اینورتر چیست؟

اینورتر یا اینورتر قدرت، به دستگاه الکترونیکی اطلاق می شود که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل می کند.در بیشتر موارد، ولتاژ DC ورودی معمولا کمتر است در حالی که AC خروجی، برابر با ولتاژ تغذیه شبکه 120 ولت یا 240 ولت بسته به کشور است.

اینورتر برق جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تغییر می دهد. باتری ماشین از DC برای تامین برق قطعات الکتریکی استفاده می کند. در مقابل، بسیاری از وسایل الکترونیکی خانگی از AC استفاده می شود. اینورتر برق به شما این امکان را می دهد که برق دستگاه ها را با تبدیل آن به جریانی که می توانید استفاده کنید، تبدیل کنید. علاوه بر استفاده از باتری های خودرو برای انرژی، اینورترهای قدرت اغلب برای زندگی “خارج از شبکه” استفاده می شوند. اینورترهای برق بزرگتر به باتری ها و شبکه های خورشیدی متصل می شوند تا انرژی وسایل اصلی را تامین کنند.

مراحل عملکرد اینورتر

اینورتر دستگاه الکترونیکی است که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) با فرکانس و ولتاژ دلخواه تبدیل می کند. این فرآیند تبدیل در چندین مرحله انجام می شود که عبارتند از:

1. یکسو سازی

• تبدیل AC به : DCدر این مرحله، اگر منبع تغذیه ورودی اینورتر جریان متناوب باشد ابتدا به جریان مستقیم تبدیل می شود. این کار توسط یکسو کننده انجام می شود.
• صاف کردن جریان : پس از انجام عملیات یکسو سازی، جریان مستقیم دارای نوساناتی می شود که برای حذف این نوسانات و ایجاد یک ولتاژ DC ثابت، از فیلترهایی استفاده می شود.

2. مدولاسیون پهنای پالس

• تولید پالس های مربعی : در این مرحله، یک سیگنال حامل مربعی با فرکانس بالا تولید می شود.
• تغییر پهنای پالس ها : با تغییر پهنای این پالس ها، مقدار موثر ولتاژ خروجی کنترل می شود. به عبارت دیگر، هرچه پهنای پالس بیشتر باشد، ولتاژ خروجی نیز بیشتر خواهد بود.
• تغییر فرکانس پالس ها : با تغییر فرکانس پالس های حامل، فرکانس جریان متناوب خروجی تغییر می کند.

3. کلیدزنی

• ترانزیستورهای قدرتمند : برای قطع و وصل کردن جریان از ترانزیستورهای قدرتمندی مانند IGBT ها استفاده می شود.
• تولید موج سینوسی : با تغییر سریع حالت ترانزیستورها، یک موج مربعی با پهنای پالس متغیر تولید می شود. این موج مربعی توسط فیلترها به یک موج سینوسی تقریبا خالص تبدیل می شود.

4. فیلتر کردن

• حذف هارمونیک ها : سیگنال های خروجی اینورتر عمدتا حاوی هارمونیک هایی است که می توانند به تجهیزات آسیب برسانند. فیلترها این هارمونیک ها را کاهش می دهند و یک موج سینوسی تقریبا خالص تولید می کنند.

قیمت و خرید اینورتر باهر

اینورتر باهر یکی از برندهای شناخته شده در بازار اینورترهای صنعتی در ایران است. انتخاب اینورتر مناسب برای کاربرد شما به عوامل مختلفی بستگی دارد. در این راهنما، به شما کمک می کنیم تا با در نظر گرفتن نیازهای خود، بهترین اینورتر باهر را انتخاب کنید. شرکت باهر با ارائه طیف گسترده ای از اینورترها، پاسخگوی نیازهای صنایع مختلف است. محصولات این شرکت به دلیل کیفیت بالا، قابلیت اطمینان و قیمت مناسب، از محبوبیت زیادی در بازار برخوردار است، تمامی محصولات الکتریکال برند باهر از گارانتی یک ساله و همچنین از پشتیبانی فنی برخوردارند. برای خرید محصولات برند باهر می توانید به صورت حضوری و یا آنلاین اقدام فرمایید.

