اینورتر چیست و چه مزایایی دارد؟

احتمالا نام اینورتر را در کولرهای گازی به کرار شنده‌اید در این مقاله پاسخ سوال اینورتر چیست و استفاده از آن در لوازم خانگی چه مزایایی دارد خواهیم پرداخت.
امروزه از فناوری‌های پیشرفته‌ای در ساخت و تولید وسایل خانگی استفاده می‌شود یکی از این فناوری ها، اینورتر است که جریان الکتریکی را با دور موتور در حال چرخش و یک سری ویژگی‌های دیگر هماهنگ می‌کند. در وسایل قدیمی فناوری و تکنولوژی اینورتر وجود نداشت که اغلب با طول عمر پایین دستگاه و مصرف زیاد برق همراه بود. کلمه ی اینورتر در هنگام خرید هر محصولی از یخچال و لباسشویی گرفته تا کولر و خودرو با قابلیت اینورتر خیلی به گوش میرسد. اینورتر باعث افزایش طول عمر و سرعت هر وسیله ای می شود و هم چنین مصرف انرژی بسیار پایینی دارد. ما در این جا تاثیر فناوری اینورتر در لوازم خانگی را شرح داده‌ایم.

طبق تعریف اینورتر در ویکی پدیا، اینورتر یا مبدل جریان مستقیم به متناوب به انگلیسی (Inverter) یک دستگاه الکترونیک قدرت است و به دستگاهی گفته می‌شود که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می‌کند. فرکانس، ولتاژ و توان تولیدی اینورتر می‌توانند به مقادیر دلخواه تنظیم شوند.

دلیل نام‌گذاری اینورتر (معکوس‌گر)، این است که آن برق DC را به AC تبدیل می‌کند. کاربرد دیگر اینورترها ( یا درایو  AC )، کنترل سرعت موتور AC سه‌فاز است بدون آنکه توان و گشتاور موتور کاهش یابد. اینورترها در ظرفیت‌های مختلف ساخته می‌شوند.

کاهش انرژی مصرفی و کاهش هزینه برق، کاهش جریان راه‌اندازی و افزایش عمر موتور، تغییر سرعت موتور، تغییر جهت چرخش موتور، حفاظت در برابر اضافه‌بار، کار موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی متغیر است، کنترل از راه دور، راه‌اندازی موتور در سرعت بیشتر از سرعت نامی و برنامه‌ریزی کردن حرکت، از برتری‌های استفاده از اینورتر هستند. اینورتر می‌تواند میزان بار موتور را تشخیص داده و متناسب با آن، به موتور جریان بدهد که این جریان، اغلب، از جریان نامی موتور کمتر است.

سرعت یک موتور باید دقیقاً مطابق با آنچه مورد نیاز فرآیند است مطابقت داشته باشد، در غیر این صورت نتیجه، عدم کارآیی با مصرف زیاد انرژی و انرژی است.

عدم دانستن نحوه کنترل موتور می تواند به معنای هدر رفتن انرژی زیادی باشد. روشی برای کنترل این موتورها که علاوه بر صرفه جویی در مصرف انرژی باعث بهبود بهره وری و کاهش هزینه های نگهداری می شود، استفاده از اینورتر است.

برق شهری که در خانه‌ها و مراکز اداری و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد در ایران با ولتاژ 220 ولت و از نوع AC یا متناوب جریان دارد. برق AC شکلی از برق است که به صورت متغیر و به شکل موج، دارای نقاط فراز و فرود است. لوازم خانگی که دارای دستگاه اینورتر هستند، ابتدا برق جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می‌کنند و بسته به شرایط مورد نیاز، برق متناوب با ولتاژ و فرکانس مورد نیاز دستگاه را از آن ایجاد می‌کنند.

لوازم خانگی موتوری که نیازمند تغییر سرعت یا استارت آرام هستند، با استفاده از اینورتر این قابلیت را پیدا می‌کنند که در زمان‌های شروع به کار، با کمترین فشار به تجهیزات داخلی و همچنین فشار کمتر به مدار برق ساختمان، فعالیت خود را شروع کنند. همچنین با کاهش دور موتور و فعالیت در مدت زمان بیشتر، علاوه بر کاهش استهلاک، امکان کنترل نتیجه‌ی مورد انتظار نیز بیشتر فراهم می‌شود.

• کولرهای گازی در مدل‌های قدیمی ناچار هستند برای خنک کردن هوا به صورت مداوم روشن و خاموش شوند ولی یک کولر گازی دارای اینورتر به صورت مستمر و با توان کم به فعالیت ادامه می‌دهد. در نتیجه هم نیاز به استارت‌های پی‌درپی از بین می‌رود و هم دمای هوای ملایم‌تر و بهتری را برای مصرف‌کننده به ارمغان می‌آورند.
• انواع لوازم خانگی مثل ماشین‌های لباسشویی، یخچال، کولر گازی و ماشین ظرفشویی که دارای موتورهای الکتریکی هستند، با استفاده از فناوری اینورتر به مزایای متعددی دست پیدا می‌کنند. این مزایا در بخش‌های مختلفی از جمله کاهش هزینه‌ها، افزایش طول عمر و بهبود کارایی دستگاه‌ها قابل توجه می‌باشند.

از این فناوری در سال های اخیر در ساخت لوازم خانگی برقی نظیر کولر گازی، یخچال و فریزر، ماشین لباسشویی، ماکروفر و ... استفاده می گردد که در زیر به اختصار راجع به آن توضیح خواهیم داد .

مزایای استفاده از اینورتر در کولر گازی 

کمپرسور کولر گازی معمولی یا خاموش است یا با حداکثر توان روشن است. به همین دلیل برای نگه داشتن دمای خروجی کولر در بازه‌ای معین‏، باید کمپرسور به شکل پیاپی روشن و خاموش شود.
کمپرسور کولر گازی و تقریباً همه موتورهای الکتریکی که از جریان برق متناوب استفاده می‌کنند از نوع براش لس هستند. یعنی برای انتقال برق به هسته سیم پیچ مرکزی از ذغال (که در دینام ماشین ممکن است مشاهده کرده باشید) یا چنگک فلزی یا مشابه آن استفاده نمی شود. در واقع از ذغال یا امثال آن در سیستم های جریان مستقیم استفاده می شود. موتورهایی که از جریان متناوب (مانند برق شهر) استفاده می کنند، درست به این دلیل که از برق متناوب استفاده می‌کنند نیازی به ذغال یا مشابه آن ندارند. مزیت این موتورها در این است که ساختار بسیار ساده تر، استهلاک بسیار کمتر و بازده بسیار بالاتر دارند.
اما ایراد موتورهای جریان متناوب یا اصطلاحاً AC این است که دور موتور (سرعت چرخش) آنها به فرکانس جریان (که مثلاَ برای برق ایران معمولا 50 هرتز هست) بستگی دارد. برخلاف موتورهای جریان مستقیم یا اصطلاحاً DC که دور موتورشان به شدت جریان بستگی دارد.بنابراین در حالت عادی دور موتر این موتورها را نمی‌توان تغییر داد. چون فرکانس جریان متناوب برق شهری همیشه ثابت است.

نکته:  تکنولوژی اینورتر در هر مرحله از تبدیل حدود 5% اتلاف انرژی دارد. حال در نظر بگیرید که با اجرای این تکنولوژی و با این وجود که حداقل 10% اتلاف انرژی توسط تکنولوژی اینورتر صورت میگیرد، داخل کمپرسور تا چه حد صرفه جویی صورت میگیرد که بازهم استفاده از این سیستم صرفه اقتصادی دارد.

مزایای استفاده از اینورتر در یخچال

در یخچال های امروزی یک الکترو موتور 200 وات برای یک فریزر 18 فوت استفاده نمی شود بلکه حداکثر یک الکتروموتور 120 وات سه فاز استفاده می شود که جریان مصرفی آن حدود 0.55 آمپر می باشد. این با فناوری اینورتر میسر شده است. مزیت دیگری برای ما و محیط زیست دارد. از نظر اقتصادی هم مصرف برق و انرژی خیلی کم شده است، هم استهلاک و خرابی الکترو موتور بسیار کمتر شده است و کنترل دستگاه توسط برد دیجیتال بسیار دقیق شده است. همچنین از نظر زیست محیطی صدای کمپرسور های دیجیتال خیلی کمتر شده است.

مزایای استفاده از اینورتر در ماشین لباسشویی

موتور های لباسشویی های جدید هم اینورتر شده اند و هم دایرکت درایو ” direct drive. یعنی انتقال حرکت بدون واسطه. به عبارت دیگر حذف تسمه رابط بین الکتروموتور و درام لباسشویی. موتور های یونیورسال لباسشویی اتوماتیک با اینورتری شدن دیگر هم عمر بیشتر دارند و هم قدرت بیشتر.

