Doğrudan akımı değişen akıma nasıl dönüştürürsünüz?
Doğrudan akım alterne akıma dönüştürülüyor
Doğrudan akımın (DC) alterne akıma (AC) dönüştürülmesi genellikle inverter adı verilen bir cihaz aracılığıyla gerçekleştirilir. Inverter'in işlevi, doğrudan akımı alterne akıma dönüştürmektir, bu süreç sürekli bir DC gerilimini periyodik olarak değişen bir AC gerilimine dönüştürme işlemine dayanır. Aşağıda inverter çalışmasının bazı temel ilkeleri bulunmaktadır:
PWM teknolojisi: Modern inverterler genellikle yaklaşık sinusoidal dalga şekline sahip bir alterne akım oluşturmak için darbe genişliği modülasyonu (PWM) teknolojisini kullanırlar. PWM, çıkış geriliminin dalga şeklini kontrol etmek için yüksek hızlı bir anahtarı kullanır, böylece çıkış geriliminin ortalama değeri sinüzoyale yakındır.
Anahtar elemanları: Inverterlerde, transistörler, IGBT'ler, MOSFET'ler vb. gibi yarıiletken anahtar elemanları, istenen AC dalga şeklini oluşturmak için yüksek frekansta hızlıca açılıp kapatılabilir.
Filtreler: PWM tarafından üretilen dalga şeklini yumuşatmak ve yüksek frekanslı gürültüyü kaldırmak için inverterler genellikle filtre devreleri de içerir.
Kontrol devresi: Inverter'deki kontrol devresi, çıkış gerilimi ve akımı izlemek ve anahtar elemanlarının çalışmasını ayarlamakla sorumludur, böylece çıkış AC beklendiği gibi (gerilim, frekans vb.) gereksinimleri karşılar.
Neden DC jeneratörü doğrudan AC'ye dönüştürülmüyor?
Bir DC jeneratörünün asıl amacı, alterne akım değil, doğrudan akım üretmektir. Bir DC jeneratörünün doğrudan AC'ye dönüştürülmemesinin birkaç nedeni vardır:
Tasarım amacı: DC jeneratörü orijinal olarak stabil DC güç sağlanması için tasarlanmıştır, pil şarjı, DC motor sürüşü gibi durumlar için uygun olan DC güç ihtiyacına cevap vermektedir.
Yapısal farklılıklar: DC jeneratörleri genellikle çıkışı her zaman aynı kutuplu akım göndermeye yarayan bir komütatör kullanır. Komütatörün yapısı, doğrudan alterne akım üretmeyi mümkün kılmaz.
Uygulama gereksinimleri: Bazı uygulamalarda, alternatif akıma dönüştürme ihtiyacı olmadan doğrudan akım gereklidir. Örneğin, erken tramvay sistemlerinde, DC motorlar doğrudan akım kullandı.
Dönüşüm verimliliği: Modern teknoloji ile bile, bir doğrudan akım jeneratörünü alternatif akım üretebilecek bir cihaz olarak tasarlamanın en verimli yol değildir. Genellikle, doğrudan akım üretip, daha sonra inverter aracılığıyla gerekli alternatif akıma dönüştürmek daha verimlidir.
Ekonomi ve pratiklik: Alternatif akım gerektiren uygulamalar için, senkron veya asenkron jeneratör gibi özel olarak tasarlanmış bir alternatör kullanmak genellikle daha ekonomik ve pratiktir.
Sonuç
Doğrudan akımın alternatif akıma dönüştürülmesi genellikle inverter aracılığıyla yapılır, çünkü inverter tasarımı bu dönüştürme süreci için özel olarak optimize edilmiştir. DC jeneratörü, özellikle doğrudan akım üretmek için kullanılır ve yapı ve tasarımı doğrudan alternatif akım üretmek için uygun değildir. Bu nedenle, AC gerektiren uygulamalarda, DC jeneratör tarafından üretilen DC genellikle inverter aracılığıyla AC'ye dönüştürülür.
