در دنیای امروز بیشتر از آنکه محققین و مهندسین به فکر اختراع یا ثبت دستگاه جدیدی باشند به دنبال کنترل دقیق و موثر بر وسایل به کار رفته در زندگی انسان ها هستند و یکی از وسایلی که حداقل در قرن گذشته تاثیر بسیار زیادی بر کیفیت و شیوه زندگی انسان ها داشته است موتورها هستند، امروزه کمتر وسیله بزرگی را میتوانید بیابید که موتوری در آن به کار گرفته نشده باشد، از تجهیزات تاسیساتی شامل وسایل سرمایشی و گرمایشی گرفته تا خودروها و وسایل زندگی مثل ماشین لباسشویی و یخچال تا حتی ساعت مچی که به دستتان دارید!

درایو اینورتر چیست؟

یک درایو فرکانس متغیر(VFD) که، درایو با فرکانس قابل تنظیم، درایو اینورتر، درایو میکرو و درایو دور متغیر نیز شناخته می‌شود در واقع یک نوع درایو با سرعت قابل تنظیم است که با تغییر فرکانس و ولتاژ ورودی به موتورهای AC سرعت و گشتاور این موتورها را کنترل می کنند.

VFDs در بخش های کاربردی مختلف اعم از لوازم خانگی کوچک تا بزرگترین درایوهای آسیاب معدن و کمپرسورهای صنعتی استفاده می شود. با این حال، تنها حدود 25 درصد از انرژی الکتریکی مورد استفاده در جهان از این تکنولوژی استفاده می کنند که با توجه به وضعیت انرژی های فسیلی در آینده مطمئنا نیاز بیشتری برای استفاده از این تجهیزات احساس خواهد شد.

همچنین با افزایش کاربرد موتورهای القایی در صنعت بحث کنترل این موتورها اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. درایو VFD یک سیستم برای کنترل کردن سرعت یک موتور AC با کنترل کردن فرکانس تغذیه اعمال شده به موتور الکتریکی است.

 VFD به نام های AFD یا VSD نیز خوانده می‌ شود. همچنین به مدارهای اینورتری که دارای فرکانس و ولتاژ خروجی قابل تغییر باشند درایو الکتریکی گفته می ‌شود.

سیستم VFD

سیستم VFD معمولاً در موتورهای سه فاز مورد استفاده قرار می گیرند اگرچه که این تجهیزات در موتورهای تک فاز نیز قابل استفاده هستند. شکل زیر بلوکی از این سیستم را نشان داده است. سیستم کنترل کننده فرکانس معمولا به وسیله اپراتور فرمان گرفته و توان AC  فرکانس با یک دامنه ثابت را به یک توان AC با فرکانس متغیر تبدیل می‌کند.

رابط اپراتور

اپراتور به وسیله یک صفحه کلید و یک صفحه نمایش (LCD) بر کارکرد موتور کنترل دارد و به طور کلی استارت و استاپ موتور الکتریکی، بر عکس کردن جهت چرخش موتور، سوئیچ کردن بین حالت دستی یا حالت اتوماتیک را می تواند کنترل کند.

 بنابراین با هم به پاسخ چند سوال توجه می کنیم:

اینورتر چیست؟

اینورتر یا درایو AC به دستگاهی گفته می شود که به کمک آن می توان سرعت یک موتور AC سه فاز را کنترل کرد بدون آنکه قدرت و گشتاور موتور کاهش یابد. اینورترها در ظرفیت های مختلف ساخته می شوند مثلاً برای یک موتور با توان   20 اسب بخار باید از اینورتر 20 HP استفاده کرد.

انواع اینورترها از نظر ورودی کدامند؟

  از نظر ورودی  اینورترها به دو دسته تک فاز و سه فاز تقسیم می گردند. البته خروجی همه آنها سه فاز است. برای اینورترهای با توان بالای 3 اسب فقط از ورودی سه فاز استفاده می گردد.

انواع اینورترها از نظر کاربرد کدامند؟

  از نظر کاربرد اینورترها به دسته های مختلفی تقسیم می شوند. برای راه اندازی پمپ ها، فن ها، آسانسور، جرثقیل، نوارهای نقاله، دستگاه های اکسترودر و… از اینورتراستفاده می شود. برای پمپ و فن از اینورترهای با گشتاور متغیر و برای آسانسور و نوار نقاله و جرثقیل از اینورتر با گشتاور ثابت و برای اکسترودرها از اینورتر با فیدبک PG بهره برداری می کنند.

 اینورترها

مزایای استفاده از اینورترها چیست؟

کاهش انرژی مصرفی و لذا کاهش هزینه برق، کاهش جریان راه اندازی و در نتیجه 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.

کدامیک از اینورترها دارای کیفیت بالاتری هستند؟

اینورترهایی که دارای استاندارد CE,UL,cUL باشند، مورد تائید صنایع اروپا و آمریکا بوده واز نظر کیفیت مناسب هستند.

مزایای استفاده از اینورترها:

• تنظیم دقیق سرعت موتور (کنترل دور)
• تغیر جهت دور به راحتی و بدون نیاز به کنتاکتور
• روشن و خاموش نمودن موتور بدون نیاز به قطع و وصل برق اصلی
• حفاظت موتور در مقابل افزایش ولتاژ و جلوگیری از آسیب دیدن موتور

یکی از بزرگترین مزایای این سیستم ها راه اندازی نرم موتور بدون هیچ گونه ضربه به قسمت های مکانیکی مثل کوپلینگ ها، گیر بکس ها، تسمه ها، زنجیرها و …  که در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور و سایر قسمت های مکانیکی را سبب می شود.

حفاظت موتور در برابر اضافه بار؛ در این حالت اگر بار موتور از مقدار مجاز بیشتر شود ، اینورتر موتور را خاموش کرده و به کاربر پیام اضافه بار نشان می دهد.

جلوگیری از گرم کردن و در نهایت سوختن موتور در مواردی که موتور به طور مداوم تغییر جهت دور داده و یا خاموش و روشن می شود.

صرفه جویی در انرژی

یکی از کابردهای اینورترها در صنایع پمپ های خانگی است، که هم به صورت یک قطعه داخلی و هم به صورت یک قطعه خارجی بر روی الکتروپمپ ها نصب می شود و در واقع نسل جدیدی از پمپ ها دور متغیر را معرفی نموده است، وجود کنترل کننده دور در پمپ ها چندین مزیت دارد که از مهترین آنها به کاهش مصرف انرژی، کاهش استهلاک پمپ، کاهش سر و صدای پمپ و… می توان اشاره نمود، الکتروپمپ های دور ثابت به محض اینکه شیر آبی باز شود با حداکثر توان خود شروع به کار می کنند که این هم استهلاک بالای پمپ را به دنبال دارد و هم مصرف بالای برق بنابراین با استفاده از کنترل کننده های دور موتور می توان دور موتور را درست به اندازه نیاز به فشار آب تنظیم نمود تا هم مصرف آب و برق کاهش یافته و هم عمر مفید دستگاه ها و تجهیزات افزایش یابد.