یک اینورتر یا تبدیل‌کنندهٔ فرکانس، دستگاهی است که جریان مستقیم را به جریان متناوب (تناوبی) تبدیل می‌کند. اینورترها از یک سیگنال استفاده می‌کنند تا از طریق تغییر فرکانس، جریان مستقیم را به جریان تناوبی تبدیل کنند. این روزها اسم اینورتر را زیاد می‌شنویم. اینورتر نام‌های دیگری ازجمله اینورتور، درایو موتور، درایو، کنترل دور موتور، درایو سرعت قابل‌تنظیم، درایو AC، درایو سرعت متغیر VFD و میکرو درایو هم دارد که همه به یک وسیله اشاره دارند. اینورتر در بسیاری از وسایل خانگی و صنعتی، که به‌نوعی در آنها حرکت وجود دارد، مانند کولرگازی، یخچال و ماشین لباس‌شویی تا پمپ آب خانگی و آسانسورهای خانگی و صنعتی، می‌تواند به کار گرفته شود.
تاریخچهٔ اینورتر
تاریخچهٔ اینورتر به سال ۱۹۴۰ برمی‌گردد، زمانی که نئیل بوری در شرکت Westinghouse اینورتر مدار عبوری (Passing Current Inverter) را به اختراع رساند. از آن زمان به بعد، تکنولوژی اینورترها پیشرفت کرده و در بسیاری از صنایع و خانه‌ها استفاده می‌شود.
مزایای استفاده از اینورتر عبارتند از:
استفاده از اینورتر مزیت‌های زیادی دارد. یکی از قابلیت‌های مهم اینورتر، عملکرد هوشمند آن است. این ابزار میزان باری را که به‌سمت موتور می‌رود، تشخیص می‌دهد و بعد متناسب با همان میزان بار، به موتور فرمان جریان متناسب را صادر می‌کند. در بسیاری از مواقع، این جریان از جریان نامی موتور کمتر است. از مزایا و کاربردهای مهم اینورتر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کنترل دقیق فرکانس و ولتاژ خروجی
- صرفه‌جویی در مصرف انرژی
- کم شدن نویز سیستم
- قابلیت کنترل سرعت موتورها
- قابلیت اتصال به نرم‌افزارهای کنترل
- افزایش سرعت بیشتر از سرعت نامی در موتور
- روشن و خاموش‌کردن موتور بدون نیاز به قطع‌ووصل برق اصلی
- امکان هوشمندسازی و برنامه‌ریزی برای حرکت موتور
- ایجاد محافظت در مقابل اضافه‌بار و در نتیجه جلوگیری از سوختن موتور
- …
انواع اینورتر
انواع اینورتر همچنین متنوع است، شامل اینورترهای سینوسی، مربع موج (Square Wave) و سه‌پله (Three-Phase) است.
عملکرد اینورتر چگونه است؟
عملکرد اینورتر به این شکل است که ابتدا جریان مستقیم (DC) را می‌گیرد و با استفاده از ترانزیستورها و قطعات الکترونیکی دیگر، جریان تناوبی (AC) را تولید می‌کند.
به بیان مفصل تر؛ اصطلاح اینورتر (Inverter) به‌طور کلی معادل است با دستگاهی که بتوان به‌کمک آن جریان مستقیم برق DC را به جریان متناوب AC تبدیل کرد. در اینورترها برق AC شهری، که برق متناوبی با ولتاژ ۲۲۰ ولت و فرکانس ۵۰ هرتز است، ابتدا به برق DC تبدیل می‌شود؛ اما عملکرد اصلی اینورتر زمانی است که دوباره این برق را به برق متناوب AC، اما با ولتاژ و فرکانس موردنیاز دلخواه و متناسب با کارکرد برقی مصرف‌کننده تبدیل می‌کند.
سرعت گردش موتور (RPM یا همان دور بر دقیقه) به‌طور مستقیم با ولتاژ و فرکانس موتور در ارتباط است: هرقدر که ولتاژ و فرکانس افزایش پیدا می‌کند، سرعت گردش موتور نیز بیشتر می‌شود. زمانی که بار موتور الکتریکی به فرکانس و ولتاژ پایین‌تری نیاز دارد، می‌توان از اینورتر برای پایین‌آوردن ولتاژ و فرکانس استفاده کرد؛ همچنین زمانی که بخواهیم سرعت موتور الکتریکی را کاهش دهیم، می‌توانیم به‌کمک اینورتر سرعت را کاهش دهیم. مثلا وقتی مقدار لباس کمتری در ماشین لباس‌شویی ریخته می‌شود، ماشین با تشخیص وزن لباس، با قدرت و سرعت کمتری گردش می‌کند. در دستگاه‌هایی مثل آسانسور هم با کنترل سرعت موتور آسانسور در موقعیت‌های مختلف حرکت آن بین طبقات، حرکت کنترل‌شده‌تر و نرم‌تری را شاهد هستیم.
کاربرد اینورتر در کجاست؟
کاربردهای اینورتر بسیار فراگیر است و شامل مواردی مانند:
۱- کنترل سرعت موتورها در انواع صنایع
۲- کاربردهای خانگی مانند تلویزیون‌ها، یخچال‌ها و وسایل الکترونیکی
۳- استفاده در ماشین‌آلات CNC و رباتیک
مزایای اینورتر چیست و استفاده از آن چه نتایجی دارد؟
استفاده از اینورتر مزایایی از قبیل:
۱- کاهش هزینه‌های انرژی
۲- حفظ از هراس ناخواسته دیگران نسبت به نویز و لرزش موتورها
۳- افزایش کارآیی و عملکرد سیستم‌ها
۴- طول عمر بیشتر برای موتورها
قیمت اینورتر و نکات مربوط به خرید آن
قیمت اینورتر به عواملی از قبیل برند، توان، نوع و تکنولوژی آن بستگی دارد. همچنین، این می‌تواند تحت تأثیر قوانین عرضه و تقاضا، شرایط بازار و میزان رقابت قرار بگیرد.
در نتیجه، قیمت اینورتر به این موارد بستگی دارد:
- توان اینورتر؛
- ولتاژ ورودی (تک‌فاز یا سه‌فاز)؛
- سطح تکنولوژی و امکانات کنترلی؛
- آپشن‌های ارتباطی با سایر کنترلرهای صنعتی.
اینورترهای پرفروش و برندهای مطرح در بازار
برخی از برندهای معتبر در بازار اینورترها عبارتند از: Siemens، ABB ، Toshiba، Schneider Electric و General Electric. هر یک از این برندها در زمینهٔ اینورترهای مختلف قدرتمند و معتبر عمل می‌کنند.
