مزایای اینورتر:  

عمر و ماندگاری بالا

کاهش انرژی مصرفی و لذا کاهش هزینه برق
کاهش جریان راه اندازی
طولانی شدن عمر موتور
امکان تغییر سرعت موتور
امکان تغییر جهت حرکت موتور
داشتن حفاظت در برابر اضافه بار
امکان کار موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی متغیر است
امکان کنترل از راه دور
ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور
برنامه ریزی کردن حرکت

بررسی مشخصات اینورتر تک به سه

پلاک اینورتر تک فاز به سه فاز

مقایسه انواع روش های راه اندازی الکتروموتور سه فاز

روش های راه اندازی الکتروموتور سه فاز
موردمستقیمستاره مثلثاینورترسافت استارت
لغزش تسمه ها و خوردگی بیرینگهابلیبلی (متوسط)خیرخیر
جریان راه اندازی بالابلیخیرخیرخیر
خوردگی و شکستگی دنده گیربکسهابلیبلی (راه اندازی زیر بار)خیرخیر
آسیب به محصول یا مواد در حین توقفبلیبلیخیرخیر
ضربه چکشی در سیستم لوله کشی در حین توقفبلیبلیبهترین راه حلمحدود
ضربه به سیستم انتقال نیروبلیبلیخیرخیر

نتیجه: استفاده از اینورتر بهترین روش برای راه اندازی و کنترل دور موتور های سه فاز است.

مزایای استفاده از اینورتر نسبت به روش راه اندازی مستقیم

  1. كاهش انرژی مصرفی و لذا كاهش هزینه برق، كاهش جریان راه اندازی و در نتیجه طولانی شدن عمر موتور، امكان تغییر سرعت موتور، امكان تغییر جهت حركت موتور، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امكان كار موتور در شرایطی كه ولتاژ ورودی متغیر است، امكان كنترل از راه دور، ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور، برنامه ریزی كردن حركت.
  2. کاهش اختلالات در شبکه برق
  3. کاهش ضربه های مکانیکی
  4. طولانی شدن عمر مفید موتور
  5. امکان افزایش سرعت موتور تا 20 درصد سرعت نامی
  6. امکان کنترل سرعت و گشتاور موتور به صورت دقیق و کامل
  7. امکان تغییر جهت حرکت موتور
  8. امکان تغییر زمان صعود و نزول ACC & DCC از 0.1 تا 6000 ثانیه
  9. امکان کنترل نحوه استوپ شدن موتور
  10. امکان داشتن اضافه بار (در حد توان موتور)
  11. راه اندازی موتور سه فاز تا 11 کیلوات توسط برق تک فاز
  12. راه اندازی نرم موتور بدون هیچگونه ضربه به قسمتهای مكانیكی مثل كوپلینگها، گیربكسها، تسمه ها، زنجیرها و غیره و در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور و سایر قسمتهای مكانیكی را به دنبال خواهد داشت.
  13. حفاظت موتور در برابر اضافه بار؛ در این حالت چنانچه بار موتور از مقدار معمول مجاز بیشتر شود، اینورتر موتور را خاموش می نماید و به كاربر پیام اضافه بار نشان می دهد.
  14. جلوگیری از گرم كردن و در نهایت سوختن موتور در كابرد هایی كه موتور به طور مداوم چپگرد و راستگرد و یا خاموش می شود.
  15. در بسیاری از كاربردها به هنگام راه اندازی ،‌موتور جریان بسیار بالایی از شبكه می كشد و موجب كاهش ولتاژ شبكه و ایجاد صدماتی به تاسیسات برق رسانی و سایر دستگاهها می گردد. این جریان به 8 برابر جریان نامی موتور می رسد كه بسیار نا مطلوب می باشد.

چنانچه از اینورتر استفاده شود این اضافه جریان بسیار اندك 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.

