Инвертордың негізгі принципі және түрлері не?
Негізгі принциптер және инверторлардың түрлері
Инвертор - бұл жеке ағын (DC) энергиясын алмастырылған ағын (AC) энергиясына айналдыратын электр техникалық прибор. Ол жаңартылатын энергиялық жүйелерде, ақырысыз энергия қамтамасыз ететін системаларда (UPS), электр автомобильдерде және басқа да өнімдерде кеңінен қолданылады. Конкретті қолдану және техникалық талаптарға байланысты инверторлар әртүрлі принциптерге негізделген және артық түрлерде болуы мүмкін. Төмендегілерде инверторлардың бірнеше түрлері және олардың қызмет ететін принциптері көрсетілген:
1. Бір фазалы инвертор
Принцип: Бір фазалы инвертор DC энергиясын бір фазалы AC энергиясына айналдыратын. Ол көбінесе үйдегі электр энергиясы немесе кішкентай құпиялар үшін қолданылады. Бір фазалы инвертордың шығыс сигналы квадраттық, модифицированный синусоидалық немесе таза синусоидалық болуы мүмкін.
Квадраттық инвертор: Шығыс сигналы қарапайым квадраттық, базалық жүктілер үшін ыңғайлы, бірақ әлсіз құрылғыларға үйкелмейтін нақты гармоникалық ауытқуларды жаратады.
Модифицированный синусоидалық инвертор: Шығыс сигналы квадраттық және синусоидалық арасында, төмен гармоникалық мазмұн, көптеген үйдегі құралдар үшін ыңғайлы.
Таза синусоидалық инвертор: Шығыс сигналы идеалды синусоидага жақын, минималды гармоникалық мазмұн, компьютерлер, медициналық құралдар сияқты жоғары сапатты энергия қажет ететін құралдар үшін ыңғайлы.
Қолдану: Үйдегі күн энергиясы жүйелері, кішкентай UPS модулдері, қозғалышқа ыңғайлау құрылғылары, т.б.
2. Үш фазалы инвертор
Принцип: Үш фазалы инвертор DC энергиясын үш фазалы AC энергиясына айналдыратын. Ол индустриялық электрдік моторлар, ірі фотоэлектрстанциялар, және жерден жою үшін кеңінен қолданылады. Үш фазалы инвертордың шығыс сигналы да синусоидалық, жоғары энергиялық құралдар үшін денсаулықтырақ энергия береді.
Қолдану: Индустриялық электрдік моторлар, ірі PV станциялар, жерден жою, электр автомобилдерінің қозғалыс жүйелері, т.б.
3. Вольтжық бастау инверторы (VSI)
Принцип: Вольтжық бастау инверторы (VSI) входында тұрақты DC вольтжық бастау (мысалы, батарея немесе диодтаушы) мен коммутациялық құрылғылар (IGBT немесе MOSFET) қолданылған. VSI шығыс AC вольтжық бастау амплитудасын және частотасын коммутациялық такт пен дежурттың өзгертуі арқылы регулидейді.
Особенности: Стабильды шығыс вольтжық бастау, жоғары вольтжық бастау сапаты қажет болған өнімдер үшін ыңғайлы. Шығыс ағыны жүктің параметрлеріне байланысты өзгеріп, әлсіздіктерге ие болуы мүмкін.
Қолдану: Үйдегі инверторлар, UPS системалары, электр автомобилдері, т.б.
4. Ағын бастау инверторы (CSI)
Принцип: Ағын бастау инверторы (CSI) входында тұрақты DC ағын бастау мен коммутациялық құрылғылар қолданылған. CSI шығыс AC ағын амплитудасын және частотасын коммутациялық такт пен дежурттың өзгертуі арқылы регулидейді.
Особенности: Стабильды шығыс ағын, тәуелсіз ағын басқару қажет болған өнімдер үшін ыңғайлы. Шығыс вольтжық бастау жүктің параметрлеріне байланысты өзгеріп, әлсіздіктерге ие болуы мүмкін.
Қолдану: Индустриялық электрдік моторлар, индуктивті қызыту, т.б.
5. Импульс жиынтама модуляция инверторы (PWM инверторы)
Принцип: PWM инверторы коммутациялық құрылғылардың проводимдік уақытын (импульс жиынтамасы) өзгерту арқылы шығыс вольтжық бастау амплитудасын және частотасын басқарады. PWM технологиясы гармоникалық деформацияларды азайтатын және энергия сапатын жақсартатын синусоидалық сигналға жақын шығыс сигналды қалыптастырады.
Особенности: Жоғары сапатты шығыс сигнал, жоғары үнділік, жоғары энергия сапаты қажет болған өнімдер үшін ыңғайлы. PWM инверторлар коммутациялық тактты өзгерту арқылы әртүрлі AC частоталарын жасай алады.
Қолдану: Үйдегі инверторлар, индустриялық электрдік моторлар, UPS системалары, PV инверторлар, т.б.
6. Көптемірлі инвертор
Принцип: Көптемірлі инвертор бірнеше DC бастауларын немесе бірнеше коммутациялық құрылғыларды біріктіру арқылы көптемірлі шығыс вольтжық бастау сигналын қалыптастырады. Ескертілген екітемірлі инверторларға салыстырғанда, көптемірлі инверторлар синусоидалық сигналға жақын, төмен гармоникалық мазмұн және коммутациялық өтеулерді азайтатын шығыс сигналды қалыптастырады.
