Kako pretvoriti jednosmjerne struju u izmjeničnu struju?
Direktni tok se pretvara u izmjenični tok
Pretvaranje direktnog toka (DC) u izmjenični tok (AC) obično se postiže kroz uređaj poznat kao inverter. Funkcija inverters je da pretvori direktni tok u izmjenični tok, proces koji uključuje pretvaranje konstantnog DC napona u periodički varirajući AC napon. Ispod su neki osnovni principi rada invertersa:
PWM tehnologija: Savremeni invertersi obično koriste tehnologiju širine impulsa (PWM) kako bi generisali izmjenični tok sa približnim sinusoidnim valnim oblikom. PWM koristi brz prekidnik 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 se mogu brzo uključivati i isključivati na visokim frekvencijama kako bi generisali željeni izmjenični valni oblik.
Filteri: Da bi se izgladilo valne forme generisane PWM-om i uklonili visokofrekventni šumovi, invertersi često uključuju i filtarne krugove.
Kontrolni krug: Kontrolni krug u invertersu je odgovoran za praćenje izlaznog napona i struja, te prilagođavanje rada prekidnih elemenata kako bi se osiguralo da izlazni izmjenični tok ispuni očekivane zahteve (poput napona, frekvencije itd.).
Zašto se generator direktnog toka ne pretvara direktno u izmjenični?
Glavna svrha generatora direktnog toka jeste proizvodnja direktnog toka, a ne izmjeničnog. Postoji nekoliko razloga zašto generator direktnog toka ne pretvara direktno u izmjenični:
Cilj dizajna: Generator direktnog toka je originalno dizajniran kako bi pružao snabdevanje direktnim tokom, prikladno za potrebe stabilnog direktnog toka, poput punjenja baterija, pogona direktnih motora.
Strukturne razlike: Generatori direktnog toka obično koriste komutatore kako bi se osiguralo da izlaz uvijek šalje tok iste polariteta. Struktura komutatora ne dozvoljava direktnu proizvodnju izmjeničnog toka.
Zahtevi aplikacije: U nekim aplikacijama potreban je direktni tok bez potrebe za pretvorbu u izmjenični tok. Na primjer, u ranim tramvajskim sistemima, direktni motori koristili su direktni tok.
Efikasnost pretvorbe: Čak i sa modernom tehnologijom, nije najefikasniji način dizajniranja generatora direktnog toka kao uređaja sposobnog proizvodnje izmjeničnog toka. Obično je efikasnije generirati direktni tok, a zatim ga pretvoriti u potreban izmjenični tok kroz inverter.
Ekonomske i praktične razloge: Za aplikacije koje zahtevaju izmjenični tok, često je ekonomičnije i praktičnije koristiti specijalno dizajnirani alternator, poput sinkronog ili asinkronog generatora.
Zaključak
Pretvaranje direktnog toka u izmjenični tok obično se vrši kroz inverter, jer je dizajn invertersa specifično optimiziran za ovaj proces pretvorbe. Generator direktnog toka uglavnom se koristi za proizvodnju direktnog toka, a njegova struktura i dizajn nisu prikladni za direktnu proizvodnju izmjeničnog toka. Stoga, u aplikacijama gdje je potreban izmjenični tok, direktni tok generisan od strane generatora direktnog toka obično se koristi i pretvara u izmjenični tok kroz inverter.