مهم ترین قطعه در اینورتر

مهم ترین قطعه در اینورتر ها IGBT ها هستند. کلمه IGBT مخفف عبارت Insulated-gate Bipolar Transistor می باشد. IGBT ها همان ترانزیستور های دو قطبی گیت عایق هستند و جز دسته نیمه هادی ها به شمار می آیند که سرعت سوییچ فوق العاده بالایی دارند و در کاربرد های کلید زنی سرعت بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

ساختار اینورتور

مدار داخلی اینورتر

یک پلاک الکتروموتور

پلاک الکتروموتور

مزایای اینورتر و درایو تک فاز به سه فاز

  • قابلیت راه اندازی موتور سه فاز تا 11 کیلو وات (البته این توانایی در برندهای مختلف درایو متفاوت می باشد).
  • قابلیت چپ گرد و راست گرد کردن الکترو موتور
  • کاهش ضربه های مکانیکی هنگام استارت اولیه
  • جلوگیری از جریان کشی اولیه الکتروموتور
  • کاهش صدا و نویز خروجی الکتروموتور (این مزیت مناسب مصرف کنندگان پمپ های خانگی می باشد که همواره از صدای الکتروپمپ ها شکایت دارند).

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.

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.

اینورتر چگونه مصرف برق را كاهش می دهد؟

  • اينورتر به صورت هوشمند ميزان بار وارده به موتور را تشخيص داده و متناسب با همان بار، به موتور جريان می دهد و اين جريان در بسياری از مواقع از جريان نامی موتور كمتر است.
  • به دليل آنكه موتور یک بار راكتيو روی شبكه دارد چنانچه از درايو برای راه اندازی و كنترل موتور استفاده گردد، چون درايو دارای یک بانک خازنی می باشد اين بار راكتيو را جبران می نمايد و تنها بار اكتيو را از شبكه برق مصرف می نمايد، بنابراين جريان مصرفی بسيار كاهش می يابد.
  • در بسياری از كاربردها انرژی زيادی برای راه اندازی لازم است. موتور انتخاب شده را با توان بالاتری انتخاب می كنند بنابراين ميزان جريان زيادتری هم در حين كار از شبكه استفاده می كند. چنانجه از اینورتر استفاده شود، اينورتر به صورت كاملا اتوماتيک اين جريان را در حين راه اندازی به مقدار لازم افزايش و در حين كار به مقدار لازم كاهش می دهد، بنابراين به طور كلی هزينه برق مصرفی كاهش چشم گيری خواهد داشت.
  • در بسياری از كاربردها به هنگام راه اندازی، موتور جريان بسيار بالایی از شبكه می كشد و موجب كاهش ولتاژ شبكه و ايجاد صدماتی به تاسيسات برق رسانی و ساير دستگاه ها می گردد، اين جريان به ۶ برابر جريان نامی موتور می رسد كه بسيار نامطلوب می باشد، چنانچه از اينورتر استفاده شود اين اضافه جريان بسيار اندک خواهد شد (حداکثر 0.2 برابر). به عنوان مثال اگر يک موتور با جريان نامی ۱۰ آمپر كار كند، در هنگام راه اندازی اين جريان به ۶۰ آمپر می رسد و در صورت استفاده از اینورتر اين جريان حداكثر به ۱۲ آمپر می رسد، كاهش جريان موتور به صورت اتوماتيک در هنگامی كه بار موتور كم می شود. اين قابليت به غير از كاهش هزينه برق مصرفی موجب افزايش طول عمر مفيد موتور خواهد شد.
  • امكان استفاده از برق تكفاز ۲۲۰ ولت به جای سه فاز ۳۸۰ ولت برای راه اندازی موتور سه فاز حداكثر با توان 2.2 کیلووات به اين معنا كه می توان با برق خانگی یک موتور سه فاز را كاملا به صورت عادی راه اندازی نمود.
  • در پمپ ها و فن ها ميزان دبی با سرعت موتور متناسب است، اما توان مصرفی با مكعب سرعت تناسب دارد. مثلاً اگر دور موتور به ميزان ۵۰% كاهش يابد آنگاه توان مصرفی لازم ۱۲.۵% خواهد بود و اين به مفهوم ۸۷.۵% صرفه جویی در انرژی است.

کاربرد اینورتر

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:

  • خروجی به شكل موج مربعی
  • خروجی به شكل سينوسی اصلاح شده
  • خروجی به شكل سينوسی اصلاح شده
  • خروجی به شكل سينوسی خالص
  •  

انتخاب اینورتر

انتخاب اینورتر با توجه به کاربرد آن در صنایع و مصارف مختلف، متفاوت میباشد. عواملی که در انتخاب اینورتر موثرند به ترتیب : کاربردهای سنگین – کاربردهای نیمه سنگین – کاربردهای سبک هستند. از مواردی که نوع مصرف اینورتر را تعیین میکند گشتاور بار مورد نظر است. بارهایی مانند فن ها دارای گشتاور متغیرند و بارهایی مانند کانوایرهای نوار نقاله دارای گشتاور ثابت هستند. که متناسب با هر کدام اینورتر با همان کاربرد ، مورد نظر است. شرایط محیطی مثل دما ، روطوبت و ارتفاع به همراه ولتاژ اصلی اینکه تکفاز باشد یا سه فاز و ولتاژ موتور اینکه 220 ولت است یا 380 ولت از دیگر عوامل تاثیر گذار در انتخاب یک اینورتر هستند.

انواع تابلو برق

تابلو عبارت است از فضایی که تجهیزات برقی در آن نصب می شوند.در تعریف تابلو لزومی ندارد آنرا حتمأ یک فضای بسته فلزی بدانیم بلکه فضای بسته فلزی، نوعی از تابلو محسوب می شود. مشکلات ناشی از نصب تجهیزات و خطرات ناشی از عوامل محیطی و پدیده هایی مانند اتصال کوتاه که در تجهیزات الکتریکی روی می داد و در دسترس بودن تمام قسمتهای برقدار از سوی اپراتور، سازندگان را بر آن داشت تا ایمنی بیشتری را تامین کنند، از این رو تابلو به شکل محفظه بسته طراحی شد تا تجهیزات داخل آن غیر قابل دسترس باشند. انواع تابلو از لحاظ ساختار : تابلوهای Metal Enclosed : تابلوهایی به شکل محفظه تمام بسته فلزی که تمام تجهیزات الکتریکی اعم از کلیدها، ترانسهای جریان و ولتاژ، لوازم اندازه گیری، شینه ها و ... در داخل آن نصب می شود.این تابلوها به دو دسته تقسیم می شوند: 1- تابلوهای Metal Clad: این نوع تابلوها نوعی از تابلوهای Metal Enclosed هستند که در آنها، محفظه های مختلف از یکدیگر جدا شده اند. این امر باعث می شود تا اگر خطایی در یکی از محفظه ها روی دهد، این خطا به محفظه های دیگر انتقال پیدا نکند و سایر محفظه ها نیز تحت تأثیر آن آسیب ندیده و محفوظ می مانند. یک تابلو Metal Clad به چهار بخش تقسیم می شود : - محفظه باسبار - محفظه سر کابل - محفظه LV (کنترل) که تجهیزات اندازه گیری، حفاظتی و کنترلی در آن قرار می گیرند. - محفظه کلید 2- تابلوهای Compartment Type: این نوع تابلوها نوعی از تابلوهای Metal Enclose هستند که در آنها، محفظه های مختلف از یکدیگر جدا نشده اند. در طراحی یک تابلو باید موارد زیر در نظر گرفته شود : - شرایط محیطی (جهت بهره برداری) - شرایط لازم برای نصب - شرایط حفاظتی انواع تابلو از لحاظ محل نصب : - داخلی (Indoor) : تابلو در فضای بسته مانند داخل سالن یا سوله نصب می شود. - فضای باز (Outdoor) : تابلو در فضای باز نصب می شود. تقسیم بندی تابلوها : 1-تابلوهای فیکس (Fix) : -تابلوهای ایستاده چند منظوره(Multi Purpose):این تابلوها بصورت ایستاده قرار میگیرند و تابلوهای چند منظوره می باشند وداخل انها می توان تجهیزات کنترل-قدرت-پنوماتیکی و...