อิเล็กทรอนิกส์กำลัง - ประเภทของอินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์หมายถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่แปลงพลังงานในรูปแบบ DC เป็นรูปแบบ AC ที่ความถี่และแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ

อินเวอร์เตอร์แบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก -

Voltage Source Inverter (VSI) - อินเวอร์เตอร์แหล่งจ่ายแรงดันมีแรงดันไฟฟ้าแหล่ง DC แข็งนั่นคือแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงมีอิมพีแดนซ์ จำกัด หรือเป็นศูนย์ที่ขั้วอินพุทอินเวอร์เตอร์
Current Source Inverter (CSI)- อินเวอร์เตอร์แหล่งจ่ายกระแสจะมาพร้อมกับกระแสแปรผันจากแหล่ง DC ที่มีอิมพีแดนซ์สูง คลื่นกระแสไฟฟ้าที่ได้จะไม่ได้รับอิทธิพลจากโหลด

อินเวอร์เตอร์เฟสเดียว

อินเวอร์เตอร์เฟสเดียวมีสองประเภท - อินเวอร์เตอร์แบบเต็มสะพานและอินเวอร์เตอร์แบบฮาล์ฟบริดจ์

อินเวอร์เตอร์ Half Bridge

อินเวอร์เตอร์ประเภทนี้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของอินเวอร์เตอร์แบบเต็มสะพาน ประกอบด้วยสวิตช์สองตัวและตัวเก็บประจุแต่ละตัวมีแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตเท่ากับ $ \ frac {V_ {dc}} {2} $ นอกจากนี้สวิตช์จะเสริมซึ่งกันและกันนั่นคือถ้าสวิตช์หนึ่งถูกเปิดสวิตช์อื่นจะดับลง

อินเวอร์เตอร์แบบ Full Bridge

วงจรอินเวอร์เตอร์นี้แปลง DC เป็น AC ทำได้โดยการปิดและเปิดสวิตช์ตามลำดับที่ถูกต้อง มีสถานะการทำงานที่แตกต่างกันสี่สถานะซึ่งขึ้นอยู่กับสวิตช์ที่ปิด

อินเวอร์เตอร์สามเฟส

อินเวอร์เตอร์สามเฟสแปลงอินพุต DC เป็นเอาต์พุต AC สามเฟส โดยปกติแขนทั้งสามของมันจะดีเลย์โดยทำมุม 120 °เพื่อสร้างแหล่งจ่ายไฟ AC สามเฟส สวิตช์อินเวอร์เตอร์แต่ละตัวมีอัตราส่วน 50% และการสลับจะเกิดขึ้นหลังจากทุกๆ T / 6 ของเวลา T (ช่วงมุม 60 °) สวิตช์ S1 และ S4 สวิตช์ S2 และ S5 และสวิตช์ S3 และ S6 เสริมซึ่งกันและกัน

รูปด้านล่างแสดงวงจรสำหรับอินเวอร์เตอร์สามเฟส ไม่มีอะไรนอกจากอินเวอร์เตอร์เฟสเดียวสามตัวที่ใส่ในแหล่ง DC เดียวกัน แรงดันไฟฟ้าของเสาในอินเวอร์เตอร์สามเฟสจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของเสาในอินเวอร์เตอร์แบบฮาล์ฟบริดจ์เฟสเดียว

อินเวอร์เตอร์สองประเภทด้านบนมีสองโหมดการนำไฟฟ้า - 180° mode of conduction และ 120° mode of conduction.

โหมดการนำไฟฟ้า 180 °

ในโหมดการนำไฟฟ้านี้อุปกรณ์ทุกชิ้นจะอยู่ในสถานะการนำไฟฟ้าเป็นเวลา 180 °โดยที่อุปกรณ์เหล่านี้จะเปิดที่ช่วงเวลา 60 ° ขั้ว A, B และ C คือขั้วเอาท์พุทของสะพานที่เชื่อมต่อกับเดลต้าสามเฟสหรือการเชื่อมต่อแบบดาวของโหลด

การทำงานของโหลดที่เชื่อมต่อกับดาวที่สมดุลอธิบายไว้ในแผนภาพด้านล่าง สำหรับช่วงเวลา 0 ° - 60 °จุด S1, S5 และ S6 อยู่ในโหมดการนำไฟฟ้า ขั้ว A และ C ของโหลดเชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดที่จุดบวก ขั้ว B เชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดที่จุดลบ นอกจากนี้ความต้านทาน R / 2 อยู่ระหว่างจุดศูนย์กลางและปลายด้านบวกในขณะที่ความต้านทาน R อยู่ระหว่างขั้วเป็นกลางและขั้วลบ

แรงดันไฟฟ้าของโหลดมีดังนี้ V _AN = V / 3, วี_BN = −2V / 3, V _CN = V / 3	แรงดันไฟฟ้าของสายจะได้รับดังนี้ V _AB = V _AN - V _BN = V, V _BC = V _BN - V _CN = −V, V _CA = V _CN - V _AN = 0

รูปคลื่นสำหรับการนำโหมด 180 °

โหมดการนำไฟฟ้า 120 °

ในโหมดการนำไฟฟ้านี้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แต่ละชิ้นอยู่ในสถานะการนำไฟฟ้าที่ 120 ° เหมาะที่สุดสำหรับการเชื่อมต่อเดลต้าในการโหลดเนื่องจากส่งผลให้เกิดรูปคลื่นหกขั้นตอนในทุกเฟส ดังนั้นในทันทีมีเพียงอุปกรณ์สองเครื่องเท่านั้นที่กำลังดำเนินการเนื่องจากอุปกรณ์แต่ละตัวทำงานที่ 120 °เท่านั้น

ขั้ว A บนโหลดเชื่อมต่อกับปลายขั้วบวกในขณะที่ขั้ว B เชื่อมต่อกับปลายด้านลบของแหล่งจ่าย ขั้ว C บนโหลดอยู่ในสภาพที่เรียกว่าสถานะลอยตัว นอกจากนี้แรงดันไฟฟ้าของเฟสจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่แสดงด้านล่าง

แรงดันไฟฟ้าเฟส = แรงดันไฟฟ้าของสาย

V _AB = V

V _BC = −V / 2

V _CA = −V / 2