10 عامل مهم در انتخاب و خرید اینورتر

همانطور که می‌دانید اینورتر یکی از مهمترین تجهیزات مورد استفاده در صنعت بوده و نقش مهم و چشمگیری در میزان بازدهی و کارایی الکتروموتور ایفا می‌کند.

از آنجا که اینورتر شامل انواع مختلفی است، درنتیجه برای انتخاب و خرید اینورتر مناسب باید دقت زیادی داشته باشیم تا تناسب خوبی بین الکتروموتور و اینورتر برقرار شود که در نتیجه آن شاهد کاهش نوسانات جریان در لحظه استارت، کنترل هر چه دقیق‌تر الکتروموتور، کاهش صدمات وارده به تجهیزات الکتریکی و مکانیکی و همچنین افزایش راندمان سیستم خواهیم بود.

به همین منظور قصد داریم در این مطلب با مطرح کردن 10 عامل مهم در انتخاب و خرید اینورتر به شما کمک کنیم تا بتوانید بهترین اینورتر مورد نیاز خود را انتخاب کنید.

1- مشخصات موتور

توجه به مشخصات موتور از جمله عواملی است که در هنگام خرید اینورتر باید به آن توجه داشت. در واقع برای اینکه بخواهیم انتخاب و خرید اینورتر مناسبی را داشته باشیم، مسلما باید مشخصات و پارامترهای موتور را در نظر داشته باشیم.

به طور خلاصه مناسب‌ترین اینورتر، اینورتری است که بیشترین میزان انطباق را با مشخصات موتور و نوع کاربری موتور (اپلیکیشن) داشته باشد.

پس لازم است در زمان خرید اینورتر ابتدا مشخصات موتور را بررسی کنیم و با توجه به این فاکتور اینورتر مناسب را انتخاب کنیم. در ادامه چند مورد از مشخصات و پارامترهای موتور که برای انتخاب و خرید اینورتر مناسب باید به آنها توجه کرد عنوان شده است.

جریان بار کامل (FLA)

شاید گزاف نباشد که بگوییم مقدار جریان مورد نیاز موتور در بار نامی، یکی از مهمترین فاکتورها در انتخاب و خرید اینورتر مناسب است. به این جریان، جریان بار کامل (Full Load Amps) یا بطور اختصار FLA گفته می‌شود.

تنها در صورتی که جریان خروجی اینورتر یا درایو بیشتر یا برابر جریان بار کامل یا FLA باشد، می‌توان انتظار عملکرد بهینه موتور را داشت. همچنین اگر موتور دائما در حال کار با جریانی بیش از جریان نامی باشد، عمر الکتروموتور کاهش می‌یابد. ضمن اینکه این حالت در مورد اینورتر هم صادق است.

لازم به ذکر است باید در اپلیکیشن‌های سنگین کار حداکثر جریان خروجی اینورتر (مثلا 180 درصد جریان نامی) + حداکثر زمان جریان کشی الکتروموتور در این حالت (مثلا 10 ثانیه) را در نظر گرفت.

ولتاژ سیم پیچ‌های استاتور

بر روی پلاک الکتروموتورها پارامتر ولتاژ سیم پیچ های استاتور در دو حالت سربندی ستاره Y و مثلث Δ آورده شده است. در هنگام خرید اینورتر باید به این موارد توجه شود. به عنوان مثال بر روی یک پلاک عبارت Y380 / Δ220 درج شده است. این بدان معناست که حداکثر ولتاژ قابل تحمل روی هر سیم پیچ استاتور تا 220 ولت است و اگر ولتاژ سه فاز شبکه 380 ولت باشد باید الکتروموتور را به صورت ستاره سربندی کرد.

توان موتور

توان موتور هم مانند جریان بار کامل از جمله مهمترین فاکتورها برای انتخاب و خرید اینورتر یا درایو مناسب است. توان موتور می‌بایست کمتر از توان اینورتر باشد.

