اینورتر یا درایو چیست؟

کلمه ی درایو AC با توجه به کاربردهای مختلف، ممکن است معنی های مختلفی داشته باشد. به عنوان مثال درایو می تواند  برای کنترل دور الکتروموتورهای به کار رفته در سیستم تهویه، یخچال، آسانسورها یا ترن های برقی استفاده شود. برای درک بهتر موضوع، کنترل دور در یک سیستم تهویه را در نظر بگیرید. کنترل دور و در نتیجه کنترل حجم هوا، ضمن راحتی شما باعث کاهش مصرف برق و گازهای گلخانه ای خواهد شد. در ادامه با تاریخچه، خصوصیات و موارد استفاده از درایوهای AC در صنعت آشنا می شویم.

1   تاریخچه

تولد درایوهای کنترل دور و درایوهای جریان متناوب

درایوهای کنترل دور الکتروموتورها در سال های اخیر بر روی تکنولوژی کنترل سرعت موتورهای القایی و موتورهای سنکرون متمرکز شده اند. موتورهای جریان مستقیم بعلت سادگی در کنترل سرعت، در سال های طولانی به عنوان موتورهای دور متغیر مورد استفاده قرار می گرفتند. از طرف دیگر سادگی کنترل دور در موتورهای جریان مستقیم، به تعمیرات منظم نیاز دارد. به عنوان مثال قطعات مکانیکی مستهلک شونده مانند جاروبک ها و کموتاتور باید به صورت دوره ای بازدید و در صورت نیاز تعمیر و جایگزین شوند. بعلت وجود همین قطعات، استفاده از ماشین های جریان مستقیم در مکان های آلوده و خطرناک بسیار محدود می شود. بنابراین انتظار می رفت تا تکنولوژی بر کنترل دور موتورهای القایی متناوب به سادگی موتورهای جریان مستقیم متمرکز شود. در سال 1958 شرکت آمریکایی GE یک دستگاه شامل اجزای نیمه هادی قابل کنترل با تایرستور را تولید کرده و راه کنترل سرعت در الکتروموتورهای القایی با درایو AC را باز کرد.
درایو AC یا اینورتر به معنی تغییر شکل معکوس یا Inverse Transformation می باشد. درایو جریان متناوب یا اینورتر با تبدیل جریان متناوب تکفاز یا سه فاز به شکل DC و تبدیل مجدد آن به شکل سه فاز متناوب با فرکانس و دامنه ی متغیر می تواند میزان چرخش و سرعت موتورهای القایی را کنترل کند. برای تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب قابل کنترل از عناصر نیمه هادی مانند تایرستورها استفاده می شود.

محدودیت های تایرستور

توسعه فنی درایو AC یاسکاوا به دهه 1960 باز می گردد. در آن زمان تایرستورهای به کار رفته در درایوها از نوع پاسخ کند یا آهسته با تکنولوژی کنترل دور به روش V/F بوده است. در روش V/F نسبت ولتاژ و فرکانس اعمال شده به موتور ثابت بوده و رنج کنترل سرعت حدود 1:10 و کمتر از آن می باشد. بنابراین کنترل دور به شکل V/F دارای پاسخ سریع نبوده و برای سیستم هایی استفاده می شده که تغییرات بار چندانی نداشته اند. بعلت وجود همین محدودیت در تایرستورها، درایوهای جریان متناوب در گذشته محبوب نبوده و از موتورهای جریان مستقیم در سیستم های سرعت بالا و کنترل دور پیوسته استفاده می شده است.

اولین درایو متناوب ترانزیستوری

با توجه به این محدودیت ها، یاسکاوا و شرکت های تولید کننده ی تجهیزات نیمه هادی روی توسعه ی درایوهای ترانزیستوری با سرعت بالا کار می کردند. پس از سال ها سعی و خطا و مواجه شدن با سختی های بسیار زیاد، یاسکاوا توانست درایو کنترل سرعت الکتروموتور با سرعت بسیار بالا برای ماشین آلات را تولید کند. این اولین درایو متناوب تجاری در دنیا بود که توسط ترانزیستور کنترل شده و در سال 1974 با مدل VS-616T ارائه شد. در آن زمان روش کنترل V/F مورد پذیرش بود ولی این مدل از نظر دامنه و دقت کنترل سرعت ایده آل نیست. به همین علت تصمیم بر آن شد که روش برداری برای کنترل سرعت الکتروموتورهای جریان متناوب ایجاد شود تا خصوصیات کنترلی شبیه به موتورهای DC پیدا کنند.

