Τι είναι το βασικό πρίγκιπιο ενός αντιστροφέα με τύπους;
Βασικές Αρχές και Τύποι Ενεργοποιητών
Ο ενεργοποιητής είναι ένα ηλεκτρονικό συστηματικό όργανο που μετατρέπει την ορθογώνια ροή (DC) σε εναλλασσόμενη ροή (AC). Χρησιμοποιείται ευρέως σε συστήματα ανανεώσιμης ενέργειας, συστήματα ασυνεχούς εφοδιασμού (UPS), ηλεκτρικά οχήματα και άλλες εφαρμογές. Σύμφωνα με τη συγκεκριμένη εφαρμογή και τις τεχνικές απαιτήσεις, οι ενεργοποιητές μπορούν να λειτουργούν βάσει διαφορετικών αρχών και να υπάρχουν σε διάφορους τύπους. Κάτω από αυτό, παρακαλείτε να βρείτε μερικούς κοινούς τύπους ενεργοποιητών και τις λειτουργικές τους αρχές:
1. Μονοφασικός Ενεργοποιητής
Αρχή: Ο μονοφασικός ενεργοποιητής μετατρέπει την ορθογώνια ροή (DC) σε μονοφασική εναλλασσόμενη ροή (AC). Χρησιμοποιείται συνήθως για οικιακή ηλεκτρική ενέργεια ή μικρό εξοπλισμό. Η κύματος του μονοφασικού ενεργοποιητή μπορεί να είναι τετράγωνο, τροποποιημένη ημιτονοειδής ή καθαρά ημιτονοειδής.
Τετραγωνικός Ενεργοποιητής: Η κύματος του εξόδου είναι ένα απλό τετράγωνο κύμα, κατάλληλο για βασικά φορτία, αλλά παράγει σημαντική αρμονική παρείρηση, κάνοντάς τον ανεπάρκη για ευαίσθητες συσκευές.
Τροποποιημένος Ημιτονοειδής Ενεργοποιητής: Η κύματος του εξόδου είναι μεταξύ τετράγωνου και ημιτονοειδούς, με χαμηλότερο περιεχόμενο αρμονικών, κατάλληλος για τις περισσότερες οικιακές συσκευές.
Καθαρά Ημιτονοειδής Ενεργοποιητής: Η κύματος του εξόδου παρόμοια με ένα ιδανικό ημιτονοειδές, με ελάχιστο περιεχόμενο αρμονικών, κατάλληλος για συσκευές που απαιτούν υψηλή ποιότητα ενέργειας, όπως υπολογιστές και ιατρικός εξοπλισμός.
Εφαρμογή: Οικιακά συστήματα ηλιακής ενέργειας, μικρά UPS, πηγές μεταφορτίσιμης ενέργειας, κλπ.
2. Τριφασικός Ενεργοποιητής
Αρχή: Ο τριφασικός ενεργοποιητής μετατρέπει την ορθογώνια ροή (DC) σε τριφασική εναλλασσόμενη ροή (AC). Χρησιμοποιείται συνήθως σε βιομηχανικούς κινητήρες, μεγάλα φωτοβολταϊκά (PV) συστήματα και παραγωγή ανεμογεννήτριας ενέργειας. Η κύματος του τριφασικού ενεργοποιητή είναι επίσης ημιτονοειδής, παρέχοντας πιο σταθερή ενέργεια για υψηλή εξόδου συσκευές.
Εφαρμογή: Βιομηχανικοί κινητήρες, μεγάλα PV παρκά, παραγωγή ανεμογεννήτριας ενέργειας, συστήματα οδηγίας ηλεκτρικών οχημάτων, κλπ.
3. Ενεργοποιητής Πηγής Τάσης (VSI)
Αρχή: Ο ενεργοποιητής πηγής τάσης (VSI) συνδέεται με μια σταθερή πηγή ορθογώνιας τάσης (π.χ. μπαταρία ή ορθογωνικός οργανισμός) στην είσοδό του και χρησιμοποιεί συστήματα εναλλαγής (όπως IGBTs ή MOSFETs) για τον έλεγχο της εξόδου AC τάσης. Ο VSI ρυθμίζει την τάση και τη συχνότητα της εξόδου τάσης με την προσαρμογή της συχνότητας εναλλαγής και της ποσοστώσεως.
