در دنیای صنعتی و مدرن امروز، هر روزه شاهد به کار گیری فزاینده و نقش بی بدیل موتورهای الکتریکی تک فاز و سه فاز در اتوماسیون صنعتی هستیم. به گونه ای که از خط تولید کارخانه های صنعتی گرفته تا آسانسورها و پمپ های کشاورزی، رد پای موتورهای الکتریکی قابل مشاهده است. برای استفاده دقیق از این موتورها همچنین کنترل سرعت و گشتاور نیاز به اینورتر وجود دارد. در گذشته برای کنترل دور الکتروموتور ها روش هایی مانند راه اندازی با استفاده از مقاومت راه انداز یا تغییر تسمه فولی یا استفاده از دالاندر مورد استفاده قرار می گرفت، اما در حال حاضر بهترین و مناسب ترین روش، استفاده از اینورتر برای کنترل دور الکترو موتور است. اضافه کردن پارامترهای گوناگون برای اینورترها و تولید اینورتر های قدرتمند سبب استحکام جایگاه آن ها در صنعت شده است. در این مقاله با کاربرد اینورتر تک فاز، و مزایای استفاده از ان آشنا خواهیم شد.
مزایای استفاده از اینورتر
- راه اندازی نرم الکتروموتور و کاهش اثرات ضربه های مکانیکی در زمان راه اندازی
- کاهش و صرفه جویی در مصرف انرژی
- افزایش طول عمر قطعات و تجهیزات الکتروموتورها و کاهش هزینه های تعمیر و نگه داری
- قابلیت تعریف و زمان بندی کارایی سیستم
- افزایش سرعت و راندمان الکتروموتور
- استفاده از حداکثر کارایی الکتروموتور
- افزایش ضریب ایمنی
انواع اینورتر
در واقع اینورتر به تجهیزی گفته می شود که با بهره گیری از آن برق DC را به AC تبدیل می نمایند. اینورترها به دو گروه کلی اینورتر سه فاز و تک فاز تقسیم بندی می شوند. تفاوت در نوع برق ورودی، مهم ترین تفاوت میان آن ها است. در اینورتر های تک فاز برق ورودی تک فاز است. اما برق خروجی سه فاز است اما در اینورتر های سه فاز هم برق ورودی و هم برق خروجی سه فاز است.
اینورتر تک فاز
از جمله مزایای استفاده از اینورترهای تک فاز امکان راه اندازی الکتروموتورهای سه فاز با استفاده از برق تک فاز همچنین تغییر آسان دور آن است. البته ذکر این نکته ضروری است که اینورتر های تک فاز دارای محدودیت رنج هستند. علاوه بر این، اکثرا در رنج 0.37 تا 4 کیلووات تولید و وارد چرخه صنعت شده اند.
اجزای اینورتر تک فاز
یک اینورتر تک فاز از بخش های کنترل ، منبع تغذیه و مدار اصلی تشکیل شده است. که در آن ها کلیه عملیات کنترلی همچون فرمان قطع و وصل اینورتر، افزایش یا کاهش دور اینورتر ، تنظیم پارامترهای اینورتر ، کاهش یا افزایش سرعت ، پردازش سیگنال های ورودی به اینورتر و نیز تبدیل ولتاژ AC به ولتاژ DC و … صورت می پذیرد.
مزایای اینورتر تک فاز نسبت به سه فاز
- داشتن قابلیت تنظیم چپ گرد و راست گرد موتور
- طراحی ساده‌تر اینورتر تک فاز نسبت به اینورتر سه فاز
- ممانعت از جریان کشی اولیه موتور
- قیمت پایین ترآن نسبت به اینورتر سه فاز
- کم کردن میزان نویز خروجی موتور
- قابلیت راه اندازی موتور سه فاز تا 11 کیلو وات
- پایین تر بودن هزینه طراحی آن
موارد استفاده اینورتر تک فاز
در نیروگاه های برق به منظور توزیع برق، تولید برق از نوع سه فازخواهد بود. اما برقی که به اکثریت شرکت ها و کارگاه ها و منازل می رسد از نوع تک فاز است. امکان راه اندازی موتورهای سه فاز با استفاده از جریان تک فاز وجود ندارد . در شرکت های تولیدی، مزارع وکارگاه ها موتورهایی وجود دارد که برای راه اندازی آن ها نیاز به برق سه فاز است. اینورترها که مبدل تک فاز به سه فاز هستند، ابتدا برق ورودی تک فاز 220 ولت را دریافت می کنند. سپس با بهره گیری از مدارات الکترونیکی پیشرفته، در قسمت خروجی برق سه فاز 380 ولت را تحویل می دهند. در صورتی که این برق سه فاز برای فن ها، موتور ها و پمپ ها و صنایع جوشکاری و … کاربرد دارد. در برخی از شرایط نیز ممکن است که کاربرد اینورتر و درایو مشابه با یک دیگر باشد. به همین جهت زمان خرید درایو یا اینورتر اطلاع از قیمت درایو موتور می توانند تعیین کننده انتخاب یا عدم انتخاب آن باشد.