اما چرا توان موتور باید کمتر از توان اینورتر باشد؟

در صورتی که اینطور نباشد و توان موتور بیشتر از توان اینورتر باشد، موتور قادر نخواهد بود که گشتاور نامی را تولید کند.

از طرفی هم اگر توان اینورتر بسیار بیشتر از توان موتور باشد بطوریکه اختلاف توان‌های آنها بسیار زیاد باشد، ممکن است تعدادی از فاکتورهای حفاظتی کار نکنند.

سرعت نامی موتور

سرعت نامی در واقع سرعتی است که موتور به منظور کار در آن طراحی شده است. سرعت نامی معمولا بر حسب دور در دقیقه و یا rpm است.

هر موتور یک سرعت نامی مشخصی دارد که روی پلاک آن درج می شود. از آنجا که به غیر از سرعت نامی سرعت سنکرون نیز روی پلاک درج می‌شود، نباید این دو را با هم اشتباه گرفت.

2- سبک کار یا سنگین کار بودن اینورتر

از جمله موارد و فاکتورهایی که در انتخاب و خرید اینورتر از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و باید به آن توجه ویژه‌ای شود، انتخاب براساس کاربرد سبک کار (Normal Duty)  و سنگین کار (Heavy Duty) آن است.

در واقع منظور از اپلیکیشن سبک کار، کاربری‌های ساده‌ای مانند فن و یا پمپ است که نیازی نیست اینورتر جریان بسیار بالایی نسبت به جریان نامی خود تولید کند. در این حالت به اینورتر به این نوع کاربری سبک کار یا Normal Duty می‌گویند که برای آن باید از اینورترهای سبک کار استفاده کرد.

البته در این حالت می‌توان از اینورترهای سنگین کار نیز استفاده کرد، اما استفاده از این نوع اینورترها به دلیل قیمت بالاتر به نسبت اینورترهای سبک کار مقرون بصرفه نمی‌باشند.

این حالت برای بارهایی مورد استفاده است که اینرسی اولیه بالایی ندارند که از آن جمله می‌توان به پمپاژ و یا جابجایی انواع سیالاتی با چگالی کم مثل هوا، آب و سایر مایعات رقیق اشاره کرد.

مراکز تولید کننده اینورتر هم با توجه به توضیحات داده شده از قطعاتی مانند IGBT که در طبقه آخر اینورتر است با رنج‌های مختلفی استفاده می‌کنند. مثلا اگر یک اینورتر سبک کار باشد، توان جریان دهی IGBT های آن تقریبا مقداری برابر  I_IGBT = I_N + 10% I_N  در مدت زمان یک دقیقه و یا بیشتر از آن می‌باشد.

در ادامه بعد از اینورترهای سبک کار می‌خواهیم در مورد اینورترهای سنگین کار صحبت کنیم

منظور از اپلیکیشن‌های سنگین کار (Heavy Duty)، کاربری‌هایی است که دارای اینرسی بالایی چه در زمان استارت و چه در زمان انجام کار می‌باشند که از جمله می‌توان به جرثقیل، اکسترودر، بالابر و … اشاره کرد.

نکته‌ای که در مورد کاربری‌های سنگین کار وجود دارد، چگونگی راه‌اندازی آنها به نسبت اپلیکیشن‌های سبک کار است. در حقیقت راه اندازی اپلیکیشن‌های سنگین کار نیاز به دانش و تجربه بیشتری دارد و به همین نسبت  تنظیم پارامترهای اینورتر در این نوع از اپلیکیشن‌ها بیشتر و پیچیده‌تر است.

از جمله پارامترهای الزامی برای راه اندازی اپلیکیشن‌های سنگین کار، معرفی مولفه های الکتریکی موتور می‌باشد که پیش از تنظیم هر پارامتر دیگری می‌بایست آنها را برای اینورتر تعریف کرد که از آن جمله می‌توان به توان نامی، جریان نامی، فرکانس، اندوکتانس سیم پیچ‌ها و … اشاره کرد.

