معرفی اجزای اینورتر

اجزای اینورتر

اینورتر ها قسمتی از یک سیستم بزرگتر هستند که ولتاژ DC را به ولتاژ AC تبدیل می کنند. با استفاده از اینورتر ها می توان سرعت موتور را بدون کاهش قدرت و گشتاور کنترل کرد. اینورتر های بسیاری امروزه داخل بازار هستند که اجزای داخلی آنها اکثرا یکسان می باشند. در این مقاله سعی شده توضیحاتی مختصر پیرامون آشنایی با اجزای اینورتر داده شده است.

اینورتر ها دارای سه بخش کلی هستند : کنترل – مدار اصلی – منبع تغذیه

هر بخشی دارای اجزای جداگانه ای است : بخش کنترل تشکیل شده است از کی پد ، ترمینال برد و برد کنترل

کی پد از اصلی ترین قسمت کنترل است که امروزه اکثر کی پد ها دیجیتالی هستند. کی پد های دیجیتالی دو نوع می باشند : کی پد با صفحه نمایش LCD و کی پد با صفحه نمایش segment ، با کی پد ها میتوان سرعت را بالا و پایین کرد ، با کی پد ها می توان تنظیمات دستگاه را انجام داد و تست دستی را انجام داد یا پارامتر های اینورتر را تنظیم کرد و…

ترمینال برد : که همانطور که از نامش مشخص است میتوان عملیات کنترل را انجام داد اعمالی همچون : کم و زیاد کردن دور در درایو – فرمان دهی و جهت دهی به درایو – استارت زدن اینورتر یا متوقف نمودن آن – اعمال فرمان قطع و وصل به درایو ها و اضافه کردن سنسور به اینورتر. بر روی ترمینال برد ولوم هایی قرار دارند که هر کدام جهت عملی قرار گرفته اند برای مثال ولومی برای ورودی به شکل دیجیتال یا خروجی به صورت دیجیتال و همچنین ورودی و خروجی به صورت آنالوگ

برد کنترل : برد کنترل مسئولیت پردازش سیگنال های ورودی به اینورتر را بر عهده دارد و به زبان ساده برد کنترل مرکز اصلی و فرماندهی در اینورتر می باشد. برد پاور برای ترمز الکتروموتور که در حقیقت وظیفه تفکیک ولتاژهای بالا از پایین یا شناسایی سیگنالهای ورودی و تشخیص کیفیت آنها در مواقع حساس را دارد و از اجزای اینورتر می باشد.

مدار اصلی یا برد اصلی قطعه دیگری در اینورتر است که تبدیل های سخت و مهمی را انجام می دهد. در این قسمت ولتاژ AC به ولتاژ DC تبدیل می شود و یا بالعکس این عمل ک ه بوسیله سوئیچ های IGBT این تبدیلات صورت می گیرد. برد اصلی در حقیقت یکی از قطعاتی است که احتمال خرابی آن بسیار بالاست. و در شرایط نامناسب بیشترین آسیب به دستگاه می رسد.

کارت شبکه و یا کارت های ورودی و خروجی هم از اجزای جانبی اینورتر هستند که با وجود این کارت ها قابلیت های جدیدی به اینورتر اضافه می گردد که به دنبال آن در قیمت اینورتر تاثیر بسزایی دارد.

به طور کلی تمامی اینورتر از اجزای داخلی تقریبا یکسانی تشکیل شده اند وفقط از نظر فیزیکی و نوع توان با یکدیگر متفاوت می باشند. همچنین آشنایی با اجزای اینورتر کمکی به خریدار در زمان خرید اینورتر نمی کند اما این اطلاعات در زمان تعمیر اینورتر بسیار کار آمد می باشد.

اینورتر هوشمند در کنترل مصرف انرژی و افزایش بازده دستگاه بسیار موثر می باشند، این تکنولوژی با پایین آوردن مصرف انرژی و برق کمک شایانی به کاهش هزینه خانواده ها می کند که همین امر موجب رقابت خوبی بین دستگاههای دارای اینورتر هوشمند و فاقد این تکنولوژی می شود. از سوی دیگر کاهش مصرف برق باعث کاهش مشکلات محیط زیست نیز می شود.

