loading
اخبار و مقالات

اینورتر چیست و چگونه کار میکند ؟

نگاهی دقیقتر به اینورتر

اینورتر چیست ؟ (با درایو و کنترل دور موتور اشتباه گرفته نشود)

در ابتدا باید گفت : اینورتر ، مبدلی است که برای تغییر جریان مستقیم(DC) به جریان متناوب(AC) بکار گرفته می شود .

بطور معمول یک اینورتر دارای دو ترمینال ورودی مثبت و منفی برای دریافت توان از منبع جریان DC (مثلا باتری)و نیز یک یا چند خروجی برای تامین جریان متناوب (AC) دارد .

در این پست ما یک اینورتر سری IPower از محصولات EPEVER را مثال میزنیم.

موارد استفاده از اینورترها :

برای پاسخ این سوال که در چه مواردی ما از اینورتر استفاده میکنیم به چند سطر زیر بسنده میکنیم :

اینورتر ها برای کاربردهای گوناگونی به کار گرفته می شوند . تامین برق AC (همان برق شهر) با استفاده از باتری ها و یا منابع تولید جریان DC های دیگر، در : کمپ های گردشگری ، سیستم های خورشیدی ، خودروهای سنگین و سواری و ... نمونه هایی از کاربرد های اینورتر است . مثلا شما میخواهید تلویزیون کوچک خانگی خود را در چادر مسافرتی هنگامیکه در دل جنگل هستید با استفاده از برق باتری اتومبیل خود روشن نمایید و یا اینکه در ویلای خود میخواهید از انرژی خورشیدی برای روشن نمودن تجهیزات خانگی استفاده کنید . در این حالات بایستی از اینورتر برای تبدیل جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب (AC) بهره جست . تصویر زیر نمونه ی اتصال یک اینورتر در یک سیستم خورشیدی آفگرید را نشان میدهد : 

برروی یک اینورتر معمولا سوییچ ها ، پورت ها و کلیدهایی مشاهده می کنیم :
کلید روشن خاموش که اجازه می دهد اینورتر در حالت کار و یا خاموش قرار گیرد.
سوییچ DIP که برای تغییر در فرکانس خروجی و یا تغییر در ولتاژ خروجی بکار گرفته می شود .
یک پورت ارتباطی که معمولا پورت RS485  است به منظور ارتباط با دیگر دستگاهها و یا مانیتورینگ در نظر گرفته می شود .
همچنین فن هایی برای کم کردن دمای داخلی دستگاه در بدنه اینورتر قابل مشاهد است .
بعلاوه ممکن است شرکت سازنده ، یک یا چند پورت USB برای شارژ مستقیم گوشی و یا تبلت در نظر گرفته باشد . خروجی ولتاژ این پورت معمولا 5 ولت با جریان خروجی 2 آمپر می باشد .
پریز و یا پریزهایی هم برای تامین برق مصرف کننده های AC  قابل رویت است . 

انواع اینورتر ها :
بر اساس اندازه ، توپولوژی مدار و فرکانس کاری ، اینورتر ها به دو دسته فرکانس بالا (High Frequency) و فرکانس پایین (Low Frequency) تقسیم می شوند .
اینورتر های فرکانس بالا بیش از دو اجزا دارند و از چندین ترانسفورماتور کوچک در مدار خود استفاده می کنند . اینگونه از اینورتر ها برای استفاده طولانی مدت و مداوم تجهیزات موتوری مانند پمپ های آب و یا تجهیزاتی که دارای گشتاور بالا هستند مناسب نیست . تصویر زیر مدار یک اینورتر فرکانس بالا را نشان می دهد .


اینورتر های فرکانس پایین دارای ماسفت مقاوم و یک ترانسفورماتور تقویت کننده بزرگ هستند . این شکل مدار سبب می شود که اینورتر با دمای پایینتری کار کند و در نتیجه باعث می شود تحمل بهتری در مقابل جریان های لحظه ای(Surge Power) از خود به نمایش بگذارد . از این رو این اینورتر ها برای استفاده از تجهیزات موتوری بسیار مناسب هستند .


اشکال موج خروجی یک اینورتر 
انواع مختلفی از اینورترها، شکل های متفاوتی از یک جریان متناوب تولید می نمایند . این اشکال شامل موارد زیر می باشد :
موج مربعی


موج تمام سینوسی


موج شبه سینوسی

 

بهترین حالت و ایده آل ترین شکل خروجی موج متناوب یک اینورتر ، موج تمام سینوسی( و یا سینوسی خالص) می باشد چرا که اکثر تجهیزاتی که با برق شهری و یا جریان AC کار میکنند برای استفاده از منابع با جریان سینوسی خالص ساخته شده اند . به عنوان مثال کارخانجات تولید تجهیزات خانگی همواره محصولات خود را به منظور استفاده از برق شهری طراحی می کنند و با توجه به این موضوع که جریان متناوب برق شهری یک خروجی تمام سینوسی دارد پس هرگونه تغییر در شکل خروجی موج جریان متناوب ، ممکن است به تجهیزات ما صدمه وارد نماید .

