اینورتر، نحوه عملکرد خود را همراه با بسیاری از ویژگی های حفاظتی و عملکردهای دیگر مدیریت می کند. در یک رایانه، ممکن است اینورتر را به عنوان CPU یا واحد پردازش مرکزی سیستم PV خورشیدی در نظر بگیرند. با بررسی مزایا و معایب اینورتر، می توان به کاربردهای موثر آن در سیستم های مختلف دست یافت.
در ادامه با قطعات الکترونیکی الکتروهایپر همراه باشید تا مزایا و معایب اینورتر را به شما کامل توضیح دهیم.
اینورتر چیست؟
اینورتر، مدار الکترونیکی است که با استفاده از ترانسفورماتورها، مدارهای سوئیچینگ و کنترل مناسب، جریان مستقیم را به توان جریان جایگزین با مقدار و فرکانس دلخواه تبدیل می کند. اینورترها کاربرد خود را در موتورهای AC مدرن و منابع تغذیه بدون وقفه پیدا می کنند.
اینورترهای استاتیک هیچ قطعه متحرکی ندارند و در طیف وسیعی از کاربردها، از منابع تغذیه سوئیچینگ کوچک در کامپیوترها گرفته تا کاربردهای برق مستقیم با ولتاژ بالا که توان عمده را انتقال می دهند، استفاده می شوند.
با بررسی مزایا و معایب اینورتر، در خواهید یافت که به طور معمول آنها برای تامین برق AC از منابع DC مانند پنل های خورشیدی یا باتری ها استفاده می شوند. اینورتر الکتریکی، یک نوسان ساز الکترونیکی پرقدرت است. این نام بدان دلیل است که مبدل های AC به DC مکانیکی اولیه، برای کار معکوس ساخته شده بودند و بنابراین برای تبدیل DC به AC، معکوس می شدند. در واقع اینورتر عملکرد مخالف یکسو کننده را انجام می دهد.
طبقه بندی اینورترها
اینورترهای بر اساس معیارهای مختلف، به شرح ذیل طبقه بندی می نمایند تا مزایا و معایب اینورتر بررسی گردد.
بر اساس منبع استفاده شده
- اینورتر منبع ولتاژ
- اینورتر منبع جریان
بر اساس روش های سوئیچینگ
- اینورترهای مدولاسیون عرض پالس
- اینورترهای موج مربعی
بر اساس وسایل سوئیچینگ مورد استفاده
- اینورتر ترانزیستوری
- اینورتر تریستوریزه
بر اساس اصل وارونگی
- اینورتر رزونانس
- اینورتر غیر رزونانسی
کاربرد های اینورتر
اینورتر، دستگاه الکترونیکی قدرت است که منحصراً برای کاربردهای PV خورشیدی استفاده نمی‌شود. اساسی ترین عملکرد آن تبدیل DC (جریان مستقیم) به AC (جریان متناوب) است. تفاوت بین این دو و کاربردهای خاص آنها در زیر شرح داده شده است:
جریان مستقیم
در بررسی مزایا و معایب اینورتر درخواهید یافت که جریان مستقیم، با یک جریان الکتریکی تنها در یک جهت توصیف می شود. منابع برق DC را می توان از طریق وجود قطب های مثبت و منفی تشخیص داد. جریان الکتریکی از چنین منابعی از ترمینال مثبت به ترمینال منفی می رود. ماژول های PV یا پنل های خورشیدی و باتری ها این نوع جریان الکتریکی را تولید می کنند.
جریان متناوب
در این نوع، جهت جریان الکتریکی جهت خود را به صورت دوره ای به صورت موج سینوسی معکوس می کند. منابع متعارف الکتریسیته مانند زغال سنگ، گاز طبیعی و انرژی هسته ای همگی AC را از طریق استفاده از ژنراتورها تولید می کنند. به همین دلیل است که ما از برق AC در خانه های خود استفاده می کنیم، زیرا دارای ویژگی هایی است که از نظر انتقال و توزیع برق مفید است.
این در بیان مزایا و معایب اینورتر موثر است که قابلیت افزایش یا کاهش ولتاژ تا حد مورد نیاز، مطرح می باشد. این امر به ویژه در انتقال الکتریسیته در فواصل بسیار مهم است، زیرا استفاده از سطح ولتاژ بالاتر منجر به کاهش تلفات انرژی می شود. به همین دلیل است که کل شبکه برق ما از AC به جای DC استفاده می کند.
