اينورتر (Inverter) يا مبدل برق دستگاه الکترونيکي است که جريان مستقيم (DC) را به جريان متناوب (AC) تبديل مي کند. جريان AC تبديل شده مي توانند بر اساس نياز در هر ولتاژ و فرکانسي باشد که بوسيله ترانسفورماتورهاي مناسب و مدارها کنترل مي شود.

اينورتر ها قطعات متحرک ندارند و در طيف گسترده اي از ابزارهاي کاربردي استفاده مي شوند، از منبع تغذيه کامپيوتر گرفته تا ابزار بزرگ حمل و نقل فله. اينورتر ها معمولا براي تامين جريان AC از منابع DC مانند پانل هاي خورشيدي يا باتري مورد استفاده قرار مي گيرند.

اينورتر نوسان ساز الکترونيکي قدرت بالا است. دليل اين نام گذاري آن است که اين دستگاه عمل عکس مبدل برق AC به DC متداول را انجام مي دهد. درواقع اينورتر يا درايو AC به دستگاهي گفته مي شود كه به كمك آن مي توان سرعت يك موتور AC سه فاز را كنترل كرد بدون آنكه قدرت و گشتاور موتور كاهش يابد. اينورتر ها در ظرفيتهاي مختلف ساخته مي شوند مثلاً براي يك موتور با توان 20 اسب بخار بايد از اينورتر 20 HP استفاده كرد.

از نظر ورودي اينورترها به دو دسته تك فاز و سه فاز تقسيم مي گردند. البته خروجي همه آنها سه فاز است. براي اينورتر هاي با توان بالاي 3 اسب فقط از ورودي سه فاز استفاده مي گردد.

برخي از اينورتر هاي با توان پايين داراي هشداري مبني بر عدم استفاده از آنها براي روشن کردن لامپهاي فلورسنت معمولي هستند. دليل اين هشدار اين است که خازن تصحيح توان به صورت موازي با لامپ وصل شده است. با برداشتن خازن مشکل رفع خواهد شد.

ويژگي هاي اينورتر:

كاهش انرژي مصرفي و لذا كاهش هزينه برق، كاهش جريان راه اندازي و در نتيجه طولاني شدن عمر موتور ، امكان تغيير سرعت موتور، امكان تغيير جهت حركت موتور، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امكان كار موتور در شرايطي كه ولتاژ ورودي متغير است، امكان كنترل از راه دور، ايجاد سرعت بيشتر از سرعت نامي موتور، برنامه ريزي كردن حركت.

اينورتر به صورت هوشمند ميزان بار وارده به موتور را تشخيص داده و متناسب با همان بار، به موتور جريان مي دهد و اين جريان در بسياري از مواقع از جريان نامي موتور كمتر است. دستگاهي الكترونيكي است كه بوسيله آن مي توان سرعت موتورهاي سه فاز را تغيير داد.

اينورتر (Inverter) يا مبدل برق دستگاه الکترونيکي است که جريان مستقيم (DC) را به جريان متناوب (AC) تبديل مي کند. جريان AC تبديل شده مي توانند بر اساس نياز در هر ولتاژ و فرکانسي باشد که بوسيله ترانسفورماتورهاي مناسب و مدارها کنترل مي شود

کاربرد هاي اينورتر:

از نظر كاربرد اينورتر ها به دسته هاي مختلفي تقسيم مي شوند. براي راه اندازي پمپ ها، فن ها،آسانسور،جرثقيل، نوارهاي نقاله ، دستگاههاي اكسترودر و...... از اينورتر استفاده مي شود. براي پمپ و فن از اينورتر هاي با گشتاور متغير و براي آسانسورونوار نقاله و جرثقيل از اينورتر با گشتاور ثابت و براي اكسترودرها از اينورتر با فيدبك PG بهره برداري ميكنند. ديگر کاربردهاي آن به صورت زير است:

منبع تغذيه

اينورتر برق DC را از منابعي مانند باتري، پانل هاي خورشيدي، يا سلولهاي سوختي به برق AC تبديل مي کند. برق خروجي را مي توان به هر ولتاژي که لازم باشد تبديل کرد. ميکرو اينورتر ها مستقيما جريان را از پانل هاي خورشيدي به جريان متناوب تبديل مي کنند.

منابع برق اضطراري

استفاده از باتري و اينورتر بعنوان منبع تغذيه اضطراري (يو پي اس) جهت تامين برق AC زماني که برق اصلي در دسترس نيست. وقتي که برق اصلي مجددا برقرار شد ، از يکسو کننده براي شارژ کردن باتري ها استفاده مي شود.

گرمکن القائى

از اينورتر ها براي بالا بردن فرکانس برق اصلي جهت استفاده در گرمکن القائى استفاده مي شود. براي اينکار ابتدا برق اصلي با به DC تبديل کرده و سپس بوسيله اينورتر برق DC را به AC با فرکانس بالاتر تبديل مي کنند.

انتقال انرژي به روش HVDC

در انتقال برق به روش HVDC (انتقال مقدار زيادي انرژي در مسافت‌هاي زياد و با تلفات کم)، ابتدا برق AC به برق DC با ولتاژ بالا تبديل شده و به مکان ديگري منتقل مي شود. سپس در محل دريافت، به کمک اينورتر آن را به برق AC تبديل مي کنند.