کاربردی شدن روش کنترلی وکتور

اولین موردی که درایو وکتور کنترل در آن استفاده شد یک کارخانه ی ریخته گری استیل با کار دائم در سال 1978 بود. در این محل گازها و غبارهای بسیار مضری وجود داشت و دمای محیط آن به حدود 100 درجه ی سانتی گراد می رسید. نکته ی مهم این است که عملا نمی توان در این محیط از موتورهای جریان مستقیم استفاده کرد. از طرفی در محیط هایی که محدوده ی کنترل سرعت وسیعی مانند 1:40 مورد نیاز است، موتور القایی و درایو AC با روش کنترلی V/F نیز قابل قبول نیست.
با توجه به این شرایط اولین درایو سرعت متغیر مدل 626TV با سنسورهای سنجش سرعت و روش وکتور کنترل ساخته و توسط یک الکتروموتور القایی راه اندازی شد. کارایی این درایو با روش کنترلی وکتور به نحوی توسعه پیدا کرد که اولین خط ریخته گری با کار مداوم توسط تجهیزات AC و بدون نیاز به تعمیرات در جهان پایه گذاری شد. قابل ذکر است که حدود 100 عدد از این درایوها هنوز در همان شرایط محیطی در حال کار هستند.

رشد جهت پاسخ به نیازهای بازار

کنترل سرعت الکتروموتورهای القایی با درایو معمولی بسیار ساده است اما هنگامی که نیاز به کنترل دقیق و کاربردی تجهیزات باشد، روش V/F دیگر پاسخ گو نیست. در این حالت از روش وکتور جهت کنترل گشتاور الکتروموتورها استفاده شده و می توان یک الکتروموتور القایی با درایو وکتور کنترل را جایگزین موتورهای DC کرد. علاوه بر این استفاده از تکنولوژی ترانزیستورهای قدرت و تبدیل انرژی (DC به AC) باعث کوچکتر شدن درایوها، افزایش قابلیت ها، قابلیت اطمینان و عملکردهای متعدد در آن ها شده است. با توجه به پیشرفت عناصر الکترونیک قدرت مانند ترانزیستورهای قدرت، درایوهای AC پیشرفت های بسیار زیادی داشته و تمام نیازهای بازار را با کنترل الکتروموتورهای القایی پوشش می دهند. علاوه بر این امروزه درایوهای دیگری برای کنترل موتورهای سنکرون با مغناطیس دائم نیز تجاری شده است.

2   ویژگی ها و کاربرد

تجهیزات اصلی در کنترل سرعت

سوال اصلی این است که یک درایو AC چگونه دور الکتروموتور را کنترل می کند؟ برای تغییر سرعت الکتروموتور یا همان چرخش دورانی شفت، درایو فرکانس تحویلی به موتور را تغییر می دهد.

مکانیزم تبدیل انرژی و کار ترانزیستورهای قدرت

ممکن است این سوال مطرح شود که درایوها با چه مکانیزمی از منبع تغذیه با فرکانس ثابت طیف وسیعی از فرکانس ها را تولید می کنند؟ مدار تبدیل انرژی در درایو شامل این بخش ها است:
1. مدار یکسو سازی یا تبدیل AC به DC
2. مدار میانی
3. مدار تبدیل انرژی به شکل معکوس یا DC به AC

درایو توسط مدار یکسوسازی، ولتاژ متناوب را به مستقیم تبدیل کرده و توسط مدارهای میانی ریپل های آن را حذف می کند. سپس ولتاژ DC توسط مدارهای تبدیل کننده ی معکوس، به ولتاژ متناوب با فرکانس دلخواه تبدیل شده و به موتور اعمال می گردد. این تبدیل نیرو با سوئیچ های بسیار سریع عناصر نیمه هادی قدرت مانند ترانزیستورها حاصل می شود. بنابراین با کنترل تعداد سوئیچ ها می توان فرکانس خروجی را کنترل کرد.