چندسالی هست در بازار لوازم خانگی لباسشویی های دایرکت درایو (Direct Drive) یا لباسشویی بدون تسمه ظاهر شده است. موتور های Direct Drive انتقال مستقیم حرکت، در واقع همان موتورهای پنکه سقفی هستند، با این تفاوت که جریان برق در این موتورهای Direct Drive لباسشویی مستقیم یا DC می باشد . و برای راه اندازی ان هم به برد راه انداز یا درایور (Driver ) نیاز دارند.

1. با حذف تسمه راندمان موتور بیشتر شده است.
2. لرزش لباسشویی با توجه به بالانس شدن وزن موتور روی شفت درام کمترشده است .
3. این نوع موتور ها تقریبا با توجه به قطر زیاد سیم پیچ و جریان مستقیم DC خیلی به ندرت معیوب می شوند.

فایده استفاده از اینورتر در مایکروویو

ماکروفرهای معمولی برای کنترل توان قدرت مگنترون مایکروویو با خاموش روشن کردن های متوالی قدرت ماکروفر را تنظیم می کنند. اما با فناوری اینورتر، قدرت مگنترون کم و زیاد می شود و این چندین فایده دارد. یعنی دیگر برای کنترل قدرت مایکروویو که معمولا 900 وات می باشد. نیاز نیست برد کنترل به تناوب برق مگنترون را خاموش و روشن کند بلکه قدرت ورودی به مگنترون را کم و زیاد می کند.

بزرگترین تفاوت بین اینورتر و غیر اینورتر این است که در موتور اینورتر دور حرکت موتور متغیر است در حالی که در موتور غیر اینورتر دور حرکت موتور ثابت است به این معنی که هم در دور تند و هم در دور آرام کار می‌کند. در اینورتر یک سنسور وجود دارد که جریان الکتریکی را مطابق دمای اتاق تنظیم می‌کند که مصرف پایین انرژی را به دنبال دارد.

2. مصرف انرژی پایین ‌تر اینورتر

در اینورتر موتور همیشه در ظرفیت کامل کار نمی‌کند، برای مثال زمانی که هوا خنک شده است مصرف انرژی کمتر دارد و وقتی هوا گرم می‌شود جریان کشی الکتریکی افزایش می‌یابد. در نتیجه صرفه جویی ویژی در مصرف انرژی به وجود می‌آید.

3. صدای کمتر اینورتر

در اینورتر، چون موتور به طور کامل خاموش نمی‌شود و فقط دور موتور آن کاهش می‌یابد در نتیجه انرژی زیادی که برای راه اندازی اولیه موتور نیاز است از دایره مصرف حذف می‌شود از طرفی دیگر موتور در هنگام حرکت اولیه صدای زیادی را تولید می‌کند تا به دور ایدآل برسد که در اینورتر این موارد بازدارنده وجود ندارد و چون دور آن قابل تنظیم و اتخا به صورت اتوماتیک است صدای خیلی پایین تری دارد.

4. طول عمر بالاتر موتور اینورتر

در اینورتر به واسطه اینکه همیشه در ظرفیت کامل خود کار نمی‌کند و از طرفی با میزان دما جریان برق را مصرف می‌کند طول عمر به طور قابل ملاحظه‌ای بالا می‌رود و نوسانات برق تاثیر کمتری را بر روی موتور اینورتر می‌گذارد.

5. عملکرد سریعتر با مصرف انرژی کمتر اینورتر

مزیت اینورتر نسبت به غیر اینورتر با این چهار پنج مورد خلاصه نمی‌شود. در اینورتر سریع‌تر به دمای مطلوب و مورد نظر می‌توان دست یافت. چون جریان کشی الکتریکی اولیه شورع به کار موتور، بیشتر بوده و بعدا در طول جریان کارکرد، این جریان کشی به حداقل ممکن می‌رسد؛ بنابراین سریع‌تر به دمای موردنظر در کنار مصرف انرژی کمتر می‌رسد.

نتیجه گیری

امروزه بیشتر مردم با اینورتر و غیر اینورتر آشنایی دارند و در زمینه خرید وسیله خانگی، بسیار برای دارا بودن این ویژگی و تکنولوژی جدید سوال می‌شود. اینورتر طول عمر بیشتر موتور، مصرف انرژی کمتر، صدای کمتر موتور و سازگاری با محیط زیست را به همراه دارد.