزایش می یابد. برق DC مورد نیاز اینورتر از برق AC اصلی شهر با ولتاژ 220 ولت و فرکانس 50 هرتز تامین می شود به صورتی که ابتدا برق AC به برق DC و سپس به وسیله اینورتر به برق AC مورد نیاز تبدیل می شود و از آنجایی که سرعت گردش الکتروموتور با فرکانس رابطه مستقیمی دارد با تغییر دادن نسبی فرکانس و ولتاژ اعمال شده به الکتروموتور، سرعت شفت را کنترل و راه اندازی می کند. AC مخفف ترکیب Alternating Current به معنای جریان متناوب و DC مخفف Direct Current به معنای جریان مستقیم می باشد.
از آنجایی که اینورتر یک عنصر اصلی است، گاهی اوقات درایو فرکانس متغیر را با نام اینورتر یا درایو می شناسند و این قابلیت را دارد که توسط برق ورودی تک فاز، موتورهای سه فاز تا توان 11 کیلووات و برق ورودی سه فاز موتورهای با توان بالاتر را کنترل و راه اندازی کند.
البته اینورتر در علم الکترونیک تعریف دیگری دارد:
المان های موجود در اینورتر (VFD) جریان مستقیم DC را به جریان متناوب AC تبدیل می کنند (مبدل DC TO AC). موج تولیدی توسط اینورترها یک موج مربعی است که می توان با استفاده از فیلترهای مخصوص (سلف و خازن) آن را به موج سینوسی تبدیل کرد. اینورترها هم به صورت تکفاز و هم سه فاز در بازار موجود می باشند. عملی که این مبدل ها انجام می دهند معکوس عملی است که یکسو کننده ها انجام می دهند (AC TO DC). اینورترها قطعات متحرک ندارند و در طیف گسترده ای از ابزارهای کاربردی نظیر منبع تغذیه کامپیوتر تا ابزار بزرگ حمل و نقل هستند. اینورترها معمولا برای تامین جریان AC از منابع DC مانند پنل های خورشیدی یا باتری استفاده می کنند. اینورتر نوسان ساز الکترونیکی قدرت بالا دارد. دلیل این نام گذاری آن است که این دستگاه عمل عکس مبدل برق AC به DC متداول را انجام می دهد. در واقع اینورتر یا درایو AC به دستگاهی گفته می شود كه به كمک آن می توان سرعت یك موتور AC سه فاز را كنترل كرد بدون آنكه قدرت و گشتاور موتور كاهش یابد. اینورترها در ظرفیت های مختلف ساخته می شوند مثلا برای یک موتور با توان 20 اسب بخار باید از اینورتر 20 HP استفاده كرد. از نظر ورودی اینورترها به دو دسته تک فاز و سه فاز تقسیم می گردند. البته خروجی همه آنها سه فاز است. برای اینورترهای با توان بالای 3 اسب بخار فقط از ورودی سه فاز استفاده می گردد. برخی از اینورترهای با توان پایین دارای هشداری مبنی بر عدم استفاده از آنها برای روشن کردن لامپ های فلورسنت معمولی هستند. دلیل هشدار این است که خازن تصحیح توان به صورت موازی با لامپ وصل شده است. با برداشتن خازن مشکل رفع خواهد شد.
اينورتر ها از نظر فاز و شكل موج خروجی
اينورترها از نظر فاز تبديل به دو نوع عمده تک فاز و سه فاز تقسيم بندی می شوند، همچنين از نظر شكل موج خروجی به چهار نوع زير قابل تقسيم هستند:
کاربرد اینورتر
اینورتر یا درایو فرکانس متغیر، برای راه اندازی و کنترل دور موتور در بخش های مختلف صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.
مانند:
انتقال انرژی به روش HVDC
در انتقال به روش HVDC (انتقال مقدار زیادی انرژی در مسافت های زیاد با تلفات کم)، ابتدا برق AC به برق DC با ولتاژ بالا تبدیل کرده و سپس بوسیله اینورتر برق DC را به AC با فرکانس بالاتر تبدیل می کنند.
