Inverter อินเวอเตอร์

iTopPlus287625908119


YouTube video

อินเวอร์เตอร์ (Inverter) คือ อุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์ที่ใช้ในการปรับเปลี่ยนความเร็วรอบของ 3-Phase Squirrel-Cage Induction Motor โดยวิธีการปรับแรงดัน และความถี่ไฟฟ้าให้เหมาะสมกับมอเตอร์ บางครั้งจะเรียกว่า "V/F Control" อินเวอร์เตอร์ (Inverter) ยังมีชื่อเรียกอีกหลายอย่างเช่น

  • VSD   : Variable Speed Drives
  • VVVF : Variable Voltage Variable Frequency
  • VC     : Vector Control

หลักการทำงาน

อินเวอร์เตอร์ (Inverter) จะแปลงไฟกระแสสลับ (AC) จากแหล่งจ่ายไฟทั่วไปที่มีแรงดันและความถี่คงที่ ให้เป็นไฟกระแสตรง (DC) โดยวงจรคอนเวอร์เตอร์ ( Converter Circuit ) จากนั้นไฟกระแสตรงจะถูกแปลงเป็นไฟ กระแสสลับที่สามารถปรับขนาดแรงดันและความถี่ได้โดยวงจรอินเวอร์เตอร์ (Inverter Circuit) วงจรทั้งสองนี้จะเป็นวงจรหลักที่ทำหน้าที่แปลงรูปคลื่น โดยทั่วไปแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับมีรูปคลื่นซายน์ แต่เอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์จะมีรูปคลื่นแตกต่างจากรูปซายน์ นอกจากนั้นยังมีชุดวงจรควบคุม (Control Circuit) ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของวงจรคอนเวอร์เตอร์และวงอินเวอร์เตอร์ให้เหมาะสมกับคุณสมบัติของ 3-phase Induction motor


883641312937

รูปแสดงหลักการทำงาน

โครงสร้างภายใน

  1. ชุดคอนเวอร์เตอร์ (Converter Circuit) ซึ่งทำหน้าที่ แปลงไฟสลับจากแหล่งจ่ายไฟ  AC. power supply (50 Hz) ให้เป็นไฟตรง (DC Voltage)
  2. ชุดอินเวอร์เตอร์ (Inverter Circuit) ซึ่งทำหน้าที่ แปลงไฟตรง (DC Voltage)  ให้เป็นไฟสลับ (AC Voltage) ที่สามารถเปลี่ยนแปลงแรงดันและความถี่ได้
  3. ชุดวงจรควบคุม (Control Circuit) ซึ่งทำหน้าที่ ควบคุมการทำงานของชุดคอนเวอร์เตอร์ และชุดอินเวอร์เตอร์

760597618855

รูปแสดงโครงสร้างภายในของอินเวอร์เตอร์ (Inverter)


ตัวอย่างที่พบเห็นได้ในปัจจุบัน ได้แก่ การใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าเพื่อจ่ายไฟสำรอง หรือที่เรียกว่า UPS (Uninterruptible Power Supply) เพื่อแก้ปัญหาไฟเกิน, ไฟตก, ไฟดับ และคลื่นรบกวน ช่วยป้องกันการเกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า โดยไฟฟ้าที่สำรองไว้จะเก็บในแบตเตอรี่

ยกตัวอย่าง ถ้ากระแสไฟฟ้าดับ ระบบสำรองไฟจะสวิทช์มาใช้ไฟจากแบตเตอรี่โดยทันที ต่อจากนั้นไฟฟ้าซึ่งเป็นกระแสตรง จะเข้าสู่อินเวอร์เตอร์ ซึ่งจะเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสตรงนั้นให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่คงที่และถูกต้อง ไฟฟ้ากระแสสลับที่ออกมาจากอินเวอร์เตอร์ก็จะป้อนสู่เครื่องไฟฟ้าทั่วไป โดยที่ไฟกระแสสลับที่ได้ออกมาจะถูกนำไปป้อนกลับมาทำการเปรียบเทียบกับความถี่อ้างอิงค่าหนึ่งแล้วนำผลจากการเปรียบเทียบไปควบคุมการกำเนิดความถี่ของอินเวอร์เตอร์เพื่อให้ได้ไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่คงที่และถูกต้อง ตามที่เครื่องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับต้องการ

 

981756543301

รูปแสดงกระบวนการทำงานของอินเวอร์เตอร์ในสภาวะการใช้ไฟสำรอง

อินเวอร์เตอร์ (Inverter) ถูกนำมาใช้ในเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ เช่น เครื่องปรับอากาศ, ตู้เย็น, โทรทัศน์ และระบบเซอร์โวควบคุมมอเตอร์ (Servo Motor) เนื่องจากความต้องการลดการสูญเสียกำลังงานที่สูง โดยเฉพาะขณะเริ่มต้นทำงาน และจากการสูญเสียในแกนเหล็ก และในตัวขดลวด (สำหรับเครื่องเชื่อมแบบมือหมุน และมอเตอร์) ซึ่งการสูญเสียกำลังงานหรือค่าไฟฟ้าเป็นดังนี้คือ เมื่อเครื่องใช้ไฟฟ้าเริ่มทำงาน จะมีค่ากระแสเร่ิมทำงาน I (Start) สูงกว่า ขณะเดินปรกติถึง 4 – 6 เท่าตัว เช่น มอเตอร์เครื่องปรับอากาศ ที่มีขนาด 220 V ,1 A Pnormal = 220V 1A = 220W ขณะเริ่มต้นมอเตอร์หรือหม้อแปลงจะดึงกระแสเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กอย่างน้อย 4 เท่าของขณะปกติ Pstart = 220V (4 1A) = 880W ทำให้ระบบเดิมที่ไม่มีการใช้อินเวอร์เตอร์จะต้องเสียค่าไฟสูงมาก และทำให้ระดับของแรงดันไฟฟ้าในสายไม่เสถียร (Stable) รวมถึงทำให้เกิดแรงดันสไปค์ ขณะหยุดการทำงานซึ่งสิ่งเหล่านี้จะทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเกิดการเสียหาย หรือบั่นทอนอายุการใช้งานให้สั้นลง


ตัวอย่างปัญหาและการแก้ไข โดยนำอินเวอร์เตอร์ (Inverter) มาใช้งาน

การทำงานของเครื่องปรับอากาศ ระบบเดิมนั้นจะทำงานติดๆ ดับๆ อยู่บ่อยครั้ว ซึ่งสร้างปัญหากับอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ อีกทั้งยังกินไฟสูง จึงได้มีการนำเอาระบบอินเวอร์เตอร์เข้ามาแก้ไข ทำให้มอเตอร์แอร์ทำงานต่อเนื่องไม่มีการติด-ดับ ดังเช่นในระบบเดิม ซึ่งจากการพิสูจน์แล้วพบว่า "การให้มอเตอร์ทำงานต่อเนื่อง จะช่วยประหยัดพลังงาน และค่าไฟฟ้าได้มากกว่าการหยุด และเริ่มเดินใหม่อย่างน้อย 1 เท่าตัวขึ้นไป" ซึ่งก็มีหลักการทำงาน ดังนี้ ขณะที่เข้าสู่สถานะการทำงานแล้ว ชุดอินเวอร์เตอร์จะสั่งให้มอเตอร์ทำงานมากขึ้น (หมุนเร็วขึ้น) โดยการเพิ่มความถี่หรือปรับเปลี่ยน Duty Cycle  และขณะสแตนบาย หรืออุณหภูมิคงที่ ระบบอินเวอร์เตอร์จะลดการทำงานของมอเตอร์ลง (หมุนช้าลง) แต่ไม่หยุดการทำงานของมอเตอร์ ซึ่งจะช่วยลดกำลังงานที่ใช้นั้นเอง


อินเวอร์เตอร์ได้นำไปใช้ในระบบงานต่างๆ เช่น

  • ใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าสำรอง ที่เรียกว่า Stand by power supply หรือ Uninterruptible Power Supplies (UPS) เพื่อใช้ทดแทนในกรณีแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับหลักเกิดความขัดข้อง
  • ใช้ควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับโดยใชัหลักการควบคุมความถี่ของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อต้องการให้แรงบิด (Torque) คงที่ทุกๆ ความเร็วที่เปลี่ยนแปลงไป
  • ใช้แปลงไฟฟ้าจากระบบส่งกำลังไฟฟ้าแรงสูงชนิดไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อบริการให้แก่ผู้ใช้
  • ใช้ในระบบเตาถลุงเหล็กที่ใช้หลักการเหนี่ยวนำให้เกิดความร้อน (Induction heating) ซึ่งใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับความถี่สูงในการทำงาน บางครั้งจะเรียกว่า "V/F


โครงสร้างภายในของInverter

  1. ชุดคอนเวอร์เตอร์ (Converter Circuit) ซึ่งทำหน้าที่ แปลงไฟสลับจากแหล่งจ่ายไฟ  AC. power supply (50 Hz) ให้เป็นไฟตรง (DC Voltage)
  2. ชุดอินเวอร์เตอร์ (Inverter Circuit) ซึ่งทำหน้าที่ แปลงไฟตรง (DC Voltage)  ให้เป็นไฟสลับ (AC Voltage) ที่สามารถเปลี่ยนแปลงแรงดันและความถี่ได้
  3. ชุดวงจรควบคุม (Control Circuit) ซึ่งทำหน้าที่ ควบคุมการทำงานของชุดคอนเวอร์เตอร์ และชุดอินเวอร์เตอร์


ตัวอย่างการทำงานของอินเวอร์เตอร์ (Inverter) ที่พบเห็นได้ในปัจจุบัน ได้แก่ การใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าเพื่อจ่ายไฟสำรอง หรือที่เรียกว่า UPS (Uninterruptible Power Supply) เพื่อแก้ปัญหาไฟเกิน, ไฟตก, ไฟดับ และคลื่นรบกวน ช่วยป้องกันการเกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า โดยไฟฟ้าที่สำรองไว้จะเก็บในแบตเตอรี่

ยกตัวอย่าง ถ้ากระแสไฟฟ้าดับ ระบบสำรองไฟจะสวิทช์มาใช้ไฟจากแบตเตอรี่โดยทันที ต่อจากนั้นไฟฟ้าซึ่งเป็นกระแสตรง จะเข้าสู่อินเวอร์เตอร์ ซึ่งจะเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสตรงนั้นให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่คงที่ และถูกต้อง ไฟฟ้ากระแสสลับที่ออกมาจากอินเวอร์เตอร์ก็จะป้อนสู่เครื่องไฟฟ้าทั่วไป โดยที่ไฟกระแสสลับที่ได้ออกมาจะถูกนำไปป้อนกลับมาทำการเปรียบเทียบกับความถี่อ้างอิงค่าหนึ่ง แล้วนำผลจากการเปรียบเทียบไปควบคุมการกำเนิดความถี่ของอินเวอร์เตอร์เพื่อให้ได้ไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่คงที่และถูกต้อง ตามที่เครื่องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับต้องการ

อินเวอร์เตอร์ (Inverter) ถูกนำมาใช้ในเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ เช่น เครื่องปรับอากาศ, ตู้เย็น, โทรทัศน์ และระบบเซอร์โวควบคุมมอเตอร์ (Servo Motor) เนื่องจากความต้องการลดการสูญเสียกำลังงานที่สูงโดยเฉพาะขณะเริ่มต้นทำงาน และจากการสูญเสียในแกนเหล็ก และในตัวขดลวด (สำหรับเครื่องเชื่อมแบบมือหมุน และมอเตอร์) ซึ่งการสูญเสียกำลังงานหรือค่าไฟฟ้าเป็นดังนี้คือ
‎
‎เมื่อเครื่องใช้ไฟฟ้าเริ่มทำงาน จะมีค่ากระแสเร่ิมทำงาน I (Start) สูงกว่า ขณะเดินปรกติถึง 4 – 6 เท่าตัว เช่น มอเตอร์เครื่องปรับอากาศ ที่มีขนาด 220 V ,1 A
Pnormal = 220V 1A = 220W

ขณะเริ่มต้นมอเตอร์หรือหม้อแปลงจะดึงกระแสเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กอย่างน้อย 4 เท่าของขณะปกติ

