Hvernig er hægt að skipta um beinstraum í víxlastraum?

Rökkurr er breyttur í vafraströmu

Breyting rökku (DC) í vafraström (AC) er venjulega unnið með tæki sem kallast inverter. Uppgötvan inverterarins er að breyta rökku í vafraströmu, ferli sem inniheldur að breyta fastu rökkuspanningi í reglulega breytan vafraströmuspanning. Eftirfarandi eru nokkur grunnstefnur virkar invertera:

• PWM-teknólogía: Nútíma inverterar notast venjulega við PWM-teknólogíu (pulse width modulation) til að mynda vafraströmu með nálgunarlega sínuslínuform. PWM notar hraða skiptara til að stjórna úttaksspanningsformi, svo að meðaltal úttaksspanningsins sé næst sínuslínunni.

• Skiptarefni: Semileðrar skiptarefni (svo sem trannsistorar, IGBT, MOSFET o.fl.) eru notuð í inverterum sem geta verið skiftað á og af fljótt við háfreksti til að mynda önskuðan vafraströmuform.

• Sía: Til að slékkja á formi sem myndast af PWM og fjarlægja háfrekstihljóð, innihaldi oft inverterar síutækni.

• Stjórnkerfi: Stjórnkerfið í inverterinu er ábyrg fyrir að skoða úttaksstraum og spanning, og að stilla virka skiptarefna til að tryggja að úttaksvafraströmu fullnægi önskuðum kröfur (svo sem spanning, tíðni o.fl.).

Af hverju er ekki rökkuverkjanum breytt beint í vafraströmu?

Aðalmarkmið rökkuverks er að framleiða rökku, ekki vafraströmu. Það eru nokkrar ástæður fyrir því að rökkuverkjinn sé ekki breyttur beint í AC:

• Hönnunarmarkmið: Rökkuverkjan er upprunalega hönnuð til að veita rökku, sem er viðeigandi fyrir tilfelli þar sem staðbundið rökkuþarf verður, eins og lading battra, rökkuhraðari.

• Byggingarmunur: Rökkuverkjan notar venjulega umskiptara til að tryggja að úttakið sendi alltaf straum með sama polartek. Bygging umskiptara leyfir ekki beinan framleiðslu á vafraströmu.

• Kröfur við notkun: Í sumum notkunartilfellum er óhætt rökkuþarf án þess að þurfa að breyta í vafraströmu. Til dæmis, í eldri sporvagnakerfi voru rökkuhraðarar notaðir með rökku.

• Breytingarskilvirkni: Jafnvel með nútímalegri teknölogíu, er ekki besta leiðin að hönnua rökkuverk sem tæki sem getur framleitt vafraströmu. Það er venjulega hærra skilvirkni að framleiða rökku og síðan breyta henni í nauðsynlega vafraströmu með inverter.

• Efnahagsleg orsök og praktísk orsök: Fyrir notkunartilfelli sem krefjast vafraströmu, er oft efnahagslega og praktískt betra að nota sérstaklega hönnuðan vafraströmuframleiðanda, eins og samhneigðan eða ósamhneigðan framleiðanda.

Niðurstaða

Breyting rökku í vafraströmu er venjulega unnið með inverter, vegna þess að inverterarnir eru sérstaklega optímúð fyrir þessa breytingarferli. Rökkuverkjan er aðallega notaður til að framleiða rökku, og hans bygging og hönnun er ekki viðeigandi fyrir beina framleiðslu á vafraströmu. Því miður, í notkunartilfellum sem krefjast vafraströmu, er venjulega notuð rökku framleidd af rökkuverkja og breytt í vafraströmu með inverter.