درایوهای الکتریکی وسیله نقلیه
در حال حاضر از اینورتر جهت کنترل قدرت کشش موتور در برخی وسایل نقلیه برقی مانند قطار برقی و همچنین برخی از خودروهای الکتریکی و هیبریدی مانند تویوتا Prius استفاده می شود. به طور خاص پیشرفت های مختلف انجام شده در تکنولوژی اینورترها به خاطر کاربرد آنها در وسایل نقلیه برقی است. در وسایل نقلیه مجهز به ترمز احیا کننده، اینورتر همچنین انرژی خود را از موتور (که در اینجا به عنوان یک ژنراتور عمل می کند) گرفته و آن را در باتری ها ذخیره می کند.
استفاده در پنل های خورشیدی
پنل های خورشيدی دارای خروجی DC هستند كه با استفاده از اينورترها نور خورشید را دریافت و ذخیره می کنند و اين توان تبديل به AC می شود.
منبع تغذیه
اینورتر برق DC را از منابعی مانند باطری، پانل های خورشیدی و سلول های سوختی به برق AC تبدیل می کند. برق خروجی را می توان به هر ولتاژی که لازم باشد تبدیل کرد. میکرو اینورترها مستقیما جریان را از پانل های خورشیدی به جریان متناوب تبدیل می کند.
منابع برق اضطراری
استفاده از باتری و اینورتر به عنوان منبع تغذیه اضطراری (یو پی اس) جهت تامین برق AC زمانی که برق اصلی در دسترس نیست. وقتی که برق اصلی مجددا برقرار شد، از یکسو کننده برای شارژ کردن باتری ها استفاده می شود.
گرمکن القایی
از اینورترها برای بالا بردن فرکانس برق اصلی در گرمکن القائى استفاده می شود که این امر سبب ایجاد گرما در فلزات و فرایند سفت و نرم شدن آنها را به همراه دارد. برای این کار ابتدا برق اصلی AC را به DC تبدیل کرده و سپس بوسیله اینورتر برق DC را به AC با فرکانس بالاتر تبدیل می کنند.
اینورتر چگونه مصرف برق را كاهش می دهد؟
تفاوت اینورتر و درایو
درایوها توانایی تنظیم ولتاژ، فرکانس و توان ورودی به علاوه مقادیر خروجی را برعهده دارند در صورتی که اینورترها فقط ولتاژ و توان خروجی را تغییر می دهند. در اینورترها عمل معکوس کننده جریان مستقیم به متناوب اتفاق می افتد ولی در درایوها علاوه بر این عمل، یکسو سازی جریان نیز انجام شده که سبب تنظیم کنترل دور موتور می شود و همچنین در اینورتر ها برعکس درایو ها هیچ گونه قطعات متحرکی وجود ندارد.
اینورتر یا درایو تک فاز به سه فاز چیست؟
اینورتر یا درایو صنعتی قابلیت راه اندازی الکتروموتورهای سه فاز با برق تک فاز را دارا می باشند، که از جمله مهمترین مزیت های اینورتر یا درایو های صنعتی می باشد. اینورتر و درایوهای تک فاز به سه فاز مناسب کارگاه ها و مکان هایی هستند که بنا به دلایلی دسترسی به برق سه فاز را ندارند.
مزایای اینورتر و درایو تک فاز به سه فاز
بیشترین استفاده درایوهای تک فاز به سه فاز برای کاربری پمپ های خانگی هست زیرا اکثر منازل به برق سه فاز دسترسی ندارند، به این دلیل بهترین گزینه برای کنترل دور الکتروپمپ و نصب سنسورها جهت سطح سنجی میزان آب رسیده به طبقات مختلف استفاده از درایو تک فاز به سه فاز می باشد.
در زمان خرید اینورتر تک فاز به سه فاز به چه نکاتی باید توجه نمود؟
در عکس زیر یک نمونه پلاک موتور 3 فاز که دارای سربندی مثلث 220 ولت می باشد، نشان داده شده است:
اجزای درایو فرکانس متغیر و نحوه عملکرد آن
تصویر زیر، یک نمونه بلوک دیاگرام از درایو فرکانس متغیر یا همان درایو کنترل دور موتور می باشد. اجزای تشکیل دهنده درایو بطور کلی در این شکل نشان داده شده است.