Pstart = 220V (4 1A) = 880W

ทำให้ระบบเดิมที่ไม่มีการใช้อินเวอร์เตอร์จะต้องเสียค่าไฟสูงมาก และทำให้ระดับของแรงดันไฟฟ้าในสายไม่เสถียร (Stable) รวมถึงทำให้เกิดแรงดันสไปค์ ขณะหยุดการทำงานซึ่งสิ่งเหล่านี้จะทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเกิดการเสียหาย หรือบั่นทอนอายุการใช้งานให้สั้นลง
‎
‎ตัวอย่างปัญหาและการแก้ไข โดยนำอินเวอร์เตอร์ (Inverter) มาใช้งาน
‎‎การทำงานของเครื่องปรับอากาศ ระบบเดิมนั้นจะทำงานติดๆ ดับๆ อยู่บ่อยครั้ว ซึ่งสร้างปัญหากับอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ อีกทั้งยังกินไฟสูง จึงได้มีการนำเอาระบบอินเวอร์เตอร์เข้ามาแก้ไข ทำให้มอเตอร์แอร์ทำงานต่อเนื่องไม่มีการติด-ดับ ดังเช่นในระบบเดิม ซึ่งจากการพิสูจน์แล้วพบว่า "การให้มอเตอร์ทำงานต่อเนื่อง จะช่วยประหยัดพลังงาน และค่าไฟฟ้าได้มากกว่าการหยุด และเริ่มเดินใหม่อย่างน้อย 1 เท่าตัวขึ้นไป" ซึ่งก็มีหลักการทำงาน ดังนี้ ขณะที่เข้าสู่สถานะการทำงานแล้ว ชุดอินเวอร์เตอร์จะสั่งให้มอเตอร์ทำงานมากขึ้น (หมุนเร็วขึ้น) โดยการเพิ่มความถี่หรือปรับเปลี่ยน Duty Cycle และขณะสแตนบาย หรืออุณหภูมิคงที่ ระบบอินเวอร์เตอร์จะลดการทำงานของมอเตอร์ลง (หมุนช้าลง) แต่ไม่หยุดการทำงานของมอเตอร์ ซึ่งจะช่วยลดกำลังงานที่ใช้นั้นเอง
‎
‎Inverterได้นำไปใช้ในระบบงานต่างๆ เช่น

  1. ใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าสำรอง ที่เรียกว่า Stand by power supply หรือ Uninterruptible Power Supplies (UPS) เพื่อใช้ทดแทนในกรณีแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับหลักเกิดความขัดข้อง
  2. ใช้ควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับโดยใชัหลักการควบคุมความถี่ของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อต้องการให้แรงบิด (Torque) คงที่ทุกๆ ความเร็วที่เปลี่ยนแปลงไป
  3. ใช้แปลงไฟฟ้าจากระบบส่งกำลังไฟฟ้าแรงสูงชนิดไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อบริการให้แก่ผู้ใช้
  4. ใช้ในระบบเตาถลุงเหล็กที่ใช้หลักการเหนี่ยวนำให้เกิดความร้อน (Induction heating) ซึ่งใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับความถี่สูงในการทำงาน


อินเวอร์เตอร์ขับมอเตอร์ ปั๊มน้ำ solar pump inverter ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่

โซล่าปั๊มอินเวอร์เตอร์ solar pump inverter อินเวอร์เตอร์ขับปั๊มน้ำไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ ประสิทธิภาพสูง ราคาโรงงาน พร้อมบริการหลังการขาย พร้อมออกแบบระบบปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ ครบวงจรทั้งปั๊มน้ำดีซีและเอซี

โซล่าปั๊มอินเวอร์เตอร์ (solar pumping inverter) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในะระบบสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ โดยทำหน้าที่แปลงไฟฟ้าจากไฟฟ้ากระแสตรงที่ได้จากแผงโซ่ล่าเซลลล์ไปเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อจ่ายให้กับปั๊มน้ำชนิดเอซี AC โดยปั๊มน้ำแบบชนิด AC มีทั้งแบบที่เป็น

  1. ปั๊มน้ำเอซี AC 220 VAC  single phase เฟสเดียว
  2. ปั๊มน้ำเอซี AC 220 VAC 3 Phase 3 เฟส
  3. ปั๊มน้ำเอซี AC 380 VAC 3 Phase 3 เฟส

