Што е основниот принцип на инвертер со видови?

Основни принципи и типови на инвертори

Инвертор е електронски апарат кој го претвара директниот ток (DC) во алтернативен ток (AC). Широко се користи во системи за обновливи извори на енергија, непрекинати системи за доставување на енергија (UPS), електрични возила и други применби. В зависност од специфичната применба и техничките барања, инверторите можат да работат според различни принципи и доаѓаат во различни видови. Понизе се некои често сретнувани типови на инвертори и нивните работни принципи:

1. Еднофазен инвертор

• Принцип: Еднофазен инвертор го претвара DC-токот во еднофазен AC-ток. Обично се користи за домашна електрична енергија или мали опреми. Излезната формација на еднофазен инвертор може да биде квадратна волна, модифицирана синусоидална волна или чиста синусоидална волна.

• Квадратен инвертор: Излезната формација е проста квадратна волна, прифатлива за основни оптоварувања, но генерира значајна хармоничка интерференција, што го прави неприфатлив за осетливи уреди.

• Модифициран синусоиден инвертор: Излезната формација е помеѓу квадратна и синусоидална волна, со пониско содржание на хармонии, прифатлива за повеќето домашни апарати.

• Чист синусоиден инвертор: Излезната формација многу приближно ја прифаќа идеалната синусоидална волна, со минимално содржание на хармонии, прифатлива за уреди кои бараат висококвалитетна енергија, како компјутери и медицинска опрема.

• Примена: Домашни солнечни системи, мали UPS јединици, портативни извори на енергија, итн.

2. Трофазен инвертор

• Принцип: Трофазен инвертор го претвара DC-токот во трофазен AC-ток. Често се користи во индустриски моторски драйвери, големи фотovoltaчни (PV) системи и производство на ветерен енергија. Излезната формација на трофазен инвертор исто така е синусоидална волна, што овозможува подобро стабилна енергија за високомощни уреди.

• Примена: Индустриски моторски драйвери, големи PV електростанции, производство на ветерен енергија, драйверски системи за електрични возила, итн.

3. Инвертор со напонски извор (VSI)

• Принцип: Инвертор со напонски извор (VSI) се поврзува со фиксниот DC-извор на напон (како батерија или правоуглач) на својот вход и користи превклучувачки уреди (како IGBTs или MOSFETs) за контрола на излезната AC-напона. VSI регулира амплитудата и фреквенцијата на излезната напона со промена на фреквенцијата на превклучување и долгината на импулсот.

• Характеристики: Овозможува стабилна излезната напона, прифатлива за применби кои бараат висококвалитетна напона. Излезната стрuja зависи од карактеристиките на оптоварувањето и може да има значајни флуктуации.

• Примена: Домашни инвертори, UPS системи, електрични возила, итн.

4. Инвертор со извор на стрuja (CSI)

• Принцип: Инвертор со извор на стрuja (CSI) се поврзува со фиксниот DC-извор на стрuja на својот вход и контролира излезната AC-стрuja со помош на превклучувачки уреди. CSI регулира амплитудата и фреквенцијата на излезната стрuja со промена на фреквенцијата на превклучување и долгината на импулсот.

• Характеристики: Овозможува стабилна излезната стрuja, прифатлива за применби кои бараат прецизна контрола на стрujата. Излезната напона зависи од карактеристиките на оптоварувањето и може да има значајни флуктуации.

• Примена: Индустриски моторски драйвери, индуктивно загревање, итн.

5. Инвертор со широчина на импулсот (PWM инвертор)

• Принцип: PWM инвертор контролира амплитудата и фреквенцијата на излезната напона со промена на времето на проводливост (т.е. широчина на импулсот) на превклучувачките уреди. PWM технологијата може да произведе излезната формација која многу приближно ја прифаќа синусоидалната волна, намалувајќи хармоничката дисторзија и подобрувајќи квалитетот на енергијата.

• Характеристики: Висококвалитетна излезната формација, висока ефикасност, прифатлива за применби кои бараат висококвалитетна енергија. PWM инверторите можат да постигнат различни AC-фреквенции со варирање на фреквенцијата на превклучување.

• Примена: Домашни инвертори, индустриски моторски драйвери, UPS системи, PV инвертори, итн.

