تفاوت اینورتر و درایو چیست؟

بررسی تفاوت های اینورتر و درایو

اینورتر

در اکثر مواقع اینورتر (Inverter) با درایو یکسان‌ در نظر گرفته می شود. در صورتی که به این شکل نیست و این دو قطعه کاملا باهم تفاوت دارند. اینورتر‌ می‌تواند قسمتی از درایو باشد و در شرایط محدودی از آن به عنوان راه انداز موتور الکتریکی استفاده‌ ‌شود، که در واقع یکی از مهم ترین و کاربردی ترین تجهیزات در صنعت محسوب می شود.

اینورتر وسیله ای الکترونیکی است که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل می کند. عملکرد این تجهیزات بدین صورت است که برق AC شهری، که برق متناوب با ولتاژ ۲۲۰ ولت و فرکانس ۵۰ هرتز است، ابتدا به برق DC تبدیل شده و سپس دوباره این برق را به برق متناوب AC، اما با ولتاژ و فرکانس مورد نیاز که متناسب با کارکرد برقی مصرف‌کننده است، تبدیل می نماید.

عملکرد اینورترها بر عکس یکسو کننده ها هستند. خروجی آنها را می توان توسط تقویت کننده ها به سطح ولتاژ و فرکانس دلخواه تبدیل نمود که این قابلیت در کنترل دور موتور مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع اینورتر از نظر شکل موج تولیدی :

• موج مربعی
• متصل به شبکه
• سینوسی خالص و جدا از شبکه
• سینوسی اصلاح شده

درایو صنعتی چیست؟

درایوها تجهیزاتی هستند که در صنایع به منظور کنترل سرعت موتور به وسیله تغییر نسبت ولتاژ به فرکانس مورد استفاده قرار می گیرند. این تجهیزات علاوه بر کنترل سرعت می توانند موتورهای الکتریکی را به صورت خیلی نرم راه اندازی یا به صورت خیلی نرم متوقف کنند. علاوه بر کنترل نرم شروع و توقف موتورهای الکتریکی، می توان زمان حرکت و توقف موتورهای الکتریکی را نیز کنترل نمود. این محصول کاربردی می تواند جایگزین سیستم های قدیمی مانند مدارهای ستاره و مثلث باشد.

موتور بدون استفاده از درایو	موتور با استفاده از درایو
دور (سرعت) چرخش موتور ثابت و غیرقابل تغییر می باشد.	دور (سرعت) چرخش موتور از صفر تا مقدار ماکزیمم قابل تغییر می باشد، این مقدار ماکزیمم بر روی هر موتور نوشته شده است.
جهت چرخش موتور به تنهایی غیرقابل تغییر می باشد.	جهت چرخش موتور به راحتی و بدون نیاز به هیچ گونه ادوات جانبی قابل تغییر می باشد، همچنین از گرم شدن و سوختن موتور در شرایطی که به طور مداوم جهت چرخش را تغییر می دهند و یا مرتباً خاموش و روشن می شوند، جلوگیری می شود.
روشن کردن موتور به صورت ناگهانی باعث وارد شدن ضربه به قسمت های مکانیکی می شود که در نتیجه باعث کاهش طول عمر مفید موتور و سایر قسمت های مکانیکی می شود.	با استفاده از درایو، موتور به صورت نرم و به آرامی راه اندازی صورت می گردد و از آسیب به قسمت های مکانیکی جلوگیری می شود.
هیچ گونه حفاظتی برای موتور وجود ندارد.	حفاظت موتور در مقابل تعداد زیادی از خطاها مانند افزایش ولتاژ و جلوگیری از آسیب دیدن موتور و حفاظت موتور در برابر اضافه بار، در این حالت چنانچه بار موتور از مقدار معمول مجاز بیشتر شود، اینورتر موتور را خاموش می کند و به کاربر پیام اضافه بار نمایش می دهد.
موتور برای شروع به حرکت نیاز به جریان دارد که این جریان را از شبکه برق ورودی تأمین می نماید. در بسیاری از کاربردها به هنگام راه اندازی، موتور جریان بسیار بالایی از شبکه می گیرد و باعث کاهش ولتاژ شبکه و ایجاد صدماتی به تأسیسات برق رسانی و سایر دستگاه ها می گردد. این جریان 6 برابر جریان نامی موتور می باشد که بسیار نامطلوب است.	با استفاده از اینورتر، اضافه جریان بسیار کم خواهد شد (حداکثر 0.2 برابر) به عنوان مثال اگر یک موتور با جریان نامی 10 آمپر کار کند در هنگام راه اندازی این جریان به 60 آمپر می رسد و در صورت استفاده از اینورتر این جریان حداکثر به 12 آمپر کاهش می یابد.
هیچ راهی برای صرفه جویی در مصرف انرژی وجود ندارد.	کاهش جریان موتور به صورت اتوماتیک در هنگامی که بار موتور کم می شود، به غیر از کاهش هزینه انرژی مصرفی، باعث افزایش طول عمر مفید موتور نیز می شود.
موتور به تنهایی هیچ گونه قابلیت هوشمندسازی ندارد.	می توان اینورتر را به گونه ای برنامه دهی نمود که در ساعات مشخصی کار کند.
برای روشن و خاموش کردن موتور باید برق ورودی را قطع و وصل کرد.	برای خاموش کردن موتور کافی است درایو فرمان را قطع و وصل کنیم و نیازی به قطع درایو نیست.