انواع اینورتر

اینورترها بر اساس مشخصات مختلفی مانند شکل موج خروجی، تعداد سطح ولتاژ، نوع بار و کاربرد دسته بندی می شوند. در ادامه به برخی از مهم ترین انواع اینورترها می پردازیم:

بر اساس شکل موج خروجی

• اینورتر موج مربعی : این نوع اینورتر ساده ترین نوع است که خروجی آن یک موج مربعی است. به دلیل وجود هارمونیک های زیاد، برای بارهای حساس مناسب نیست و عمدتا در کاربردهایی که ساده هستند استفاده می شود.
• اینورتر موج سینوسی اصلاح شده : خروجی این اینورتر شبیه به یک موج سینوسی است اما دارای مقداری نویز و هارمونیک است. این مدل از اینورتر برای بارهایی که نسبت به کیفیت موج سینوسی حساسیت کمتری دارند مناسب است.
• اینورتر موج سینوسی خالص : خروجی این نوع اینورتر بسیار نزدیک به یک موج سینوسی خالص است و برای بارهای حساس مانند تجهیزات الکترونیکی و موتورهای AC با دقت بالا مناسب است.

انواع اینورتر بر اساس تعداد سطح ولتاژ

• اینورتر دو سطحی : این مدل از اینورتر رایج ترین نوع اینورتر است که در هر بازوی خود دو حالت روشن و خاموش دارد.
• اینورتر چند سطحی : اینورترهایی هستند که در هر بازوی خود بیش از دو حالت دارند و می توانند ولتاژهای خروجی بیشتری تولید کنند. اینورترهای چند سطحی هارمونیک های کمتری تولید می کنند و کیفیت موج خروجی آن ها بهتر است.

انواع اینورتر بر اساس نوع بار

• اینورتر برای بارهای مقاومتی : برای تغذیه بارهای مقاومتی مانند لامپ ها و هیترها استفاده می شود.
• اینورتر برای بارهای القایی : برای تغذیه موتورهای القایی استفاده می شود.
• اینورتر برای بارهای خازنی : برای تغذیه بارهای خازنی مانند بانک های خازنی استفاده می شود.

بر اساس کاربرد

• اینورترهای خورشیدی : برای تبدیل انرژی DC تولید شده توسط پنل های خورشیدی به AC استفاده می شوند.
• اینورترهای خودروهای برقی : برای کنترل موتورهای الکتریکی خودروهای برقی استفاده می شوند.
• اینورترهای صنعتی: برای کنترل سرعت موتورها در صنایع مختلف استفاده می شوند.
• اینورترهای :UPS برای تامین برق اضطراری تجهیزات حساس استفاده می شوند.

سایر انواع اینورتر

• اینورترهای وکتور کنترل : برای کنترل دقیق گشتاور و سرعت موتورهای القایی استفاده می شوند.
• اینورترهای رزونانسی : از مدارهای تشدید برای تولید ولتاژ و جریان استفاده می کنند و راندمان بالایی دارند.
• اینورترهای چند سطحی فعال : از تعدادی سوئیچ برای تولید سطوح ولتاژ مختلف استفاده می کنند و کیفیت خروجی بسیار بالایی دارند.

مزایا و معایب استفاده از اینورتر

اینورترها به عنوان قلب تپنده بسیاری از سیستم های صنعتی و خانگی عمل می کنند و با تبدیل جریان مستقیم به متناوب، امکان کنترل دقیق سرعت و گشتاور موتورهای الکتریکی را فراهم می آورند. اما مانند هر فناوری دیگری، استفاده از اینورترها نیز همراه با مزایا و معایبی است.

مزایای استفاده از اینورتر

• کنترل دقیق سرعت و گشتاور موتور : با تغییر فرکانس خروجی اینورتر، می توان سرعت موتورهای الکتریکی را به طور دقیق کنترل کرد. این امر در بسیاری از کاربردها از جمله نوار نقاله ها، پمپ ها، فن ها و کمپرسورها بسیار مفید است.
• صرفه جویی در انرژی: اینورترها با تنظیم سرعت موتور متناسب با بار، مصرف انرژی را کاهش می دهند. به عنوان مثال، در پمپ ها، با کاهش سرعت پمپ در زمان کم بار، می توان انرژی قابل توجهی را صرفه جویی کرد.
• کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری : با کنترل دقیق سرعت و گشتاور موتور، سایش و پارگی قطعات مکانیکی کاهش یافته و در نتیجه هزینه های تعمیر و نگهداری کاهش می یابد.
• افزایش عمر مفید موتورها: راه اندازی نرم موتورها توسط اینورتر و کنترل دقیق حرارت موتور، باعث افزایش عمر مفید موتورها می شود.
• بهبود کیفیت برق : اینورترهای مدرن با فیلتر کردن هارمونیک ها، کیفیت برق را بهبود می بخشند.
• انعطاف پذیری بالا در کاربردهای مختلف : اینورترها در طیف وسیعی از کاربردها از جمله صنایع، خانه های هوشمند، سیستم های انرژی خورشیدی و خودروهای برقی قابل استفاده هستند.

