Com es converteix la corrent contínua en corrent alternada?
La corrent contínua es converteix en corrent alternada
La conversió de la corrent contínua (CC) a la corrent alternada (CA) s'aconsegueix normalment mitjançant un dispositiu anomenat inversor. La funció de l'inversor és convertir la corrent contínua en corrent alternada, un procés que implica convertir una tensió CC constant en una tensió CA que varia periòdicament. Els següents són alguns dels principis bàsics de l'operació de l'inversor:
Tecnologia PWM: Els inversors moderns solen utilitzar la tecnologia de modulació de l'amplada del pols (PWM) per generar una corrent alternada amb una forma d'ona aproximadament sinusoidal. La PWM utilitza un commutador de velocitat alta per controlar la forma d'ona de la tensió de sortida, de manera que el valor mitjà de la tensió de sortida estigui proper a la sinusoide.
Elements de commutació: Els inversors utilitzen elements de commutació semiconductors (com transistors, IGBTs, MOSFETs, etc.) que es poden activar i desactivar ràpidament a freqüències altes per generar la forma d'ona de CA desitjada.
Filtres: Per a suavitzar la forma d'ona generada pel PWM i eliminar el soroll de freqüència alta, els inversors sovint inclouen circuits de filtratge.
Circuit de control: El circuit de control de l'inversor és responsable de monitoritzar la tensió i la corrent de sortida, i ajustar l'operació dels elements de commutació per assegurar-se que la CA de sortida compleixi les exigències esperades (com la tensió, la freqüència, etc.).
Per què no es converteix directament el generador de corrent contínua en corrent alternada?
El propòsit principal d'un generador de corrent contínua és produir corrent contínua, no corrent alternada. Hi ha diverses raons pel qual un generador de corrent contínua no es converteix directament en corrent alternada:
Propòsit del disseny: El generador de corrent contínua està originalment dissenyat per proporcionar alimentació de corrent contínua, adequada per a ocasions on es necessita una corrent contínua estable, com la càrrega de bateries, la conducció de motors de corrent contínua.
Diferències estructurals: Els generadors de corrent contínua solen utilitzar un colector per assegurar que la sortida sempre envia corrent de la mateixa polaritat. L'estructura del colector no permet la generació directa de corrent alternada.
Requisits de l'aplicació: En algunes aplicacions, es requereix corrent contínua sense la necessitat de convertir-la en corrent alternada. Per exemple, en els sistemes de tranvies antics, els motors de corrent contínua utilitzaven corrent contínua.
Eficiència de conversió: Aquesta no és la manera més eficient de dissenyar un generador de corrent contínua com a dispositiu capaç de produir corrent alternada, fins i tot amb la tecnologia moderna. Normalment, és més eficient generar corrent contínua i després convertir-la en la corrent alternada requerida mitjançant un inversor.
Economia i practicitat: Per a les aplicacions que requereixen corrent alternada, sovint és més econòmic i pràctic utilitzar un alternador específicament dissenyat, com un generador síncron o asíncron.
Conclusió
La conversió de la corrent contínua a la corrent alternada s'aconsegueix normalment mitjançant un inversor, ja que el disseny de l'inversor està específicament optimitzat per aquest procés de conversió. El generador de corrent contínua es utilitza principalment per produir corrent contínua, i la seva estructura i disseny no són adequats per produir directament corrent alternada. Per tant, en les aplicacions on es requereix CA, normalment es fa servir la corrent contínua generada per un generador de corrent contínua i es converteix en CA mitjançant un inversor.
