Διαφορά μεταξύ Εναλλακτικού Πηγής Τάσης και Εναλλακτικού Πηγής Ρεύματος

Οι αντιστροφείς πηγής τάσης (VSI) και οι αντιστροφείς πηγής ρεύματος (CSI) αντιπροσωπεύουν δύο διαφορετικές κατηγορίες αντιστροφέων, σχεδιασμένους για τη μετατροπή ευθυγράμμου ρεύματος (DC) σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Παρά τον κοινό τους στόχο, εμφανίζουν σημαντικές λειτουργικές διαφορές και καλύπτουν διαφορετικές απαιτήσεις εφαρμογών.

Η ηλεκτρονική ενέργεια εστιάζει στη μελέτη και την εφαρμογή διάφορων μετατροπέων ενέργειας - συσκευών ή ηλεκτρονικών κυκλωμάτων που μετατρέπουν μια μορφή ηλεκτρικής ενέργειας σε άλλη προσαρμοσμένη για μια συγκεκριμένη φορτία. Αυτοί οι μετατροπείς ταξινομούνται σε πολλούς τύπους, συμπεριλαμβανομένων των AC-AC, AC-DC, DC-AC και DC-DC, καθένας προσαρμοσμένος σε διαφορετικές ανάγκες μετατροπής ενέργειας.

Ένας αντιστρόφης είναι ένα εξειδικευμένο μετατροπέας ενέργειας σχεδιασμένος για να μετατρέπει ευθύγραμμο ρεύμα (DC) σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Το εισερχόμενο DC έχει σταθερή, σταθερή τάση, ενώ το εξερχόμενο AC μπορεί να έχει προσαρμοσμένη τάση και συχνότητα. Αυτή η πολυλειτουργικότητα καθιστά τους αντιστροφείς αναπόσπαστους για την παραγωγή εφεδρικής ενέργειας από μπαταρίες, την ενίσχυση της μεταφοράς ευθυγράμμου ρεύματος υψηλής τάσης (HVDC) και την ενεργοποίηση μεταβαλλόμενων μηχανών ταχύτητας (VFDs) που ρυθμίζουν την ταχύτητα των μοτέρων μέσω του έλεγχου της συχνότητας εξόδου.

Ένας αντιστρόφης λειτουργεί μόνο για τη μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας από μια μορφή σε άλλη, χωρίς να παράγει ξεχωριστά ενέργεια. Συνήθως αποτελείται από τρανζίστορες όπως MOSFETs ή IGBTs για να επιτρέψει αυτή τη μετατροπή.

Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι αντιστροφέων: αντιστροφείς πηγής τάσης (VSIs) και αντιστροφείς πηγής ρεύματος (CSIs), καθένας με διαφορετικά πλεονεκτήματα και περιορισμούς.

Αντιστρόφης πηγής τάσης (VSI)

Ένας VSI σχεδιάζεται ώστε η εισερχόμενη DC τάση να παραμένει σταθερή, ανεξάρτητα από τις αλλαγές φορτίου. Ενώ το εισερχόμενο ρεύμα παραμετροποιείται σε απάντηση στο φορτίο, η DC πηγή εμφανίζει αμελητέα εσωτερική αντίσταση. Αυτή η ιδιότητα καθιστά τους VSIs κατάλληλους για καθαρά ομικτικά ή ελαφρά ενδυναμικά φορτία, συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων φωτισμού, των AC μοτέρων και των θερμαντικών.

Ένα μεγάλο υπολειτούριο είναι συνδεδεμένο παράλληλα με την εισερχόμενη DC πηγή για να διατηρεί σταθερή τάση, διασφαλίζοντας ελάχιστη παραμετροποίηση ακόμη και καθώς το εισερχόμενο DC ρεύμα προσαρμόζεται στις αλλαγές φορτίου. Οι VSIs συνήθως χρησιμοποιούν MOSFETs ή IGBTs σε συνδυασμό με διόδους ανατροφοδότησης (freewheeling diodes), οι οποίες είναι απαραίτητες για τη διαχείριση της ροής αντίδρασης σε ενδυναμικά κυκλώματα.

Αντιστρόφης πηγής ρεύματος (CSI)

Σε έναν CSI, το εισερχόμενο DC ρεύμα παραμένει σταθερό (επίσης γνωστό ως DC-link ρεύμα), ενώ η τάση παραμετροποιείται με τις αλλαγές φορτίου. Η DC πηγή εμφανίζει υψηλή εσωτερική αντίσταση, κάνοντας τους CSIs ιδανικούς για υψηλά ενδυναμικά φορτία όπως τα ενδυναμικά μοτέρ. Σε σύγκριση με τους VSIs, οι CSIs παρέχουν μεγαλύτερη αντοχή σε υπερφόρτωση και σύνδεση σε κατάληξη, ένα βασικό λειτουργικό πλεονέκτημα σε αντοχής βιομηχανικά σετ.

Ένα μεγάλο ενδυναμικό είναι συνδεδεμένο σε σειρά με την DC πηγή για να δημιουργήσει μια σταθερή πηγή ρεύματος, καθώς το ενδυναμικό αντιστέκεται φυσικά στις αλλαγές της ροής ρεύματος. Αυτός ο σχεδιασμός εξασφαλίζει ότι σε έναν CSI, το εισερχόμενο ρεύμα παραμένει σταθερό ενώ η τάση προσαρμόζεται στις αλλαγές φορτίου.

Οι CSIs συνήθως χρησιμοποιούν thyristors στην διάταξή τους και δεν απαιτούν διόδους ανατροφοδότησης, διαφέροντας από τους VSIs σε σχεδιασμό συστατικών και λειτουργικής μηχανικής.

Κύριες Διαφορές Μεταξύ Αντιστροφέων Πηγής Τάσης και Ρεύματος

Ο πίνακας παρακάτω παρουσιάζει τις βασικές συγκρίσεις μεταξύ VSIs και CSIs: