Wat is die basisbeginsel van 'n omvormer met tipes?
Basiese Beginsels en Tipes Inverters
'n Inverter is 'n krag-elektroniese toestel wat geregte stroom (DC) omskakel na wisselstroom (AC). Dit word wyd gebruik in hernubare energie-stelsels, ononderbroke kragvoorsienings (UPS), elektriese voertuie, en ander toepassings. Afhangende van die spesifieke toepassing en tegniese vereistes, kan inverters op verskillende beginsels werk en kom in verskeie tipes voor. Hieronder volg sommige algemene tipes inverters en hul werkingprinsipe:
1. Eenfas Inverter
Prinsip: 'n Eenfas inverter omskakel DC-krag na eenfas AC-krag. Dit word tipies vir huishoudelike elektrisiteit of klein toerusting gebruik. Die uitsetgolf van 'n eenfas inverter kan 'n vierkantsgolf, gemodifiseerde sinusgolf, of puur sinusgolf wees.
Vierkantsgolf Inverter: Die uitsetgolf is 'n eenvoudige vierkantsgolf, geskik vir basiese belastings, maar dit veroorsaak beduidende harmoniese storing, wat dit ongeskik maak vir sensitiewe toerusting.
Gemodifiseerde Sinusgolf Inverter: Die uitsetgolf is tussen 'n vierkantsgolf en 'n sinusgolf, met minder harmoniese inhoud, geskik vir die meeste huishoudelike toerusting.
Puur Sinusgolf Inverter: Die uitsetgolf lyk baie soos 'n ideaal sinusgolf, met minimale harmoniese inhoud, geskik vir toerusting wat hoëkwaliteit krag benodig, soos rekenaars en mediese toerusting.
Toepassing: Huishoudelike sonenergie-stelsels, klein UPS-eenhede, draagbare kragbronne, ens.
2. Driefas Inverter
Prinsip: 'n Driefas inverter omskakel DC-krag na driefas AC-krag. Dit word algemeen in industriële motorbestuurders, groot fotovoltagmiese (PV) stelsels, en windenergie-opwekking gebruik. Die uitsetgolf van 'n driefas inverter is ook 'n sinusgolf, wat meer stabiele krag vir hoëkragtoerusting verskaf.
Toepassing: Industriële motorbestuurders, groot PV-kragstasies, windenergie-opwekking, elektriese voertuie bestuurderstelsels, ens.
3. Spanningsbrong Inverter (VSI)
Prinsip: 'n Spanningsbrong inverter (VSI) verbind aan 'n vaste DC-spanningsbrong (soos 'n batterij of rektifiseerder) by sy inset en gebruik skakeltoestelle (soos IGBT's of MOSFET's) om die uitset AC-spanning te beheer. VSI reël die uitsetspanningsamplitude en -frekwensie deur die skakelfrekwensie en plichtsiklus aan te pas.
Karakteristieke: Verskaf 'n stabiele uitsetspanning, geskik vir toepassings wat hoë spanningskwaliteit benodig. Die uitsetstroom hang af van die belastingkarakteristieke en mag beduidende fluktuasies vertoon.
Toepassing: Huishoudelike inverters, UPS-stelsels, elektriese voertuie, ens.
4. Stroombrong Inverter (CSI)
Prinsip: 'n Stroombrong inverter (CSI) verbind aan 'n vaste DC-stroombrong by sy inset en beheer die uitset AC-stroom deur middel van skakeltoestelle. CSI reël die uitsetstroomamplitude en -frekwensie deur die skakelfrekwensie en plichtsiklus aan te pas.
Karakteristieke: Verskaf 'n stabiele uitsetstroom, geskik vir toepassings wat presiese stroombeheer benodig. Die uitsetspanning hang af van die belastingkarakteristieke en mag beduidende fluktuasies vertoon.
Toepassing: Industriële motorbestuurders, induksie-verhitting, ens.
5. Pulswydte Modulasie Inverter (PWM Inverter)
Prinsip: 'n PWM inverter beheer die uitsetspanningsamplitude en -frekwensie deur die geleidings tyd (d.w.s. pulswydte) van die skakeltoestelle aan te pas. PWM-tegnologie kan 'n uitsetgolf produseer wat baie soos 'n sinusgolf lyk, wat harmoniese distorsie verminder en kragkwaliteit verbeter.
Karakteristieke: Hoëkwaliteit uitsetgolf, hoë doeltreffendheid, geskik vir toepassings wat hoë kragkwaliteit benodig. PWM inverters kan verskillende AC-frekwensies bereik deur die skakelfrekwensie te verander.
Toepassing: Huishoudelike inverters, industriële motorbestuurders, UPS-stelsels, PV-inverters, ens.
