تفاوت اینورتر و درایو و معرفی اجزا آنها

زمانی احساس نیاز به ساخت قطعاتی مثل اینورتر و درایو پیدا شد که سازندگان الکتروموتورها و قطعات و ابزارهای مختلف صنعتی نگران راندمان کاری و طول عمر آنها بودند. از آنجا بود که برای رفع مشکلات و موانع و دغدغه این سازندگان که به دنبال پیچیدگی و پیشرفته تر شدن اتوماسیون صنعتی شکل گرفت، دو دستگاه به نام های اینورتر و درایو صنعتی ساخته شدند. امروزه اینورتر دلتا و درایو شرکت های چینی به کیفیت مناسب و قیمت عالی معروف هستند.

اما موردی که باعث شده ما این مقاله تخصصی را نگارش کنیم، تفاوت اینورتر و درایو است. جالب است بدانید، حتی برخی مهندسین هم گاها اشتباه کرده و این دو وسیله را یکسان در نظر می گیرند. در صورتی که با وجود شباهت های مختلف، تفاوت های مهمی دارند. در این مطلب از آزند اتوماسیون قصد داریم به بررسی تفاوت اینورتر و درایو و معرفی اجزای آنها بپردازیم.

منظور از اینورتر چیست؟

قبل از هر چیز ابتدا بهتر است با مفهوم هر کدام از این قطعات آشنا شوید. اینورتر (Inverter) که به مبدل ترجمه شده قطعه ای است که می تواند با کمک تقویت کننده ها، فرکانس و سطح ولتاژ را به مقادیر دلخواه تبدیل کند. به نحوی که برق AC خروجی با ولتاژ و فرکانس مورد نظر کاربر تولید شود. پس اینورترها را می توان جزو دستگاه های الکترونیک قدرت در نظر گرفت که به کمک آن سرعت موتورهای الکتریکی قابل کنترل بوده و امکان تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب وجود دارد.

اجزای اینورترها شامل چندین قطعه است:

• یکسوساز برق شهر که برق شهری AC را به ولتاژ مستقیم DC تبدیل می کند.
• صافی خازنی که وظیفه کم کردن ریپل برق ورودی را بر عهده دارد.
• سوئیچینگ قدرت که برای تولید پالس PWM با سرعت بالا طراحی شده و جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می کند.
• بخش کنترل که شامل سه قسمت کی پد، ترمینال برد و برد کنترل هستند. کی پدها در اینورتر وظیفه تنظیم پارامترهای کنترل را بر عهده دارند تا سرعت را افزایش و یا کاهش دهند. ترمینال بردها برای کنترل هستند و برد کنترل هم برای پردازش سیگنال ورودی به اینورتر به کار می رود.
• منبع تغذیه برای برق رسانی به اینورتر است تا کیفیت سیگنال های ورودی تضمین شود و سپس این سیگنال ها به سیگنال خروجی تبدیل گردند.
• مدار اصلی وظیفه پردازش مهمترین تسک ها را بر عهده دارد و بخشی است که جریان AC را به DC تبدیل می کند.

منظور از درایو چیست؟

درایو قطعاتی در اتوماسیون صنعتی هستند که برای تنظیم دور الکتروموتورها به کار می روند. به همین دلیل به آنها کنترل کننده الکتروموتور هم می گویند. این قطعات توان ورودی با فرکانس و ولتاژ ثابت را به توان خروجی با فرکانس و ولتاژ متغیر تبدیل می کنند تا دور الکتروموتورها از صفر به چندین برابر دور اسمی موتور برسد. اگر درایو نباشد موتورها فقط امکان چرخیدن با یک سرعت ثابت را دارند و یا اینکه موتورهای خطی فقط می توانند با سرعتی ثابت حرکت افقی و عمودی داشته باشند.

بنابراین درایوها علاوه بر تنظیم سرعت دور موتور، جهت چرخش در موتورهای دوار و جهت حرکت در موتورهای خطی را تنظیم می کنند. از درایوها برای مصرف بهینه انرژی و جریان اسمی الکتروموتورها استفاده می کنند. چون این قطعات می توانند راه اندازی نرم داشته باشند، توقف در دور الکتروموتورها را نشان داده و جریان دریافت شده از منبع را کم کنند. درایوها برای تضمین سلامت موتورها از آسیب و خرابی های احتمالی ناگهانی مثل قطع شبکه برق، کاهش شدید ولتاژ ورودی، اتصال کوتاه و غیره ضروری هستند.

اجزای درایو شامل چه قطعاتی است؟

اجزای درایوها شامل قطعات الکترونیکی مختلف مثل تریستورها، IGBT، مدولاتورهای توان، منبع تغذیه، واحد کنترل، واحد سنجش و غیره هستند به همین دلیل عمده کاربرد آنها در کنترل ولتاژ و فرکانس است. اما در وسایلی مثل آسانسورها و جرثقیل ها هم استفاده می شوند. چرا که این قطعات برای مواردی که ابتدا و انتهای روشن شدن موتور آنها مهم است که ضربه نباشد و خاموش و روشن شدن آنها نرم اتفاق بیفتد به کار می روند.