اینورتر در حقیقت تکنولوژی به روزی است که در حال حاضر بیشتر در صنایع به کار برده می شود. و در حقیقت برای تبدیل جریان برق جهت کنترل نمودن ولتاژ و فرکانس می باشد. شرکت های تولید کننده لوازم خانگی برای افزایش عمر و کارایی بیشتر دستگاه های خود از انواع اینورتر در تولیدات خود استفاده می کنند از اواخر سال 2017 تمامی لوازم خانگی از تکنولوژی اینورتر هوشمند بهره گرفته اند.

نقش اینورتر هوشمند در لوازم خانگی

استفاده از اینورتر هوشمند در محصولات خانگی موجب گشته است تا تولید کنندگان این محصولات با تکیه بر مزایای این تکنولوژِی پیشرفته تمامی محصولات تولیدی خود را با گارانتی های 10 ساله به بازار عرضه کنند.

ماشین های لباسشویی

اینورتر های هوشمند علاوه بر کاهش موثر مصرف برق در وسایلی نظیر ماشین لباسشویی که علاوه برق از آب نیز استفاده می کند با اندازه گیری مقدار لباس ریخته شده در ماشین متناسب با میزان لباس ها از آب مصرفی را کنترل می کند که همین امر تاثیر بسزایی در کاهش مصرف آب می شود. همچنین با مدیریت درست برنامه های شستشو از کارکرد اضافی و مدیریت سرعت موتور در مصرف انرژی نیز صرفه جویی می کنند.

یخچال و فریزر

اینورتر های هوشمند در یخچال و فریزر نیز عملکردی مثبت دارد به این صورت که در یخچال های تولید جدید از کمپرسور های دارای اینورتر هوشمند استفاده می شود.

این نوع از کمپرسور ها قادر به تولید سرما در هر شرایط محیطی می باشند به این معنی که با سنجیدن دمای بیرونی و داخلی یخچال مقدار نیاز برای تولید سرما را برآورد می کند. همچنین به واسطه اینورتر هوشمند موتور یخچال وارد مرحله کرا زیاد قرار نمیگیرد که همین امر موجب می شود صدای موتور یخچال بسیار پایین باشد همچنین باعث عملکرد بهتر موتور و مابقی قطعات مکانیکی و بالا رفتن عمر قطعات موتور یخچال می شود.

سیستم های تهویه مطبوع

در دستگاه های تهویه مطبوع برای کنترل دما و تولید هوای مناسب اینورتر اسمارت دما را به صورت مداوم کنترل می کند و بر اساس این کنترل میزان سرعت موتور را در یک بازه مشخص زیاد و کم می کند. با این روش مقدار روشن و خاموش شدن موتور کاهش پیدا می کند و مصرف انرژی کمتری صورت می گیرد تا محیط به دمای مطلوب برسد.

ماکروویو و استفاده از اینورتر هوشمند

اینورتر اسمارت در ماکروویو های جدید هم کاربرد اساسی دارد به این صورت که با کنترل نمودن پارامتر های مهم مقدار توان دستگاه برای عملکرد هایی مانند پخت و یخ زدایی یا گرم کردن تنظیم کند تا مصرف انرژی بهینه گردد.

الکرتروموتور یونیورسال

امروزه با پیشرفت صنعت و تکنولوژی نیاز بشر به موتورهایی که صرفا با یک جریان AC یا DC شروع به کار می کنند بیشتر شده است و برای رفع این نیاز موتورهای یونیورسال طراحی و ساخته شد. الکتروموتور یونورسال هم با جریان AC و هم با جریان DC فعالیت می کنند. این نوع از الکتروموتورها بوسیله برق مستقیم و متناوب شروع به کار می کند و ساختار فیزیکی آن حدودا مثل موتور سری میباشد به این معنی که در موتورهای یونیورسال سیم پیچ میدان و آرمیچر در یک سری قرار گرفته اند.

اصول کارکرد موتورهای یونیورسال به این صورت است که زمانی که جریان DC یا AC وارد میدان سیم پیچی شده می شود هم در سیم پیچی میدان و هم سیم پیچی آرمیچر همزمان تغییر می کند و در نهایت یک نیروی مکانیکی بدون تغییر را ایجاد می کند.