همانطور که در تصویر مشاهده می کنید، اینورتر ها دارای سه جز اصلی می باشند.
در ادامه جزئیات نحوه عملکرد یک درایو فرکانس متغیر از لحظه ورود برق AC سه فاز، توضیح داده می شود:
اولین طبقه از درایو فرکانس متغیر یا VFD یا درایو AC ، مبدل یا Converter (یکسو کننده) است که از 6 عدد دیود تشکیل شده که وظیفه یکسو سازی را برعهده دارند و اجازه عبور جریان را فقط از یک جهت می دهند. به طور مثال هر گاه ولتاژ فاز A مثبت تر از ولتاژ فاز های B و C شود، دیود فاز A باز شده و اجازه عبور جریان را می دهد. هنگامی که ولتاژ فاز B مثبت تر از A شود، دیود فاز آن باز شده و دیود فاز A بسته می شود. همین امر برای سه دیودی که سمت منفی باس DC هستند نیز صادق است. بنابراین با باز و بسته شدن هر دیود 6 پالس جریان دریافت می کنیم. به اینورترهایی که به این روش کار می کنند اینورترهای 6 پالسه گفته می شود و متداول ترین نوع اینورترها هستند.
همانطور که در تصویر مشاهده می شود، خروجی DC دارای ریپل های AC می باشد. در باس DC خازن هایی وجود دارد که وظیفه صاف کردن موج و حذف ریپل ها را بر عهده دارد. خازن ریپل AC را جذب کرده و ولتاژ DC صاف ایجاد می کند. برای درایوهایی که ولتاژ ورودی موثر (RMS) آنها 480 ولت می باشد، ریپل AC در باس DC معمولا کمتر از 3 ولت است بنابراین ولتاژ باس DC تقریبا 650 ولت می شود. البته ولتاژ واقعی به عواملی مانند سطح ولتاژ خط AC تغذیه درایو، سطح عدم تعادل ولتاژ در سیستم قدرت، بار موتور، امپدانس سیستم قدرت یا هر گونه فیلتر یا راکتور درایو بستگی دارد.
در این بخش ولتاژ DC تولید شده در درایو با استفاده از تکنولوژی PWM ، به شکل موج سینوسی مربعی با ولتاژ و فرکانس دلخواه و مناسب فرآیند تولید می شود. سه روش تولید این موج. عبارتند از استفاده از ترانزیستور،MOSFET یا IGBTها می باشد. IGBT با سوئیچینگ بسیار سریع با قطع و وصل کردن کلید، تولید پالس های مربعی شکل را انجام می دهند و اینورترهایی که برای این بخش از عملکرد خود از IGBT استفاده می کنند، بهترین عملکرد را نسبت به مدل های دیگر دارند. IGBT ها در کمتر از 400 نانوثانیه روشن و کمتر از 500 نانوثانیه خاموش می شوند که کمتر از یک چشم بر هم زدن است.
در حالت ترانزیستوری 3 جفت ترانزیستور وجود دارد که در هر نیم موج 12 بار ON و OFF می کند تا یک خروجی 3 فاز بسازد. یکی از جفت ترانزیستورها به باس مثبت DC و یکی به باس منفی DC متصل می شود تا شکل موج کامل ساخته شود. فرکانس خروجی معمولا 0 تا 20 هرتز است که بعضی اینورترها خروجی تا 400 هرتز را نیز ساپورت می کنند.
PWM عبارت Pulse Width Modulation به معنی مدولاسیون پهنای باند است.
تکنیک مدولاسیون پهنای پالس یا PWM، روشی است که در آن با تغییر زمان روشن/خاموش شدن پالس، برای ایجاد سیگنال آنالوگ متغیر، عرض پالس خروجی را تغییر می دهند. تکنیک PWM بدون در نظر گرفتن بار می تواند ولتاژ های خروجی ثابت از 110 تا 230 ولت جریان متناوب را تولید کند. لازم به ذرکر است که در این تکنیک عرض سیگنال تغییر ولی فرکانس ثابت می ماند.
