نقش اینورتر در کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر تجهیزات برقی

الکترونیک قدرت از نظر فلسفۀ محرک درونی خود در حال رسیدن به مرحله­ی بلوغ است. توسعه­ی بیشتر فناوری‌های تشکیل‌دهند­ه­ی الکترونیک قدرت با ظهور کاربرد­های جدید همراه است. در کنار تلاش همیشگی برای دستیابی به قابلیت اطمینان بیشتر، بازده بالاتر، اندازه‌ی کوچکتر و هزینه‌ی کمتر، کاربردهای نوین در صنعت و شبکه‌های نیرو، نیاز به ویژگی‌های هوشمند در سامانه‌های الکترونیک قدرت ـ به‌ویژه در اینورترهای قدرت ـ را پدید آورده‌اند. از این‌رو اصطلاح «اینورتر هوشمند» شکل گرفته است. این کاربردها عمدتاً در شبکه‌های نیرو و صنایع تولیدی گسترش یافته‌اند. به طوری که الکترونیک قدرت نقش منحصربه‌فرد و حیاتی ایفا می‌کند.

امروزه استفاده از اینورترهای کنترل دور در تجهیزات الکترونیکی افزایش یافته و کاربرد وسیعی در صنایع مختلف پیدا کرده است. در ادامه برخی از این کاربردها را بیان می­کنیم.

کاربرد اینورتر در تجهیزات برقی

اینورتر کنترل دور اهمیت بسیار بالایی در تجهیزات الکترونیکی دارد. از جمله مهم­ترین کاربردهای آن می­توان به کنترل سرعت و صرفه­جویی در انرژی، در تجهیزات تولید برق مستقل یا پشتیبان، کنترل دقیق در صنایع، تغییر فرکانس برای کاربردهای خاص مثل تجهیزات حساس پزشکی و افزایش کیفیت توان اشاره کرد.

کاربرد اینورتر در لوازم خانگی

اینورتر­های کنترل دور در بسیاری از تجهیزات مهم خانگی مثل یخچال، کولرگازی و ماشین لباسشویی موجود هستند.

تاثیر اینورتر در یخچال‌ها

یخچال­های بدون اینورتر دو حالت دارند خاموش یا روشن؛ یعنی موتور همواره با حداکثر سرعت روشن یا خاموش می­شود. اما یخچال­های اینورتر کنترل دور می­توانند سرعت و دور موتور را تنظیم کنند و زمانی که دمای یخچال به دمای تعیین شده نزدیک است موتور با دور کمتر کار کند و زمانی که یخچال دمایش بالاتر می­رود با سرعت بیشتری کار می­کند. به این ترتیب میزان مصرف انرژی را کاهش می­دهد و عمر مفید قطعات یخچال افزایش می­یابد. اهمیت اینورتر در عمر کمپرسور یخچال مشخص می­شود.

تاثیر اینورتر در کولر گازی

تنظیم سرعت موتور کمپرسور با اینورتر کنترل دور انجام می­شود و متناسب با دمای اتاق سرعت آن را تنظیم می­کند. از این­رو مصرف برق را کاهش و از استهلاک کمپرسور جلوگیری به عمل می­آورد. نقش اینورتر در کولر گازی دمای کاملا یکنواخت، افزایش عمر کمپرسور و قطعات دیگر و صرفه جویی در انرژی است.

تاثیر اینورتر در ماشین لباسشویی

در لباسشویی­های مدرن از Direct Drive Inverter Motor استفاده می­کنندکه نسبت به لباسشویی­های قدیمی بی­صداتر، کم مصرف­تر و شست­وشوی بهتری را هم دارا هستند. عمر مفید موتور و قطعات ماشین لباسشویی بیشتر از مدل­های بی­اینورتر است.

