Apakah prinsip asas pembalik arus dengan jenisnya
Prinsip Asas dan Jenis Inverter
Inverter adalah peranti elektronik kuasa yang menukar arus terus (DC) kepada arus ulang-alik (AC). Ia digunakan secara meluas dalam sistem tenaga boleh diperbaharui, bekalan kuasa tidak terputus (UPS), kenderaan elektrik, dan aplikasi lain. Bergantung pada aplikasi spesifik dan keperluan teknikal, inverter boleh beroperasi berdasarkan prinsip yang berbeza dan datang dalam pelbagai jenis. Berikut adalah beberapa jenis inverter yang biasa dan prinsip kerja mereka:
1. Inverter Fasa Tunggal
Prinsip: Inverter fasa tunggal menukar kuasa DC kepada kuasa AC fasa tunggal. Ia biasanya digunakan untuk elektrik rumah atau peralatan kecil. Gelombang output inverter fasa tunggal boleh berbentuk gelombang segiempat, gelombang sinus dimodifikasi, atau gelombang sinus tulen.
Inverter Gelombang Segiempat: Gelombang output adalah gelombang segiempat mudah, sesuai untuk beban asas tetapi menghasilkan gangguan harmonik yang signifikan, menjadikannya tidak sesuai untuk peranti sensitif.
Inverter Gelombang Sinus Dimodifikasi: Gelombang output adalah antara gelombang segiempat dan gelombang sinus, dengan kandungan harmonik yang lebih rendah, sesuai untuk kebanyakan peralatan rumah tangga.
Inverter Gelombang Sinus Tulen: Gelombang output sangat mirip dengan gelombang sinus ideal, dengan kandungan harmonik minimal, sesuai untuk peranti yang memerlukan kuasa berkualiti tinggi, seperti komputer dan peralatan perubatan.
Aplikasi: Sistem solar rumah, unit UPS kecil, sumber kuasa mudah alih, dll.
2. Inverter Tiga Fasa
Prinsip: Inverter tiga fasa menukar kuasa DC kepada kuasa AC tiga fasa. Ia biasanya digunakan dalam pemandu motor industri, sistem fotovoltaik (PV) besar, dan penjanaan tenaga angin. Gelombang output inverter tiga fasa juga adalah gelombang sinus, menyediakan kuasa yang lebih stabil untuk peranti berkuasa tinggi.
Aplikasi: Pemandu motor industri, ladang kuasa PV besar, penjanaan tenaga angin, sistem pemandu kenderaan elektrik, dll.
3. Inverter Sumber Voltan (VSI)
Prinsip: Inverter sumber voltan (VSI) disambungkan ke sumber voltan DC tetap (seperti bateri atau rektifer) di inputnya dan menggunakan peranti pemintasan (seperti IGBT atau MOSFET) untuk mengawal voltan AC output. VSI mengatur amplitud dan frekuensi voltan output dengan menyesuaikan frekuensi pemintasan dan kitaran beban.
Ciri-ciri: Menyediakan voltan output yang stabil, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kualiti voltan tinggi. Arus output bergantung pada ciri-ciri beban dan mungkin mengalami fluktuasi yang signifikan.
Aplikasi: Inverter rumah, sistem UPS, kenderaan elektrik, dll.
4. Inverter Sumber Arus (CSI)
Prinsip: Inverter sumber arus (CSI) disambungkan ke sumber arus DC tetap di inputnya dan mengawal arus AC output menggunakan peranti pemintasan. CSI mengatur amplitud dan frekuensi arus output dengan menyesuaikan frekuensi pemintasan dan kitaran beban.
Ciri-ciri: Menyediakan arus output yang stabil, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kawalan arus tepat. Voltan output bergantung pada ciri-ciri beban dan mungkin mengalami fluktuasi yang signifikan.
Aplikasi: Pemandu motor industri, pemanasan induksi, dll.
5. Inverter Modulasi Lebar Pulsa (PWM Inverter)
Prinsip: Inverter PWM mengawal amplitud dan frekuensi voltan output dengan menyesuaikan masa konduksi (i.e., lebar pulsa) peranti pemintasan. Teknologi PWM boleh menghasilkan gelombang output yang sangat mirip dengan gelombang sinus, mengurangkan distorsi harmonik dan meningkatkan kualiti kuasa.
Ciri-ciri: Gelombang output berkualiti tinggi, efisiensi tinggi, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kualiti kuasa tinggi. Inverter PWM boleh mencapai frekuensi AC yang berbeza dengan mengubah frekuensi pemintasan.
Aplikasi: Inverter rumah, pemandu motor industri, sistem UPS, inverter PV, dll.
6. Inverter Bertingkat
Prinsip: Inverter bertingkat menghasilkan gelombang voltan output bertingkat dengan menggabungkan pelbagai sumber DC atau pelbagai peranti pemintasan. Berbanding dengan inverter dua tingkat tradisional, inverter bertingkat menghasilkan gelombang output yang jauh lebih dekat dengan gelombang sinus, dengan kandungan harmonik yang lebih rendah dan pengurangan kerugian pemintasan.