همانطور که در شکل فوق می بینید فرکانس حامل یا Carrier Frequency (موج مثلثی آبی رنگ)، فرکانس سوئیچینگIGBT های اینورتر است که معمولا از 2 تا 16 کیلوهرتز می باشد.
فرکانس مرجع یا Reference Frequency (موج سینوسی قرمز رنگ)، از ولتاژ ورودی درایو نمونه برداری می کند تا در خروجی درایو شکل موج سینوسی داشته باشیم که معمولا از 0 تا 5 ولت می باشد.
در نهایت درایو با مقایسه فرکانس مرجع و فرکانس حامل، پالس خروجی (سیاه رنگ) ایجاد می شود.
در اینورتر از IGBT ها برای تولید فرکانس های مختلف استفاده می کنیم مطابق شکل زیر:
روش های کنترلی درایو فرکانس متغیر (ِVFD)
انتخاب روش کنترلی مناسب برای راه اندازی الکتروموتورهای القایی باعث می شود موتور گشتاور، راندمان و بازدهی بالایی داشته باشد و در عین حال کمترین خرابی و استهلاک را داشته باشد.
بطور کلی 4 مد کنترلی اصلی برای درایوها تعریف می شود، که با استفاده از آن کار کنترل ولتاژ، دور و گشتاور موتور را انجام می دهند.
همه روش های فوق از مدولاسیون پهنای باند PWM استفاده می کنند.
مد کنترلی ولتاژ/فرکانس
این روش ساده ترین روش کنترل الکتروموتورها است و همه درایوها این مد کنترلی را پشتیبانی می کنند. در این روش از نسبت بین ولتاژ و فرکانس برای ایجاد شار جهت تامین گشتاور موتور استفاده می شود.
در این روش با کاهش فرکانس از مقدار نامی (معمولا 50 هرتز)، ولتاژ نیز متناسب با آن کاهش پیدا می کند. در مد کنترلری V/F، اندازه زاویه کنترل نمی شود و این موضوع باعث می شود موتور در سرعت های کم ناپایدار عمل کند.
در تصویر زیر چندین الگو از منحنی V/F نشان داده شده است.
در اینورترها یک سری الگوی V/F از پیش تعیین شده وجود دارد که اپراتور می تواند بر اساس کاربری که دارد یکی از الگوهای موجود را انتخاب کند و در سطح پیشرفته تر خودش یک الگوی جدید برای درایو تعریف کند. درایو فقط می تواند یک الگوی V/F را اجرا کند.
منحنی V/F تعیین می کند چه ولتاژی بر اساس فرکانس تعریف شده به موتور وارد شود. همانطور که در شکل فوق مشاهده می شود یک الگو با فرکانس دلخواه توسط کاربر انتخاب می شود و هر کدام از الگوها سرعت و گشتاور مشخصی را برای موتور ایجاد می کنند. در این روش ولتاژ و فرکانس با یک شیب ثابت به مقدار تنظیم شده می رسند و کنترلی روی گشتاور موتور نداریم.
این روش بهترین گزینه برای کنترل بارهایی است که گشتاور متغیر دارند مثل پمپ و فن. بکارگیری الگوی V/F برای آنها بهترین انتخاب است و از بروز خطا در درایو جلوگیری می کند و راندمان موتور را افزایش می دهد.
کاربرد مد کنترلی V/F
محدودیت های مد کنترلی :V/F
در درایوهای جدید بلوک جبرانگر لغزش وجود دارد. این بلوک با تغییر بار، فرکانس مرجع را تغییر می دهد لذا سرعت موتور متناسب با بار تنظیم می شود و کنترل بار بهبود پیدا می کند.
مد کنترل برداری حلقه باز (SVC (Sensor less Vector Control
مد کنترلی SVC بدون سنسور علاوه بر این که دومین مد کنترلی رایج بعد از مد خطی می باشد اما نسبت به آن کاربرد کمتری دارد. در این روش، جریان مغناطیسی یا همان جریان تولید شده شار توسط ولتاژ اعمالی، اندازه گیری شده و ولتاژ خروجی بر این اساس تنظیم می شود. در روش قبلی ولتاژ بر اساس فرکانس مرجع تنظیم می شد.