با این حال، با ظهور فناوری های انرژی تجدیدپذیر مانند PV خورشیدی که DC تولید می‌کنند، دستگاهی که بتواند DC را به AC تبدیل کند، لازم است تا بتواند این منابع انرژی را در شبکه برق ما ادغام کند. بنابراین، این فناوری ها نیازمند داشتن اینورتر هستند تا برای ما مفید باشند. از همین روست که مزایا و معایب اینورتر در سیستم ها، در نظر گرفته می شود.
مزایای استفاده از اینورتر
از جمله مزیت های استفاده از اینورتر، می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:
صرفه جویی در انرژی
کاربردهای فن و پمپ به طور قابل توجهی از اینورتر سود می برند. در دمپرها و کنترل های روشن/خاموش، استفاده از درایوهای AC می تواند با کنترل چرخش موتور، مصرف انرژی را 20 تا 50 درصد کاهش دهد که بسیار شبیه کاهش سرعت ماشین است.
استارتر
در بررسی مزایا و معایب اینورتر باید گفت که یک درایو AC و اینورتر، موتور را با ارائه توان در فرکانس پایین راه اندازی می کند. این می تواند باعث افزایش سرعت موتور و فرکانس به صورت تدریجی در سیستم شده تا سرعت مورد نظر را بیابد. بنابراین تنظیم شتاب و کاهش سرع، توسط اپراتورها ممکن می شود. این سیستم در راه اندازی تسمه نقاله و پله برقی کاربرد دارد تا مانع ریزش بار شود.
جریان شروع کنترل شده
برای راه اندازی موتور، هفت تا هشت برابر جریان تمام بار موتور AC طول می کشد. اینورتر، جریان راه اندازی را کاهش می دهد و در نتیجه، باعث افزایش عمر موتور می شود.
کاهش اختلالات خط برق
هنگامی که در تمامی خط موتور AC، اینورتر نصب می شود، قادر است تا تخلیه مناسبی را در توزیع برق ایجاد نماید و کاهش ولتاژ را باعث گردد که در تجهیزاتی همچون حسگرها و رایانه، همزمان با روشن شدن موتورهای بزرگ، خاموش خواهند شد. از همین روست که اهمیت بررسی مزایا و معایب اینورتر روشن می شود. در اینجا، اینورتر این کاهش ولتاژ را با حذف برق از موتور به جای خاموش شدن آن، از بین می برد.
معایب استفاده از اینورتر
اینورترها به دو دسته ولتاژ پایین (LV) و ولتاژ متوسط (MV) طبقه بندی می شوند. در تهیه درایوهای AC، عوامل مختلفی باید در نظر گرفته شود. درایو LV به طور معمول در تسمه نقاله، کمپرسورها و پمپ ها استفاده می شوند.
از آنجایی که درایوهای LV استرس کمتری به موتور وارد می کنند، حداقل تعمیر و نگهداری مورد نیاز است. همچنین انرژی کمتری مصرف می کند. یک درایو LV فرکانس بالا و عملکرد موتور بهتر در ولتاژ پایین تولید می کند، بنابراین هزینه تولید را کاهش می دهد.
از جنبه منفی در بررسی مزایا و معایب اینورتر، ولتاژ پایین جریان بیشتری ایجاد می کند. اگر درایوهای LV با ماشین‌های اسب بخار بالا (HP) استفاده شود، گرمای بیشتری تولید میکند و دمای اتاق را افزایش می‌دهد. جریان بیشتر به معنای گرمای تولید شده بالاتر است. در این شرایط است که نصب دریچه ها و تهویه مطبوع اضافی، ضروری است.
منابع: solarfeeds , ipl
قطعات الکترونیکی الکتروهایپر
سوالات متداول
- مدت زمان استفاده از اینورتر چقدر است؟
نمیتوان مدت زمان دقیقی را برای کارکرد اینورتر در نظر گرفت. زیرا نوع کارکرد شما، نوع دستگاهی که اینورتر به آن متصل است، مدل اینورتر و… در مدت زمان استفاده آن تأثیر مستقیم دارند.
- آیا اینورتر باتری ماشین را خراب میکند؟
اگر دستگاه اینورتری که استفاده می کنید مرغوب نباشد بله. حتی ممکن است که بهترین دستگاه اینورتر را استفاده نمایید ولی میزان خروجی و جریانی که از باتری می گیرید بیش از ظرفیت آن باشد. قطعا در این صورت هم باتری خودرو آسیب خواهد دید.