Особенности: Жоғары сапатты шығыс сигнал, жоғары энергия, жоғары вольтжық бастау өнімдері үшін ыңғайлы. Көптемірлі инверторлар фильтрлердің қажеттілігін азайтатын, системаның қызығушылығын және құнын төмендетеді.
Қолдану: Жоғары вольтжық бастау DC передачасы, ірі индустриялық электрдік моторлар, жерден жою, т.б.
7. Изолированный инвертор
Принцип: Изолированный инвертор DC және AC жағдайлары арасында трансформатор қолданылады, электр изоляциясын қамтамасыз етеді. Бұл дизайн DC жағдайдың қателерін AC жағдайдың қателеріне әсер етуінен сақтайды және системаның қауіпсіздігін жақсартады.
Особенности: Жақсы электр изоляциясы, қауіпсіз изоляция қажет болған өнімдер үшін ыңғайлы. Изолированный инверторлар трансформаторларды қолданып, вольтжық бастауды арттыру немесе азайту арқылы әртүрлі жүктің талаптарына ыңғайлауы мүмкін.
Қолдану: Медициналық құралдар, индустриялық басқару системалары, таралған өнім құрылғылары, т.б.
8. Неизолированный инвертор
Принцип: Неизолированный инверторде тұрақты трансформатор жоқ, DC жағдайын AC жағдайына тікелей қосады. Бұл дизайн схеманың структурасын қысу, құнын және өлшемдерін азайтады, бірақ электр изоляциясы жоқ, бұл системаның қауіпсіздігіне әсер етеді.
Особенности: Қысқа структура, төмен құны, жоғары үнділік, электр изоляциясы қажет болған өнімдер үшін ыңғайсыз.
Қолдану: Үйдегі күн энергиясы жүйелері, кішкентай UPS модулдері, т.б.
9. Двунаправленный инвертор
Принцип: Двунаправленный инвертор DC-ні AC-ке, сондай-ақ AC-ні DC-ке айналдыратын. Бұл енергияның екі бағыттағы өткізілуін мүмкіндік береді, инвертордың энергиясын қойындардан (мысалы, батареядан) шығару және жетіспейтін энергияны түзілімге немесе қойындарды зарядтау үшін қолданылады.
Особенности: Двунаправленный энергия өткізілуі, энергия қойындары, электр автомобилдерінің зарядтау станциялары үшін ыңғайлы.
Қолдану: Энергия қойындары, электр автомобилдерінің зарядтауы, микротүзілімдер, т.б.
10. Түзілімге қосылған инвертор
Принцип: Түзілімге қосылған инвертор (мысалы, күн батареяларынан) DC энергиясын AC энергиясына айналдыратын, түзіліммен синхронизацияланған және түзілімге қосылады. Түзілімге қосылған инверторлар түзілімдегі вольтжық бастау, частота және фазаға сәйкес шығыс AC энергиясын қамтамасыз ету үшін синхронизация қабілеттері болуы керек.
Особенности: Түзілімге жетіспейтін энергияны сату, энергияны пайдалану үшін үздіксіз қызмет ету. Түзілімге қосылған инверторлар түзілімдегі қателерден қорғау үшін адам құралындағы қорғау қосылған.
Қолдану: Түзілімге қосылған PV системалары, жерден жою, т.б.
11. Түзілімден тәуелсіз инвертор
Принцип: Түзілімден тәуелсіз инвертор түзілімден тәуелсіз қызмет етеді және көбінесе қойындар системасы (мысалы, батарея)мен қолданылады. Ол DC энергиясын AC энергиясына айналдыратын, жергілікті жүкті қамтамасыз етеді. Түзілімден тәуелсіз инверторлар түзіліммен синхронизациялануы керек емес, бірақ жоғары сапатты AC энергия қамтамасыз ету үшін стабильді вольтжық бастау және частота қажет.
Особенности: Тәуелсіз қызмет ету, алыс аймақтарда немесе түзілімге қосылған жоғалатын жерлерде ыңғайлы. Түзілімден тәуелсіз инверторлар қойындар системасының тура қызмет етуі үшін аккумулятор менеджмент системасын қолданады.
Қолдану: Алыс аймақтарда энергия қамтамасыз ету, ақырысыз энергия, тәуелсіз энергия өнім құрылғылары, т.б.
Жалпылау
Инверторлар әртүрлі принциптерге негізделген және конкретті қолдану және техникалық талаптарға байланысты әртүрлі түрлерде болуы мүмкін. Бір фазалы және үш фазалы инверторлар әртүрлі жүктің түрлеріне ыңғайлы; вольтжық бастау және ағын бастау инверторлары шығыс параметрлеріне байланысты айырмашылықтары бар; PWM және көптемірлі технологиялар шығыс сигналдың сапатын жақсартады; изолированный және неизолированный инверторлар әртүрлі деңгейдегі қауіпсіздікті ұсынады; двунаправленный инверторлар екі бағыттағы энергия өткізілуін қамтамасыз етеді; түзілімге қосылған және түзілімден тәуелсіз инверторлар сәйкесінше түзілімге қосылған және тәуелсіз қызмет ету үшін қолданылады.
