تعریف اینورتر و کاربردهای آن برای مبتدی‌ها

اگر تاکنون در زمینه مهندسی برق مطالعه داشته‌اید، مطمئنا درباره جریان برق مستقیم (DC) و جریان برق متناوب (AC) موارد بسیاری شنیده‌اید. اینورتر یک دستگاه مبدل برق می‌باشد که جریان برق مستقیم را به جریان برق متناوب تبدیل می‌کند و در برخی مواقع این کار را به شیوه برعکس انجام می‌دهد. معمولا اینورترها در تمامی بخش‌های زندگی ما تقریبا در هر جایی که یک دستگاه الکترونیک پیچیده وجود دارد حضور دارند. از این مهم‌تر، اینورتر به ما این امکان را می‌دهد که جریان برق ورودی به الکتروموتور را کنترل کنیم و سطح و میزان چرخش موتور را تعیین کنیم و این یکی دیگر از اهداف اصلی استفاده از اینورترها می‌باشد. پس بطور خلاصه می‌توانیم بگوییم که از اینورتر برای تبدیل برق و کنترل جریان برق استفاده می‌شود.

موارد استفاده از اینورترها

تقریبا در هر بخش از سیستم‌های الکترونیک که نیاز به تبدیل جریان برق باشد، اینورترها کاربرد فراوان دارند.

از نمونه بارزترین مثال‌ها، استفاده از پنل‌های خورشیدی می‌باشد. جریان برقی که از پنل‌های خورشیدی حاصل می‌شود در مرحله اول جریان برق مستقیم می‌باشد و برای استفاده نیاز به تبدیل آن به جریان برق متناوب می‌باشد؛ به همین دلیل در کنار تمامی پنل‌های خورشیدی از اینورتر استفاده می‌گردد.

یکی از ساده‌ترین و جالب توجه ترین مثال‌ها، مثال پمپ آب ساختمانی می‌باشد. تقریبا در بیشتر آپارتمان‌های چند طبقه که خانواده‌های بسیاری در آن سکونت دارند، مشکل فشار آب از مشکلات همیشگی می‌باشد. در بسیاری از مواقع آب از میزان فشار کافی که از پمپ آب دریافت می‌کند برخوردار نیست و یا فشاری بیش از فشار مورد نیاز دارد که باعث هدر رفتن مقدار زیادی آب در هر بار باز کردن شیر آب می‌شود. این یکی از مشکلات همیشگی ساختمان‌های مسکونی و آپارتمان‌های قدیمی می‌باشد. در اینجاست که اینورتر تمامی مشکلات را حل می‌کند.

اینوترهایی که برای پمپ آب ساختمان‌های مسکونی چند طبقه مورد استفاده قرار می‌گیرند، بصورت هوشمند طراحی می‌شوند. معمولا اینورتر با در نظر گرفتن اینکه چند واحد در ساختمان درحال حاضر درحال استفاده از آب هستند، میزان فشار آب و قدرت پمپ آب را مشخص می‌کند. برای مثال، اگر تمامی واحدها درحال استفاده از آب ساختمان هستند، اینورتر تمامی قدرت موتور را آزاد می‌کند و اما در صورتی که تنها یک یا چند واحد درحال استفاده باشند، اینورتر فشار کمتری را معین می‌کند تا فشار بیش از اندازه منجر به هدر رفتن آب نشود.

نقش اینورتر در کاهش مصرف انرژی کشور

شاید از مثال پمپ آب مشخص باشد که یکی از عالی‌ترین مزایای اینورترها کمک آن‌ها به کاهش مصرف انرژی‌های حیاتی زمین مانند آب می‌باشد. در مثال پمپ آب متوجه شدید که اینورتر اگر در تمامی ساختمان‌ها و خانه‌ها در کنار پمپ آب استفاده گردد، می‌تواند باعث صرفه جویی جمعی در آب شود و اگر میزان صرفه جویی را بطور کلی و سالانه در نظر بگیریم، حرف از هزاران لیتر آب به میان می‌آید که نمی‌توان از آن چشم پوشی کرد. اما کمک اینورتر به کاهش مصرف انرژی تنها در زمینه مصرف آب ختم نمی‌شود و بیشترین کارایی آن در زمینه صنعتی و تولیدی می‌باشد. همانطور که می‌دانید، بیشترین مصرف انرژی کشور مربوط به بخش صنعتی می‌باشد.

اینورترها علاوه بر کمک به کاهش مصرف آب، در موارد بسیاری باعث کاهش مصرف برق می‌شوند که این به نوبه خود بسیار با ارزش تلقی می‌شود. همانطور که در مقدمه بیان شد، اینورترها علاوه بر تبدیل جریان برق مستقیم به جریان برق متناوب، وظیفه اصلی آن‌ها کنترل ولتاژ و میزان برق ورودی به موتور می‌باشد؛ بنابراین میزان چرخش و قدرت موتور را با اینورترها تنظیم می‌کنند.

برای مثال، در یک شرکت صنعتی از یک موتور بسیار قدرتمند و سنگین برای چندین کار متفاوت استفاده می‌گردد که هرکدام نسبت به دیگری نیازمند قدرت و فشار متفاوتی نسبت به سایر است. در این موارد، اگر قرار باشد موتور با سرعتی ثابت در تمامی موارد کار کند، علاوه بر اینکه کار خراب می‌شود، میزان برق مصرفی چندین برابر افزایش می‌یابد. در اینجا با نصب اینورتر مخصوص، می‌توان میزان قدرت و چرخش الکتروموتور را بر حسب نیاز تنظیم کرد. یک مثال ساده‌تر از این نوع مثال ماشین لباس شویی می‌باشد. اگر مشاهده کرده باشید، قدرت و سرعت موتور ماشین لباس شویی بر حسب زمان، میزان آب، میزان مواد شوینده و… تغییر می‌کند که این مورد در بخش‌هایی از این تغییرات توسط اینورتر تنظیم می‌شود.