ساختمان درایو های صنعتی متشکل از چند جزء هستند که در ابتدا برق ورودی که AC است از طریق یک سو کننده به برق DC تبدیل می شود. در این مرحله است که هر پارامتری که تغییر یابد روی این ولتاژ یعنی ولتاژ DC اعمال می شود و از طریق اینورتر به ولتاژ AC تبدیل می شود. در واقع اینورتر قسمتی از یک درایو محسوب می شود.

درایو ها از نظر ورودی به دو دسته تك فاز و سه فاز تقسیم می شوند، اما خروجی همه آن ها سه فاز است. با این تفاوت که خروجی مدل های تک فاز، سه فاز با ولتاژ 220 ولت و مدل های سه فاز، خروجی سه فاز 380 ولت دارند. برای درایوهایی که توان آنها بالای 3 اسب بخار است تنها از ورودی سه فاز استفاده می شود.

مزایای استفاده از درایوها

یکی از مهم ترین مزایای استفاده از درایوها کاهش مصرف انرژی و در نتیجه کاهش هزینه ها است. به طور مثال اگر در موتور الکتریکی 60 درصد کاهش دور وجود داشته باشد، توان مصرفی نیز به همین نسبت کاهش می یابد و این امر در صرفه جویی مصرف برق کمک خواهد کرد.

زمانی که یک موتور الکتریکی بدون استفاده از درایو راه انداری شود جریان بسیار زیادی را از شبکه برق می کِشد که به آن جریان راه اندازی می گویند. این امر باعث افت ولتاژ بسیار شدیدی در شبکه شده که باعث آسیب رسیدن به آن و یا تجهیزات متصل به شبکه می شود. این جریان راه اندازی معمولا 7 برابر جریان نامی ذکر شده بر روی پلاک موتور است. هنگامی که از یک درایو جهت راه اندازی موتور الکتریکی استفاده شود، این جریان راه اندازی به صورت نرم ایجاد شده که به طرز چشمگیری باعث کاهش آسیب های مکانیکی، افزایش طول عمر موتور و کاهش مصرف انرژی خواهد شد.

یکی دیگر از مزایای این تجهیزات قابلیت تثبیت فشار ثابت در پمپ ها با تغییر دور موتور است. به طور مثال تأسیسات یک ساختمان را در نظر بگیرید که می خواهیم فشار آب در تمام طبقات ثابت باشد و زمانی که شیر آب در هر طبقه باز می شود موتور پمپ روشن و با توجه به میزان مصرف، دور موتور نیز تغییر کند. با استفاده از یک درایو و یک سنسور فشار می توان فشار آب را ثابت نگه داشت. هنگامی که در طبقات، آب مصرف می شود سنسور فشار تشخیص می دهد که فشار در حال کم شدن است و درایو، فرمان روشن کردن موتور را ارسال می کند و هر چه آب مصرفی بیشتر شود و فشار آب کاهش پیدا کند، دور موتور را بیشتر افزایش می دهد. این امر فشار را ثابت نگه می دارد. امروزه با توجه به این مزیت، استفاده از درایوها بر روی فن ها، کمپرسورها و پمپ ها بسیار افزایش یافته است.