ضمن اینکه در اینورترهای سنگین کار، جریان IGBT های آنها برابر  I_IGBT = I_N + 100% I_N  می‌باشد. البته هر تولید کننده ممکن است با کمی تلورانس مقدار IGBT را انتخاب کند و از آن به عنوان یک برتری یاد می‌شود، که این مقدار تا  I_IGBT = I_N + 250% I_N  نیز دیده شده است.

3- جریان خروجی اینورتر

اینورترها به دلیل استفاده گسترده‌ای که در کاربردهای مختلف صنعتی، نیمه صنعتی و خانگی دارند در توان‌های مختلف و با توجه به نیاز مشتریان تولید می‌شوند. در نتیجه انتخاب و خرید اینورتر می‌بایست براساس نوع اپلیکیشن و توان مصرفی الکتروموتور، انتخاب شود. در حقیقت جریان خروجی اینورتر یکی از فاکتورهای اساسی انتخاب و خرید اینورتر محسوب می‌شود که اولا بر اساس توان مصرفی الکتروموتور و ثانیا بر اساس سبک کار یا سنگین کار بودن کاربرد مورد نظر باید مورد بررسی قرار گیرد.

مثلا اگر اپلیکیشن مورد نظر آسانسور باشد که یک کاربرد سنگین کار محسوب می‌شود و اغلب رنج توانی 7.5 و 11 کیلووات مورد استفاده قرار می‌گیرد، باید به این نکته توجه داشت که علاوه بر اینکه اینورتر سنگین کار باشد، اغلب نیاز است رنج توان اینورتر را حداقل یک رنج بالاتر از توان الکتروموتور انتخاب کنیم.

با توجه به اینکه اپلیکیشن آسانسور از درجه اهمیت بسیار بالایی برخوردار بوده و همچنین موارد استفاده زیادی نیز دارد، برخی از شرکت ها اقدام به طراحی و تولید اینورترهایی مختص آسانسور کرده اند که توانایی های نرم افزاری و سخت افزاری مخصوص این کار را دارند.

در مواردی هم نیازی به میزان توان و جریان دهی بالا نیست مانند کاربرد بوستر پمپ سه فاز که اغلب رنج توانی 4 تا 7.5 کیلووات را شامل می‌شود یا مثلا بوستر پمپ تکفاز خانگی که دارای رنج توانی 0.4 تا 2.2 کیلووات است. در این موارد می‌توانیم از اینورترهای سبک کار استفاده کنیم که قیمت مناسب‌تری نسبت به اینورترهای سنگین کار دارند.

جریان خروجی اینورتر یکی از مهمترین فاکتورها در انتخاب و خرید اینورتر است که بر اساس توان مصرفی الکتروموتور و سبک کار یا سنگین کار بودن کاربرد مورد نظر می‌باشد

4- مشخصات شبکه برق

توجه به مشخصات شبکه و در نظر گرفتن مشخصات آن از جمله مهمترین عوامل برای انتخاب و خرید اینورتر یا درایو مناسب محسوب می‌شود.

در واقع خود مشخصات شبکه شامل دو عامل مهم است که در زمان انتخاب و خرید اینورتر باید به هر کدام توجه داشت. این دو عامل نوع ولتاژ ورودی و همچنین مقدار ولتاژ شبکه می‌باشند که در ادامه توضیحاتی را در مورد هر یک خواهیم داد.

نوع ولتاژ ورودی

اولین عاملی که در مشخصات شبکه برق به منظور خرید اینورتر باید به آن توجه کرد، نوع ولتاژ ورودی است. در واقع نوع ولتاژ ورودی از جمله موارد و عوامل بسیار مهم در هنگام خرید اینورتر یا درایو است. از آنجا که اینورترها بر اساس نوع ورودی به دو نوع اینورتر تک فاز و سه فاز تقسیم می‌شوند، پیش از خرید اینورتر ابتدا باید مطمعن شویم که کدام نوع از اینورتر مناسب است.