روش تبدیل انرژی به شکل PAM و PWM

روش PAM: Pulse Amplitude Modulation و روش PWM: Pulse Width Modulation در تبدیل انرژی توسط درایوهای AC استفاده می شود. روش PAM شدت فرکانس را کنترل کرده و در آن کار تبدیل انرژی با سرعت سوئیچ پائین انجام می شود. این مدل بیشتر در لوازم خانگی مانند سیستم های تهویه کاربرد دارد. سوئیچ ها در روش PAM می توانند به به صورت لحظه ای روشن و خاموش شده و با توجه به الگوی مشخص شده جهت سوئیچ، انرژی را به مدل سه فاز AC با فرکانس و ولتاژ مشخص تبدیل کنند. بنابراین این مدل کنترلی در صنعت و محل هایی که به کنترل سرعت با طیف گسترده ای نیاز است نیز استفاده می شود.

روش های کنترل V/F و Vector در درایوهای AC

همانگونه که می دانیم انواع بسیار گسترده ای از ماشین آلات و محرک ها وجود دارد. نکته ی مهم این است که فرکانس خروجی درایوها چگونه کنترل شده و چه روشی برای هر نوع ماشین مناسب تر است. روش های استاندارد کنترلی در درایوهای AC برای کاربردهای عمومی شامل دو بخش V/F و Vector می شود.
روش V/F برای ثابت نگه داشتن نسبت ولتاژ و فرکانس خروجی درایو است. به عنوان مثال یک درایو 200 ولت AC در فرکانس 60 هرتز ولتاژ خروجی 200 و در فرکانس 30 هرتز ولتاژ خروجی 100 ولت خواهد داشت. از آنجایی که رابطه ی مشخصی بین فرکانس و ولتاژ وجود دارد، از این درایو می توان برای کنترل هم زمان سرعت چند الکتروموتور استفاده کرد.

در طرف مقابل روش وکتور به معنی جدا کردن دو نوع جریان موجود در الکتروموتور 1. جریان گشتاور (جریانی که باعث تولید نیرو می شود) و 2. جریان تحریک (باعث تولید میدان مغناطیسی در رتور می شود)، از یکدیگر است. این روش می تواند مقدار و جهت جریان دریافتی از الکتروموتور را به شکل برداری محاسبه کند. از آنجایی که جریان مورد نیاز الکتروموتور با توجه به خصوصیات آن قابل تشخیص است، این روش توانایی کنترل الکتروموتورها با دقت بالا و خطای پائین را دارد.

لغزش مورد نیاز جهت چرخش الکترموتور القایی

چگونه می توان روش های V/F و وکتور را به صورت جداگانه استفاده کرد؟ قبل از شرح ویژگی های کنترلی در درایوهای AC نیاز به توضیح مختصری در خصوص لغزش در موتورهای القایی است. چرخش در الکتروموتورهای القایی به چیزی نیاز دارد که لغزش نامیده می شود. لغزش تاخیر یا فاصله ی زمانی بین میدان دوار روتور با توجه به میدان دوار استاتور است. نیروی میدان مغناطیسی ایجاد شده بین رتور و استاتور باعث چرخش الکتروموتورهای القایی می شود. بنابرین گشتاور صرفا با وجود لغزش تولید خواهد شد. از طرفی افزایش بار روی شفت موتور باعث افزایش لغزش و بیشتر شدن این فاصله زمانی یا کاهش سرعت روتور خواهد شد. در حالت وکتور، مقدار لغزش در هر لحظه محاسبه شده و به موتور اعمال می شود. با این روش مقدار سرعت الکتروموتور به صورت ثابت قابل کنترل بوده و نیازی به تغییر میزان بار نخواهد بود.