ในการเลือกโซล่าอินเวอร์เตอร์ (solar pumping inverter) ควรเลือกขนาดที่เหมาะสมกับกำลังวัตต์หรือแรงม้าของปั๊มน้ำ เพื่อให้โซล่าอินเวอร์เตอร์สามารถสตาร์ทปั๊มน้ำให้สามารถทำงานได้ในตอนเริ่มต้นการทำงานและสามารถจ่ายไฟให้กับตัวปั๊มน้ำได้อย่างต่อเนื่องตลอดเวลา

ปัจจุบันมีการนำโซล่าอินเวอร์เตอร์ (solar pumping inverter) มาใช้งานกันอย่างหลากหลาย ทั้งในการขับมอเตอร์ ระบบสูบน้ำเพื่อการเกษตร ฟาร์ม ทำนา ทำสวน ระบบสูบน้ำประปาหมู่บ้าน ระบบสูบน้ำบาดาล ระบบสูบน้ำด้วยพลังงงานแสงอาทิตย์ขึ้นที่สูง


INVT โซล่าปั๊มอินเวอร์เตอร์ solar pump inverter สุดยอดอัจฉริยะ สูบน้ำไม่ต้องใช้แบตเตอรี่

ใช้แผงโซล่าเซลล์น้อย ราคาโรงงาน พร้อมบริการหลังการขาย

INVT โซล่าปั๊มอินเวอร์เตอร์ สามารถขับปั๊มน้ำสำหรับแบบ 1 เฟส 220VAC และอีกทั้งยังสามารถขับมอเตอร์ปั๊มน้ำ แบบ 3 เฟส 220 VAC อีกด้วย

  • INVT Solar pumping inverer สามารถต่อใช้งานกับมอเตอร์ปั๊มน้ำ แต่ต้องไม่เกินกำลังของอินเวอร์เตอร์
  • INVT Solar pumping Inverter  มี IP 65 สามารถติดตั้งในที่ร่ม หรือ กลางแจ้งได้ส่วนมากจะเป็นที่นิยมติดตั้งไว้ใต้แผงโซ่ล่าเซลล์
    **ทนต่อสภาพแวดล้อมกลางแจ้งและทนต่อสภาพอากาศที่มีการเปลียนแปลงบ่อย
  • INVT Solar pumping Inverter มี terminal แบบ Quick connect (เข้าหัวคอนเน็กเตอร์แล้วเสียบต่อได้เลย)สามารถติดตั้งได้ง่าย สะดวก รวดเร็ว ประหยัดเวลา
  • มี Function AC  by pass สามารถต่อเข้าไฟสายส่งของการไฟฟ้านครหลวงหรือส่วนภูมิภาค ไฟจากเครื่องGenerator หรือ เครื่องปั่นไฟ
    **มี Optionอัจจริยะ ตรวจสอบระดับน้ำ และ สตาร์ท/หยุด เครื่องเจนเนอร์เรเตอร์ หรือ เครื่องปั่นไฟ
  • ใช้ไฟโวลต์เริ่มการทำงานไม่สูงและรองรับโวลต์อินพุทได้กว้างมากขึ้น
  • สามารถต่อใช้งานรองรับกับแผงโซล่าเซลล์ทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็น แบบ โมโนคริสตัลไลน์, โพลีคริสตัลไลน์, แผงแบบอมอฟัส,Thin film
  • ควบคุมการทำงานด้วยระบบดิจิตอล
  • สามารถปรับความเร็วควบคุมมอเตอร์ปั๊มน้ำได้
  • มีฟังก์ชั่นป้องกันการกระชากของมอเตอร์ตอนสตาร์ท (Soft start motor)
  • มีหน้าจอการทำงานแบบ LED และ LCD แสดงผลการทำงาน
  • มีฟังก์ชั่่นป้องกันแรงดันเกินพิกัด
  • มีฟังก์ชั่่นป้องกันกระแสเกินพิกัด
  • มีฟังก์ชั่่นป้องกันโหลดเกิน (Over load)
  • และฟังก์ชั่นอื่่นๆอีกมากมาย ให้ได้เรียนรู้ ศึกษา