با تعریف دقیقی که از اینورتر و درایو به همراه اجزای آن ارائه کردیم بررسی تفاوت اینورتر و درایو ساده تر شد. اکنون به بررسی تفاوت های بین اینورتر و درایو می پردازیم.

تفاوت اینورتر و درایو چیست؟

در مقدمه به بیان تعاریف کلی از اینورتر و درایو پرداختیم که این قطعات چه جایگاه و کاربردهایی در اتوماسیون صنعتی دارند. در این قسمت می خواهیم خیلی دقیق به بیان جزئیات این تفاوت ها بپردازیم:

روند انجام کار

درایو اولین قطعه ای است که وارد عمل می شود. ابتدا برق ورودی متناوب AC توسط درایو گرفته شده و با یکسو کننده به برق مستقیم DC تبدیل می گردد. اکنون در این مرحله به منظور تنظیم دور موتور با تغییر دادن ولتاژ هر پارامتر، ولتاژ DC تغییر می کند. سپس در مرحله بعدی، اینورتر وارد عمل می شود تا جریان را به AC تبدیل کرده و خروجی بدهد بنابراین اینورتر به تنهایی برای تنظیم دور موتور به کار می رود تا جریان برق درایو را معکوس کند و از این طریق بتوان دور موتور را کنترل کرد.

قطعات متحرک

اینورترها برخلاف درایوها که چندین قطعه متحرک دارند هیچ نوع قطعه متحرکی در آنها به کار نرفته است.

گستردگی وظایف

اینورترها فقط می توانند ولتاژ و توان خروجی را تغییر دهند در صورتی که درایوها چندین کار انجام می دهند از تنظیم دستی ولتاژ و فرکانس و توان ورودی گرفته تا تعیین مقادیر خروجی دستگاه ها به شکل دلخواه.

تقدم و تأخر در عملکرد

اینورترها ابتدا باید جریان برق از DC به AC را معکوس کنند تا درایوهای صنعتی از این تبدیل جریان بتوانند الکتروموتورها و سرعت دور موتور آنها را تنظیم کنند.

برق ورودی

برق ورودی قطعات اینورتر و درایو با هم فرق می کنند. درایوها برق متناوب یا AC را می گیرند و از یکسو کننده عبور می دهند تا به برق DC تبدیل گردد چون نمی توان برق AC را ذخیره کرد و تنها قابلیت استفاده به شکل موقت را دارد. ولتاژ DC در باتری ذخیره می شود و به اینورتر وارد می گردد تا در زمانی که نیاز بود بتوان دوباره آن را به AC تبدیل و دور موتور را تنظیم کرد. بنابراین برق ورودی درایو از نوع AC و برق ورودی اینورتر از نوع DC است.

نحوه ارتباط با موتور

اینورترها برق جریان مستقیم DC را به AC تبدیل می کنند تا برق ورودی مورد نیاز موتور تأمین گردد اما درایوها ارتباطات دیگری هم با موتور دارند. درایوها نه تنها دور موتور را کنترل می کنند بلکه محافظت هم می کنند تا نوسانات ولتاژ و فرکانس یا قطع ناگهانی شبکه برق آسیب وارد نسازد.

بررسی قیمت

قیمت درایو و اینورتر به عواملی مثل میزان توان، تک فاز یا سه فاز بودن، امکانات و نوع برند بستگی دارد. اما با توجه به اینکه درایوها کارکردهای بیشتری از خودشان نشان می دهند، قیمت آنها نسبت به اینورتر کمی بیشتر است.

جمع بندی مطالب

همانطور که مشاهده کردید تفاوت اینورتر و درایو با وجود شباهت هایی که در کارکرد و کاربرد دارند بسیار مهم است و دانستن این موارد کمک می کند تا این دو تجهیز با یکدیگر اشتباه گرفته نشوند و به درستی در سیستم اتوماسیون صنعتی از آنها کمک بگیرید. همانطور که در این مطلب هم عنوان کردیم تفاوت اینورتر و درایو در عواملی مثل وجود یا عدم وجود قطعات متحرک، دامنه کاربرد، وظایف اصلی، نوع برق ورودی، شیوه ارتباط با موتور و قیمت است. دانستن این مفاهیم در تجهیزات اتوماسیون صنعتی، روند فرآیندها را به شکل صحیح بهبود می دهد.اگر کار شما درایو صنعتی می باشد و کار نصب و راه اندازی انواع اینورتر صنعتی می باشد پیشنهاد می کنیم مقاله رایج ترین انواع خطاهای اینورتر و نحوه رفع آن را مطالعه کنید.