6. Veelvlakkige Inverter
Prinsip: 'n Veelvlakkige inverter genereer 'n veelvlakkige uitsetspanningsgolf deur verskeie DC-bronne of verskeie skakeltoestelle te kombineren. In vergelyking met tradisionele tweevlakkige inverters, produseer veelvlakkige inverters 'n uitsetgolf wat baie nader aan 'n sinusgolf is, met minder harmoniese inhoud en verminderde skakelverliese.
Karakteristieke: Uitermate hoëkwaliteit uitsetgolf, geskik vir hoëkrag, hoëspanningstoepassings. Veelvlakkige inverters kan die behoefte aan filters verminder, wat stelselkompleksiteit en -koste verlaag.
Toepassing: Hoëspanning direkte stroom (HVDC) oordrag, groot industriële motorbestuurders, windenergie-opwekking, ens.
7. Geïsoleerde Inverter
Prinsip: 'n Geïsoleerde inverter sluit 'n transformator in tussen die DC-kant en die AC-kant, wat elektriese isolering verskaf. Hierdie ontwerp verhoed dat foute op die DC-kant die AC-kant beïnvloed en verhoog stelselveiligheid.
Karakteristieke: Uitstekende elektriese isolering, geskik vir toepassings wat veilige isolering benodig. Geïsoleerde inverters kan ook transformateurs gebruik om die spanning op of af te stel, om aan verskillende belastingvereistes aan te pas.
Toepassing: Mediese toerusting, industriële beheerstelsels, verdeelde opwekkingstelsels, ens.
8. Nie-geïsoleerde Inverter
Prinsip: 'n Nie-geïsoleerde inverter het nie 'n ingeboude transformator nie, en die DC-kant is direk met die AC-kant verbonden. Hierdie ontwerp vereenvoudig die sirkuitsstruktuur, verminder koste en grootte, maar het geen elektriese isolering nie, wat stelselveiligheid kan beïnvloed.
Karakteristieke: Eenvoudige struktuur, lae koste, hoë doeltreffendheid, ongeskik vir toepassings wat elektriese isolering benodig.
Toepassing: Huishoudelike sonenergiestelsels, klein UPS-eenhede, ens.
9. Tweerigting Inverter
Prinsip: 'n Tweerigting inverter kan DC na AC omskakel en ook AC terug na DC. Dit maak tweerigtingsenergievloei moontlik, wat die inverter in staat stel om energie uit 'n stoorstelsel (soos 'n batterij) te ontslaan en oormaatse energie terug in die rooster te voer of die stoorstelsel te laai.
Karakteristieke: Ondersteun tweerigtingsenergievloei, geskik vir stoorstelsels, laaistasies vir elektriese voertuie, ens.
Toepassing: Stoorstelsels, laaistasies vir elektriese voertuie, mikro-roosters, ens.
10. Roostergekoppelde Inverter
Prinsip: 'n Roostergekoppelde inverter omskakel DC-krag (bv. van sonpanele) na AC-krag wat gesinkroniseer is met die rooster en dit in die rooster voer. Roostergekoppelde inverters moet sinkronisasievermoëns hê om te verseker dat die uitset AC die rooster se spanning, frekwensie, en fase match.
Karakteristieke: Kan oormaatse energie terug aan die rooster verkoop, wat doeltreffende energieverbruik moontlik maak. Roostergekoppelde inverters sluit tipies anti-eilandbeskerming in om operasie tydens roosterfoute te verhoed.
Toepassing: Roostergekoppelde PV-stelsels, windenergie-opwekking, ens.
11. Buite-rooster Inverter
Prinsip: 'n Buite-rooster inverter werk onafhanklik van die rooster en word tipies met 'n stoorstelsel (soos 'n batterij) gebruik. Dit omskakel DC-krag na AC-krag vir plaaslike belastings. Buite-rooster inverters hoef nie met die rooster te sinkroniseer nie, maar moet stabiele spanning en frekwensie verskaf om hoëkwaliteit AC-uitset te verseker.
Karakteristieke: Onafhanklike operasie, geskik vir afgeleë areas of plekke sonder rooster-toegang. Buite-rooster inverters sluit dikwels batteriebestuurstelsels in om die regte werking van die stoorstelsel te verseker.
Toepassing: Kragverskaffing in afgeleë areas, noodkrag, onafhanklike kragopwekkingstelsels, ens.
Opsomming
Inverters werk op verskillende beginsels en kom in verskillende tipes voor, afhangende van die spesifieke toepassing en tegniese vereistes. Eenfas- en driefas-inverters is geskik vir verskillende belastings; spanningsbrong- en stroombrong-inverters verskil op grond van hul uitsetkarakteristieke; PWM- en veelvlakkige tegnologieë verbeter die uitsetgolfkwaliteit; geïsoleerde en nie-geïsoleerde inverters bied verskillende vlakke van veiligheid; tweerigting-inverters ondersteun tweerigtingsenergievloei; roostergekoppelde en buite-rooster-inverters is ontwerp vir roostergekoppelde en onafhanklike operasie, onderskeidelik.