Χαρακτηριστικά: Παρέχει σταθερή εξόδου τάση, κατάλληλος για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ποιότητα τάσης. Το εξόδου ροή εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του φορτίου και μπορεί να εμφανίζει σημαντικές κυμαίνονται.
Εφαρμογή: Οικιακοί ενεργοποιητές, συστήματα UPS, ηλεκτρικά οχήματα, κλπ.
4. Ενεργοποιητής Πηγής Ροής (CSI)
Αρχή: Ο ενεργοποιητής πηγής ροής (CSI) συνδέεται με μια σταθερή πηγή ορθογώνιας ροής στην είσοδό του και χρησιμοποιεί συστήματα εναλλαγής για τον έλεγχο της εξόδου AC ροής. Ο CSI ρυθμίζει την ροή και τη συχνότητα της εξόδου ροής με την προσαρμογή της συχνότητας εναλλαγής και της ποσοστώσεως.
Χαρακτηριστικά: Παρέχει σταθερή εξόδου ροή, κατάλληλος για εφαρμογές που απαιτούν ακριβή έλεγχο ροής. Η εξόδου τάση εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του φορτίου και μπορεί να εμφανίζει σημαντικές κυμαίνονται.
Εφαρμογή: Βιομηχανικοί κινητήρες, θερμοκρίνηση επαγωγής, κλπ.
5. Ενεργοποιητής Πλάτους Παλμού (PWM Inverter)
Αρχή: Ο ενεργοποιητής PWM ελέγχει την τάση και τη συχνότητα της εξόδου ροής με την προσαρμογή του χρόνου συνειρμού (δηλαδή, το πλάτος παλμού) των συστημάτων εναλλαγής. Η τεχνολογία PWM μπορεί να παράγει μια κύματος εξόδου που παρεμφανίζει ένα ημιτονοειδές, μειώνοντας την αρμονική παρείρηση και βελτιώνοντας την ποιότητα της ενέργειας.
Χαρακτηριστικά: Υψηλή ποιότητα κύματος εξόδου, υψηλή απόδοση, κατάλληλος για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ποιότητα ενέργειας. Οι ενεργοποιητές PWM μπορούν να επιτευχθούν διαφορετικές συχνότητες AC με την παραλλαγή της συχνότητας εναλλαγής.
Εφαρμογή: Οικιακοί ενεργοποιητές, βιομηχανικοί κινητήρες, συστήματα UPS, φωτοβολταϊκοί ενεργοποιητές, κλπ.
6. Πολυεπίπεδος Ενεργοποιητής
Αρχή: Ο πολυεπίπεδος ενεργοποιητής παράγει μια πολυεπίπεδη κύματος εξόδου τάσης με την ενσωμάτωση πολλαπλών DC πηγών ή πολλαπλών συστημάτων εναλλαγής. Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς διπλού επιπέδου ενεργοποιητές, οι πολυεπίπεδοι ενεργοποιητές παράγουν μια κύματος εξόδου που είναι πολύ πιο παρόμοια με ένα ημιτονοειδές, με χαμηλότερο περιεχόμενο αρμονικών και μειωμένες απώλειες εναλλαγής.
Χαρακτηριστικά: Υψηλή ποιότητα κύματος εξόδου, κατάλληλος για εφαρμογές υψηλής ισχύος και υψηλής τάσης. Οι πολυεπίπεδοι ενεργοποιητές μπορούν να μειώσουν την ανάγκη για φίλτρα, μειώνοντας την πολυπλοκότητα και το κόστος του συστήματος.
Εφαρμογή: Μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής τάσης (HVDC), μεγάλοι βιομηχανικοί κινητήρες, παραγωγή ανεμογεννήτριας ενέργειας, κλπ.
