در پاسخ به سوال اینورتر چیست می توانیم بگوییم که عبارت اینورتر به معنای معکوس کننده است و اینورتر – inverter دستگاهی است که برق DC (برق مستقیم) را به برق AC (برق متناوب و یا برق شهری) تبدیل می کند. از ابتدای کشف برق نیز تبدیل برق AC به برق DC به راحتی تبدیل می شده است. اما در دهه های اخیر تبدیل برق DC به برق AC به کمک اینورترها نیز امکان پذیر شده است.

کاربرد اینورتر ها را می توان به سه دسته تقسیم نمود:

  • اینورتر برق خودرو : تبدیل برق ۱۲ ولت DC خودرو به برق AC شهری
  • اینورترجوشکاری: این نوع از اینورتر ها برای مصارف جوشکاری به کار می روند.
  • اینورتر کنترل دور الکتروموتور و پمپ: برای کنترل انواع الکتروموتور و پمپ صنعتی و خانگی به کار می رود.

اینورتر یاسکاوا

تفاوت برق AC و DC

برای اینکه با کارکرد اینورتر ها بیشتر اشنا شویم در ابتدا لازم است بدانیم که جریان AC و DC چه تفاوت هایی با یکدیگر دارند و چگونه تبدیل این دو جریان به یکدیگر باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود. تفاوت برق AC و DC در این است که در جریان متناوب، قطب های مثبت و منفی به طور مداوم تغییر میکنند که به تعداد دفعات تغییر قطب ها در ثانیه، فرکانس میگویند و واحد آن هرتز است. مثلا در ایران فرکانس برق شهری ۵۰ هرتز است یعنی در یک ثانیه ۵۰ بار قطب مثبت و منفی برق تغییر میکند.

دلیل متناوب بودن برق شهری این است که اولا برق تولید شده در نیروگاه ها به علت حرکت چرخشی ژنراتورها، ذاتا از نوع AC است و دلیل دیگر آن است که تلفات برق AC نسبت به برق DC به علت تغییر جهت الکترون ها خیلی کمتر است.

کاربرد اینورتر چیست؟

اینورتر ها اغلب در برق شهری و همچنین برای مصارف صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرند. مشکل اصلی جریان AC در این است که نوع جریانش، قابل ذخیره سازی برای استفاده در آینده نیست. به همین دلیل جریان AC به جریان DC تبدیل می شود و جریان DC در باتری ذخیره می گردد.و هر گاه که به جریان AC نیاز بود، جریان DC ذخیره شده به جریان AC تبدیل میشود. این انرژی ذخیره شده در دستگاه هایی که با جریان AC کار می کنند مورد استفاده قرار گیرد. اینورتر برای تبدیل کردن جریان DC به انواع جریان AC با ولتاژ، تعداد فاز و فرکانس های مختلف مورد استفاده قرار میگیرد.

انواع اینورتر

اینورتر می تواند بر اساس فاکتورهای متفاوتی نظیر موج خروجی، منبع، نوع سیم بندی و مواردی دیگر به انواع مختلفی تقسیم گردید.

  • اینورتر موج مربع

شکل موج خروجی ولتاژ این نوع از اینورتر ها به شکل مربع است. اینورتر های موج مربع در بین انواع اینورترها، کمترین استفاده را دارند. زیرا اکثر لوازم خانگی بر اساس شکل موج سینوسی طراحی شده اند. اگر به وسیله ای که بر اساس ولتاژ با موج سینوسی کار میکند، ولتاژ موج مربعی بدهیم، دستگاه آسیب میبیند. این نوع اینورترها ارزان قیمت هستند اما همانطور که گفته شد موارد استفاده از آن ها نیز خیلی کم است. این نوع اینورترها اغلب برای دستگاه هایی با طراحی ساده که از موتور یونیورسال استفاده میکنند، مورد استفاده قرار میگیرد.

  • اینورتر موج سینوسی

شکل موج ولتاژ خروجی این نوع اینورتر به شکل سینوسی می باشد. سینوسی بودن شکل موج نیز نکته مهم و مزیت اصلی این نوع اینورتر است.تقریبا تمام وسایل خانگی مورد استفاده با استفاده از موج سینوسی کار میکنند، پس این نوع اینورتر بهترین خروجی را میدهد همچنین اطمینان داریم که دستگاه ها به طور صحیح کار میکنند.