در این مد کنترلی، به جای استفاده از درایو به عنوان تولید کننده ولتاژ و فرکانس در یک ست پوینت خاص، سعی می کنیم شار و گشتاور موتور را مستقیما کنترل کرده و آن کنترل را بطور مداوم مورد بازبینی قرار دهیم تا به نقطه تنظیم مورد نظر برسیم.
همانطور که از نام این مد کنترلی (Sensor less) مشخص است در این روش هیچ سنسور خارجی یا انکودری بر روی شفت موتور نصب نیست و مستقیما فیدبکی از دور موتور نداریم. درون اینورتر ترانس های اندازه گیری جریان (CT) وجود دارد و فیدبک جریانی موتور به این روش خوانده می شود. بنابراین اینورتر با توجه به بلوگ دیاگرام های موجود در سیستم خود و فیدبک جریانی گشتاور و شار مورد نیاز موتور را حدس زده و تامین می کند.
در واقع جریان وارد شده به اینورتر به دو بردار تقسیم می شود که یکی از این جریان ها معرف جریان مولد میدان مغناطیسی (شار) بوده و دیگری میزان گشتاور را تعیین می کند. با استفاده از این دو بردار، اینورتر، مقدار ولتاژ اعمالی به موتور را مشخص می کند. یعنی در این روش بر خلاف روش V/F ولتاژ ثابت در یک فرکانس مشخص روی اینورتر قرار نمی گیرد، بلکه ولتاژ اعمالی در حال تغییر می باشد (جهت جبران کاهش گشتاور).
با استفاده از این روش می توان برای گشتاور محدودیت اعمال نمود تا از اعمال گشتاور مخرب که باعث آسیب دیدن موتور و ماشین می شود، جلوگیری کرد. پس در این روش محاسبات برداری بوده و برخلاف روش قبل که اسکالر بود و فقط مقدار مهم است، در اینجا موقعیت، زاویه و مقدار مهم است. همچنین در این روش الکتروموتور امکان تولید 200 درصد گشتاور نامی خود را در فرکانس 0.3 هرتز دارد.
در مقایسه با مد V/F گشتاور راه اندازی بالاتر و کنترل دقیق تر سرعت در حدود 0.2 درصد حداکثر فرکانس نامی است و سرعت های بسیار کم در 0.1 هرتز را بدون کاهش گشتاور دارد.
نکته مهم در استفاده از مد کنترلی SVC
برای دستیابی به عملکرد بهینه موتور، در این روش درایو حتما باید Auto-Tuning انجام شود، تا پارامترهای موتور جهت انجام محاسبات و اندازه گیری های کنترلی بدست آید. پارامترهایی مثل مقاومت روتور، مقاومت استاتور، جریان بی باری، اندوکتانس مغناطیس شوندگی و غیره.
کاربرد مد کنترلی SVC
کاربری های سنگین و دارای گشتاور راه اندازی بالا که حرکت پیوسته و بدون لرزش موتور مد نظر است و در عین حال بحث موقعیت و کنترل پوزیشن مطرح نیست.
محدودیت مد کنترلی SVC
در این روش به دلیل اینکه نیاز است برای محاسبات برداری گشتاور و شار از جریان موتور فیدبک گرفته شود لذا امکان اتصال یک اینورتر به چندین موتور بصورت همزمان وجود ندارد و در حالت RUN فقط یک موتور می تواند به اینورتر وصل باشد.
مد کنترل برداری حلقه بسته (Close Loop Vector Control)
این مد کنترلی با نام های CVC ،VC یا وکتور سنسور دار شناخته می شود و همانند مد کنترلی حلقه باز است با این تفاوت که از انکودر در پشت موتور یا خط استفاده شده و فیدبک از موقعیت و سرعت شفت موتور در دسترس است و دقت در این مد کنترلی از مد های قبلی بیشتر و در صد خطا کم تر است.
