Kako pretvoriti jednosmjerno struju u izmjeničnu struju

Nepromjenjivi strujni tok pretvara se u promjenjivi strujni tok

Pretvorba nepromjenjivog strujnog toka (DC) u promjenjivi strujni tok (AC) obično se postiže pomoću uređaja zvanog inverter. Funkcija invertersa je pretvoriti nepromjenjivi strujni tok u promjenjivi, proces koji uključuje pretvaranje konstantnog DC napona u periodički varirajući AC napon. Evo nekoliko osnovnih principa rada invertersa:

• PWM tehnologija: Savremeni invertersi obično koriste tehnologiju širine impulsa (PWM) kako bi generirali promjenjivi strujni tok s približnim sinusoidnim valnim oblikom. PWM koristi brz prekidač za kontrolu valnog oblika izlaznog napona, tako da je srednja vrijednost izlaznog napona blizu sinusoidnog vala.

• Prekidni elementi: U invertersima se koriste poluprovodnički prekidni elementi (poput tranzistora, IGBT-a, MOSFET-a itd.) koji mogu brzo uključivati i isključivati na visokim frekvencijama kako bi generirali željeni AC valni oblik.

• Filteri: Kako bi izgladili valni oblik generiran PWM tehnologijom i uklonili visoko-frekventni šum, invertersi često sadrže i filtarne krugove.

• Kontrolni krug: Kontrolni krug u inverteru odgovoran je za nadgledanje izlaznog napona i struja, te prilagođavanje rada prekidnih elemenata kako bi se osiguralo da izlazni AC zadovoljava očekivane zahtjeve (poput napona, frekvencije itd.).

Zašto se generator nepromjenjivog strujnog toka ne pretvara direktno u promjenjivi?

Glavni cilj generatora nepromjenjivog strujnog toka jest proizvodnja nepromjenjivog strujnog toka, a ne promjenjivog. Postoji nekoliko razloga zašto generator nepromjenjivog strujnog toka ne pretvara direktno u AC:

• Cilj dizajna: Generator nepromjenjivog strujnog toka je originalno dizajniran kako bi pružao nepromjenjivi strujni tok, prikladan za potrebe stabilnog nepromjenjivog strujnog toka, poput punjenja baterija, pogona DC motora.

• Strukturne razlike: Generatori nepromjenjivog strujnog toka obično koriste komutatore kako bi osigurali da izlaz uvijek šalje struju iste polariteta. Struktura komutatora ne dopušta direktnu proizvodnju promjenjivog strujnog toka.

• Zahtjevi aplikacije: U nekim aplikacijama potreban je nepromjenjivi strujni tok bez potrebe za pretvorbom u promjenjivi. Na primjer, u ranim tramvajskim sustavima, DC motori koristili su nepromjenjivi strujni tok.

• Učinkovitost pretvorbe: Čak i s modernom tehnologijom, nije najučinkovitiji način dizajnirati generator nepromjenjivog strujnog toka kao uređaj sposoban proizvoditi promjenjivi strujni tok. Obično je učinkovitije generirati nepromjenjivi strujni tok, a zatim ga pretvoriti u potrebni promjenjivi strujni tok pomoću invertersa.

• Ekonomija i praktičnost: Za aplikacije koje zahtijevaju promjenjivi strujni tok, često je ekonomičnije i praktičnije koristiti posebno dizajniran alternator, poput sinkronog ili asinkronog generatora.

Zaključak

Pretvorba nepromjenjivog strujnog toka u promjenjivi obično se vrši pomoću invertersa, jer je dizajn invertersa specifično optimiziran za taj proces pretvorbe. Generator nepromjenjivog strujnog toka glavno se koristi za proizvodnju nepromjenjivog strujnog toka, a njegova struktura i dizajn nisu prikladni za direktnu proizvodnju promjenjivog strujnog toka. Stoga, u aplikacijama gdje je potreban AC, nepromjenjivi strujni tok generiran od generatora nepromjenjivog strujnog toka obično se koristi i pretvara u AC pomoću invertersa.