Energoelektronika - rodzaje falowników

Inwerter odnosi się do energoelektronicznego urządzenia, które przekształca moc w postaci prądu stałego na prąd przemienny przy wymaganej częstotliwości i napięciu wyjściowym.

Falowniki są podzielone na dwie główne kategorie -

Voltage Source Inverter (VSI) - Falownik źródła napięcia ma sztywne napięcie źródła DC, to znaczy napięcie DC ma ograniczoną lub zerową impedancję na zaciskach wejściowych falownika.
Current Source Inverter (CSI)- Falownik źródła prądu jest zasilany zmiennym prądem ze źródła prądu stałego o wysokiej impedancji. Obciążenie nie ma wpływu na powstałe fale prądu.

Falownik jednofazowy

Istnieją dwa rodzaje falowników jednofazowych - falownik z pełnym mostkiem i falownik półmostkowy.

Falownik półmostkowy

Ten typ falownika jest podstawowym elementem konstrukcyjnym falownika z pełnym mostkiem. Zawiera dwa przełączniki, a każdy z jego kondensatorów ma napięcie wyjściowe równe $ \ frac {V_ {dc}} {2} $. Dodatkowo przełączniki uzupełniają się wzajemnie, to znaczy, jeśli jeden jest włączony, drugi gaśnie.

Falownik z pełnym mostkiem

Ten obwód falownika przekształca prąd stały na prąd przemienny. Osiąga to poprzez zamykanie i otwieranie przełączników w odpowiedniej kolejności. Ma cztery różne stany pracy, w zależności od tego, które przełączniki są zamknięte.

Falownik trójfazowy

Falownik trójfazowy przekształca wejście DC w trójfazowe wyjście AC. Jego trzy ramiona są zwykle opóźnione o kąt 120 °, aby wygenerować trójfazowe zasilanie prądem przemiennym. Każdy z przełączników falownika ma stosunek 50%, a przełączanie następuje po każdym T / 6 czasu T (odstęp kątowy 60 °). Przełączniki S1 i S4, przełączniki S2 i S5 oraz przełączniki S3 i S6 uzupełniają się wzajemnie.

Poniższy rysunek przedstawia obwód falownika trójfazowego. To nic innego jak trzy falowniki jednofazowe umieszczone na tym samym źródle prądu stałego. Napięcia biegunów w falowniku trójfazowym są równe napięciom biegunów w jednofazowym falowniku półmostkowym.

Dwa powyższe typy falowników mają dwa tryby przewodzenia - 180° mode of conduction i 120° mode of conduction.

Tryb przewodzenia 180 °

W tym trybie przewodzenia każde urządzenie jest w stanie przewodzenia przez 180 °, gdzie jest włączane co 60 °. Zaciski A, B i C są zaciskami wyjściowymi mostka, które są podłączone do trójfazowego połączenia obciążenia w trójkąt lub gwiazdę.

Działanie zbalansowanego obciążenia połączonego w gwiazdę wyjaśniono na poniższym schemacie. Dla okresu 0 ° - 60 ° punkty S1, S5 i S6 są w trybie przewodzenia. Zaciski A i C obciążenia są podłączone do źródła w jego dodatnim punkcie. Zacisk B jest podłączony do źródła w punkcie ujemnym. Ponadto rezystancje R / 2 znajdują się między punktem zerowym a dodatnim końcem, podczas gdy rezystancja R znajduje się między punktem zerowym a ujemnym zaciskiem.

Napięcia obciążenia są podane w następujący sposób; V _AN = V / 3, V _BN = −2V / 3, V _CN = V / 3	Napięcia linii są podane w następujący sposób; V _AB = V _AN - V _BN = V, V _BC = V _BN - V _CN = −V, V _CA = V _CN - V _AN = 0

Przebiegi dla trybu przewodzenia 180 °

Tryb przewodzenia 120 °

W tym trybie przewodzenia każde urządzenie elektroniczne jest przewodzone przez 120 °. Jest najbardziej odpowiedni do połączenia w trójkąt w obciążeniu, ponieważ daje w wyniku sześciostopniowy przebieg na dowolnej z jego faz. Dlatego w dowolnym momencie tylko dwa urządzenia przewodzą, ponieważ każde z nich przewodzi tylko pod kątem 120 °.

Zacisk A obciążenia jest podłączony do dodatniego końca, podczas gdy zacisk B jest podłączony do ujemnego końca źródła. Terminal C obciążenia jest w stanie zwanym stanem zmiennym. Ponadto napięcia fazowe są równe napięciom obciążenia, jak pokazano poniżej.

Napięcia fazowe = napięcia sieciowe

V _AB = V

V _BC = -V / 2

V _CA = -V / 2