6. Многонивесен инвертор

• Принцип: Многонивесен инвертор генерира многонивесна излезната напона формација со комбинирање на повеќе DC извори или повеќе превклучувачки уреди. Споредено со традиционалните двонивесни инвертори, многонивесните инвертори произведуваат излезната формација која е многу приближна на синусоидалната волна, со пониско содржание на хармонии и намалени губитоци од превклучување.

• Характеристики: Екстремно висококвалитетна излезната формација, прифатлива за високомощни и високонапонски применби. Многонивесните инвертори можат да намалат потребата за филтри, намалувајќи комплексноста и цената на системот.

• Примена: Пренос на високонапонски DC, големи индустриски моторски драйвери, производство на ветерен енергија, итн.

7. Изолиран инвертор

• Принцип: Изолиран инвертор вклучува трансформатор помеѓу DC страната и AC страната, што овозможува електрична изолација. Овој дизајн го предотврашува дефектите на DC страната да влијаат на AC страната и го подобрува безбедноста на системот.

• Характеристики: Отлична електрична изолација, прифатлива за применби кои бараат безбедна изолација. Изолираните инвертори исто така можат да користат трансформатори за зголемување или намалување на напонот, прилагодувајќи го на различни потреби на оптоварувањето.

• Примена: Медицинска опрема, индустриски контролни системи, распределени системи за производство на енергија, итн.

8. Неизолиран инвертор

• Принцип: Неизолиран инвертор нема вграден трансформатор, а DC страната е директно поврзана со AC страната. Овој дизајн ја поедноставува структурата на колата, намалувајќи ја цената и големината, но нема електрична изолација, што може да влијае на безбедноста на системот.

• Характеристики: Проста структура, ниска цена, висока ефикасност, не прифатлива за применби кои бараат електрична изолација.

• Примена: Домашни солнечни системи, мали UPS јединици, итн.

9. Бидирекционален инвертор

• Принцип: Бидирекционален инвертор може да конвертира DC во AC и исто така може да конвертира AC обратно во DC. Ова овозможува бидирекционален поток на енергија, што го овозможува инверторот да исклучува енергија од систем за складирање (како батерија) и да го враќа надворешната енергија обратно во мрежата или да зареди системот за складирање.

• Характеристики: Подршка на бидирекционален поток на енергија, прифатлива за системи за складирање на енергија, станции за полнежување на електрични возила, итн.

• Примена: Системи за складирање на енергија, полнежување на електрични возила, микрограници, итн.

10. Инвертор поврзан со мрежата

• Принцип: Инвертор поврзан со мрежата конвертира DC-енергија (нпр. од солнечни панели) во AC-енергија која е синхронизирана со мрежата и ја враќа во мрежата. Инверторите поврзани со мрежата мора да имаат капацитет за синхронизација за да се осигура дека излезната AC се совпаѓа со напонот, фреквенцијата и фазата на мрежата.

• Характеристики: Може да продаде надворешна енергија обратно во мрежата, овозможувајќи ефикасна употреба на енергија. Инверторите поврзани со мрежата обично вклучуваат заштита против островчење за да се предотврати работата во случај на дефекти на мрежата.

• Примена: Системи поврзани со мрежата PV, производство на ветерен енергија, итн.

11. Инвертор извон мрежата

• Принцип: Инвертор извон мрежата работи независно од мрежата и обично се користи со систем за складирање (како батерија). Конвертира DC-енергија во AC-енергија за локални оптоварувања. Инверторите извон мрежата не треба да се синхронизираат со мрежата, но мора да даваат стабилен напон и фреквенција за да се осигура висококвалитетна AC-енергија.

• Характеристики: Независна работа, прифатлива за отдалечени области или локации без пристап до мрежата. Инверторите извон мрежата често вклучуваат системи за управување со батерија за да се осигура правилна работа на системот за складирање.

• Примена: Снабдување со енергија во отдалечени области, хитна енергија, независни системи за производство на енергија, итн.

Сумирање

Инверторите работат според различни принципи и доаѓаат во различни видови во зависност од специфичната применба и техничките барања. Еднофазните и трофазните инвертори се прифатливи за различни типови на оптоварувања; инверторите со напонски и стрujни извори се разликуваат според нивните излезните карактеристики; PWM и многонивесните технологии го подобруваат квалитетот на излезната формација; изолираните и неизолираните инвертори овозможуваат различни нивоа на безбедност; бидирекционален инвертори поддржуваат бидирекционален поток на енергија; инверторите поврзани со мрежата и извон мрежата се дизајнирани за поврзување со мрежата и независна работа, соодветно.