به عنوان مثال در تصویر زیر استفاده از روش V/F باعث تغییر سرعت نوار نقاله با توجه به وجود یا عدم وجود بار روی آن می شود. در طرف مقابل روش وکتور بدون در نظر گرفتن بار موجود، امکان کنترل سرعت ثابت الکتروموتور را فراهم می کند.

ویژگی ها و کاربرد هر یک از روش های کنترلی

عملکرد و روش کنترل در درایوهای AC بر اساس شاخص هایی مانند گشتاور در سرعت پائین، بازه ی کنترل سرعت و دقت در کنترل سرعت تعیین می شود. افزایش بار در سرعت پائین باعث افزایش لغزش شده و سرعت موتور کاهش پیدا خواهد کرد. این افزایش بار در حالت کنترلی V/F ممکن است باعث توقف موتور شود. برای رفع این نقص در حالت وکتور کنترل گشتاور زیادی حتی در دوره های پائین تولید شده و با افزایش بار، موتور بدون توقف کار خواهد کرد. از نظر بازه و دقت کنترل سرعت نیز حالت وکتور کنترل می تواند کارکردی مطمئن در رنج وسیعی از سرعت ها داشته باشد. این روش در مقابل حالت V/F با خطای کمتری کار خواهد کرد زیرا از طریق محاسبات برداری با توجه به جریان عبوری، الکتروموتور همواره در بهترین شرایط خود خواهد بود. با این وجود پارامترهای موتور باید به دقت تنظیم شود تا بهترین هماهنگی بین درایو و الکتروموتور صورت بگیرد.

3   کاربرد در صنعت

معرفی درایوهای AC باعث افزایش چشم گیر بهره وری در کارخانه ها شده و به توسعه ی صنعت کمک بسیار زیادی کرده است. استفاده از درایوهای AC که به راحتی به یک سیستم کنترل سرعت در الکتروموتورها تبدیل می شوند مزایای دیگری همچون کاهش مصرف انرژی، راه اندازی و توقف نرم، کاهش سایز تجهیزاتی انتقال توان در مسیر الکتروموتور و سادگی در تغییر جهت گردش آن ها نیز دارد. در این بخش به کاربردها و مزایای استفاده از درایو در صنعت می پردازیم.

کنترل سرعت/ گشتاور با تغییر فرکانس

درایوهای AC پس از استفاده در صنعت نساجی از ده ی 1970 گسترش پیدا کردند. صنعت نساجی از پروسه های زیادی تشکیل شده و درایوها باید خواسته های متفاوت هر بخش را برآورده کنند.
به عنوان مثال سیستم کنترل قرقره های نخ در فرایند ریسندگی را در نظر بگیرید. این پروسه با چرخاندن رول یا قرقره ها، نخ های تشکیل شده از الیاف را جمع آوری می کند. در این دستگاه میزان کشش و سرعت نخ باید با دقت بالایی کنترل شود. در صنعت کاغذ سازی نیز پروسه های باز کردن و پیچیدن مواد به دور قرقره ها وجود دارد. در این بخش هم پارامترهای دورانی مختلفی با توجه به میزان کشش روی کاغذ باید تنظیم شده و یا دائما تغییر کند. درایو یا اینورتر از طریق تغییر فرکانس می تواند سرعت و گشتاور الکتروموتورهای القایی را با دقت بسیار بالا کنترل کند. این کنترل سرعت در بازه های بسیار گسترده حتی تا چند ده هزار دور در ماشین آلات کاغذ سازی و ریسندگی استفاده می شود.