از مزایای دیگر می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• کنترل جهت آسان: برای تغییر جهت موتور ها می توان از کلید های روی پنل اپراتوری استفاده نمود. علاوه بر پنل اپراتوری می توان از طریق ترمینال های ورودی نیز جهت موتور را تغییر داد. با استفاده از این قابلیت دیگر نیاز به استفاده از کنتاکتور های الکتریکی و سیم بند مدارهای پیچیده نیست.
• قابلیت برنامه‌ریزی حرکت موتور: با این قابلیت می توان زمان حرکت و توقف موتور را کنترل نمود.
• داشتن حفاظت در برابر اضافه بار: زمانی که بر روی موتور الکتریکی اضافه بار قرار می گیرد یا موتور الکتریکی دچار خرابی می شود، موتور جریان زیادی بیشتر از جریان نامی خود از درایو می کشد که در صورت ادامه دار شدن این موضوع باعث آسیب جدی به موتور می شود. درایو این اضافه بار را تشخیص می دهد و خروجی خود را قطع می کند و با نمایش پیغام خطای اضافه بار ما را مطلع می سازد.
• امكان كنترل از راه دور: درایو ها به دلیل داشتن پورت شبکه قابلیت کنترل از راه دور دارند. این پورت قادر است تمامی پارامترها را از راه دور کنترل کند.
• ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور: درایو ها قادر هستند به صورت موقت سرعت موتور را از سرعت نامی موتور بیشتر کنند، در پروسه هایی که بار زیادی بر روی موتور قرار ندارد این کار امکان پذیر است.
• كاهش ضربه مكانیكی: با توجه به راه اندازی و توقف نرم موتورهای الکتریکی به وسیله درایو، ضربات مکانیکی در موتور ها بسیار کاهش یافته و در نتیجه عمر موتورها افزایش می یابد.

اینورترها در سه ناحیه مورد استفاده قرار می گیرند:

1. فعالیت های گشتاور ثابت مانند میكسرها , اكسترودرها , نوارهای نقاله و غیره
2. فعالیت های توان ثابت مانند كشش سیم و دستگاه های ماشینی
3. فعالیت های سرعت ثابت مانند پمپ ها و فن ها.

کاربرد درایو:

تقریباً در هر صنعتی با کاربرد موتور از جمله صنایع نساجی، چاپ و بسته بندی، شیمیایی و رنگ و رزین، آب، کارگاهی، ماشین و ابزارآلات کارگاهی، فولاد، غذایی، پخت،آشپزخانه و هتلداری،معدن و حفاری، چوب و سنگ و اسپیندل، جرثقیل و آسانسوری، پلاستیک، ساختمان، نفت و گازوپتروشیمی، کشاورزی،کاشی و سرامیک، سیستم های سرمایشی و گرمایشی، صنایع سیم و کابل و صنایع دیگر از درایو استفاده می شود.

نکات مهم در خرید درایو:

1. توان درایو، که با توجه به توان موتور الکتریکی مشخص می شود.
2. ولتاژ ورودی (تک‌فاز یا سه‌فاز).
3. سطح تکنولوژی و امکانات کنترلی.
4. مد‌های ارتباطی با سایر کنترلرهای صنعتی.

انواع مدهای کنترلی:

V/F: ساده ترین مد راه اندازی موتورهای الکتریکی است که با تغییر نسبت ولتاژ به فرکانس، سرعت موتور را تغییر می‌دهد. در این حالت رابطه بین ولتاژ و فرکانس خطی می باشد.

Sensorless Vector: نوع دیگری از مد کنترلی دور موتور می‌باشد که نسبت به مد V/F در کنترل سرعت و گشتاور موتور، عملکرد بسیار دقیق تری دارد. به این ترتیب که اینورتر با اندازه گیری میزان جریان مصرفی هر فاز، از موتور الکتریکی فیدبک می گیرد و جریان بیشتر یا کمتری را به موتور تزریق می کند.

Close loop Vector: در این حالت درایو قابلیت اتصال انکودر را دارد و می تواند با استفاده از انکودر، از حرکت موتور فیدبک مستقیم بگیرد و به روش بسیار دقیقی موتور را کنترل کند از این مد کنترلی در آسانسورها و بالابرها استفاده می شود.

مدل های مختلف درایو ها:

اغلب شرکت های تولید کننده تجهیزات اتوماسیون صنعتی، درایوهای صنعتی نیز تولید می کنند که اصول کلی و نحوه عملکرد آنها یکی است ولی نحوه نمایش حروف و اعداد جهت تنظیم هر مدل متفاوت است که در دفترچه راهنما توضیح داده می شود که مفهوم حروف و اعداد روی نمایشگر به چه شکل است. درایو ها معمولاً از لحاظ کاربرد به سه دسته سبک، متوسط و سنگین تقسیم می شوند.

نتیجه گیری

در این مقاله سعی کردیم تفاوت های اینورتر و درایو را به طور کامل برای شما عزیزان شرح دهیم. پس از توضیحات بیان شده در رابطه با اینورتر و درایو و نحوه عملکرد هر کدام، به صورت خلاصه تفاوت اینورتر و درایو را بررسی می نماییم. ساختمان درایوهای صنعتی از چند جزء تشکیل می شوند که در ابتدا برق ورودی که AC است، از طریق یک سو کننده به برق DC تبدیل می شود. در این مرحله است که هر پارامتری که تغییر یابد روی این ولتاژ یعنی ولتاژ DC اعمال می شود و از طریق اینورتر به ولتاژ AC تبدیل می شود. در واقع اینورتر قسمتی از یک درایو محسوب می شود و با درایو یکی نیست.