اینورتر

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
یک اینورتر که در کنار صفحه‌های خورشیدی کار گذاشته شده‌است.
نمایی از صفحه‌های خورشیدی همراه با اینورترهای آنها.

اینوِرتِر یا وارون‌گر یا مبدل جریان مستقیم به متناوب (به انگلیسی: Inverter) یک دستگاه الکترونیک قدرت است که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می‌کند.[۱] فرکانس، ولتاژ تولیدی اینورتر می‌تواند به مقادیر متنوعی باشد.

به نوعی از کنترل‌کننده‌های دور (سرعت) و راه‌انداز موتور که با تغییر هم‌زمان فرکانس و ولتاژ اعمال‌شده به موتور الکتریکی، کار می‌کنند نیز اینورتر، یا VFD گفته می‌شود (Variable Frequency Drive).[نیازمند منبع] در این تغییر، نسبت ولتاژ به فرکانس باید ثابت بماند؛ اگر نه، کار موتور دچار اختلال می‌شود. . در ساده‌ترین حالت، خروجی اینورترها یک موج مربعی است که می‌توان با استفاده از فیلتر آن را به موج سینوسی تبدیل کرد. در حالت پیشرفته و بهینه‌تر، خروجی اینورتر به‌صورت شکل موج PWM است. اینورترها می‌توانند تک‌فاز یا سه‌فاز باشند. در واقع، کار این مبدل‌ها یا یکسوکننده‌ها برعکس کار اینورتر است.

اینورترها قطعات متحرک ندارند و در گسترده‌ای از کاربردها استفاده می‌شوند؛ مثلاً از اینورترها برای تأمین جریان AC از منابع DC مانند صفحه‌های خورشیدی یا باتری یا تبدیل جریان برق شهر به جریان DC در منابع تغذیه و دستگاه‌های جوش اینورتری استفاده می‌شود. بدون اینورترها، پیاده‌سازی خودروهای برقی گستردگی کاربردی امروز را نمی‌داشت.

دلیل نام‌گذاری اینورتر (وارون‌گر)، این است که آن برق DC را به AC تبدیل می‌کند. کاربرد دیگر اینورترها (یا درایو AC)، کنترل سرعت موتور AC سه‌فاز است بدون آنکه توان و گشتاور موتور کاهش یابد. اینورترها در ظرفیت‌های مختلف ساخته می‌شوند مثلاً برای یک موتور با توان ۲۰ اسب بخار باید از اینورتر ۲۰ اسب بخار استفاده کرد.

اینورترها به دو دسته تک‌فاز و سه‌فاز تقسیم می‌شوند. برای اینورترهای با توان بالای ۳ اسب بخار فقط از ورودی سه‌فاز استفاده می‌گردد.

برخی از اینورترهای با توان کم دارای هشداری مبنی بر عدم استفاده از آن‌ها برای روشن کردن لامپ‌های فلورسنت معمولی هستند. دلیل این هشدار این است که خازن تصحیح توان لامپ به صورت موازی با لامپ وصل شده‌است. با برداشتن خازن مشکل رفع خواهد شد.

کاهش انرژی مصرفی و کاهش هزینه برق، کاهش جریان راه‌اندازی و افزایش عمر موتور، تغییر سرعت موتور، تغییر جهت چرخش موتور، حفاظت در برابر اضافه‌بار، کار موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی متغیر است، کنترل از راه دور، راه‌اندازی موتور در سرعت بیشتر از سرعت نامی و برنامه‌ریزی کردن حرکت، از برتری‌های استفاده از اینورتر هستند. اینورتر می‌تواند میزان بار موتور را تشخیص داده و متناسب با آن، به موتور جریان بدهد که این جریان، اغلب، از جریان نامی موتور کمتر است.

نسبت ولتاژ به فرکانس[ویرایش]

حالت کنترلی V/f یکی از حالت‌های مهم کنترلی در اینورترهای کنترل دور موتور می‌باشد. در این حالت ولتاژ و فرکانس خروجی اینورتر بصورت خطی افزایش یا کاهش پیدا می‌کند

چرا ولتاژ و فرکانس بایستی بصورت خطی تغییر نمایند؟ سؤالی که ممکن است بوجود آید این است که مگر سرعت موتور آسنکرون با تغییر فرکانس تغییر پیدا نمی‌کند؟ پس چرا بایستی ولتاژ بصورت خطی با فرکانس تغییر کند؟ جواب این سؤال بسیار ساده است: تغییر ولتاژ نسبت به فرکانس از پدیده اشباع مغناطیسی جلوگیری می‌نماید. گشتاور موتور آسنکرون نتیجه تعامل شار استاتور و شار روتور می‌باشد و در صورتی که ولتاژ در حالت بیشینه تنظیم گردد و تنها فرکانس کاهش پیدا نماید، شار مغناطیسی شدیدی بوجود خواهد آمد که سریعاً سبب سوختن سیم پیچ موتور می‌شود.

با تنظیم خطی ولتاژ و فرکانس از ایجاد اشباع مغناطیسی می‌توان جلوگیری نمود. این حالت کنترلی بیشتر برای پمپ‌ها و فن‌ها استفاده می‌گردد.

ویژگی و کاربردها[ویرایش]

  1. تنظیم سرعت موتور (کنترل دور)
  2. تغییر جهت چرخش موتور بدون نیاز به کنتاکتور
  3. روشن و خاموش کردن موتور بدون نیاز به قطع و وصل منبع اصلی
  4. کاهش ضربه‌های مکانیکی و در نتیجه افزایش عمر قسمت مکانیکی
  5. جلوگیری از آسیب‌دیدن موتور در برابر افزایش ولتاژ
  6. حذف اضافه‌جریانِ راه‌اندازی موتور (در اکثر کاربردها)

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. The Authoritative Dictionary of IEEE Standards Terms, Seventh Edition, IEEE Press, 2000,شابک ‎۰−۷۳۸۱−۲۶۰۱−۲, page 588