 

چگونگی عملکرد اینورتر
برای درک بهتر اینکه یک اینورتر چگونه کار میکند بیایید یه نگاهی به دیاگرام مدار ساده شده زیر بیاندازیم :


فرض میگیریم که این دیاگرام ساده شده ی یک اینورتر باشد و ما یک باتری بانک و یک مصرف کننده AC  داریم . در این مدار منبع تامین توان ما باتری است و ما میخواهیم یک لامپ AC را روشن نماییم . با استفاده از سوییچ های 1 و 2 و 3 و4 ما می توانیم یک پالس متناوب را تولید نماییم . اگر سوییچ ها را بصورت جفت شده باز و بسته نماییم ، لامپ را مجبور می کنیم که از دو جهت جریان را دریافت کند . در این صورت لامپ ما یک جریان موج مربعی را تجربه خواهد کرد . البته ما بایستی به جای موج مربعی از موج تمام سینوسی استفاده کنیم چرا که لبه های تیز شکل خروجی ممکن است باعث مشکلات گرمایشی برای مصرف کننده و در نتیجه رساندن آسیب جدی به آنها گردد . پس ما به یک موج روان نیازمندیم . همانطور که در بالا ذکر شد شکل موج خروجی برق شهری یک موج تمام سینوسی با فرکانس 50 هرتز می باشد که یعنی تناوب جریان AC در هر ثانیه 50 بار تکرار می گردد . پس برای بهتر کار کردن تجهیزات و جلوگیری از هرگونه صدمه به آنها ، اینورتر باید با ایجاد یک موج متناوب روان ، دقیقا مثل برق شهر عمل نماید . ایجاد همچین موجی توسط ترانسفورماتورها و ترانزیستورها و دیگر قطعات الکترونیکی در یک مدار اینورتر ، به وجود می آید .

برای درک بهتر این مورد که چگونه اینورتر این موج روان را ایجاد میکند به چند سطر زیر توجه کنید :
برد اصلی اینورتر از 4 قسمت تشکیل شده است : در قسمت 1 سوئیچینگ اتفاق می افتد و موج مربع تولید می شود بنابراین به جای سوئیچ های مکانیکی سوئیچ الکتریکی مانند FET و IGBT برای انجام سوئیچینگ استفاده می شود.
این عناصر معمولاً دارای قابلیت تغییر فرکانس بالا هستند.
آنها برای روشن یا خاموش شدن به پالس های کنترل نیاز دارند و این پالس ها توسط یک مدار کنترل تولید می شوند.
در قسمت 2 ، یکسو کننده ولتاژ بالا وجود دارد و برای افزایش و آماده سازی ولتاژ برای مدار PWM بکار گرفته می شود .
قسمت 3 و قسمت 4 سیگنال کنترل را فراهم و خروجی سینوسی کامل AC را بوجود می آورند . این دستاوردی است که مدار PWM آن را ایجاد کرده است .

اگر زمان و مدت زمان سوییچینگ را تغییر دهیم ، موج خروجی با باز و بسته شدن سوییچ ها تغییر می کند.
سوئیچ های گوناگون در زمان های مختلف ، موج سینوسی را ایجاد می کند . عناصر ذخیره ای انرژی مانند سلف ها و خازن ها به فیلتر کردن و صاف کردن سریع تر و دقیق تر سوئیچ کمک می کنند.

موج صاف تری که به دست می آید PWM میزان باز بودن هر سوئیچ را کنترل می کند و ولتاژ و فرکانس آن را تنظیم می کند . این در واقع همان کاری است که یک مدار PWM انجام میدهد .

 

در این پست بطور خلاصه شما عزیزان را با اینورتر و نحوه کار آن آشنا کردیم . در روزهای آتی این مقاله کاملتر ارائه میگردد .

انتخاب یک اینورتر مخصوصا برای یک سیستم خورشیدی آفگرید بسیار مهم تلقی می گردد و این زمانی مهمتر می شود که مصرف کننده های ما تجهیزات موتوری (مانند پمپ ها و یخچال) نیز باشند . محاسبه پیک مصرف و همچنین توان کاری مداوم یک اینورتر برای طراح سیستم خورشیدی آفگرید ، باید زیر ذره بین قرار گیرد و بطور دقیق اینورتر مناسب را انتخاب نماید که از هزینه های بیشتر برای مشتری جلوگیری گردد .

همواره می توانید برای دریافت مشاوره رایگان با شماره 09100031091 تماس بگیرید .

 

 

 

فروش اینورتر خورشیدی ایپی اور و تجهیزات خورشیدی با کیفیت با قیمت مناسب دستاوردی است که سانان سولار برای شما به ارمغان می آورد . استفاده از برند های کوتک کارسپا ایپی سولار و کاکو و اس ام اس نشان از اهمیت ما به کیفیت کار خود نشان دارد . امید است با پربار کردن دانش فنی در زمینه فتوولتاییک و پنل های خورشیدی و نیز انرژی خورشیدی گام بلندی در عرصه سولار انرژی برداشته باشیم .