איך להמיר זרם ישר לזרם חילופין
הזרם הישר מומר לזרם חילופין
המרה של זרם ישר (DC) לזרם חילופין (AC) היא בדרך כלל מושגת באמצעות מכשיר שנקרא המרה. תפקיד ההמרה הוא להמיר זרם ישר לזרם חילופין, תהליך המורכב מהמרת מתח DC קבוע למתח AC משתנה באופן מחזורי. להלן כמה עקרונות בסיסיים של פעולת ההמרה:
טכנולוגיית PWM: המרות מודרניות משתמשות בדרך כלל בטכנולוגיית מודולציה רוחבית פולסית (PWM) כדי לייצר זרם חילופין עם צורת גל סינוסואידלית קרוב לסינוס. PWM משתמשת במתג מהיר כדי לשלוט בצורת הגל של מתח הפלט, כך שהערך הממוצע של מתח הפלט קרוב לגל הסינוס.
יסודות מתנדנדים: יסודות מתנדנדים סמיונדוקטיים (כגון טרנזיסטורים, IGBTs, MOSFETs וכדומה) משמשים בהמרות שיכולות להתנמנם במהירות בתדרים גבוהים כדי לייצר את צורת הגל הרצויה של AC.
מסננים: כדי לMOOTH את צורת הגל שנוצרת על ידי PWM ולמחוק רעשים בתדר גבוה, מרבות כוללות גם מעגלי מסנן.
מעגל בקרה: מעגל הבקרה בהמרה אחראי לעקיבה אחרי מתח וזרם הפלט, ולהתאים את פעולת היסודות המתנדנדים כדי להבטיח שמתח ה-AC המופלט עונה על הציפיות (כמו מתח, תדר וכו').
מדוע גנרטור זרם ישר אינו ממומש ישירות לזרם חילופין?
המטרה העיקרית של גנרטור זרם ישר היא לייצר זרם ישר, לא זרם חילופין. ישנם מספר סיבות מדוע גנרטור זרם ישר אינו ממומש ישירות לזרם חילופין:
מטרת התכנון: הגנרטור של הזרם הישר תוכנן מלכתחילה לספק כוח זרם ישר, מתאים לצרכים של הזדקקות לכוח זרם ישר יציב, כגון טעינת סוללה, הנעה של מנוע זרם ישר.
הבדלים מבניים: גנרטורים של זרם ישר משתמשים בדרך כלל במחליפים כדי להבטיח שהפלט תמיד משגר זרם באותה הקוטביות. המבנה של המחליפים אינו מאפשר ייצור ישיר של זרם חילופין.
דרישות שימוש: בכמה יישומים נדרש זרם ישר ללא צורך בהמרה לזרם חילופין. למשל, במערכות קרוניות מוקדמות, מנועי זרם ישר השתמשו בזרם ישר.
יעילות המרה: אפילו עם הטכנולוגיה המודרנית, זה לא הדרך יעילה ביותר לתכנן גנרטור זרם ישר כמכשיר שמסוגל לייצר זרם חילופין. בדרך כלל יותר יעילה לייצר זרם ישר ואז להמיר אותו לזרם חילופין הנדרש דרך המרה.
כלכלה ופראקטיקליות: ביישומים הדורשים זרם חילופין, לעיתים קרובות יותר כלכלי וממשי להשתמש בגנרטור מיועד במיוחד, כמו גנרטור סינכרוני או א-סינכרוני.
סיכום
המרה של זרם ישר לזרם חילופין היא בדרך כלל נעשית באמצעות המרה, כי תכנון ההמרה מותאם במיוחד לתהליך המרה זה. הגנרטור של הזרם הישר משמש בעיקר לייצור זרם ישר, והמבנה והתכנון שלו אינם מתאימים לייצור ישיר של זרם חילופין. לכן, ביישומים הדורשים AC, בדרך כלל משתמשים בזרם ישר שנוצר על ידי גנרטור זרם ישר וממירים אותו ל-AC באמצעות המרה.
