Силовая электроника — типы инверторов

Инвертор относится к силовому электронному устройству, которое преобразует мощность в форме постоянного тока в форму переменного тока с требуемой частотой и выходным напряжением.

Инверторы делятся на две основные категории —

• Инвертор источника напряжения (VSI) — Инвертор источника напряжения имеет жесткое напряжение источника постоянного тока, то есть напряжение постоянного тока имеет ограниченный или нулевой импеданс на входных клеммах инвертора.

• Инвертор источника тока (CSI) — Инвертор источника тока питается переменным током от источника постоянного тока с высоким сопротивлением. Результирующие волны тока не подвержены влиянию нагрузки.

Инвертор источника напряжения (VSI) — Инвертор источника напряжения имеет жесткое напряжение источника постоянного тока, то есть напряжение постоянного тока имеет ограниченный или нулевой импеданс на входных клеммах инвертора.

Инвертор источника тока (CSI) — Инвертор источника тока питается переменным током от источника постоянного тока с высоким сопротивлением. Результирующие волны тока не подвержены влиянию нагрузки.

Однофазный инвертор

Существует два типа однофазных инверторов — инвертор с полным мостом и инвертор с полным мостом.

Полумостовой инвертор

Этот тип инвертора является основным строительным блоком полного мостового инвертора. Он содержит два переключателя, и каждый из его конденсаторов имеет выходное напряжение, равное $\ frac {V_ {dc}} {2}$. Кроме того, переключатели дополняют друг друга, то есть, если один включен, другой выключается.

Полный мостовой инвертор

Эта инверторная схема преобразует постоянный ток в переменный. Это достигается путем замыкания и размыкания переключателей в правильной последовательности. Он имеет четыре различных рабочих состояния, в зависимости от которых замкнуты переключатели.

Трехфазный инвертор

Трехфазный инвертор преобразует вход постоянного тока в выход трехфазного переменного тока. Его три плеча обычно задерживаются на угол 120 °, чтобы создать трехфазный источник переменного тока. Каждое из переключателей инвертора имеет коэффициент 50%, и переключение происходит после каждого T / 6 времени T (угловой интервал 60 °). Переключатели S1 и S4, переключатели S2 и S5 и переключатели S3 и S6 дополняют друг друга.

На рисунке ниже показана схема трехфазного инвертора. Это всего лишь три однофазных инвертора, подключенных к одному источнику постоянного тока. Напряжения полюсов в трехфазном инверторе равны напряжениям полюса в однофазном полумостовом инверторе.

Два приведенных выше типа инверторов имеют два режима проводимости — режим проводимости 180 ° и режим проводимости 120 ° .

Режим проводимости 180 °

В этом режиме проводимости каждое устройство находится в состоянии проводимости в течение 180 °, где оно включается с интервалами 60 °. Клеммы A, B и C являются выходными клеммами моста, которые подключены к трехфазному соединению треугольником или звездой нагрузки.

Работа сбалансированной подключенной звезды нагрузки описана на диаграмме ниже. Для периода 0 ° — 60 ° точки S1, S5 и S6 находятся в режиме проводимости. Клеммы A и C нагрузки подключены к источнику в его положительной точке. Терминал B подключен к источнику в его отрицательной точке. Кроме того, сопротивление R / 2 находится между нейтральным и положительным концом, тогда как сопротивление R находится между нейтральным и отрицательным полюсом.

Напряжения нагрузки даны следующим образом;

V _AN = V / 3,

V _BN = -2 В / 3,

V _CN = V / 3

Напряжения в сети даны следующим образом;

V _AB = V _AN — V _BN = V,

V _BC = V _BN — V _CN = -V,

V _CA = V _CN — V _AN = 0

Форма волны для режима проводимости 180 °

Режим проводимости 120 °

В этом режиме проводимости каждое электронное устройство находится в состоянии проводимости в течение 120 °. Он наиболее подходит для дельта-соединения в нагрузке, потому что он дает форму сигнала с шестью шагами по любой из его фаз. Следовательно, в любой момент времени только два устройства проводят, потому что каждое устройство проводит только при 120 °.

Клемма A на нагрузке подключена к положительному концу, а клемма B — к отрицательному концу источника. Терминал C на нагрузке находится в состоянии, называемом плавающим состоянием. Кроме того, фазные напряжения равны напряжениям нагрузки, как показано ниже.

Фазные напряжения = линейные напряжения

V _AB = V

V _BC = -V / 2

V _CA = -V / 2