Πώς να μετατρέψετε ένα άμεσο ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα;

Η έμμεση ροή μετατρέπεται σε εναλλακτική ροή

Η μετατροπή της έμμεσης ροής (DC) σε εναλλακτική ροή (AC) επιτυγχάνεται συνήθως μέσω ενός συστήματος που ονομάζεται αντιστροφέας. Η λειτουργία του αντιστροφέα είναι να μετατρέπει την έμμεση ροή σε εναλλακτική ροή, ένας διαδικασία που περιλαμβάνει τη μετατροπή μιας σταθερής τάσης DC σε μια περιοδικά μεταβαλλόμενη τάση AC. Τα εξής είναι κάποια βασικά αρχή της λειτουργίας του αντιστροφέα:

• Τεχνολογία PWM: Οι σύγχρονοι αντιστροφείς χρησιμοποιούν συνήθως την τεχνολογία της πλάτους παλμού (PWM) για να παράγουν εναλλακτική ροή με περίπου συνημιτονοειδή κύμα. Η PWM χρησιμοποιεί ένα υψηλής ταχύτητας τελευταίο για να ελέγξει το κύμα της εξόδου τάσης, ώστε η μέση τιμή της εξόδου τάσης να είναι κοντά στο συνημιτόνο.

• Στοιχεία κόμβων: Στους αντιστροφείς χρησιμοποιούνται στοιχεία κόμβων (όπως τρανζίστορ, IGBTs, MOSFETs, κλπ.) που μπορούν να ενεργοποιούνται και να απενεργοποιούνται γρήγορα σε υψηλές συχνότητες για να παράγουν το επιθυμητό κύμα AC.

• Φίλτρα: Για να εξομαλύνουν το κύμα που παράγεται από την PWM και να αφαιρέσουν τον υψηλόσυχνο θόρυβο, οι αντιστροφείς περιλαμβάνουν συχνά κύκλους φίλτρων.

• Κύκλος ελέγχου: Ο κύκλος ελέγχου στον αντιστροφέα είναι υπεύθυνος για την παρακολούθηση της εξόδου τάσης και ροής, και την προσαρμογή της λειτουργίας των στοιχείων κόμβων για να εξασφαλίσει ότι η εξόδου AC ανταποκρίνεται στις αναμενόμενες απαιτήσεις (όπως τάση, συχνότητα, κλπ.).

Γιατί ο γεννήτης έμμεσης ροής δεν μετατρέπεται άμεσα σε εναλλακτική ροή;

Ο κύριος στόχος ενός γεννητή έμμεσης ροής είναι να παράγει έμμεση ροή, όχι εναλλακτική ροή. Υπάρχουν αρκετοί λόγοι για τους οποίους ο γεννήτης έμμεσης ροής δεν μετατρέπεται άμεσα σε AC:

• Στόχος σχεδίασης: Ο γεννήτης έμμεσης ροής σχεδιάστηκε αρχικά για να παρέχει ενέργεια έμμεσης ροής, κατάλληλη για περιστάσεις που απαιτούν σταθερή ενέργεια έμμεσης ροής, όπως η φόρτιση μπαταριών, η οδήγηση μοτέρων έμμεσης ροής.

• Διαφορές δομής: Οι γεννητές έμμεσης ροής χρησιμοποιούν συνήθως κομμουτάτορες για να εξασφαλίσουν ότι η έξοδος παρέχει πάντα ροή της ίδιας πολικότητας. Η δομή του κομμουτάτορα δεν επιτρέπει την άμεση παραγωγή εναλλακτικής ροής.

• Απαιτήσεις εφαρμογής: Σε κάποιες εφαρμογές, απαιτείται έμμεση ροή χωρίς την ανάγκη να μετατραπεί σε εναλλακτική ροή. Για παράδειγμα, στα πρώιμα συστήματα τρόλεϊ, οι μοτέρες έμμεσης ροής χρησιμοποιούσαν έμμεση ροή.

• Αποδοτικότητα μετατροπής: Ακόμη και με τη σύγχρονη τεχνολογία, δεν είναι η πιο αποδοτική λύση να σχεδιαστεί ένας γεννήτης έμμεσης ροής ως σύστημα που μπορεί να παράγει εναλλακτική ροή. Είναι συνήθως πιο αποδοτικό να παραχθεί έμμεση ροή και στη συνέχεια να μετατραπεί σε την απαιτούμενη εναλλακτική ροή μέσω ενός αντιστροφέα.

• Οικονομικότητα και πρακτικότητα: Για εφαρμογές που απαιτούν εναλλακτική ροή, είναι συνήθως πιο οικονομικό και πρακτικό να χρησιμοποιηθεί ένα ειδικά σχεδιασμένο αλλοιωτή, όπως ένας συγχρονισμένος ή ασυγχρονισμένος γεννήτης.

Συμπέρασμα

Η μετατροπή της έμμεσης ροής σε εναλλακτική ροή γίνεται συνήθως μέσω ενός αντιστροφέα, επειδή η σχεδίαση του αντιστροφέα είναι ειδικά βελτισμένη για αυτή τη διαδικασία μετατροπής. Ο γεννήτης έμμεσης ροής χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή έμμεσης ροής, και η δομή και σχεδίασή του δεν είναι κατάλληλη για την άμεση παραγωγή εναλλακτικής ροής. Συνεπώς, σε εφαρμογές που απαιτείται AC, η έμμεση ροή που παράγεται από έναν γεννήτη έμμεσης ροής χρησιμοποιείται συνήθως και μετατρέπεται σε AC μέσω ενός αντιστροφέα.