Kā pārvērtēt tiekošo strāvu par maiņstrāvi?
Tiešstrāva tiek pārveidota par maiņstrāvi
Tiešstrāvas (DC) pārveidošanu par maiņstrāvi (AC) parasti sasniedz, izmantojot ierīci, kas saucama par invertoru. Invertora funkcija ir pārveidot tiešstrāvi par maiņstrāvi, procesā, kas ietver konstantas DC sprieguma pārveidošanu periodiski mainīgā AC spriegumā. Šeit ir daži pamata invertora darbības principi:
PWM tehnoloģija: Modernie invertori parasti izmanto impulsu platumas modulācijas (PWM) tehnoloģiju, lai ģenerētu maiņstrāvi ar aptuveni sinusoīdu formu. PWM izmanto augstas ātruma slēdzi, lai kontrolētu izvades sprieguma formu, tā, lai izvades sprieguma vidējā vērtība būtu tuvu sinusoīdei.
Slēdzes elementi: Invertori izmanto poluprovadītāju slēdzes elementus (piemēram, tranzistorus, IGBT, MOSFET utt.), kuri var tikt ātri ieslēgti un izslēgti augstās frekvences, lai ģenerētu gaidāmo maiņstrāves formu.
Filtru sistēmas: Lai vienmērīgāk padarītu PWM ģenerēto formu un noņemtu augstfrekvenču troksni, invertori parasti ietver arī filtra sistēmas.
Kontroles šķērsla: Invertorā esošā kontroles šķērsla ir atbildīga par izvades sprieguma un strāvas uzraudzību, un slēdzes elementu darbības pielāgošanu, lai nodrošinātu, ka izvades maiņstrāve atbilst gaidāmajām prasībām (piemēram, spriegums, frekvence utt.).
Kāpēc tiešstrāves ģeneratoris tiek nepārveidots tieši par maiņstrāvi?
Tiešstrāves ģeneratora galvenais mērķis ir ražot tiešstrāvi, nevis maiņstrāvi. Ir vairākas iemeslu, kāpēc tiešstrāves ģeneratoris netiek tieši pārveidots par maiņstrāvi:
Izstrādes mērķis: Tiešstrāves ģeneratoris sākotnēji tika izstrādāts, lai sniegtu tiešstrāves enerģijas avotu, kas piemērots stabilas tiešstrāves enerģijas nepieciešamībai, piemēram, akumulatoru uzlādēšanai, tiešstrāves dzinēju pogu.
Konstrukcijas atšķirības: Tiešstrāves ģeneratori parasti izmanto komutatorus, lai nodrošinātu, ka izvade vienmēr nosūta to pašu polāritātes strāvi. Komutatora konstrukcija neatļauj tieši ģenerēt maiņstrāvi.
Lietojuma prasības: Dažos lietojumos tiešstrāve ir nepieciešama bez nepieciešamības to pārveidot par maiņstrāvi. Piemēram, agrākos tramvaju sistēmās tiešstrāves dzinēji izmantoja tiešstrāvi.
Pārveidošanas efektivitāte: Pat ar moderno tehnoloģiju nav visefektīvāk veidot tiešstrāves ģeneratoru kā ierīci, kas spēj ražot maiņstrāvi. Parasti efektīvāk ir radīt tiešstrāvi un pēc tam to pārveidot nepieciešamo maiņstrāvi, izmantojot inverteru.
Ekonomiskums un praktiskums: Maiņstrāves nepieciešamajiem lietojumiem parasti ir ekonomiskāk un praktiskāk izmantot speciāli dizainētus alternators, piemēram, sinhronus vai asinhronus ģeneratorus.
Secinājums
Tiešstrāves pārveidošana par maiņstrāvi parasti notiek ar inverteru, jo invertoru dizains ir speciāli optimizēts šim pārveidošanas procesam. Tiešstrāves ģeneratori galvenokārt tiek izmantoti, lai ražotu tiešstrāvi, un to konstrukcija un dizains nav piemērots tieši maiņstrāves ražošanai. Tāpēc lietojumos, kur nepieciešama maiņstrāve, parasti tiek izmantota tiešstrāve, ko ģenerē tiešstrāves ģeneratori, un tā tiek pārveidota par maiņstrāvi, izmantojot inverteru.