از جمله کاربرد های اینورترهای تک فاز می توان به کارگیری آن ها در الکتروموتورها و پنل های خورشیدی همچنین مصارف خانگی و جریان برق شهری را نام برد. لازم به ذکر است که اینورتر را برای کاهش ولتاژ و فرکانس مورد استفاده قرار می دهند.
اینورترهای آسانسوری تک فاز نیز از جمله نمونه های با کارایی بالا هستند که با توجه به قیمت مناسب آن با اقبال قابل توجهی روبرو شده اند. اگر چه که عمده استفاده آن ها برای مصارف خانگی و کوچک است. همان طور که قبلا هم گفته شد با به کارگیری یک اینورتر تک فاز به سه فاز می توان یک الکتروموتور ۳ فاز ۳۸۰ ولت را راه اندازی نمود. بنابراین این امکان وجود دارد که برای راه اندازی یک موتور سه فاز به جای استفاده از برق سه فاز 380 ولت بتوان از برق 220 ولت تک فاز استفاده نمود. در واقع خیلی راحت با استفاده از برق خانگی، یك موتور سه فاز را کاملا عادی راه اندازی کرد.
از دیگر کاربردهای اینورتر های تک فاز، استفاده از آن ها در پمپ ها برای مصارف کشاورزی و خانگی است. استفاده از اینورتر در پمپ های آب رسانی باعث کاهش جالب توجه مصرف برق ، از بین بردن شوک و ضربه های ناگهانی، همچنین کاهش استهلاک پمپ، تنظیم مقدار آب خروجی ، افزایش تدریجی ولتاژ و فرکانس پمپ، افزایش طول عمر پمپ و همچنین استفاده بهینه از آب را می گردد. با اینورتر فشار آب روی میزان ثابتی تنظیم می گردد و در مواقعی که نیاز به استفاده از آب نیست اینورتر در حالت خواب قرار گرفته و موتور خاموش می گردد و در موقع نیاز به آب دوباره روشن می گردد. در صنایع جوشکاری نیز از اینورتر های تک فاز بهره می برند. البته لازم به ذکر است که تفاوت در ظرفیت و نوع کاربری اینورتر تعیین کننده قیمت انواع اینورتر است.
انتخاب و خرید اینورتر
از جمله عوامل تاثیر گذار در انتخاب و خرید اینورتر و درایو می توان عوامل زیر را نام برد:
1 – آگاه بودن نسبت به اطلاعات روی پلاک موتور مانند توان و جریان و ولتاژ تغذیه
2- یکی دیگر از شاخصه ها درجه حرارت محیط نصب درایو یا اینورتر است
– 3باید هم میزان و هم مدت اضافه بارموجود بر روی موتور را بررسی کرد.
4- دانستن این موضوع که چه نوع پروسه کنترلی بر عهده اینورتر است ؟
5- باید شرایط بار از نظر گشتاور راه اندازی بر اساس کاربرد مورد ارزیابی قرار گیرد.
6- دانستن اطلاعاتی همچون سایز لوله ها، مقدار برداشت آب در طول سال، میزان دبی خروجی آب و …
سخن پایانی
در این مقاله به طور کامل با کاربرد اینورتر تک فاز و مزایایی که برای صنایع مختلف دارد، آشنا شدید. در صورتی که قصد خرید این قطعه کاربردی را دارید، ابتدا لازم است در مورد موارد مصرف خود، میزان مصرف دستگاه مورد نظر، و اطلاعات روی پلاک موتور و … اطلاعات کافی داشته باشید.