مقدار ولتاژ اینورتر تک فاز در محدوده 200 تا 220 ولت بوده و برای استفاده در مصارف خانگی بسیار مناسب است، چرا که براحتی به برق شهری متصل می‌شود و همچنین با مقدار ولتاژی که برای برق شهری در نظر گرفته شده متناسب است.

اما در مورد اینورتر سه فاز باید گفت که این نوع از اینورتر قادر است با مقدار ولتاژی از 380 تا 480 ولت کار کند.

ولتاژ شبکه

از دیگر مواردی که در هنگام خرید اینورتر باید به آن توجه شود، ولتاژ شبکه است. البته بد نیست بدانید که مقدار ولتاژ در کشورهای مختلف متفاوت است. در ایران ولتاژ استاندارد برای تک فاز 220 تا 230 ولت و برای سه فاز 380 تا 400 ولت می‌باشد.

برای اینکه درک بهتری از اهمیت توجه به ولتاژ شبکه داشته باشید یک مثال می‌زنیم.

به عنوان مثال اگر الکتروموتوری را در شبکه سه فاز 400 ولتی داشته باشیم و یک درایو سه فاز با ولتاژ 220 ولت انتخاب کنیم، مدار ورودی اینورتر به واسطه اتصال به ولتاژ 400 ولت دچار آسیب جدی می‌شود.

همچنین به این نکته توجه داشته باشید که انتخاب الکتروموتور با ولتاژ 400 ولت در حالت مثلث برای شبکه 220 ولت اشتباه است، زیرا حتی با قرار دادن اینورتر باز هم از توان نامی الکتروموتور استفاده نخواهد شد.

پس در هنگام انتخاب و خرید اینورتر می‌بایست به ولتاژ شبکه توجه داشت  باشیم و این عامل را با دقت مورد بررسی قرار دهیم.

5- ظرفیت الکتروموتور

مسلما یکی از اولین فاکتورهایی که در زمان انتخاب و خرید اینورتر باید به آن توجه شود، اندازه ظرفیت الکتروموتور است. برای خرید اینورتر یا VFD مناسب نیز باید به ظرفیت آن دقت کرد که متناسب با ظرفیت الکتروموتور باشد.

اگر ظرفیت اینورتر نسبت به الکتروموتور کمتر باشد، مسلما بازدهی و عملکرد خوبی را شاهد نخواهیم بود و حتی ممکن است بخاطر اضافه بار آسیب ببیند.

از طرف دیگر اگر ظرفیت اینورتر بیش از حد زیاد باشد، مقدار زیادی از این ظرفیت بدون استفاده می‌ماند که این کار باعث افزایش هزینه خواهد شد. ضمن اینکه ظرفیت زیاد اینورتر حتی ممکن است باعث عدم عملکرد صحیح قسمت حفاظتی اینورتر و در نتیجه آسیب رساندن به موتور شود.

الکتروموتور در ابعاد و ظرفیت‌های مختلف

6- شرایط محل نصب

برای اینکه دستگاه مطابق با اصول استاندارد باشد، باید محل نصب اینورتر یا درایو نیز مشخص شود. بعبارتی شرایط مکانی در انتخاب ما تاثیر گذار خواهد بود.

امروزه اینورترهایی که ساخته می‌شوند و در صنعت نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند، نسبت به اینورترهای قدیمی‌تر دارای ابعاد و اندازه کوچکتری هستند. با این حال پیش از اقدام به خرید اینورتر حتما باید محل نصب آن را مشخص کنید.

از جمله نکات مهمی که در مورد تعیین محل نصب اینورتر باید به آن توجه شود این است که این دستگاه در محلی نصب شود که ثابت و بدون لرزش باشد. همچنین محل نصب باید تا حد امکان به دور از رطوبت و مواد اشتعال زا انتخاب شود.

