اینورترها از جمله ابزارهای بسیار پرکاربرد در اتوماسیون صنعتی هستند که می‌توانند تا حد زیادی مصرف انرژی را کاهش داده و بازدهی موتورهای الکتریکی را بالا ببرد. با این حال استفاده از درایو برای کنترل الکتروموتورها معایبی هم دارد که شما باید در زمان خرید و راه اندازی این محصولات از آن‌ها اطلاع پیدا کنید. در این مقاله می‌خواهیم به بررسی مزایا و معایب اینورتر بپردازیم.
۵ مزیت اصلی اینورتر صنعتی
از مهمترین مزایای اینورتر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
– افزایش طول عمر مفید موتور
درایوها فرکانس متغیر یا اینورتر از دهه ۱۹۷۰ برای کاهش مصرف انرژی در فرایندهای اتوماسیون صنعتی به بازار آمدند. انواع اینورتر صنعتی می‌توانند جریان الکتریکی واردشده به دستگاه را رهگیری کرده و آن را با استفاده از فرایندی به نام PWM به گونه ای بهینه کنند که برای یک دستگاه یا موتور الکتریکی خاص مناسب باشد. به همین دلیل است که استفاده از اینورتر در برنامه‌هایی با بارهای گشتاور متغیر بسیار به صرفه است و می‌تواند عمر مفید موتور را به طور قابل توجهی افزایش دهد.
– ذخیره انرژی
پس می‌توان گفت یکی از مزایای اینورترها کاهش مصرف انرژی و به کارگیری توان موردنیاز برای اجرای یک فرایند است. این موضوع باعث می‌شود که موتور الکتریکی در طی یک فرایند صنعتی نیازی به استفاده از همه توان خود نداشته باشد و در نتیجه هزینه‌های مصرف برق تا حد زیادی کاهش پیدا کنند. علاوه بر این، مصرف بهینه انرژی در کاهش سایش موتور هم نقش اساسی دارد.
– سرعت کاملا قابل تنظیم
از دیگر مزایای اینورتر می‌توان به سرعت قابل تنظیم اشاره کرد. با استفاده از درایوهای فرکانس متغیر می‌توانید به راحتی سرعت موتور الکتریکی را به سطحی بالاتر از سطح سرعت نامی برسانید. علاوه بر این به دلیل اینکه یک سری سنسور دما با اینورتر در ارتباط هستند، شما به راحتی می‌توانید سرعت را کنترل کرده و به این ترتیب از استهلاک موتور جلوگیری کنید.
– امکان راه اندازی نرم موتور
با استفاده از درایو فرکانس متغیر، جریان راه اندازی برای جلوگیری از وارد شدن فشار به شبکه در حین راه‌اندازی تا حد زیادی کاهش پیدا می‌کند. در اصطلاح به این مزیت استفاده از اینورتر، امکان راه‌اندازی نرم گفته می‌شود که با استفاده از سافت استارتر هم قابل دستیابی است. اما تفاوت‌هایی میان این دو شیوه راه‌اندازی نرم وجود دارد که در مقاله تفاوت اینورتر و سافت استارتر به آن پرداخته‌ایم.
– قابلیت کنترل سرعت موتور برای تجهیزات صنعتی
یکی از مزایای اینورترها این است که در دستگاه‌هایی با سرعت زیاد مانند میکسر، آسیاب و سنگ شکن بسیار کارآمد هستند و می‌توان به راحتی دور این موتورها را کنترل کرد. با استفاده از درایو فرکانس متغیر هیچ محدودیتی برای سرعت ایجاد نمی‌شود و در نتیجه می‌توان به سادگی گشتاور را به کنترل خود درآورد.
از دیگر مزایای اینورتر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
کم کردن تقاضای انرژی از منبع در زمان‌های اوج
کاهش توان در صورت عدم نیاز
دارای قابلیت حفاظت از اضافه بار پیشرفته
شروع، توقف و شتاب کنترل شده
قابلیت کنترل گشتاور دینامیکی
فرایند نصب بسیار ساده
ضریب توان بالا
امکان ایجاد حرکت‌های روان و بدون ضربه برای آسانسور و پله برقی با استفاده از اینورتر آسانسور
کاهش تنش‌های حرارتی و مکانیکی بر روی موتورها و تسمه‌ها در هنگام استارت
معایب استفاده از اینورتر صنعتی
در این قسمت از بررسی مزایا و معایب اینورتر می‌خواهیم به بررسی این موضوع بپردازیم که آیا استفاده از درایو فرکانس متغیر در همه موارد و برای همه موتورها توصیه می‌شود یا خیر؟ به عبارت دیگر می‌خواهیم معایب استفاده از اینورتر را هم به شما توضیح دهیم که مهمترین آن‌ها عبارتند از:
– ایجاد هارمونیک
یکی از معایب استفاده از اینورتر این است که هارمونیک‌هایی را در ولتاژ خروجی به سمت موتور ایجاد می‌کند که باعث افزایش دمای آن خواهد شد. این موضوع ممکن است به سیم پیچ موتور آسیب وارد کند و به همین دلیل نیاز به استفاده از چوک خروجی خواهیم داشت.
– قیمت گران
یکی دیگر از معایب اینورتر، بالا بودن قیمت آن است. در مقایسه با سافت استارتر یا دیگر روش‌های راه اندازی موتور مانند ستاره مثلث، قیمت خرید اینورتر بسیار بالاتر است. به همین دلیل در مواردی که نیاز به کنترل سرعت یا بهینه سازی مصرف انرژی نباشد، از روش‌های جایگزین درایوهای فرکانس متغیر استفاد می‌شود. برای آشنایی با مدار ستاره مثلث مقاله ما را در این مورد مطالعه کنید. البته باید بدانید که با وجود بالا بودن قیمت اینورتر، باز هم در مواردی به دلیل حساسیت زیاد دستگاه‌ها و اهمیت کنترل سرعت و گشتاور در آن‌ها، استفاده از اینورتر می‌تواند هزینه‌های شما را در درازمدت تا حد زیادی کاهش دهد.
سخن پایانی
باید بدانید که انتخاب اینورتر برای یک موتور الکتریکی بستگی به نظرات کارشناسی دارد و نمی‌توان در هر موردی از اینورتر استفاده کرد. به همین دلیل در این مقاله به بررسی مزایا و معایب اینورتر پرداختیم تا شما بدانید که برای چه موتورهایی باید یک درایو فرکانس متغیر خریداری کنید.
سوالات متداول
از اینورتر در چه جاهایی استفاده می‌شود؟
برای راه اندازی آسانسور، پمپ آب، چاه‌های کشاورزی و دستگاه‌های سنگین صنعتی، استفاده از اینورتر توصیه می‌شود.
برای از بین بردن هارمونیک‌های ناشی از اینورتر از چه روش‌هایی استفاده می‌شود؟
در این مورد باید از فیلترهای خروجی مدار استفاده کنید که چوک خروجی اینورتر و فیلتر EMC خروجی از اصلیترین آن‌ها هستند.