نصب کرد. -تابلوهای دیواری(Wall Mounting):این تابلوها به دو دسته تابلوهای روکار(On Surface)و تابلوهای توکار (Flush Mounting)تقسیم میشوند. -تابلوهای (Rack):تابلو هایی هستند که حالت قفسه قفسه دارند و محفظه های اندازه گیری-الکترونیکی-کنترل ومخابراتی و... روی انها نصب می شود. *تابلوهای Swing نوعی از تابلوهای Rack هستند که دارای در متحرک می باشد و مزیت ان این است که پشت تجهیزات ان قابل رویت است و دسترسی به پشت تجهیزات فراهم است این مدل بسیار گران است و درب ان هم شیشه ای است. 2-تابلوهای کشویی (Withdraw able): -تابلو های کنترل موتورها(Motor Control Center(MCC)):این تابلو ها بصورت کشویی ساخته می شود و برای کنترل موتورها ساخته می شود .این تابلوها بخاطر مزیت تابلوهای کشویی بسیارگران هستند.این متن برگرفته از سایت مهندسی برق قدرت و شبکه های انتقال و توزیع مهندس هادی حداد خوزانی می باشد -تابلوهای مرکز قدرت(Power Center):این تابلوها برای تغذیه تابلوهای MCC استفاده میشوند و یک تابلوی توزیع است و میتواند چند تا تابلوی MCC را تغذیه کند در این تابلو ها کلیدها بیشتر از نوع هوایی هستندوبعد از پست اصلی استفاده می شوند. *تابلوهای مدولار:نوع پیشرفته تابلوهای فیکس ایستاده است. هر فیدر به شکل یک مدول در تابلو نصب شده وبه وسیله یک صفحه فلزی از فیدر بالایی وفیدر پایینی خود جدا می شوند و از لحاظ دسترسی به سر کابل به دو نوع کلی تقسیم می شوند: -دسترسی از پشت -دسترسی از جلو :در این حالت معمولا" در کنار درب اصلی تابلو درب کوچکی به نام درب کناری تعبیه شده و اتصالات کابل ها به فیدرها از طریق این درب انجام میشود این نوع سلولها را از لحاظ محل ورود سر کابل های ورودی وخروجی میتوان به ورود از بالا و ورود از پایین تقسیم نمود. *انواع تابلوها از لحاظ ایستایی : ایستاده(Self Standing / Free Standing) :تابلو حالت خود ایستا دارد ( نیاز به مهار آن توسط سازه ی دیگری نیست و یا به دیگری تکیه ندارد.) دیواری (Wall Mounted) : تابلو هایی که روی دیوار نصب می شوند. این تابلوها اگر روی سطح دیوار نصب شوند، روکار، Surface Mounted و اگر داخل دیوار جاسازی شوند، توکار، Flush Mounted یا Recessed Mounted نامیده می شوند. انواع تابلو ها از لحاظ سطح ولتاژ : تابلو ها از لحاظ سطح ولتاژ به دو دسته تقسیم می شوند: تابلوهای فشار ضعیف(LV) تا 1000V تابلوهای فشار متوسط (MV) از 1000V تا 36000V تابلوهای فشار ضعیف : تابلوهای فشار ضعیف در سطح ولتاژ کمتر از 1000V قرار دارند. مطابق IEC60439-1 تابلوی فشار ضعیف ترکیبی است از یک یا چند وسیله قطع و وصل (Switching Device)فشار ضعیف همراه با تجهیزات کنترلی، اندازه گیری، نشانگر، حفاظتی، تنظیم کننده و ... مربوط به خود که نحوی کامل نصب و سوار شده و کلیه Interconnection ها و اتصالات الکتریکی و مکانیکی داخلی و قطعات ساختمانی را شامل گردد.ولتاژ نامی تابلوهای فشار ضعیف معمولأ تا 690V و ولتاژ سرویس تا 400V می باشند. تابلوهای فشار ضعیف معمولأ در دو نوع زیر ساخته می شوند : تابلوی ایستاده (Fix) ثابت تابلوی ایستاده (Withdraw able) کشویی تابلوهای فشار متوسط : تابلوهای فشار متوسط در سطح ولتاژ بین 1000V تا 36000V قرار دارند. اجزای اصلی یک تابلو فشار متوسط شامل بدنه، کلید (دژنکتور) و یا کنتاکتور فشار متوسط، رله، باسبار، ترانفورماتور ولتاژ و جریان، لوازم اندازه گیری و تجهیزات کنترلی می باشد. تابلوهای فشار متوسط به دو دسته کلی تقسیم می شوند: تابلوهای فشار متوسط ثابت(Fix) تابلوهای فشار متوسط کشویی (Withdraw able)