در این حالت و با استفاده از انکودر تا 200 درصد گشتاور نامی در سرعت 0 در دسترس خواهد بود و در صورت پشتیبانی درایو از پوزیشن کنترل می توانیم مانند درایوهای سرو کنترل موقعیت داشته باشیم. در این حالت می توان مثل سروو موتور، در سرعت 0، مد SERVO ON را اجرا کرد و شفت موتور را قفل نگه داشت.
کاربرد مد کنترل برداری حلقه بسته
مزایای استفاده از اینورتر نسبت به روش راه اندازی مستقیم
چنانچه از اینورتر استفاده شود این اضافه جریان بسیار اندک خواهد شد (حداكثر 0.2 برابر) به عنوان مثال اگر یك موتور با جریان نامی 10 آمپر كار كند در هنگام راه اندازی این جریان به 80 آمپر می رسد و در صورت استفاده از اینورتر این جریان حداكثر به 12 آمپر می رسد.
کنترل گشتاور (Torque Control)
این مد کنترلی TC می تواند مقدار فرکانس را کنترل کند و برای کنترل گشتاور Winder (باز کننده ها) و Unwinder (جمع کننده ها) استفاده می شود و همچنین در برخی از موارد مثل ورق پلاستیک، سیم جمع کن ها، دستگاه های کششی و غیره که نیاز است گشتاور ثابت باشد کاربرد دارد.
مقایسه انواع روش های راه اندازی الکتروموتور سه فاز
نتیجه: استفاده از اینورتر بهترین روش برای راه اندازی و کنترل دور موتور های سه فاز است.
انواع اینورتر از لحاظ ولتاژ ورودی و خروجی
اینورتر ورودی تک فاز، خروجی تک فاز
اینورتر ورودی تک فاز، خروجی سه فاز 220 ولت
اینورتر سه فاز ورودی، خروجی سه فاز 380 ولت
توجه: 99 درصد نیاز و استفاده صنعت کنترل دور موتور های سه فاز است، به این علت اینکه موتور های تک فاز در کیلووات های یکسان گرانتر از موتور های سه فاز هستند و علاوه بر نداشتن صرفه اقتصادی دارای معایبی هم هستند.
به همین دلیل عملا اینورتر های خروجی تک فاز خیلی کمتر و محدودتر موجود می شوند و مورد استفاده قرار نمی گیرند.
بررسی مشخصات اینورتر تک به سه
پلاک اینورتر تک فاز به سه فاز
همانطور که زیر تصویر پلاک مشخص است، ورودی این اینورتر به صورت سه فاز 220 ولت و خروجی آن هم سه فاز 220 ولت است. استاندارد سه فاز 220 ولت در کشورهای اروپایی و یک سری کشورهای آسیایی وجود دارد، یعنی اختلاف پتانسیل خطی بین فاز ها 220 ولت است. اما این استاندارد در ایران وجود ندارد و بین فاز و نول در شبکه برق ایران 220 ولت اختلاف پتانسیل داریم. اختلاف پتانسیل سه فاز ایران 380 ولت است.
بنابراین زمانی که روی پلاک اینورتر یا دستگاهی ذکر شده سه فاز 220 ولت، در ایران باید با برق تک فاز راه اندازی شود.
توجه: در اینورتر های تک فاز به سه فاز برای راه اندازی دستگاه با برق تک فاز کافیست به پایه های R&S یا S&T یا R&T فاز و نول را متصل کنیم.
از اینورتر تک به سه برای راه اندازی موتور های آسنکرون سه فاز با پلاک 380/220 استفاده می کنیم.
توجه داشته باشید که برای راه اندازی موتور 380/220 با اینورتر تک به سه، سربندی موتور باید در حالت مثلث قرار گیرد. در غیر این صورت موتور به درستی و با نیرو کامل راه اندازی نمی شود.
اما برای راه اندازی این گونه موتور ها با برق مستقیم سربندی باید روی حالت ستاره قرار گیرد. در غیر این صورت موتور آسیب جدی می بیند.
