Jinsi ya kutumia umeme wa mstari kwa kuathiri umeme wa mzunguko?

Mwendo wa umeme wa mstari hufanuliwa kuwa umeme wa mzunguko

Ufanuliwa wa umeme wa mstari (DC) hadi umeme wa mzunguko (AC) mara nyingi hutimishika kwa kutumia kifaa kinachoitwa inverter. Ajili ya inverter ni kufanuliwa umeme wa mstari hadi umeme wa mzunguko, ambayo ni mwendo unaohitaji kutumia umeme wa mstari wenye kudumu kutokuwa na mabadiliko kwa umeme wa mzunguko unaozidi na kukuruka. Hizi ni baadhi ya msingi muhimu za uchumi wa inverter:

• Teknolojia ya PWM: Inverter zisizavyo zinatumia teknolojia ya pulse width modulation (PWM) ili kujenga umeme wa mzunguko unaokabiliana na sinusoidal waveform. PWM hutumia switch yenye ubora wa haraka kubainisha mfano wa umeme ulioelekezwa, ili thamani yake ya wastani ya umeme ulioelekezwa ikawe karibu na sine wave.

• Vifaa vya kubadilisha: Vifaa vya kubadilisha vilivyovutiwa (kama vile transistors, IGBTs, MOSFETs, na vyenye viwango vingine) vinatumika katika inverter zinazoweza kubadilishwa kwa haraka kwenye maeneo yenye ubora wa juu kuboresha AC waveform iliyotakikana.

• Vifilter: Ili kuboresha waveform uliyofanyika na kurejesha sauti zenye ubora wa juu, inverter mara nyingi pia yanajumuisha mikando ya vifilter.

• Mikando ya kudhibiti: Mikando ya kudhibiti katika inverter yanahusika kwa kutafuta umeme na voltage ulioelekezwa, na kubadilisha matumizi ya vifaa vya kubadilisha ili kuhakikisha kwamba umeme wa mzunguko ulioelekezwa ukidumu na athari zinazotakikana (kama vile umeme, frequency, na vyenye viwango vingine).

Kwanini generator wa DC hufanuliwa moja kwa moja hadi AC?

Maana asili ya generator wa DC ni kujenga umeme wa mstari, si umeme wa mzunguko. Kuna sababu kadhaa kwa nini generator wa DC hufanuliwa moja kwa moja hadi AC:

• Maana ya kubuni: Generator wa DC ulikuwa awali mkubuni kutoa umeme wa mstari, unayofaa kwa mahitaji ya umeme wa mstari wenye ustawi, kama vile kutengeneza bateriya, kupimisha motori za DC.

• Tofauti za muundo: Generators wa DC mara nyingi hutumia commutators kuhakikisha kwamba chanzo kilichopatikana kila wakati ni polarity sawa. Muundo wa commutator haonekani kuwa anaweza kujenga umeme wa mzunguko moja kwa moja.

• Maagizo ya matumizi: Katika baadhi ya matumizi, umeme wa mstari unahitajika bila ya kufanuliwa kwa umeme wa mzunguko. Kwa mfano, katika misystemi mazao ya awali, motors za DC zilitumia umeme wa mstari tu.

• Ufanisi wa kubadilisha: Hata na teknolojia ya sasa, si njia ya kutosha ya kubuni generator wa DC kama chombo chenye uwezo wa kutengeneza umeme wa mzunguko. Mara nyingi ni rahisi zaidi kutengeneza umeme wa mstari na basi kufanuliwa kwa umeme wa mzunguko unazotakikana kwa kutumia inverter.

• Uchumi na upatikanaji: Katika matumizi yanayohitaji umeme wa mzunguko, mara nyingi ni rahisi zaidi na ya kutosha kutumia alternator aliyebuni kwa ajili hiyo, kama vile synchronous au asynchronous generator.

Malizia

Ufanuliwa wa umeme wa mstari hadi umeme wa mzunguko mara nyingi hutimishika kwa kutumia inverter, kwa sababu utaratibu wa inverter unaweza kufanya kazi kwa ufanisi wa hii ya kubadilisha. Generator wa DC unatumika kuu kwa kutengeneza umeme wa mstari, na muundo wake na ubuni wake si sawa kwa kutengeneza umeme wa mzunguko moja kwa moja. Kwa hiyo, katika matumizi yanayohitaji AC, umeme wa mstari utengenezwa na generator wa DC na basi hutimishika kwa AC kwa kutumia inverter.