  • اینورتر موج سینوسی اصلاح شده

ساختار این نوع اینورترها کمی پیچیده تر از اینورتر موج مربعی است اما نسبت به اینورتر موج سینوسی ساختار ساده تری دارد. خروجی این نوع اینورتر نه کاملا شیبه سینوس است و نه کاملا شبیه مربع است. درواقع چیزی بین این دو می باشد.

اینورتر چگونه کار میکند

گفتیم که اینورتر جریان DC را به AC تبدیل میکند. برای توضیح نحوه کار اینورتر باید ابتدا با نحوه کار ژنراتور و ترانسفورماتور و تفاوت بین این دو آشنا شویم.

ژنراتور یک دستگاه الکتریکی چرخان است که انرژی مکانیکی را از طریق پدیده طبیعی القای الکترومغناطیسی، به انرژی الکتریکی از نوع AC تبدیل میکند(مثل دینام دوچرخه). به طور کلی، ژنراتور از یک سیم پیج و یک آهنربای چرخان نزدیک به آن تشکیل شده است. به محض اینکه قطب های آهنربا به سیم پیج نزدیک میشوند، یک جریان القایی در سیم پیج به وجود می آید و در جهت مخالف چرخش آهنربا جریان میابد.

کارکرد ترانسفورماتور

حال بپردازیم به این که چگونه یک ترانسفورماتور کار میکند. ترانسفورماتور نیز جریان AC القایی در سیم پیچ ایجاد میکند اما بر خلاف ژنراتور که با آهنربای دائم کار میکند، در ترانسفورماتور دو سیم پیچ وجود دارد، سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه. سیم پیچ اولیه در ترانسفورماتور نقش آهنربای دائم در ژنراتور را بر عهده دارد. به این صورت که وقتی جریان الکتریکی AC از آن عبور میکند، این سیم پیچ به یک آهنربای اکتریکی تبدیل شده و یک جریان مغناطیسی در اطراف خود ایجاد میکند. از آنجا که جهت جریان AC دائما در حال تغییر است، با تغییر جهت جریان، جهت قطب های میدان مغناطسی تولیدی نیز تغییر میکند و باعث ایجاد جریان القایی AC در سیم پیچ ثانویه میشود.

مزیت ترانسفورماتور این است که ولتاژ تولید شده در سیم پیچ ثانویه، لزوماً همانند سیم پیچ اولیه نیست و قابل کنترل است. اگر سیم پیچ ثانویه در مقایسه با سیم پیچ اولیه دو برابر شود، ولتاژ تولید شده در آن نیز دوبرابر ولتاژ سیم پیچ اولیه میشود. در واقع میتوان با تعداد سیم پیچی های متفاوت، ولتاژهای متفاوتی هم تولید کرد.

اگر در سیم پیچ اولیه به جای جریان AC، جریان DC برقرار کنیم، از آنجا که جهت جیان DC همواره ثابت است، هیچ نوع جریان القایی در سیم پیچ ثانویه تولید نمی شود، زیرا در این حالت قطب های میدان مغناطیسی ثابت هستند. اما اگر خودمان جهت جریان را به طور پیوسته و سریع تغییر دهیم، یک اینورتر خیلی ساده ساخته ایم. این اینورتر از نوع موج مربع است که فرکانس در آن وابسته به فاصله زمانی بین دو بار تغییر جهت جریان DC در سیم پیچ اولیه است.

از آنجا که در گذشته تنها وسیله کنترل دور موتور درایور بوده و اینورتر نیز عمل کنترل دور موتور را انجام میدهد، به همین علت در بازار به غلط به اینورتر، درایور نیز گفته میشود. درایور مخصوص کنترل دور موتور DC است و اینورتر مخصوص کنترل دور موتور AC است. درایور ماهیت برق را تغییر نمیدهد و فقط با ولتاژ و جریان بازی میکند اما اینورتر علاوه بر بازی با ولتاژ و جریان، ماهیت برق را از طریق کنترل فرکانس تغییر میدهد.

مزایای استفاده از اینورتر

در پاراگراف بالا در مورد کارایی کلی اینورتر توضیح دادیم. اما سوال بعدی که مطرح می شود این است که ” مزایای اصلی استفاده از اینورتر چیست؟” در ادامه چند مورد از مهم ترین مزایای اینورتر را خدمت شما ارائه می کنیم.

۱- گشتاور راه اندازی بالا

گشتاور به نیرویی که باعث می شود تا یک جسم بتواند به دور یک محور بچرخد را گشتاور می گوییم. پس اگر میگوییم اینورتر گشتاور بالایی دارد،یعنی  می تواند در هنگام راه اندازی نیروی بالایی را به موتور وارد نماید. و همچنین موتور می تواند زیر بارهای زیاد راه اندازی شود.

۲-جریان راه اندازی پایین

موتورهایی که با جریان برق شهری یا همان AC کار میکنند در هنگام راه اندازی نیاز به جریان برق بسیار بالایی دارند. این امر باعث میشود که جریان بسیار بالایی را از شبکه بکشند که می تواند منجر به ایجاد صدمات در تاسیسات برق رسانی و همچنین خود موتور شود. اما با استفاده از اینورتر ماکزیمم جریان مورد استفاده موتور  به کمترین حد ممکن خواهد رسید.

اگر موتوری با جریان ۱۰ آمپر کار کند،در حالت عادی هنگام راه اندازی نیاز به ۶۰ آمپر جریان خواهد داشت. اما اگر این موتور بخواهد با اینورتر راه اندازی شود تنها ۱۲ آمپر برای راه انداختن آن کافی است.

۳- استارت و استپ های ملایم

یکی دیگر از ویژگی های استفاده از اینورتر آن است که هنگام شروع و توقف موتور، شوک های وارده به آن را کاهش دهد. یکی از ساده ترین مثال ها برای درک شوک وارده به موتور می توان به آساسنور ها اشاره کرد. در آسانسورهایی که در آن ها از اینورتر استفاده نشده باشد هنگام توقف شوک محسوسی به کابین آساسنور وارد می شود که افراد حاضر در آن متوجه خواهند شد. اما آساسنورهایی که از اینورتر استفاده کرده اند شروع و توقف بسیار نرم و ملایمی دارند .

۴-کاهش مصرف انرژی

اینورتر ها قابلیت آن را دارند که بتوانند به صورت خودکار جریان وارده به موتور را کنترل کنند. یعنی هرگاه نیاز به جریان بیشتر بود آن را افزایش دهند و در مواردی که نیاز نباشد آن را به صورت اتوماتیک کنترل کرده و کاهش دهند.

از سوی دیگر اینورتر میزان باری که به موتور وارد می شود را تشخیص می دهد و همین امر نیز باعث کاهش مصرف انرژی می گردد.

مزایای استفاده از اینورتر

سایر مزایای اینورتر به صورت تیتر وار:
  • صرفه‌جویی در مصرف انرژی الکتریکی و در نتیجه کاهش هزینه‌ها؛
  • کاهش جریان راه‌اندازی برق و به‌دنبال آن، دوام و افزایش طول عمر موتور؛
  • بالابردن عمر قطعات مکانیکی بعد از موتور به‌دلیل کاهش ضربه‌های مکانیکی در قسمت‌های مختلف موتور و تجهیزات حرکتی به‌دلیل راه‌اندازی نرم موتور؛
  • قابلیت تغییر سرعت و جهت حرکت موتور بدون نیاز به کنتاکتور و ادوات برقی دیگر؛
  • امکان هوشمندسازی و برنامه‌ریزی برای حرکت موتور؛
  • روشن و خاموش‌کردن موتور بدون نیاز به قطع‌ووصل برق اصلی؛
  • ایجاد محافظت در مقابل اضافه‌بار و در نتیجه جلوگیری از سوختن موتور؛
  • امکان عملکرد موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی به آن مدام در حال تغییر است و حفاظت از موتور دربرابر افزایش ناگهانی ولتاژ؛
  • افزایش سرعت بیشتر از سرعت نامی در موتور.

روند شکل گیری

در اواخر قرن نوزدهم میلادی رقابتی بسیار شدید در بین دو دانشمند مطرح آن زمان،توماس ادیسون و نیکولا تسلا بر سر نوع جریان برق شکل گرفت.جریان برق DC به شدت مورد حمایت ادیسون بود و از سوی دیگر نیکولا تسلا حامی جریان AC بود. اما نهایتا عقاید توماس ادیسون مغلوب افکار نیکلا تسلا شد و نتیجتا جریان برق AC در جهان همه گیر شد.