بررسی مشخصات اینورتر سه به سه
پلاک اینورتر سه به سه
از اینورتر سه به سه برای راه اندازی موتور های آسنکرون سه فاز با پلاک 660/380 استفاده می کنیم. توجه داشته باشید که برای راه اندازی موتور 660/380 با اینورتر، برای اینکه موتور با ماکزیمم توان خود کار کند باید سربندی موتور باید در حالت مثلث قرار گیرد. ولی اگر سربندی را روی حالت ستاره ببندید هم آسیبی به موتور وارد نمی شود بلکه موتور با یک سوم قدرت قبلی کار می کند. نکته بالا برای راه اندازی این گونه موتور ها با برق مستقیم هم صدق می کند.
نتیجه گیری مهم: موتور با پلاک 660/380 را به هیچ وجه نمی توان با اینورتر تک فاز به سه فاز راه اندازی کرد.
نکات مهم در انتخاب و خرید درایو فرکانس متغیر
قبل از بررسی و جستجو و انتخاب درایو های فرکانس متغیر، بهتر است اطلاعات اولیه ای از موتور داشته باشید. که این اطلاعات در پلاک هر موتور وجود دارد و باید هنگام انتخاب درایو VFD در نظر بگیرید.
چرا از درایو فرکانس متغیر یا VFD استفاده می کنیم؟
در یک کاربری که نیاز به کار در سرعت کامل موتور نیست، می توان با کنترل دور موتور توسط یک درایو هزینه ها را کاهش داد. درایوهای VFD این امکان را به شما می دهند که سرعت موتور و تجهیزات متصل به آن را با میزان بار آن مطابقت داد. با توجه به آنکه الکتروموتور ها بیش از 60 درصد انرژی مصرفی در صنعت را برعهده دارند، نصب درایوها می تواند تا 70 درصد از مصرف انرژی بکاهد.
با کارکرد موتور در موثرترین سرعت برای کاربردهای مورد نیاز شما، اشتباهات کمتری رخ می دهد و میزان تولیدات افزایش می یابد بنابراین درآمد شرکت شما بیشتر می شود. با نصب در کانوایر ها و تسمه ها شوک ناگهانی هنگام راه اندازی حذف می شود.
به دلیل کنترل بهینه VFD ها روی فرکانس و ولتاژ موتور، حفاظت بیشتری از موتور به هنگام اضافه بار، اضافه ولتاژ یا کم بودن ولتاژ و غیره را انجام می دهند. در هنگام راه اندازی موتور با VFD، موتور در معرض شوک قرار نمی گیرد و راه اندازی نرم می شود و تسمه ها و جعبه دنده ها دچار فرسایش نمی شوند.
تجهیزات جانبی اینورتر
جهت رعایت استاندارهای بین المللی و بهره وری بهتر از اینورترها، باید به صورت استاندارد نصب شوند و در صورت نیاز باید از لوازم جانبی آن هم استفاده کرد، که شامل موارد زیر می باشد:
چوک ورودی
چوک یا راکتور ورودی در اینورتر (Line Reactor)، یکی از ملزومات جانبی درایو فرکانس متغیر VFD است.
چوک ها از یک بوبین سیم پیچی شده تشکیل شده اند که با عبور جریان از آن یک میدان مغناطیسی را بوجود می آورند. این میدان مغناطیسی افزایش جریان را محدود می کند، بنابراین هارمونیک ها را کاهش می دهد و از درایو در برابر امواج بلند و هارمونی های THDI و THDV محافظت می کند. نصب و انتخاب درست چوک می تواند سطح هارمونیک را 30 تا 50 درصد کاهش دهد.
دو نوع چوک ورودی (راکتور ورودی) در درایوهای فرکانس متغیر (VFD) استفاده می شود:
از آنجایی که هر دو چوک ورودی AC و DC هارمونیک ها را کاهش می دهند، بهتر است از هر دو نوع استفاده کرد. با توجه به محل قرارگیری چوک های ورودی AC، از درایو فرکانس متغیر VFD حفاظت کاملی دارند.