 فارغ از موارد گفته شده یکی از دلایل تنوع زیاد اینورترها این است که قابلیت سازگاری در انواع موقعیت‌های جغرافیایی با شرایط مختلف آب و هوایی را داشته باشند و برای همین شاید بتوان گفت یکی از مهمترین عوامل دما یا بعبارت دقیق تر دمای محیط است.

ضمن اینکه هر اینورتر یا درایو یک دمای نامی یا دمای اسمی دارد که در کاتالوگ یا منوال دستگاه قابل مشاهده است.

دمای نامی چیست؟

دمای نامی به دمایی گفته می‌شود که در آن توان خروجی اینورتر برابر با توان نامی آن است. به عنوان مثال اگر گفته می‌شود که توان خروجی یک اینورتر یا درایو 200 کیلووات است، یعنی در دمای نامی باید انتظار این توان را داشته باشیم.

 این دما برای اینورترها مقدار مشخصی نیست و برای برخی 50 درجه و برای برخی دیگر 40 درجه سانتی گراد می‌باشد.

ضمن اینکه باید به این نکته اشاره کرد که اگر دمای محل نصب اینورتر از دمای نامی بیشتر باشد، توان خروجی از مقدار توان نامی کمتر خواهد بود.

از دیگر عواملی که در زمان خرید اینورتر و مرتبط با شرایط محل نصب باید در نظر گرفته شود، ارتفاع از سطح دریا است. در واقع با افزایش ارتفاع باید اینورتری با توان نامی بیشتر را انتخاب کنیم.

اما شاید سوال شود که دلیل این انتخاب اینورتر با توان بیشتر چیست؟

در واقع در ارتفاع بیشتر هوا رقیق‌تر است و در هوای رقیق‌تر، انتقال گرما کمتر خواهد بود. بعبارت دیگر میزان خنک کردن کاهش می‌یابد. بر اساس یک قاعده کلی به ازای هر 100 متر افزایش ارتفاع، توان اینورتر 1 درصد کاهش می‌یابد.

7- امکانات ویژه

داشتن امکانات ویژه از جمله پارامترهایی است که در انتخاب و خرید اینورتر بین انواع مختلف این وسیله الکترونیکی در بازار نقش مهمی ایفا می‌کند. احتمالا می‌دانید که اینورترهای تولید شده و موجود در بازار شامل تعدادی امکانات، قابلیت‌ها و توابع عملکردی متنوع و بخصوصی هستند که این تنوع امکانات در مدل‌های مختلف تنوع قیمتی را نیز به همراه خواهد داشت و هر چقدر اینورتر یا درایو شامل امکانات و ویژگی‌های بیشتر باشد و همچنین از توابع بیشتری پشتیبانی کند، از قیمت بالاتری نیز برخوردار خواهند بود.

سوالی که اینجا وجود دارد این است که آیا در هر حالت و شرایطی به تمامی امکانات و فاکتورهایی که یک درایو می‌تواند داشته باشد نیاز است؟

مسلما جواب این سوال خیر است. در واقع در بسیاری از شرایط و کاربردها بسیاری از این امکانات غیر قابل استفاده هستند. در نتیجه خرید اینورتری که شامل قابلیت‌هایی است که مورد نیاز کاربری ما نیست تنها باعث افزایش هزینه خواهد شد. درنتیجه با انتخاب و خرید اینورتر مناسبی که قادر باشد تنها نیاز ما را برطرف سازد، باعث کاهش در هزینه خواهیم شد.

8- قابلیت اتصال به شبکه

یکی از مواردی که می‌تواند به انتخاب و خرید اینورتر مناسب کمک کند قابلیت اتصال به شبکه است. اتصال به شبکه مزایای زیادی دارد که در ادامه به چند مورد از آنها می‌پردازیم.