درايو فرکانس متغير

درايو فرکانس متغير يا VFD يك سيستم براي كنترل كردن سرعت چرخش يك موتور AC با كنترل كردن فركانس برق اعمال شده به موتور الكتريكي است. اينورتر وظيفه کنترل برق را بعهده مي گيرد. در اغلب موارد ، درايو فرکانس متغير شامل يک يکسوساز است به طوري که برق DC مورد نياز اينورتر از برق AC اصلي تامين مي شود. از آنجا که در اينجا اينورتر يک عنصر اصلي است، بعضي اوقات درايو فرکانس متغير به نام درايو اينورتر يا کلا اينورتر ناميده مي شود.

استفاده از باتري و اينورتر بعنوان منبع تغذيه اضطراري (يو پي اس) جهت تامين برق AC زماني که برق اصلي در دسترس نيست. وقتي که برق اصلي مجددا برقرار شد ، از يکسو کننده براي شارژ کردن باتري ها استفاده مي شود

درايوهاي الکتريکي وسيله نقليه

در حال حاضر از اينورتر جهت کنترل قدرت کشش موتور در برخي وسايل نقليه برقي مانند قطار برقي و همچنين برخي از خودروهاي الکتريکي و هيبريدي مانند تويوتا Prius استفاده مي شود. به طور خاص پيشرفت هاي مختلف انجام شده در تکنولوژي اينورتر ها به خاطر کاربرد آنها در وسايل نقليه برقي است. در وسايل نقليه مجهز به ترمز احيا کننده، اينورتر همچنين انرژي خود را از موتور (که در اين جا به عنوان يک ژنراتور عمل مي کند) گرفته و آن را در باتري ها ذخيره مي کند.

استفاده در پنل هاي خورشيدي

پنل هاي خورشيدي داراي خروجي DC هستند كه با استفاده از اينورترها اين توان تبديل به AC مي‌شود.انواع اينورترها از نظر فاز و شكل موج خروجي: اينورتر ها از نظر فاز تبديل به دو نوع عمده تك فاز و سه فاز تقسيم بندي مي‌شوند همچنين از نظرشكل موج خروجيشان به چهار نوع زير تقسيم مي‌شوند.

-1 خروجي به شكل موج مربعي

-2 خروجي به شكل سينوسي اصلاح شده (معمولي)

-3 خروجي به شكل سينوسي اصلاح شده (پله اي)

-4 خروجي به شکل سينوسي خالص

مناسب براي جوشكارى انواع فولاد و خصوصاً جوشكارى آلومينيوم

در گذشته دستگاههاى جوشكارى بر پايه ترانسفورماتور بوده اند .عملكرد ترانسفورمرها درفركانس 50 يا 60 هرتز معمولاً نا كارآمد مى باشد . گرماى زيادى در ترانسفورمر توليد شده وترانسفورمر نيز بايد نسبتاً بزرگ و سنگين باشد . بخش مهمى از انرژى ، صرف گرم كردن ترانسفورمر و فضاى اطراف آن مىشود . ترانسفورمر قدرت اصلى كه با فرکانس 20000 هرتز كار مى كند ، به مراتب بهينه تر وكارآمدتر از انواع 50 هرتزى آن است كه اين به معناى كوچك شدن قابل توجه ترانسفورمر مى باشد . بعنوان مثال در مقايسه بادستگاههاى ركتيفاير ترانسفورمرى باحدود 100 تا 200 كيلوگرم وزن ، دستگاههاى مشابه اينورترى حدود 8تا 40 كيلوگرم وزن دارند. بنابراين ازمزاياى سبك و قابل حمل بودن دستگاههاى اينورترى لذت خواهيد برد .

ديگر برترى دستگاههاى اينورترى ، بهره ورى اقتصادى آنها مى باشد . بعنوان مثال، مقدار جريان اوليه در يك دستگاه اينورتر سه فاز با جريان خروجى 200 آمپر، 12 آمپر مى باشد. اما اين جريان در مدل هاى ترانسفورمر معمولى حدود 18 آمپر در جريانهاى مشابه است . اگر چه گاهى اوقات در زمينه صرفه جويى در تبديل سيستم هاى ترانسفورمر به اينورتر اغراق مى شود.

اما ميتوان گفت شما بطور ساليانه حداقل % 15 و بسته به ساير شرايط تا % 30 در زمينه نيروى مصرفى ، كاهش هزينه خواهيد بسيار يكنواخت و عارى از هرگونه نوسانات DC ورودى به دستگاه ، در سيستم اينورترى به يك AC داشت .