مزایای استفاده از چوک ورودی
کاربرهای چوک AC
چوک خروجی اینورتر
چوک یا راکتور خروجی اینورتر (Load Reactor) نامیده می شوند.بین خروجی درایو و موتور قرار می گیرند.
اینورتر و موتور با چوک ورودی و چوک خروجی
مزایای استفاده از چوک خروجی
فیلتر EMC ورودی
فیلترهای ورودی EMC، انتقال نویز الکترومغناطیسی بین درایو و برق ورودی را کاهش می دهند. در مواردی که سطح فیلترینگ بالاتری نیاز باشد، می توان فیلتر EMC خارجی را به درایو با فیلتر یا بدون فیلتر داخلی اضافه کرد.
فیلتر EMC خروجی
این نوع فیلتر ها در خروجی درایوها برای افزایش طول عمر موتورها و محافظت از آنها در برابر خرابی عایق و ولتاژ برگشتی به موتور استفاده می شود. از این فیلترهای خروجی باید در کاربردهایی که فاصله بین موتور و درایو زیاد بوده و طول کابل بیشتر از 30 متر است، استفاده شود.
مقاومت ترمز
مقاومتی که به مدار واسط DC متصل می شود تا انرژی الکتریکی که از سمت موتور به اینورتر برای ترمز دینامیکی برگردانده شده را مصرف کند، مقاومت این انرژی موتور را جذب کرده و به صورت گرما تلف می کند و نهایتا باعث توقف موتور می شوند. به این مقاومت، مقاومت ترمز دینامیکی گفته می شود.
انواع مقاومت ترمز شامل موارد زیر است:
مقدار اهم و توان مقاومت ترمز در منوال یا دفترچه راهنمای هر اینورتر وجود دارد، اما نکته قابل توجه این است که در توان های بالا اینورتر ها یونیت ترمز داخلی ندارند و علاوه بر مقاومت ترمز، یونیت ترمز هم باید تهیه شود.
کاربرد مقاومت ترمز
و تجهیزاتی که نیاز به توقف و تغییر جهت گردش سریع دارند.
لیست خدمات قابل ارائه
ارائه پیشنهاد مالی یا Financial Proposal
لیست قیمت اینورتر یا پیشنهاد مالی بنا به نوع درخواست مشتری در بازه های زمانی مختلفی برای مشتری ارسال می شود. در صورت روتین بودن درخواست، پیش فاکتور اینورتر درخواستی در کمتر از یک ساعت برای مشتری ارسال خواهد گردید. در صورتیکه اینورتر درخواستی خارج از عرف بازار بوده و نیاز به واردات آن از دیگر کشورها باشد از یک روز تا یک هفته زمان خواهد برد. مشتریان عزیز جهت دسترسی سریع تر می توانند به صفحه قیمت اینورتر رفته که قیمت انواع اینورتر در آن صفحه موجود می باشد.
ارائه پیشنهاد فنی یا Technical Proposal
پیشنهاد فنی بنا به درخواست مشتری جهت بررسی های فنی ارسال خواهد گردید که می تواند شامل مشخصات فنی اینورتر، ابعاد اینورتر، کاتالوگ اینورتر و کلیه مشخصات اینورتر که مورد نیاز مشتری است، می باشد. همچنان می توانید با رجوع به صفحه الکتروموتور مدنظر در سایت شاهین اختر الکتریک به برخی از مشخصات و ابعاد اینورتر دسترسی پیدا کنید.
مزایای اینورترها
قیمت درایو صنعتی یا اینورتر صنعتی
قیمت درایو یا اینورتر صنعتی بستگی به نکات مختلفی از جمله کیلووات درایو یا اینورتر، تک فاز یا سه فاز بودن درایو، نوع کاربری سبک یا سنگین بودن درایو دارد. در انتخاب درایو یا اینورتر علاوه بر قیمت درایو حتما باید کارایی برند مورد نظر را در نظر گرفت وگرنه هر چقدر هم ارزان باشد توجیه مطلوب اقتصادی را نخواهد داشت. لذا برای انتخاب و گرفتن قیمت اینورتر با واحد فروش اینورتر و درایوهای صنعتی، شاهین اختر الکتریک تماس حاصل نمایید.