درایو و اینورتر

با پیچیده تر شدن قطعات و پیشرفته شدن آن ها، یکی از دغدغه های اصلی سازندگان الکتروموتورها افزایش راندمان کاری این لوازم در بین ابزارهای صنعتی می باشد.
از بین دستگاه های صنعتی دو دستگاه بسیار مهم در کارکرد الکتروموتورها و ابزار آلات صنعتی وجود دارد که این دو دستگاه اینورترها و درایوهای صنعتی هستند.
اینورترها و درایوها بسیار شبیه به یک دیگر هستند به گونه ای که بسیاری از افراد این دو دستگاه را از هم تشخیص نمی دهند. اما باید گفت این دو دستگاه دارای تفاوت هایی می باشند .

تبدیل برق DC به AC توسط درایوها و اینورترها در لوازم صنعتی چه اهمیتی دارد؟

برای درک بهتر کارکرد اینورترها و درایوهای صنعتی ابتدا باید تفاوت میان جریان AC و DC را در لوازم صنعتی بررسی کرد.
یکی از تفاوت های میان جریان برق AC و DC این است که در جریان برق AC، قطب های مثبت و منفی به طور مداوم تغییر می کنند که به هر دفعه تغییر قطب ها در هر ثانیه فرکانس گفته می شود.
یکی از مواردی که موجب می شود تا در لوازم صنعتی از برق AC بهره برداری کرد این است که تلفات برق AC نسبت به برق DC به علت تغییر جهت الکترون ها بسیار کمتر است و علاوه بر این جریان برقی DC یک جریان برقی بسیار قدرتمند است و به صورت مستقیم قابل استفاده در لوازم صنعتی نمی باشد.

اینورتر چیست؟

معنای لغوی کلمه ی اینورتر، معکوس کننده می باشد.دستگاه اینورتر در حقیقت دستگاهی است که در لوازم صنعتی وظیفه ی تبدیل برق DC به برق AC را دارد.
یکی از مشکلات اساسی جریان برق AC این است که این جریان را نمی توان ذخیره کرد و فقط می توان از آن در لحظه استفاده نمود. معمولا در لوازم صنعتی برای ذخیره جریان برق، جریان AC که از اینورتر عبور کرده به جریان DC تبدیل می شود و در باتری ذخیره می گردد تا در صورت نیاز مجددا وارد اینورتر شده و به جریان AC تبدیل شود.

به طور کلی اینورترها دارای سه نوع می باشند:
۱. تبدیل برق ۱۲ ولت DC به برق ۲۲۰ ولت ACدر لوازم صنعتی(پرکابرد ترین نوع اینورتر)
۲. اینورترهای جوشکاری
۳. اینوترهای کنترل دور موتور

انواع اینورترها از نظر موج

اینورتر موج مربع: یکی از انواع اینورترها از لحاظ شکل موج خروجی ولتاژ، اینورتر موج مربع است. اینورتر موج مربع در بین سایر اینورترها، کمترین مصرف را دارد زیرا بیشتر لوازم صنعتی از موج سینوسی بهره می برند و در صورت استفاده از این نوع اینورتر شاهد خرابی دستگاه خواهیم بود. از این نوع اینورترمعمولا برای دستگاه هایی با طراحی ساده که از موتور یونیورسال استفاده میکنند، استفاده می شود. در آخر باید گفت این نوع اینورتر، از انواع اینورتر با قیمت مناسب می باشد.
اینورتر موج سینوسی: یکی از پرکاربردترین اینورترها، اینورتر موج سینوسی می باشد. همانطور که در مورد قبلی گفتیم، اکثر لوازم خانگی و صنعتی از موج سینوسی استفاده می کنند و معمولا در این لوازم از این نوع اینورتر استفاده می شود. در رابطه با قیمت این اینورتر ها باید گفت که، اینورترهای موج سینوسی از قیمت بالایی به نسبت سایر اینورتر ها برخوردار می باشند.
۳. اینورتر موج سینوسی اصلاح شده: این نوع اینورتر از نظر ساختار، پیچیده تر از اینورتر موج مربعی است اما ساختار آن نسبت به اینورتر موج سینوسی بسیار ساده تر است و تنها مناسب تعداد کمی از لوازم صنعتی خاص می باشد.

درایوها چه کاربردی دارند؟

حال پس از توضیح در رابطه با اینورتر ها نوبت به درایو ها می رسد. درایوها مانند اینورتر ها عمل دور متغیر کردن الکترو موتور را برعهده دارد. کاربرد درایو صنعتی به صورت کلی، کنترل دور موتور و تنظیم ولتاژ و فرکانس در الکتروموتورهای تک‌فاز یا سه‌فاز می باشد.

کاربردها و مزایای استفاده از درایوها:

• صرفه‌جویی در مصرف انرژی
• کاهش صداهای اضافی دستگاه ها
• حرکت روان تر موتور دستگاه
• کاهش استهلاک موتور
• کاهش هزینه‌های تعمیرات موتور
• محافظت از موتور در برابر تحمیل بار الکتریکی ناگهانی و سنگین

به طور کلی ۷ نوع درایو صنعتی وجود دارد که این درایوها شامل موارد زیر می باشند:

درایو صنعتی AC

در این نوع درایو الکتریکی ابتدا انرژی برق وارد دستگاه شده و پس از انجام تغییرات در ولتاژ و فرکانس، انرژی اصلاح شده راهی موتور دستگاه می شود.

درایو DC

در این نوع درایوهای صنعتی، جریان برق با کمک ولتاژ آرمیچر کنترل شده و جریان متناوب AC را به‌وسیله‌ی مبدل به DC تغییر می کند.
تفاوت این نوع درایو با درایو قبلی در کاربرد، منبع تغذیه، روش‌های تعمیر و نگهداری، اندازه و وزن، گشتاور استارت، نویزها، مصرف انرژی، مکانیسم توقف، واکنش به مکانیسم حرکت، مدارهای کنترل و قدرت، تنظیم سرعت و … است.
در رابطه با درایوهای صنعتی DC باید گفت این درایو صنعتی در کنترل سرعت کم‌هزینه‌تر عمل می‌کنند و گزینه ای مقرون‌به‌صرفه تر نسبت به سایر درایو ها می باشند.

درایو صنعتی سرعت متغیر یا VSD

این نوع درایو یکی دیگر از انواع درایوهای صنعتی است که از آن معمولا در ماشین‌های صنعتی برای کنترل سرعت استفاده می‌شود.
از این درایو زمانی استفاده می شود که نیاز باشد سرعت خروجی عبور ولتاژ دائما تغییر کند و حالت سینوسی در عبور ولتاژ ایجاد نشود. از این درایو معمولا در پمپ‌ها، فن‌ها و دستگاه‌های کمپرسور استفاده می شود.

مزایای استفاده از درایو VSD:

•  تنظیم سرعت
•  کنترل مناسب فرایند حرکت
•  کاهش مصرف برق
•  درایو صنعتی سرعت قابل تنظیم یا ASD

نوعی دیگر از درایوهای مورد استفاده در ماشین‌های صنعتی درایو سرعت قابل تنظیم است. از این درایو صنعتی می توان در برخی از صنایع مانند خطوط مونتاژ کارگاه ها وکارخانه ها بهره برد.

مزایای استفاده از درایو صنعتی سرعت قابل تنظیم یا ASD:

•  کنترل شتاب دستگاه‌ ها
• کارکرد روان موتورها و سایر قطعات ماشین های صنعتی
•  تنظیم سرعت حرکت دستگاه
•  کنترل گشتاور
•  تنظیم میزان محصول تولیدی
•  امکان تجدید جریان
•  کاهش مصرف انرژی

چه تفاوتی میان درایو ها و اینورترها وجود دارد؟

اینورتر ها برعکس درایو ها دارای قطعات محرک نمی باشند.
در اینورتر ها تنها ولتاژ و توان خروجی دستگاه قابل تنظیم می باشد. اما در درایو های صنعتی می توان با تنظیم دستی ولتاژ، فرکانس و توان ورودی، مقادیر خروجی دستگاه ها را تنظیم نمود.
یکی دیگر از اصلی ترین تفاوت های میان این دو وسیله این است که، اینورتر ها تنها معکوس کننده جریان برق از DC به AC هستند اما درایو های صنعتی با استفاده از همین معکوس و یک سو کردن جریان برق به کنترل دور موتور دستگاه های صنعتی و الکتروموتور ها می پردازد