مدیریت سایت 
اینورتر قدرت
اینورتر در لغت به معنای مبدل است و برای تبدیل فرکانس و سطح ولتاژ تولیدی توسط تقویت کننده‌ها به سطح ولتاژ و فرکانس دلخواه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مطلب قصد داریم تا با جزئیات بیشتری از اینورتر قدرت آشنا شده، انواع آن را بر اساس نوع بار معرفی کنیم و در نهایت نحوه کارکرد آن را بررسی می‌کنیم. پس با شرکت سنابرق توان که تولید کننده اینورتر ایرانی و اینورتر آسانسور می باشد، همراه باشید.
اینورتر قدرت نوعی مدار الکترونیک قدرت است که برای تبدیل ولتاژ DC به ولتاژ AC به کار می‌رود و در نهایت برق AC خروجی را با ولتاژ و فرکانس مورد نیاز کاربر تولید می‌کند. برق AC تولید شده در خروجی اینورتر امکان استفاده در انواع موتورهای AC سه فاز برای کنترل و راه اندازی آن‌ها را دارد.
مدار داخلی اغلب لوازم الکتریکی کوچک از توان DC استفاده می‌شود؛ اما ورودی اصلی بسیاری از وسایل الکتریکی خانگی برق AC شهری است. به همین دلیل استفاده از اینورتر قدرت برای تبدیل بهینه توان DC به توان AC ضروری می‌باشد. با وجود این، اینورتر صنعتی ایرانی دستگاهی استاتیک است که فقط قابلیت تبدیل توان الکتریکی از فرمی به فرم دیگر را دارد و خود نمی‌توان توانی تولید کنید.
از این رو اینورتر مبدل بوده و نمی‌تواند مولد باشد. همچنین این محصول به نام‌های مختلفی نیز شناخته می‌شود که از جمله آن می‌توان به درایو، کنترل دور موتور، درایو فرکانس متغیر یا (Variable Frequency Drive) VFD اشاره کرد.
انواع اینورتر
اینورترهای AC با توجه به نوع بارشان می‌توانند به دو دسته تک فاز و سه فاز تقسیم شوند. در ادامه با این دو نوع اینورتر قدرت آشنا می‌شویم.
اینورتر تک فاز
اینورتر تک فاز، ولتاژ DC را به ولتاژ تک فاز AC تبدیل می‌کند. این نوع اینورترها ۴ سوئیچ الکترونیک قدرت دارند که می‌توانند از نوع IGBT یا MOSFET باشند. از دیگر تجهیزات تشکیل دهنده آن‌ها می‌توان به فیلترها، مدارات کنترلی و منبع DC اشاره کرد. تصویر زیر نوعی اینورتر قدرت تک فاز را نشان می‌دهد:
اینورتر تک فاز
مقاله مرتبط: کاربرد اینورتر
اینورتر سه فاز
بارهای الکتریکی در صنایع غالبا سه فاز بوده و از منبع AC سه فاز استفاده می‌کنند. در این موارد از اینورتر سه فاز برای تغذیه بار استفاده می‌شود. به عبارت بهتر، اینورتر سه فاز برای تولید جریان سه فاز از یک جریان DC مورد استفاده قرار می‌گیرد. ساختار مداری اینورتر سه فاز را در تصویر زیر مشاهده می‌کنید. همان طور که می‌بینید، این اینورتر ۶ سوئیچ دارد که با تنظیم زمان روشن و خاموش شدن آن‌ها می‌توان جریان سه فاز با اختلاف زمانی ۱۲۰ درجه تولید کرد.
همچنین برای کاهش هارمونیک‌های تولید شده به وسیله سوئیچ‌ها و افزایش میزان سینوسی بودن ولتاژ خروجی فیلترهای سلفی – خازنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته برای بهبود کیفیت ولتاژ خروجی اینورتر می‌توان انواع فیلترها را نصب کرد؛ با این حال انتخاب فیلتر به پارامترهای مختلفی مانند میزان هزینه و کیفیت ولتاژ مورد نیاز بستگی دارد.
اینورتر سه فاز
نحوه عملکرد اینورتر قدرت
برای درک نحوه عملکرد اینورترهای قدرت مثالی را در نظر بگیرید. فرض کنید لامپی را به یک باتری وصل کرده و با آن‌ها مسیر بسته‌ای را ساخته‌اید. در این شرایط جریان برق از لامپ عبور می‌کند. این لامپ دو ترمینال دارد که آن‌ها را A و B نام‌گذاری می‌کنیم. ترمینال‌های مثبت و منفی باتری هم به ترتیب به ترمینال‌های A و B متصل می‌کنیم و لامپ را روشن می‌کنیم.
حال ترمینال‌های باتری را با یکدیگر تعویض می‌کنیم. در این شرایط، لامپ باز هم روشن می‌شود. سؤال این است که با وجود اعمال تغییرات مذکور، چرا نتیجه حاصل هیچ تغییری نکرده است؟ چیزی که در این مثال تغییر کرده، جهت جریان AC است. حال تصور کنید که بتوانید باتری را ۵۰ یا ۶۰ دور در دقیقه بچرخانید. در این شرایط چه اتفاقی می‌افتد؟ در واقع، با چرخاندن باتری، جهت جریان ۵۰ یا ۶۰ بار تغییر می‌کند و این دقیقا مشابه توان AC و فرکانس ۵۰ یا ۶۰ هرتز است.
لازم به ذکر است که مثال حاضر تنها برای درک نحوه عملکرد اینورتر قدرت است، در عمل چنین کار نمی‌کند و به اصطلاح بخش متحرکی ندارد. در واقع، اینورتر کلیدهای الکترونیک قدرت IGBT و MOSFET را دارد و تعداد سوییچ‌ها بسته به نوع اینورتر متغیر است. نمودار ساختار اینورتر تک فاز در شکل زیر نشان داده شده است.
کارکرد اینورتر قدرت
همانطور که در شکل فوق می‌بینید، این نمودار ۴ سوئیچ یا کلید دارد، منبع DC و بار آن نیز در شکل مشخص شده‌اند. هنگام روشن بودن کلیدهای S1 و S2، کلیدهای S3 و S4 خاموش هستند و در این شرایط جهت جریان گذرنده از بار نیز مثبت است. در این حالت، ولتاژ خروجی نیم سیکل مثبت AC به دست می‌آید.
در ادامه، کلیدهای S3 و S4 روشن و کلیدهای S1 و S2 خاموش می‌شوند. در این حالت جریان در جهت مخالف شکل می‌گیرد و نیم سیکل منفی خروجی AC تولید می‌شود. زمان روشن و خاموش شدن کلید‌ها برای تعیین فرکانس خروجی مدار بسیار تعیین کننده است. خروجی کلی اینورتر موج مربعی شکل است و برای تولید موج سینوسی شکل نیز از فیلترها استفاده می‌شود.
برد اینورتر قدرت
برد اینورتر قدرت مناسب برای مدار های UPS، درایو موتور، گرمکن های القایی و… است. تمامی سوئیچ هایی که در این محصول مورد استفاده قرار می گیرد از نوع IGBT با کیفیت و سریع است که قابلیت تغییر فرکانس تا 40 کیلوهرتز را نیز دارد. این ماژول قادر است تا ولتاژ 600 ولت در ورودی و جریان دائمی 5 آمپری در دمای 25 درجه کار کند.
ولتاژ DC ورودی می تواند از 0 تا 600 ولت تغییر کند. البته همانطور که می دانید پیشنهاد مولتاژ مناسب برای این نوع دستگاه ها، ولتاژی کمتر از 550 ولت در ورودی است. علاوه براین IGBT ای این دستگاه توانایی تحمل جریان لحظه ای تا 20 آمپر را دارد. اما به شکل دائمی می توانند جریان موثر 5 آمپر به ازای هر فاز را تحمل کنند؛ دقیقا همین موضوع است که این برد را قادر می سازد که در موتور های سه فاز تا توان 1.5 کیلوواتی مورد استفاده قرار بگیرند. همچنین لازم به ذکر است که IGBT های این مدار قابلیت خاموش شدن با ولتاژ صفر در گیت را دارند و نیاز نیست که مدار گیت اینورتر و یا درایو (از تفاوت اینورتر و درایو مطلع شوید) حتما دارای تغذیه منفی باشد؛ این قابلیت به خودی خود یک مزیت به شما می آید.
برد اینورتر قدرت
از آنجایی که سوئیچ های قدرت این برد ها Ultra Fast می باشند، می توان فرکانس کلید زنی این دستگاه ها را تا 40 کیلو هرتز بدون بروز هیچ گونه خطا و مشکلی افزایش داد. اما لازم است بدانید که در اکثر کاربرد های نظیر درایو و اینورتر های الکتریکی افزایش فرکانس کلید زنی به بیش از 25 کیلو هرتز هیچ اثر مثبتی در خروجی دستگاه ایجاد نمی کند.