با تنظیم آزادانه ی سرعت ماشین و جلوگیری از کار بیش از حد آن می توان مصرف انرژی الکتریکی را کاهش داد. به عنوان مثال در اغلب فن ها با استفاده از تنظیم دمپر و افزایش مقدار مقاومت هوا، میزان جریان هوا کنترل می شود. در این مثال حتی با کاهش حجم هوا، میزان مصرف انرژي کاهش پیدا نمی کند. همین حالت در خصوص پمپ ها نیز صادق است زیرا میزان جریان آب توسط شیرها کنترل خواهد شد.
در نمونه های ذکر شده الکتروموتور با ظرفیت کامل کار کرده و انرژی زیادی مصرف می کند. در تاسیساتی با این مشخصات می توان با استفاده از درایو AC و کنترل سرعت الکتروموتور، میزان حجم هوا یا جریان آب را کنترل کرد. این روند باعث کاهش مصرف انرژی در الکتروموتورها می شود. در سال های اخیر، کمپرسورها نیز به دلیل مصرف زیاد انرژی الکتریکی در کارخانه ها و دفترها مورد توجه قرار گرفته اند. استفاده از درایوهای AC در کمپرسورها و تنظیم سرعت الکتروموتور با توجه به میزان هوای مورد نیاز، باعث کاهش مصرف انرژی خواهد شد. از طرفی کاهش تولید هوا با توجه به میزان هوای تخلیه شده بجای تولید با حجم ثابت، باعث افزایش راندمان ماشین می شود.

راه اندازی و توقف نرم و کاهش توان دریافتی توسط تجهیزات

از آنجایی که استارت یک درایو AC از فرکانس های پائین شروع می شود، می توان سرعت راه اندازی و توقف را در هر زمانی تنظیم کرد. این قابلیت به معنی وجود توانایی راه اندازی و توقف نرم در الکتروموتورها است. راه اندازی و توقف نرم باعث کاهش تنش یا افتادن بارها به عنوان مثال بطری های روی نقاله خواهد شد.

از طرفی با کاهش جریان راه اندازی الکتروموتور، میزان توان دریافتی از منبع تغذیه کاهش پیدا کرده و می توان از تجهیزات الکتریکی نظیر بریکرها، کابل ها وآیتم های دیگر با سایز کوچک تری استفاده کرد. این خصوصیت ها برای آسانسورها و پله های برقی نیز ایده آل است.

به عنوان مثال حرکت آهسته در آسانسورهای حمل انسان باعث بهبود کارایی و راحتی استفاده می شود. از مزیت های دیگر درایو می توان به کاهش فضای مورد نیاز جهت نصب تجهیزات الکتریکی اشاره کرد. در نظر داشته باشید که فضای نصب تجهیزات در ساختمان ها محدود و بسیار گران است. برخی از پله های برقی دارای سنسور تشخیص انسان هستند تا هنگامی که کسی روی پله قرار ندارد، آن را خاموش کرده و مصرف انرژی را کاهش دهد. در این نمونه ها قرار گرفتن فرد روی پله و روشن شدن یکباره ی آن می تواند باعث از دست رفتن تعادل وی شود. استفاده از درایو و قابلیت راه اندازی نرم آن در این بخش بسیار مفید و ایمن خواهد بود.

تغییر ساده و سریع جهت گردش

درایو AC به راحتی می تواند با تغییر فرمان های دریافتی (مربوط به جهت گردش) جهت گردش الکتروموتور را تغییر دهد. بر خلاف روش های دیگر تغییر جهت گردش، هیچ جریان سنگینی برای توقف و راه اندازی در جهت معکوس دریافت نمی شود. با قابلیت راه اندازی و توقف نرم، الکتروموتور به نرمی متوقف شده و در جهت دیگر شروع به کار خواهد کرد. تغییر جهت گردش در درایوها با مزایای ذکر شده، در بالابرها، آسانسورها و ماشین آلات فلز کاری بسیار کاربرد دارد.
به عنوان مثال می توان ماشین های فلز کاری CNC (تراشکاری روی فلزات Computer Numerical Control) را نام برد. در این ماشین ها برای انجام کارهای مختلف مانند تراش، برش، صیقل و غیره به مراتب از جهت های راستگرد و چپ گرد استفاده می شود. علاوه بر تغییر جهت گردش و با توجه به نوع قطعه، در این ماشین ها به سرعت های متغیر در بازه ی گسترده ای نیاز است. خمیرهای سنگین مورد استفاده در صنایع غذایی نیز امروزه توسط ماشین ها تهیه می شوند. این ماشین ها که از درایو AC در آن ها استفاده می شود، می توانند از نظر حرکت، تغییر جهت گردش و میزان سرعت به خوبی برنامه ریزی شوند تا شبیه به یک استادکار ماهر خمیر را تهیه کنند. درایو استفاده شده در این صنعت تضمین کننده ی قابلیت اطمینان و کیفیت بالای محصول خروجی خواهد بود.