Ciri-ciri: Gelombang output berkualiti sangat tinggi, sesuai untuk aplikasi berkuasa tinggi dan voltan tinggi. Inverter bertingkat boleh mengurangkan keperluan untuk penapis, mengurangkan kompleksiti dan kos sistem.
Aplikasi: Penghantaran arus terus voltan tinggi (HVDC), pemandu motor industri besar, penjanaan tenaga angin, dll.
7. Inverter Terasing
Prinsip: Inverter terasing termasuk transformer antara bahagian DC dan AC, memberikan isolasi elektrik. Reka bentuk ini mencegah kesalahan pada bahagian DC daripada mempengaruhi bahagian AC dan meningkatkan keselamatan sistem.
Ciri-ciri: Isolasi elektrik yang luar biasa, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan isolasi selamat. Inverter terasing juga boleh menggunakan transformer untuk menaikkan atau menurunkan voltan, menyesuaikan dengan keperluan beban yang berbeza.
Aplikasi: Perkakasan perubatan, sistem kawalan industri, sistem penjanaan tersebar, dll.
8. Inverter Bukan Terasing
Prinsip: Inverter bukan terasing tidak mempunyai transformer bina-dalam, dan bahagian DC disambungkan langsung ke bahagian AC. Reka bentuk ini memudahkan struktur litar, mengurangkan kos dan saiz, tetapi tiada isolasi elektrik, yang mungkin mempengaruhi keselamatan sistem.
Ciri-ciri: Struktur mudah, kos rendah, efisiensi tinggi, tidak sesuai untuk aplikasi yang memerlukan isolasi elektrik.
Aplikasi: Sistem solar rumah, unit UPS kecil, dll.
9. Inverter Dua Arah
Prinsip: Inverter dua arah boleh menukar DC ke AC dan juga menukar AC kembali ke DC. Ini membolehkan aliran tenaga dua arah, membolehkan inverter untuk mengeluarkan tenaga dari sistem penyimpanan (seperti bateri) dan mengembalikan tenaga berlebihan ke grid atau mengisi semula sistem penyimpanan.
Ciri-ciri: Sokong aliran tenaga dua arah, sesuai untuk sistem penyimpanan tenaga, stesen pengisian kenderaan elektrik, dll.
Aplikasi: Sistem penyimpanan tenaga, pengisian kenderaan elektrik, mikrogrid, dll.
10. Inverter Bersambung Grid
Prinsip: Inverter bersambung grid menukar kuasa DC (misalnya, dari panel suria) menjadi kuasa AC yang disinkronkan dengan grid dan dikirim ke grid. Inverter bersambung grid mesti mempunyai kemampuan pensinkronan untuk memastikan AC output sepadan dengan voltan, frekuensi, dan fasa grid.
Ciri-ciri: Boleh menjual tenaga berlebihan kembali ke grid, membolehkan penggunaan tenaga yang efisien. Inverter bersambung grid biasanya termasuk perlindungan anti-pulau untuk mencegah operasi semasa gangguan grid.
Aplikasi: Sistem PV bersambung grid, penjanaan tenaga angin, dll.
11. Inverter Lepas Grid
Prinsip: Inverter lepas grid beroperasi secara bebas daripada grid dan biasanya digunakan dengan sistem penyimpanan (seperti bateri). Ia menukar kuasa DC menjadi kuasa AC untuk beban tempatan. Inverter lepas grid tidak perlu disinkronkan dengan grid tetapi mesti menyediakan voltan dan frekuensi yang stabil untuk memastikan output AC berkualiti tinggi.
Ciri-ciri: Operasi bebas, sesuai untuk kawasan terpencil atau lokasi tanpa akses grid. Inverter lepas grid sering termasuk sistem pengurusan bateri untuk memastikan operasi yang betul bagi sistem penyimpanan.
Aplikasi: Bekalan kuasa di kawasan terpencil, kuasa kecemasan, sistem penjanaan kuasa bebas, dll.
Kesimpulan
Inverter beroperasi berdasarkan pelbagai prinsip dan datang dalam pelbagai jenis bergantung pada aplikasi spesifik dan keperluan teknikal. Inverter fasa tunggal dan tiga fasa sesuai untuk jenis beban yang berbeza; inverter sumber voltan dan sumber arus berbeza berdasarkan ciri-ciri output mereka; teknologi PWM dan bertingkat meningkatkan kualiti gelombang output; inverter terasing dan bukan terasing menawarkan tahap keselamatan yang berbeza; inverter dua arah menyokong aliran tenaga dua arah; inverter bersambung grid dan lepas grid direka untuk operasi bersambung grid dan bebas, masing-masing.