برای خرید اینورتر کلیک کنید: اینورتر ls ic۵

کاربرد اینورتر در تجهیزات صنعتی

موتورهای الکتریکی یکی از پرمصرف­ترین تجهیزات الکترونیکی در صنعت هستند. حرکت دادن پمپ‌ها، فن‌ها، نوار نقاله‌ها، کمپرسورها، دستگاه‌های CNC و انواع تجهیزات دیگر انرژی زیادی مصرف می­کند. اگر موتورها همواره با حداکثر توان و سرعت خود در مدار کار کنند انرژی مازاد زیادی مصرف می­شود که نیازی به آن نیست. اما استفاده از اینورترهای کنترل دور VFD در موتورهای صنعتی با کنترل فرکانس و ولتاژ ورودی موتور، سرعت و گشتاور موتور را متناسب با نیاز واقعی تنظیم می­کند.

استفاده در پمپ‌ها و فن‌ها

همان­طور که گفته شد استفاده از اینورتر کنترل دور راه ­اندازی نرم و دور از شوک را به همراه خواهد داشت که از آسیب احتمالی به تجهیزاتی همچون فن و پمپ جلوگیری می­کند و عملکرد و کارایی آن­ها را بهبود می­بخشد.

نحوه عملکرد اینورتر و تاثیر آن در بهینه سازی مصرف انرژی

نحوه عملکرد اینورتر کنترل دور به این صورت است که با کاهش فرکانس در زمانی که نیاز به دور موتور حداکثری نیست، توان مصرفی دستگاه را کاهش داده و در مصرف انرژی صرفه جویی می­کند.

مراحل عملکرد اینورتر

برق AC ورودی معمولا فرکانس 50 هرتز و ولتاژ 220 ولت دارد که وارد درایو اینورتر کنترل دور می­شود. بعد از ورود برق عمل یکسوسازی جریان Rectification توسط پل دیودی انجام می­شود و خروجی آن یک جریان مستقیم DC همراه با ریپل است که در مرحله فیلترینگ با مدارهای LC این نویزها گرفته می­شود و یک جریان مستقیم DC تمیز و صاف خواهیم داشت. مرحله­ی بعد نوبت بخش اینورتر درایو است که جریان DC را به AC تبدیل کند اما با ولتاژ و فرکانس قابل کنترل که این تفاوت اصلی یک اینورتر معمولی با VFD است. کنترل کننده­ی داخلی VFD از PWM برای تغییر فرکانس استفاده می­کند که کاهش یا افزایش فرکانس مستقیما روی دور موتور تاثیر گذار است.

بهینه سازی مصرف انرژی با اینورتر

اینورترهای کنترل دور VFD با کنترل کارآمد تجهیزات الکترونیکی برق مصرفی توسط این تجهیزات را کاهش داده و عمر مفید آن­ها را افزایش می­دهد.

مزایای بهینه سازی انرژی با اینورتر

• طول عمر بیشتر تجهیزات و کاهش خرابی­ها
• کاهش هزینه­های برق ماهیانه
• افزایش بازدهی

جدول مقایسه مصرف انرژی تجهیزات با و بدون اینورتر

تاثیر اینورتر در افزایش طول عمر تجهیزات برقی

اینورتر­های کنترل دور باعث کاهش اصطکاک و کاهش حرارت تولیدی تجهیزات در حین کار می­شود. کاهش اصطکاک از ساییدگی و آسیب به قطعات مکانیکی جلوگیری می­کند و همین طور گرمای زیاد به قطعات الکترونیکی آسیب می­رساند که کاهش دما تا حد زیادی این آسیب را از بین می­برد. در نتیجه عمر مفید قطعات افزایش می­یابد و افزایش زمان بهره‌برداری بدون نیاز به تعمیر مکرر را همراه خواهد داشت.

افزایش طول عمر در لوازم خانگی

در لوازم خانگی، استفاده از اینورتر باعث می‌شود دستگاه‌ها نرم‌تر و هوشمندتر کار کنند و تحت شوک الکتریکی و مکانیکی کمتری قرار بگیرند. در یخچال و کولر گازی، اینورتر با تنظیم تدریجی سرعت کمپرسور از روشن و خاموش شدن‌های مکرر جلوگیری کرده و عمر موتور و برد را تا حدود ۵۰٪ افزایش می‌دهد. در مجموع، این فناوری موجب کاهش استهلاک قطعات، افزایش دوام دستگاه و صرفه‌جویی قابل‌توجه در مصرف انرژی می‌شود.