الکتروموتورهای یونورسال از دو قسمت تشکیل شده اند :

1- قطب های مغناطیسی یا بالشتک ها

2- آرمیچرها

میدان مغناطیسی که توسط انواع ترمز الکتروموتور دو قطب های موتور تولید می شود برعکس موتورهای آسنکرون دوار نیست به این معنی که سیم پیچ آرمیچر و سیم پیچ قطب ها به صورت سری بسته شده اند و باعث می شود جریان ورودی پس از عبور از سیم پیچ ها یک میدان مغناطیسی تولید می کنند و این میدان مغناطیسی برای اینکه با آرمیچر ارتباط برقرار کند از کلکتور استفاده می شود در واقع کلکتور تیغه های مسی به شکل استوانه ای است که روی محور قرار گرفته است. موتورهای یونیورسال سرعت بالایی دارند و برای کنترل سرعت میتوان از یک مدار ترانزیستوری بهره برد .

مزایای استفاده از موتورهای یونیورسال :

با ولتاژهای مستقیم و متناوب راه اندازی می شود

گشتاور و سرعت بالایی دارد

برای رسیدن به دور نهایی به زمان کمی نیاز دارد

و مهمترین مزیت این است که میتوان جریان AC را روی موتورهایی که دارای مشخصه هایی با جریان DC هستند به کار برد طراحی این نوع از موتورها بسیار کوچک و براحتی قابل دسترسی می باشد و در صنعت های خانگی مانند مخلوط کن و دیگر ابزارهای برقی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.

معایب استفاده از موتورهای یونیورسال :

شرایط نگه داری و تعمیر موتورهای یونیورسال نسبتا سخت است چرا که در داخل این موتورها کموتاتور و زغال وجود دارد و این دو قطعه مصرفی بوده و در صورت رسیدن به مدت زمان تعویض این قطعات مجبور به تهیه و نصب قطعات جدید هستیم.

دستگاه تراش برای تراش کاری قطعات مختلف به سرعت های گوناگونی نیاز دارد گیربکس دستگاه تراش قطعه ای است که این سرعت های مختلف را برای ماشین تراش فراهم می کند. قدرت ایجاد شده توسط الکتروموتور از داخل گیربکس عبور می کند گیربکس دستگاه تراش شامل جعبه ای است که از چرخ دنده های متفاوتی تشکیل شده است این چرخ دنده ها دوران های مختلفی را بوجود می آورند.

هر قطعه متناسب با جنس خود به یک سرعتی برای تراش داده شدن نیاز دارد برای مثال آلمینیوم یا استیل یا فولاد هرکدام سرعت تراش دادنشان متفاوت از دیگری است. وظیفه اصلی گیربکس دستگاه تراش هدایت و کنترل سرعت نیروی تولید شده از ترمز الکتروموتور است. این گیربکس دارای چندین چرخ دنده بوده و با درگیر کردن چند چرخ دنده می تواند سرعت لازم دستگاه تراش را تنظیم نماید.

گیربکس از قطعات مهم و تاثیر گذار در کیفیت دستگاه تراش و ارتعاشات حاصل از کار آن می باشد. این ارتعاشات را می توان با انتخاب سرعتی مناسب و درست تا حد قبل قبولی کنترل کرد. ارتعاشات زمانی که کنترل شده باشند کیفیت تراش هم به همان نسبت بالا می رود.

گیربکس های دستگاه تراش شامل قطعاتی نظیر : شفت ، پمپ روغن ، چرخ دنده ، کلاچ ، ماهک ، انواع بلبرینگ ، کاسه نمد ، واشر و… می باشد. ماهک ها در گیربکس وظیفه جا به جایی دنده و چرخ دنده ها را برعهده دارند به طور واضح تر ماهک ها باید چرخ دنده ها را به راحتی بر روی شفت حرکت دهند و برای راحتی در این حرکت ها هر ماهک بوسیله یک اهرم که انتهای آن بیرون از گیربکس قرار دارد هدایت می شود.

به طور کلی اجزای گیربکس دستگاه تراش شامل بخش های زیر می گردد :

1- چرخ دنده های ثابت که باهم درگیر هستند و ارتباط آنها با هم قطع نمی شود.

2- چرخ دنده هایی که بوسله ماهک از بک سمت و چرخ دنده های مقابلش از طرف دیگر جفت می شوند.

3 – ماهک ها که وظیفه تغییر وضعیت چرخ دنده ها را برعهده دارند و توسط کابر دستگاه کنترل می شوند

4 – مجموعه کلاج گیربکس که شامل پدال ، سیم کلاج ، دیسک و صفحه می باشد که در هنگام تعویض دنده ها می بایست جهت جلوگیری از ضربه ناگهانی به دستگاه عمل کلاچ گیری انجام شود.