گرچه افکار تسلا بر افکار ادیسون فائق آمد اما جریان متناوب – AC یک مشکل بسیار عظیم داشته و دارد. مشکل انیست که جریان متناوب بر خلاف جریان متسقیم یا همان DC قابلیت ذخیره سازی را به سادگی ندارد. از همین جهت لزوم وجود یک دستگاه که بتواند در صوت لزوم جریان برق از متناوب به مستقیم و یا بالعکس تبدیل کند.

در قرن ۲۰ دستگاهی اختراع و ساخته شد که روند تبدیل جریان برق را انجام می داد و به مرور نیز بهبود و تکامل یافت. اینورتر به معنای معکوس کننده است و علت نام گذاری آن هم همین موضوع تبدیل و معکوس کردن انرژی ست. در طی قرن بیستم تا قرن کنونی ضرورت و اهمیت استفاده از اینورتر در اتوماسیون صنعتی روز به روز فزونی یافت تا جایی که امروزه اینورتر ها را بخشی جدا نشدنی از یک صنعت می دانیم.

تاریخچه اینورتر ها

بنظر می رسد که واژه اینورتر اولین بار توسط دیوید پرینس – David Prince عنوان شد.گفته می شود که شاید افراد دیگری از این نام علمی برای این دستگاه استفاده کرده باشند اما اسناد یا اطلاعاتی از آن افراد و آن زمان در دسترس نیست.از سوی دیگر David Prince در سال ۱۹۲۵ میلادی معادل ۱۳۰۴ ه.شدر طی مقاله ای با همین نام یعنی “The Inverter” در GE Review احتمال فوق را قوت بخشید که وی اولین شخص بوده که این واژه را به کار برده است.

با مطالعه مقاله اینورتر اقای پرینس در میابیم که تمام فاکتورها و المان های ضروری برای ساخت اینورترهای مدرن و امروزی در آن ذکر شده است.البته این بدان معنا نیست که اقای پرینس مخترع اینورتر بوده، تنها ایشان برای اولین بار این نام را در مقاله خود استفاده نمودند. زیرا پیش از آن نیز عنوان ” inverted rectification” توسط فردی به نام Alexanderson مطرح گردیده بود.

بزرگترین کار آقای David Prince چه چیزی بود؟

در مقاله ای از اقای پرینس که پیشتر به آن اشاره شد، این مساله مفروض بود که مخاطبان مقاله با واژه “rectifier” و همچنین کاربردش در صنعت (که در زمان انتشار مقاله دو دهه از حضور اینورترهای اولیه میگذشت) آشنا‌ هستند، دستگاه اینورتر را یک تجهیز صنعتی نامید که کاملا برعکس رکتیفایر کار می‌کرد و به تدریج از سال ۱۹۲۵ بود که کلمه اینورتر در میان دیگر مقالات نیز به چشم می خورد.

همانطور که گفتیم دستگاه اینورتر پیش از آقای David Prince هم وجود داشت اما نام مشخص و یکتایی برای آن درنظر گرفته نشده بود.

نخستین اینورتر

اولین اینورتر که در زمان جنگ جهانی دوم مورد استفاده‌ قرار می گرفت،در واقع یک موتور ژنراتور بود. در آن دوران شرکتی به نام Redi-line فرایند تولید این سری از اینورترها را انجام می داد(نکته حائز اهمیت این است که شرکت نامبرده در حال حاضر نیز همچنان در همین عرصه فعالیت دارد).

اولین نوع اینورتر الکترونیک

نهایتا در بین سال‌های ۱۹۵۰ تا ۱۹۶۰ میلادی شرکتی با عنوان Tripp Lite که در ایالت شیکاگو آمریکان واقع بود موفق شد که اولین اینورتر از نوع الکترونیک قدرت را به مرحله عرضه تجاری برساند. ناگفته نماند که اینورتر تولیدی این شرکت هم چندان شباهتی به اینورتر های امروزی نداشت، زیرا تنها می توانست برق DC را به یک موج مربعی تبدیل نماید.

به مرور زمان و به تدریج خروجی‌ اینورترها بیشتر به سوی موج سینوسی شکل سوق پیدا کرد. در همین دوران UPS (Uninterruptible power supply) ها نیز‌ پدیدار شدند. علت این ساخت آن بود که پس‌ از آن زمان می شد به محض قطع شدن جریان برق با استفاده از یک منبع برق مستقیم – DC و یک اینورتر مجددا شبکه برق AC را راه اندازی نماییم.