کاهش بیشتر مصرف انرژی با تولید مجدد آن

ماشین آلات استفاده شده در صنایع بارگیری مانند جرثقیل ها و انبارهای اتوماتیک، به صورت دائم در حال جابجایی بارها در جهت های مختلف مانند بالا، پائین، چپ، راست، جلو و عقب هستند. تغییرات جهت و میزان وزن بارها باعث مصرف بی رویه انرژی الکتریکی در این صنعت شده است. با ترکیب درایو AC و سیستم تولید مجدد انرژی می توان مصرف سیستم را کاهش داد. در این روش و هنگام خاموش شدن درایو، الکتروموتور می تواند توان الکتریکی تولید کرده و باعث صرفه جویی قابل توجهی در این بخش گردد.

تاکنون کاربردهای درایو AC در صنعت بررسی شد. با توجه به افزایش تقاضا جهت اتوماسیون، افزایش سرعت، تغییر سرعت، کاهش مصرف انرژی و غیره، این تجهیزات از خطوط تولید در کارخانه ها به جامعه و زندگی روزمره نیز وارد شده اند. از طرفی تکنولوژی تبدیل انرژی وارد بخش انرژی های تجدید پذیر مانند نیروگاه های خورشیدی، بادی، آبی و صنایع مرتبط مانند خودروهای الکتریکی شده و به سرعت درحال گسترس هستند.

4   کاربرد در زمینه ی انرژی های تجدید پذیر یا محیطی

مکانیزیم تبدیل انرژی

درایو AC یک مبدل توان است که می تواند ولتاژ و فرکانس ثابت منبع تغذیه را به ولتاژ و فرکانس متغیر تبدیل کند. مدار تبدیل توان در یک درایو AC شامل یکسو سازی، مدار میانی (جهت حذف ریپل های اضافی و نرم کردن ولتاژ DC) و قسمت درایو می شود.
توان متناوب ورودی توسط بخش یکسوسازی و مدار میانی به توان DC بسیار نرم و ثابت تبدیل می شود. در مرحله ی بعد ولتاژ مستقیم توسط بخش درایو به ولتاژ و فرکانس متغیر تبدیل شده و به الکتروموتور اعمال می گردد. با توجه به موارد ذکر شده، بیایید نگاهی به کاربرد مکانیزم تبدیل انرژی در صنعت انرژی های تجدید پذیر یا محیطی داشته باشیم.

تصویر زیر فرایند تبدیل انرژی در درایو AC را با صنعت انرژی های تجدید پذیر و خودروهای الکتریکی مقایسه می کند. همانگونه که مشاهده می کنید مکانیزم تبدیل انرژی در یک درایو، سیستم های خورشیدی، تولید کننده های مقیاس کوچک مانند توربین های بادی، آبی، زمین گرمایی، حرارت خروجی از کارخانه ها و درایوهای استفاده شده در خودروهای الکتریکی یکسان هستند.
یکی از ویژگی های برجسته ی تجهیزات یاسکاوا در تبدیل انرژی های محیطی، راندمان بسیار بالای آن ها است. با این حال هر یک از بخش های ذکر شده در تولید انرژی مانند پنل های خورشیدی، تولید کننده های مقیاس کوچک و غیره دارای چالش های مختلفی بوده و علاوه بر راندمان بالا، نیازمندی های خاص خود را دارند. یاسکاوا با توجه به تجربه ی خود در زمینه ی تکنولوژی درایو یا تبدیل انرژی، قدم های مهمی در حل چالش های موجود در صنایع مختلف برداشته است.