برای دیدن مدل های اینورتر کلیک کنید: اینورتر ls ig۵a

افزایش طول عمر در تجهیزات صنعتی

استارت تدریجی و افزایش آرام سرعت و تنظیم دور موتور متناسب با فشار طول عمر تجهیزات صنعتی را افزایش می­دهد. تجهیزات صنعتی همراه با VFD دو تا سه برابر از نمونه­های بدون VFD عمر می­کنند.

جدول تاثیر اینورتر بر طول عمر تجهیزات

نقش اینورتر در موتورهای صنعتی

• کنترل راه­اندازی نرم
• تنظیم سرعت متناسب با بار
• حفاظت در نوسانات برقی

نقش اینورتر در پمپ‌ها و فن‌ها

• جلوگیری از لرزش بیش از حد
• کاهش سایش قطعات و افزایش عمر مفید

کاهش هزینه‌ها با استفاده از اینورتر

• کاهش هزینه برق مصرفی
• کاهش هزینه در لوازم خانگی
• کاهش هزینه در صنایع
• کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری

نمونه‌های کاهش هزینه تعمیرات

• کاهش تعمیرات کمپرسور و دیگر قطعات الکترونیکی مثل رله در یخچال­ها و کولرهای گازی اینورتردار
• بلبرینگ، تسمه در ماشین لباسشویی بدون اینورتر به صورت مکرر خراب می­شود.
• شکست مکانیکی در یاتاقان و ترک در شفت موتورهای الکتریکی بدون VFD زیاد رخ می­دهد.

مدل‌ها و طرح‌های مختلف اینورتر

اینورتر­ها را بر اساس نوع ورودی و خروجی برق (تک‌فاز یا سه‌فاز)، نوع موج خروجی، کاربرد صنعتی یا خانگی و تکنولوژی کنترل تقسیم­بندی می­کنند. مدل تک فاز و سه فاز یکی از مهم­ترین فاکتورهایی است که هنگام خرید اینورتر باید به آن دقت کرد.

مدل اینورتر تک فاز

در این مدل ورودی برق شهر 220 ولت است که بیشتر برای تجهیزات خانگی مثل کولر گازی، یخچال و مصارف کوچک به کار می­رود. برای ماکزیمم توان تا 3 کیلو­وات مناسب است.

مدل اینورتر سه فاز

در این حالت ورودی می­تواند تک فاز (220 ولت شهری) یا سه فاز باشد اما خروجی آن سه فاز AC است. برای تجهیزات صنعتی و زمانی که به توان بالاتری در حدود 1 کیلو­وات تا 1 مگاوات نیاز داریم به کار می­رود.

قیمت اینورتر و مقایسه مدل‌ها

جدول مقایسه مدل‌ها و قیمت اینورتر را در زیر می­توانید مشاهده کنید.

نحوه نصب و راه‌اندازی اینورتر

نصب صحیح و راه­اندازی اصولی اینورتر اهمیت بالایی در عملکرد آن­ دارد و از آسیب­های احتمالی که به موتور و تجهیزات وارد می­شود، جلوگیری می­کند.

مراحل نصب اینورتر

در مراحل اولیه نصب و پیش از آن باید شرایط محیطی نصب را چک کرد. دمای محیط، رطوبت و گرد و خاک به دستگاه آسیب می­زند بنابراین کاهش اثر این موارد باید در مراحل نصب اولیه در نظر بگیرید. راه‌اندازی و تست اولیه اینورتر همیشه باید توسط یک متخصص حرفه­ای انجام شود تا از آسیب­های جانی و مالی ایمن بود و با رعایت نکات ایمنی در نصب اینورتر از خطرات احتمالی جلوگیری خواهید کرد.