ديگر كاربردها و مزاياي آن مي توان به موارد زير اشاره كرد:

**تنظيم كننده سرعت موتور (كنترل دور)

**تغير دهنده جهت دور به راحتي و بدون نياز به كنتاكتور

**روشن و خاموش نمودن موتور بدون نياز به قطع و وصل برق اصلي

**كاهش ضربه هاي مكانيكي و در نتيجه افزايش طول عمر مفيد قسمت مكانيكي

**حفاظت موتور در مقابل افزايش ولتاژ و جلوگيري از آسيب ديدن موتور

**راه اندازي نرم موتور بدون هيچگونه ضربه به قسمتهاي مكانيكي مثل كوپلينگها ، گير بكسها ، تسمه ها ، زنجيرها و ... و در نتيجه افزايش طول عمر مفيد موتور و ساير قسمتهاي مكانيكي را به دنبال خواهد داشت .

حفاظت موتور در برابر اضافه بار؛ در اين حالت چنانچه بار موتور از مقدار معمول مجاز بيشتر شود ، اينورتر موتور را خاموش مي نمايد و به كاربر پيام اضافه بار نشان مي دهد .

**جلوگيري از گرم كردن و در نهايت سوختن موتور در كابرد هايي كه موتور به طور مداوم چپگرد و راستگرد و يا خاموش مي شود

**همچنين چون در بسياري از كاربردها انرژي زيادي براي راه اندازي لازم است موتور انتخاب شده را با توان بالاتري انتخاب مي كنند بنابراين ميزان جريان زيادتري هم در حين كار از شبكه استفاده مي كند .

**چنانجه از اينورتر استفاده شود ، اينورتر به صورت كاملا اتوماتيك اين جريان را در حين راه اندازي به مقدار لازم افزايش و در حين كار به مقدار لازم كاهش مي دهد ، بنابراين به طور كلي هزينه برق مصرفي كاهش چشم گيري خواهد داشت .

**در بسياري از كاربردها به هنگام راه اندازي ،‌موتور جريان بسيار بالايي از شبكه مي كشد و موجب كاهش ولتاژ شبكه و ايجاد صدماتي به تاسيسات برق رساني و ساير دستگاهها مي گردد . اين جريان به 6 برابر جريان نامي موتور مي رسد كه بسيار نامطلوب مي باشد .

**چنانچه از اينورتر استفاده شود اين اضافه جريان بسيار اندك خواهد شد ( حداكثر 0.2 برابر ) به عنوان مثال اگر يك موتور با جريان نامي 10آمپر كار كند در هنگام راه اندازي اين جريان به 60آمپر مي رسد و در صورت استفاده از اينورتر اين جريان حداكثر به 12آمپر مي رسد .

**كاهش جريان موتور به صورت اتوماتيك در هنگامي كه بار موتور كم مي شود . اين قابليت به غير از كاهش هزينه برق مصرفي موجب افزايش طول عمر مفيد موتور خواهد شد .

**امكان استفاده از برق تكفاز 220 ولت به جاي سه فاز 380 ولت براي راه اندازي موتور سه فاز حداكثر با توان 3HP ( 2.2kw ). به اين معنا كه مي توان با برق خانگي يك موتور سه فاز را كاملا به صورت عادي راه اندازي نمود .

**قابليت داشتن دورهاي مختلف به صورت حافظه اي .تبديل يك موتور يك دور به يك موتور چند دور با سرعتهاي دلخواه ،امكان ايجاد فشار ثابت در كاربرد پمپها به اين ترتيب است كه با تغيير دور موتور فشار مورد نظر را ثابت نگه ميدارد . به عنوان مثال فشار آب يك مخزن را ثابت نگه مي دارد بنابراين در هنگام مصرف آب دور موتور به صورت خودكار زياد مي شود و در هنگامي كه آب مصرف نمي گردد دور موتور به صورت خودكار كاهش مي يابد . بنابراين دور موتور با مقدار مصرف تغيير مي نمايد بنابراين آب با فشار ثابت به تمام نقاط مي رسد .

**مكان اتصال انكدر به اينورتر كه باعث مي شود دور يك موتور با موتور ديگر يكسان شود .كنترل دور به صورت خودكار در مواردي كه لازم است دور موتور بسته به ميزان محصول توليد شده تغيير كند . استفاده از اينورتر ها بر روي پمپ و فن و كمپرسورها در طي سال هاي اخير بسيار گسترش يافته است .

استفاده از آنها براي كنترل دور موتورها مزاياي زيادي دارد كه مهمترين آنها عبارتند از :

1 - عدم نياز به دستگاههاي كنترل دبي مكانيكي.

-2 ذخيره انرژي تا 50%

-3 نبودن شوك راه اندازي.

-4 افزايش عمر مفيد قطعات مكانيكي.

از اينورتر ها در سه ناحيه استفاده مي گردد:

1 - فعاليتهاي گشتاور ثابت مثل ميكسرها , اكسترودرها , نوارهاي نقاله و . . .

-2 فعاليتهاي توان ثابت مثل كشش و دستگاههاي ماشيني.

-3 فعاليتهاي گشتاور متغير مثل فن و پمپ.

در پمپها و فنها ميزان دبي با سرعت موتور متناسب است. اما توان مصرفي با مكعب سرعت تناسب دارد. مثلاً اگر دور موتور به ميزان 50% كاهش يابد آنگاه توان مصرفي لازم 12.5% خواهد بود و اين به مفهوم 87.5% صرفه جويي در انرژي است