7. Απομονωμένος Ενεργοποιητής
Αρχή: Ο απομονωμένος ενεργοποιητής περιλαμβάνει έναν μετατροπέα μεταξύ της DC πλευράς και της AC πλευράς, παρέχοντας ηλεκτρική απομόνωση. Αυτός ο σχεδιασμός προλαμβάνει την επίδραση σφαλμάτων στην DC πλευρά στην AC πλευρά και ενισχύει την ασφάλεια του συστήματος.
Χαρακτηριστικά: Αξιοσημείωτη ηλεκτρική απομόνωση, κατάλληλος για εφαρμογές που απαιτούν ασφαλή απομόνωση. Οι απομονωμένοι ενεργοποιητές μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν μετατροπείς για την αύξηση ή τη μείωση της τάσης, προσαρμοζόμενοι σε διάφορες απαιτήσεις φορτίου.
Εφαρμογή: Ιατρικός εξοπλισμός, βιομηχανικά συστήματα ελέγχου, συστήματα διανεμημένης παραγωγής, κλπ.
8. Μη Απομονωμένος Ενεργοποιητής
Αρχή: Ο μη απομονωμένος ενεργοποιητής δεν διαθέτει ενσωματωμένο μετατροπέα και η DC πλευρά είναι άμεσα συνδεδεμένη με την AC πλευρά. Αυτός ο σχεδιασμός απλοποιεί τη δομή του κύκλου, μειώνοντας το κόστος και το μέγεθος, αλλά δεν παρέχει ηλεκτρική απομόνωση, η οποία μπορεί να επηρεάσει την ασφάλεια του συστήματος.
Χαρακτηριστικά: Απλή δομή, χαμηλό κόστος, υψηλή απόδοση, ακατάλληλος για εφαρμογές που απαιτούν ηλεκτρική απομόνωση.
Εφαρμογή: Οικιακά συστήματα ηλιακής ενέργειας, μικρά UPS, κλπ.
9. Διεύθυνσης Ενεργοποιητής
Αρχή: Ο διεύθυνσης ενεργοποιητής μπορεί να μετατρέπει την ορθογώνια ροή (DC) σε εναλλασσόμενη ροή (AC) και επίσης μπορεί να μετατρέπει την εναλλασσόμενη ροή (AC) πίσω σε ορθογώνια ροή (DC). Αυτό επιτρέπει τη διεύθυνσης ροή ενέργειας, επιτρέποντας στον ενεργοποιητή να αποδίδει ενέργεια από ένα σύστημα αποθήκευσης (π.χ. μπαταρία) και να προσθέτει περιττή ενέργεια στο δίκτυο ή να φορτίζει το σύστημα αποθήκευσης.
Χαρακτηριστικά: Υποστηρίζει διεύθυνσης ροή ενέργειας, κατάλληλος για συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων, κλπ.
Εφαρμογή: Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων, μικρά δίκτυα, κλπ.
10. Ενεργοποιητής Συνδεδεμένος στο Δίκτυο
Αρχή: Ο ενεργοποιητής συνδεδεμένος στο δίκτυο μετατρέπει την ορθογώνια ροή (π.χ. από φωτοβολταϊκά πάνελ) σε εναλλασσόμενη ροή (AC) που είναι συγχρονισμένη με το δίκτυο και την προσθέτει στο δίκτυο. Οι ενεργοποιητές συνδεδεμένοι στο δίκτυο πρέπει να διαθέτουν δυνατότητες συγχρονισμού για να εξασφαλίσουν ότι η εξόδου AC τάση, συχνότητα και φάση ταιριάζουν με αυτές του δικτύου.
Χαρακτηριστικά: Μπορεί να πουλήσει περιττή ενέργεια στο δίκτυο, επιτρέποντας αποτελεσματική χρήση ενέργειας. Οι ενεργοποιητές συνδεδεμένοι στο δίκτυο συνήθως περιλαμβάνουν προστασία από νησιωτική λειτουργία για να προλάβουν τη λειτουργία κατά τη διάρκεια σφαλμάτων του δικτύου.
Εφαρ