معایب استفاده از اینورتر

• هزینه اولیه بالا : هزینه خرید و نصب اینورتر نسبت به روش های سنتی کنترل سرعت موتور بیشتر است.
• پیچیدگی : تنظیم و پیکربندی اینورترها نیاز به دانش فنی و تخصصی دارد.
• تولید هارمونیک ها : اگرچه اینورترهای مدرن هارمونیک های کمتری تولید می کنند، اما همچنان ممکن است بر روی کیفیت برق شبکه تأثیر بگذارند.
• حساسیت به نویز: اینورترها به نویزهای الکتریکی حساس هستند و ممکن است در محیط های با نویز زیاد دچار اختلال شوند.
• کاهش راندمان در بارهای سبک : در بارهای سبک، راندمان اینورترها ممکن است کاهش یابد.

چه زمانی باید از اینورتر استفاده کنیم؟

• نیاز به کنترل دقیق سرعت : اگر نیاز به کنترل دقیق سرعت موتور دارید، استفاده از اینورتر بهترین گزینه است.
• صرفه جویی در انرژی : اگر کاهش مصرف انرژی برای شما اهمیت دارد، استفاده از اینورتر می تواند به شما کمک کند.
• محیط های با بار متغیر : اگر بار بر روی موتور به طور مداوم تغییر می کند، استفاده از اینورتر برای بهینه سازی عملکرد سیستم ضروری است.
• نیاز به راه اندازی نرم موتور : اگر موتور شما نیاز به راه اندازی نرم دارد، استفاده از اینورتر اجباری است.

چه زمانی نباید از اینورتر استفاده کنیم؟

• بارهای ثابت : اگر بار بر روی موتور ثابت است و نیازی به تغییر سرعت وجود ندارد، استفاده از اینورتر توجیه اقتصادی ندارد.
• بودجه محدود: اگر بودجه شما محدود است و هزینه اولیه خرید و نصب اینورتر برای شما قابل قبول نیست، ممکن است بهتر باشد از روش های سنتی کنترل سرعت استفاده کنید.

در نهایت، تصمیم گیری در مورد استفاده یا عدم استفاده از اینورتر به عوامل مختلفی مانند نوع بار، بودجه، نیاز به کنترل دقیق سرعت و سایر عوامل بستگی دارد.

ساختار داخلی اینورتر چگونه است؟

ساختار داخلی یک اینورتر به طور کلی شامل سه بخش اصلی است:

1. برد قدرت:
   • یکسو کننده : جریان ورودی DC را به یک ولتاژ DC ثابت تبدیل می کند.
   • خازن ها : انرژی را ذخیره کرده و ولتاژ DC را صاف می کنند.
   • کلیدهای الکترونیکی : معمولا از ترانزیستورهای قدرتمندی مانند IGBT ها یا MOSFET ها برای قطع و وصل کردن جریان استفاده می شود.
   • دیودهای آزادسازی : از افزایش بیش از حد ولتاژ در هنگام خاموش شدن کلیدها جلوگیری می کنند.
2. برد کنترل:
   • میکروکنترلر: مغز متفکر اینورتر است و وظیفه کنترل کل فرایند تبدیل را بر عهده دارد.
   • سنسورها: برای اندازه گیری پارامترهای مختلف مانند جریان، ولتاژ و دما استفاده می شوند.
   • مدارهای منطقی: سیگنال های کنترل را برای کلیدهای الکترونیکی تولید می کنند.
   • رابط کاربری: برای تنظیم پارامترها و نمایش اطلاعات استفاده می شود.
3. تبدیل کننده سیگنال:
   • سیگنال های آنالوگ را به سیگنال های دیجیتال تبدیل می کند و برعکس.
   • برای ارتباط بین برد کنترل و سایر دستگاه ها استفاده می شود.