خرید اینورتر و نکات مهم انتخاب

نکات مهمی که هنگام خرید اینورتر باید در نظر بگیریم عبارتند از:

1. بررسی توان و ظرفیت دستگاه

یکی از مهم­ترین نکاتی که در خرید اینورتر کنترل باید در نظر بگیرید. باید ابتدا قدرت نامی، جریان نامی، ولتاژ ورودی/خروجی و تعداد قطب‌های موتور را بررسی کنید و اینورتری را خریداری کنید که کمی از موتور بالاتر باشد تا در هنگام راه­اندازی با مشکل مواجه نشوید.

2. انتخاب برند معتبر

استفاده از برند­های معتبر و خدمات پس از فروش خرید مطمئن­تری را برای شما به همراه خواهد داشت.

3. مدل‌ها و طرح‌های مختلف اینورتر

در نظر گرفتن مدل­های اینورتر تک فاز یا سه فاز متناسب با نیاز تجیهز شما.

4. شرایط و محیط نصب

شرایط محیطی همچون دمای بالا، گرد و غبار، رطوبت، ارتعاش روی عملکرد دستگاه شما تاثیر گذار است با توجه به این شرایط باید اینورتری خریداری کنید که سازگار با محیط شما باشد.

5. کنترل، عملکرد و ویژگی‌های اضافی

تاثیر طرح و تکنولوژی اینورتر در بهینه‌سازی

اینورترهای کنترل دور به طور کلی تاثیر بسزایی در بهینه سازی انرژی دارند. اما همواره مدل­های جدیدتر و پیشرفته­تری برای بهبود عملکرد اینورتر طراحی و ساخته می­شود. این طرح‌های نوین اینورتر فشرده، کوچک و ماژولار شده­اند که نقش اساسی در بهینه­سازی انرژی و افزایش قابلیت اطمینان را دارند.

بهینه سازی در سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی با کمک اینورتر­های پیشرفته در صنعت انجام می­شود. در سیستم­های HVAC بخش بیشتر مصرف انرژی در پمپ­ها، فن­ها و کمپرسورها است که با کمک اینورترهای کنترل دور بخش زیادی از انرژی صرفه جویی می­شود و بهینه سازی در خطوط تولید را با خود به همراه دارد. نقش اینورتر در افزایش بهره‌وری و کاهش آلایندگی پررنگ­تر از قبل شده است، کاهش آلایندگی صوتی و کاهش آلایندگی زیست‌محیطی یکی دیگر از مزایای این اینورترهای پیشرفته و مدرن است.

برای دیدن محصولات مشابه کلیک کنید: اینورتر ls is۵

مقایسه برندهای مختلف اینورتر

برندهای پرطرفدار اینورتر در بازار

به دلیل تحریم­ها همه­ی برندهای جهانی در ایران موجود نیست. در ادامه برندهای معروف جهانی و برندهایی که در مارکت ایران وجود دارد را معرفی می­کنیم.

برندهای معتبر جهانی

• Siemens (آلمانی)
• Danfoss (دانمارک)
• ABB (سوئیس–سوئد)
• Schneider Electric
• Delta (تایوان)
• LS Electric (کره جنوبی)
• Yaskawa (ژاپن)

برندهای پرکاربرد داخلی

• تکوین کنترل (Takwin Control)
• الکترونیک فن آوران (Fanavaran Electronics)
• پویان درایو (Pouyan Drive)

جدول مقایسه برندها و ویژگی‌ها

 نتیجه گیری

در این مقاله در مورد کاربردهای اینورتر به خصوص مدل VFD صحبت شد. اینورتر کنترل دور با تنظیم سرعت و دور موتور تاثیر بسیار مهمی در راه اندازی نرم، افزایش طول عمر تجهیزات و بهینه سازی انرژی دارد. این تجهیز به یکی از تجهیزات مهم در صنعت، پزشکی و مصارف خانگی تبدیل شده است.

برای دیدن اینورترهای پیشرفته می­توانید از محصولات فروشگاه دیدن کنید و متناسب با نیازتان اینورتر مورد نیاز خود را خریداری کنید.