یکی از مزایای مهم اتصال به شبکه برای اینورترها این است که با اتصال دو یا چند اینورتر و پمپ بصورت موازی به یک واحد خروجی، در صورتی که برای هر یک از اینورترها اشکالی بوجود بیاید و از کار بیفتد، سایر اینورترها کار اینورتر از کار افتاده را انجام خواهند داد و درنتیجه توقف در کار بسیار کمتر خواهد شد. به عنوان مثال در اپلیکیشن آبرسانی بوستر پمپ مولتی اینورتر، اگر تعدادی پمپ بصورت موازی به یک کلکتور متصل باشند و یکی از آنها به عنوان پمپ کمکی باشد، در صورت بروز خطا در یک از پمپ‌های اصلی، پمپ کمکی بصورت اتومات جایگزین خواهد شد.

از جمله موارد دیگری که می‌توان به عنوان مزایای اتصال به شبکه برای درایوها یا اینورترها در نظر گرفت قابلیت کنترل با سیم کشی کمتر است که در نتیجه آن مقداری از هزینه‌ها که مربوط به سیم کشی بود کاسته می‌شود و همچنین هزینه تعمیر و نگهداری درایوها نیز به مقدار چشمگیری کاهش می‌یابد.

اشکالی که در روش فرمان دادن به اینورتر از طریق شبکه وجود دارد، این است که رجیسترهای فرکانس و فرمان اینورترها از برندهای مختلف احتمالا با هم متفاوت هستند و اگر به دلیل خرابی و عدم دسترسی به برند قبلی نیاز باشد که از اینورتری با برند دیگر استفاده شود لازم است که طراح در برنامه PLC تغییرات ایجاد کند و این زمان تعمیرات در پروژه یا ماشین را بالا خواهد برد (البته با فرض اینکه به طراح پروژه دسترسی داشته باشیم).

پس گاهی با توجه سایر الزامات پروژه این روش منطقی تر است که برای فرمان دادن به اینورتر بجای استفاده از شبکه (Modbus ، CAN و…( ، از ورودی های آنالوگ اینورتر برای تغییر فرکانس و از ورودی های دیجیتال اینورتر برای صدور فرمان استارت و استپ به اینورتر استفاده کنیم.

9- درجه حفاظت اینورتر

از جمله مواردی که در هنگام خرید اینورتر باید به آن توجه کرد ولی در واقعیت خیلی به آن توجه نمی‌شود، درجه حفاظت اینورتر است.

درجه حفاظت یا Ingress Protection که با حروف اختصاری IP نشان داده می‌شود و شامل یک عبارت با چهار مولفه است که به شکل IPXX نشان داده می‌شود که هر کدام از نمادهای X در واقع یک عدد تک رقمی است.

عدد سمت چپ نشان دهنده حفاظت وسیله در برابر نفوذ جامدات مانند گردو غبار و ذرات بسیار کوچک جامد است و عدد سمت راست نیز حفاظت در برابر نفوذ مایعات است.

درجه حفاظت برای  ورود مایعات و جامدات (گرد و غبار)

هر چقدر عدد سمت چپ بزرگتر باشد به این معنی است که حفاظت در برابر نفوذ جامدات بیشتر خواهد بود و هر چقدر عدد سمت راست بزرگتر باشد به این معنی می‌باشد که تجهیز مورد نظر حفاظت بهتری در برابر نفوذ مایعات خواهد داشت.

این اعداد در کنار هم بازه‌ای بین 20 تا 68 را شامل می‌شوند. در بسیاری از صنایع مانند نساجی درجه بالا در حفاظت اینورتر بسیار مهم و حیاتی است.

10- قیمت، گارانتی و خدمات پس از فروش

همه ما میدانیم زمانی که می‌خواهیم یک وسیله الکتریکی بخریم باید به قیمت، گارانتی و خدمات پس از فروش آن توجه کنیم. مخصوصا با بالا رفتن قیمت کالاها در سالیان اخیر، اهمیت این موضوع بیش از پیش مشخص شده است.

البته درست است که قیمت نقش مهمی در خرید ایفا می‌کند، اما باید گارانتی یا پشتیبانی فنی مناسبی نیز به همراه داشته باشد. پس در زمان انتخاب و خرید اینورتر از داشتن گارانتی معتبر آن اطمینان حاصل نمایید.