تاثیرات اینورتر در تولید انرژی

متاسفانه اکثر افراد از ویژگی های بی نظیر اینورتر ها در زمینه تولید انرژی تجدیدپذیر مطلع نیستند و اغلب تمرکز خود را معطوف به پنل‌های خورشیدی می کنند.اما نکته ی مهم این است که اینورتر ها یکی از اصلی ترین اجزای سیستم های تولید انرژی تجدیدپذیر می باشند.

بی شک اکثر منازل و ادارات از برق متناوب – AC استفاده‌ می‌کنند. همین موضوع منجر می گردد که برق تولید شده در پنل‌های خورشیدی (جریان DC) نیاز باشد تا به برق متناوب شهری – AC با فرکانس مطلوب ۵۰ هرتزی تبدیل شود.قاعدتا می دانید که انجام موارد ذکر شده بدون استفاده از یک اینورتر امکان پذیر نیست.

پیش از ظهور اینورتر ها

پیش از آنکه ادوات تبدیل کننده الکترونیک قدرت پدیدار شوند،صرفا سولار پنل ها(پنل‌های خورشیدی) به عنوان یک منبع تولید DC قلمداد می شدند.از آنجاکه مصرف انرژی DC در حد کم و ناچیز است عملا تولید انرژی ای هم به این شکل اتفاق نمی افتاد.

تعریف دقیق اینورتر

اما خلاصه کلام اینکه تعریف مختصر و دقیق اینورتر چیست؟ تبدیل کننده جریان مستقیم DC به جریان متناوب AC یا همان اینورتر یک دستگاه است که می تواند جریان مستقیم را به جریان متناوب شهری تبدیل نماید.

به عبارت ساده تر، خروجی یک اینورتر موجی است مربعی شکل که با بهره گیری از یک فیلتر می توان آن را به یک موج سینوسی شکل تبدیل نمود. اینورترها به صورت کلی در دونوع تک‌فاز و یا سه‌فاز هستند.

در اینورترها هیچ قطعه متحرکی وجود ندارد و این تجهیزات می توانند در طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده گردند. به عنوان مثال اینورترها می توانند به منظور تامین کننده جریان AC از منابعی از نوع DC همچون پنل‌های خورشیدی و یا باتریها استفاده گردند. بدون وجود اینورترها، شکل گیری خودروهای الکتریکی (Electric Cars) که امروزه در جهان محبوبیت بالایی دارند،عملا ممکن نبود.

در بازار ایران بهترین برند اینورتر چیست؟

علاوه بر ضرورت استفاده از اینورتر ، انتخاب نوع آن نیز بسیار مهم و حائز اهمیت است. از گذشته تا کنون محصولات ژاپنی طرفداران بسیاری را داشته و دارند. اینورتر یاسکاوا ساخت کشور ژاپن بوده و شرکت نیرونوین به عنوان نمایندگی یاسکاوا در ایران این تضمین را به شما می دهد که تمام محصولات آن اصلی و ساخت کشور ژاپن می باشند.

مزایای استفاده از اینورتر یاسکاوا

در نیرونوین خدماتی را خدمت شما ارائه میکنیم که خاطر شمارا تا سال های طولانی بابت استفاده از اینورتر آسان میکند.

  • تا ۱۰ سال تضمین می کنیم که اینورتر های یاسکاوا نیاز به تعمیر نخواهند داشت
  • یکسال گارانتی
  • ۵ سال خدمات پس از فروش
  • داشتن قابلیت های منحصر به فرد که در سرو موتور ها وجود دارد و در هیچ اینورتر دیگری وجود ندارد
  • نصب و راه اندازی اولیه
  • اموزش

خرید اینورتر یاسکاوا در ایران

اینورتر های یاسکاوا انواع متفاوتی داردند که از جمله پر مصرف ترین آن ها می توان به مدل های A1000 , V1000 , J1000 اشاره کرد.

در هر کجای ایران که باشید می توانید از نیرونوین خرید کنید و از تمام خدمات ما از جمله ارسال، نصب و راه اندازی بهره مند شوید.جهت دریافت قیمت ، خرید و یا مشاوره رایگان با کارشناسان فنی ما در ارتباط باشید.

۰ پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

۵/۵ (۱ نظر)