Разница между инвертором с напряжением и инвертором с током

Инверторы напряжения (VSI) и инверторы тока (CSI) представляют собой две различные категории инверторов, оба из которых предназначены для преобразования постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). Несмотря на их общую цель, они демонстрируют значительные операционные различия и соответствуют различным требованиям применения.

Электротехника сосредоточена на изучении и внедрении различных преобразователей мощности — устройств или электронных схем, которые преобразуют одну форму электрической энергии в другую, подходящую для конкретной нагрузки. Эти преобразователи классифицируются на несколько типов, включая AC-в-AC, AC-в-DC, DC-в-AC и DC-в-DC, каждый из которых предназначен для различных потребностей в преобразовании энергии.

Инвертор — это специализированный преобразователь мощности, предназначенный для преобразования постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). Входное DC имеет стабильное, фиксированное напряжение, в то время как выходное AC может иметь свою амплитуду и частоту, настроенные в соответствии с конкретными требованиями. Эта универсальность делает инверторы незаменимыми для генерации резервного питания от аккумуляторов, обеспечения передачи высоковольтного постоянного тока (HVDC) и включения регулируемых по частоте приводов (VFDs), которые контролируют скорость двигателей, управляя выходной частотой.

Инвертор служит исключительно для преобразования электрической энергии из одной формы в другую, не генерируя энергию самостоятельно. Он обычно состоит из транзисторов, таких как MOSFETs или IGBTs, чтобы облегчить это преобразование.

Существует два основных типа инверторов: инверторы напряжения (VSIs) и инверторы тока (CSIs), каждый из которых имеет свои уникальные преимущества и ограничения.

Инвертор напряжения (VSI)

VSI спроектирован так, что его входное DC напряжение остается постоянным, несмотря на изменения нагрузки. Хотя входной ток изменяется в ответ на нагрузку, источник DC имеет незначительное внутреннее сопротивление. Это свойство делает VSIs подходящими для чисто резистивных или слабо индуктивных нагрузок, включая системы освещения, AC-двигатели и нагреватели.

Большой конденсатор подключен параллельно к входному источнику DC, чтобы поддерживать постоянное напряжение, обеспечивая минимальные колебания даже при адаптации входного DC тока к изменениям нагрузки. VSIs обычно используют MOSFETs или IGBTs, соединенные с обратными диодами (диодами свободного хода), которые необходимы для управления реактивной мощностью в индуктивных цепях.

Инвертор тока (CSI)

В CSI входной DC ток остается постоянным (называемый DC-связью), в то время как напряжение изменяется в зависимости от нагрузки. Источник DC имеет высокое внутреннее сопротивление, что делает CSIs идеальными для высокоиндуктивных нагрузок, таких как индукционные двигатели. По сравнению с VSIs, CSIs предлагают повышенную устойчивость к перегрузкам и коротким замыканиям, что является ключевым операционным преимуществом в надежных промышленных установках.

Большой дроссель подключен последовательно к источнику DC, чтобы создать постоянный источник тока, поскольку дроссель по своей природе сопротивляется изменениям тока. Этот дизайн обеспечивает, что в CSI входной ток остается стабильным, в то время как напряжение адаптируется к изменениям нагрузки.

CSIs обычно используют тиристоры в своей конфигурации и не требуют диодов свободного хода, что отличает их от VSIs как в компонентном дизайне, так и в операционных механизмах.

Основные различия между инверторами напряжения и инверторами тока

Таблица ниже показывает ключевые сравнения между VSIs и CSIs: