درایو اینورتر صنعتی چیست؟

درایو اینورتر صنعتی چیست؟

درایو اینورتر یا درایو موتور تجهیزی است که برای کنترل سرعت و گشتاور موتور به کار می رود. به عبارتی درایو های کنترل دور موتور راب با تغییر فرکانس و ولتاژ برق ورودی موتور، سرعت آن را بدون کاهش گشتاور  کنترل می کند.

به طور کلی اینورتر یا inverter یا درایو به عنوان یک مبدل شناخته می شود. به عبارتی میتوان گفت که اینورتر دستگاهی است که برای جریان مستقیم (DC) به جریان برق متناوب (AC) مورد استفاده قرار می گیرد. اینورترها سرعت موتور یا همان جریان متناوب را بدون اینکه قدرت گشتاور آن کاهش یابد، کنترل می کند.

4 نام که درایو اینورتر صنعتی با آن شناخته میشود

این دستگاه کاربردی نام های مختلفی دارد:

• (VFD (Variable Frequency Drive یا درایو فرکانس متغیر
• (VSD (Variable Speed Drive یا درایو سرعت متغیر
• (VVVF (Variable Voltage Variable Frequency یا اینورتر ولتاژ متغیر فرکانس متغیر
• FC (Frequency contro) یا کنترل کننده ی فرکانس
• و نام های دیگر

اغلب این تجهیز با نام درایو اینورتر صنعتی شناخته میشود.

طبقه بندی درایو ها بر اساس DC و AC

درایو صنعتی DC

یکی از سیستم های کنترل سرعت موتور DC ، درایو DC ( درایو جریان مستقیم )می باشد که با منبع AC ، ورودی را با استفاده از مدار مبدل یکسوکننده جهت کنترل سرعت موتورهای DC به DC تبدیل می نماید. 

درایو صنعتی AC

درایو AC ( درایو جریان متناوب ) منبع AC را با استفاده از مدارهای مبدل یکسوکننده به جریان متناوب تبدیل می کند و توسط اینورتر جهت کنترل سرعت موتورهای الکتریکی به خصوص الکتروموتورهای سه فاز آن را از DC به AC بر می گرداند. 

تفاوت های درایو DC و AC

• درایوهای AC ، از طریق ورودی AC ، خروجی AC را کنترل می نمایند اما درایوهای DC ، از طریق ورودی AC ، خروجی DC را کنترل می نمایند. 
• درایوهای AC توسط منبع تغذیه AC ( ولتاژ متناوب تکفاز و سه فاز ) شروع به کار می نمایند اما درایوهای DC توسط منبع تغذیه DC ( باتری ها و منابع تامین کننده ولتاژ DC ) شروع به کار می نمایند. 
• طراحی مدار درایوهای AC پیچیده تر از درایو های DC می باشد زیرا مبدل AC را به DC و سپس DC را به AC معکوس می کند. 
• طراحی مدارهای قدرت و کنترل درایوهای AC در مقایسه با درایوهای DC پیچیده تر می باشد. 
• گشتاور شروع AC پایین و گشتاور شروع DC بالا می باشد. 
• درایوهای AC مستقیما به باتری ها وصل نمی شوند اما درایوهای DC را می توان به طور مستقیم به باتری ها متصل نمود. 
• درایوهای AC در مقایسه با درایوهای DC انرژی کمتری را مصرف می نمایند. 
• درایوهای AC تقریبا در همه مناطق با کاربردهای گسترده مورد استفاده قرار می گیرند اما درایوهای DC در مقایسه با درایوهای AC در مناطق کمتری مورد استفاده قرار می گیرند. 
• از درایوهای AC جهت کنترل موتورهای AC و از درایوهای DC جهت کنترل موتورهای DC استفاده می باشد. 

مزایا و معایب درایو یا اینورتر DC و AC

1. به علت کاربرد کم و گرانتر بودن موتورهای DC نسبت به موتورهای AC ، درایوهای DC قیمت و هزینه نگهداری بالاتری نسبت به درایو AC دارد. به دلیل پرکاربرد بودن موتورهای AC در اکثر مکان ها درایوهای AC استفاده می شود.
2. به علت گشتاور راه اندازی زیاد موتور DC ، درایو DC نیز گشتاور راه اندازی بیشتری دارد.
3. به علت سادگی ساخت اینورتر DC ، نویزپذیری آن کمتر از درایو یا اینورتر AC می باشد.
4. اینورتر AC را می توان در محیط های مرطوب هم برای موتور خود به کاربرد اما اینورتر DC به دلیل مشکل جرقه زنی در همه نوع محیطی قابل استفاده و به کارگیری نمی باشد.

طبقه بندی درایو ها یا اینورترهای AC 

• طبقه بندی اینورترها یا درایوها براساس منبع تغذیه آن و همچنین کلاس ولتاژی آن انجام می شود.
• اینورترهای رایج در بازار معمولا دارای کلاس های ولتاژی تکفاز و سه فاز و همچنین رنج های 200 و 400 و 690 ولتی است.
• البته لازم به ذکر است کلاس های تولیدی هر برند متفاوت بوده و براساس کاتالوگ آن قابل بررسی است.

عملکرد درایو صنعتی

همانطور که در تصویر بالا مشاهده می کنید اینورتر یا درایو از سه بخش متفاوت تشکیل شده است:

1. مبدل AC به DC که متشکل از 6 دیود می باشد و وظیفه آن تبدیل برق AC به DC می باشد. (converter )
2. لینک DC ریپل های شکل موج خروجی را حذف کرده و موج DC صافی را تحویل میدهد. (DC Bus)
3. مبدل Dc به AC که بااستفاده از سوئیچینگ IGBT ها شکل موج DC را به شکل موج  AC تبدیل می کند. (converter)

با توجه به مطالب گفته شده مشخص می باشد که با کنترل فرکانس خروجی درایو، به راحتی می توانیم سرعت موتورهای القایی را نیز کنترل نماییم.

کاربرد اینورتر یا درایو صنعتی

شاید بپرسید که درچه زمان هایی به این نوع مبدل نیاز پیدا خواهیم کرد؟

از آن جایی که هزینه های مصرف انرژی روز به روز در حال افزایش هستند معمولا صنایع به دنبال راه حل مناسب و کاربردی برای کاهش مصرف انرژی و هزینه های آن می گردند. اینورتر می تواند با تبدیل جریان DC به جریان AC هزینه های مصرف انرژی را به طرز قابل توجهی کاهش دهد. تقریبا می توان ادعا کرد که هر جایی که موتور در حال انجام کار است به اینورتر یا درایو نیاز است. برای استفاده مطلوب از موتور الکتریکی نیاز است که اینورتر یا درایو در خطوط تولید قرار داشته باشد.

درایوها یا اینورترها کاربردهای زیادی دارند به طور مثال باری کنترل دور الکتروموتورهای استفاده شده در سیستم تهویه ، یخچال، آسانسور و... استفاده می شود. در کارخانه ها و صنایع هنگام کنترل گشتاور و سرعت اینورتر کاربرد دارد و دقت و سرعت تولید را بهبود می بخشد و از استهلاک و نسوختن موتور جلوگیری می نماید. صنایع نساجی ، صنایع کارگاهی ماشین ابزار و ابزار آلات کارگاهی ، صنعت کاغذ و چرم سازی ، صنایع جرثقیل و آسانسور و... از جمله صنایعی است که اینورتر در آن ها کاربرد دارد.

مزایای درایو صنعتی یا درایو اینورتر