تبدیل کننده ی توان تولیدی توسط فتوولتائیک (Photovoltaics)

نکته ی مهم در نیروگاه های خورشیدی افزایش راندمان قسمت تبدیل انرژی تولیدی توسط پنل ها در کنار توانایی تحمل تابش مستقیم خورشید با توجه به آب و هوای مختلف است. تبدیل کننده ی یاسکاوا علاوه بر راندمان بسیار بالا، دارای بازه ی ورودی گسترده ی ولتاژ است که می توان ماژول های مختلفی را به آن متصل کرد. امروزه علاوه بر راندمان بالا در تبدیل انرژی، طول عمر بالای تجهیزات نیز اهمیت پیدا کرده است. پنل های خورشیدی با طول عمر متوسط 20 سال، نیاز به یک تبدیل کننده ی قابل اعتماد و با دوامی دارند.

نیروگاه کوچک آبی و نیروگاه های مقیاس کوچک دیگر

در میان بسیاری از انرژی های طبیعی، مواردی مانند نیروگاه های آبی وجود دارند که حتی در ژاپن با محدودیت منابع انرژی شدید، می توانند الکتریسیته ی پایداری تولید کنند. علاوه بر انرژی آب رودخانه هایی که به سمت دریا می روند، آب خروجی کارخانه های تصفیه ی آب، فاضلاب و موارد مشابه از منابع تولید انرژی به شمار می روند. وزن آب 1000 برابر هوا بوده و توانایی انجام کارهای بزرگتر با ایمنی بالا، راحتی و تجهیزات کوچک تری را در مقایسه با سایر فرم های انرژی دارد. علاوه بر این، توان تولیدی توسط آب پایدار تر بوده و نوسان کمتری دارد.

ماشین های الکتریکی و تجهیزات تولید انرژی که توسط یاسکاوا توسعه داده شده اند، دارای مشخصه های ژنراتور متصل شده به توربین آبی در یک درایو AC هستند. این روش کنترلی باعث افزایش حداکثری خروجی ژنراتور با توجه به سرعت عبور آب شده و متصل کردن آن را به شبکه ارتقاء می دهد. از ویژگی های این سیستم تولید انرژی الکتریکی می توان در تولید توان مضاعف از گرمای زمین و گرمای خروجی کارخانه ها نیز استفاده کرد. این روش باعث استفاده ی موثر از منابع گرمایی پراکنده با دمای پائین می شود.

خودروهای الکتریکی EV و سیستم درایو الکتروموتور

برای کاهش انتشار گازهای CO2 مقررات مربوط به گازهای خروجی اگزوزها و مصرف سوخت های فسیلی هر روزه تقویت می شود. در طرف مقابل، الکتریکی شدن پیشرانه ها نیز در حال گسترش است. با این حال برای ترویج استفاده از خودروها و سیستم های حمل نقل الکتریکی دیگر، اطمینان از بازه گسترده، خروجی ثابت و راندمان بالا در سیستم های درایو از پیش نیازهای ضروری هستند.

به صورت کلی موتورها به دو گروه با سرعت پائین و سرعت بالا تقسیم می شوند. موتورهای سرعت پائین دارای گشتاور بالایی هستند اما در سرعت های بالا نمی توانند گشتاور ثابت و مناسبی داشته باشند. در طرف مقابل موتورهای سرعت بالا وجود دارند. این موتورها می توانند سرعت بالایی تولید کنند اما نمی توانند گشتاور لازم برای راه اندازی خودرو و شتاب گیری آن را در بازه ی سرعت متوسط تا سرعت بالا تامین کنند.
سیستم درایو موتور توسعه یافته توسط یاسکاوا، از تکنولوژی تغییر سیم پیچ در ماشین های الکتریکی استفاده می کند. وجود این قابلیت به معنی این است که یک موتور می تواند هردو خاصیت الکتروموتور سرعت پائین و سرعت بالا را داشته باشد. در نتیجه بازه ی گسترده ای از خروجی ثابت و راندمان بالاتر نسبت به موتورهای معمولی تضمین خواهد شد. این تکنولوژی به طور قابل توجهی در بهبود هزینه های انرژی الکتریکی در خودروها و تجهیزات حمل و نقل الکتریکی دیگر موثر خواهد بود.

این وب سایت دارای مجوز از وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی بوده و هر گونه کپی و نسخه برداری و انتشار مجدد اطلاعات آن غیرمجاز است. لطفا در صورت مشاهده هرگونه سوء استفاده ما را مطلع کنید.