|
Invertor haqida umumiy tushuncha
|
| bet | 1/2 | | Sana | 21.11.2023 | | Hajmi | 50,5 Kb. | | #102455 |
Bog'liq Invertor haqida umumiy tushuncha-hozir.org
Invertor haqida umumiy tushuncha
Invertor haqida umumiy tushuncha.
Invertor - u elektr motorining tezligini aniq nazorat qilish, shuningdek, uni boshqarish va xavfsizlikni ta'minlash imkonini beruvchi elektr qurilma.Quvvat inverteri (DC/AC quvvat konvertori) to'g'ridan-to'g'ri oqimni (DC) o'zgartiradigan elektr moslamasi bo'lib, u sozlanishi chiqish chastotasi bilan o'zgaruvchan tokga (AC) quvvatlanadi.Savdoda mavjud bo'lgan zamonaviy invertorlar bir qator vosita parametrlarini boshqaradigan ilg'or signal protsessorlari tomonidan boshqariladigan murakkab qurilmalardir. Ular IGBT tranzistorlari asosida qurilgan.
Chastotani o'zgartirgichlarni elektr ta'minoti bo'yicha ajratish ("invertorlar" - bu chastota konvertorlari, ya'ni AC / AC, savdoda noto'g'ri inverterlar deb ataladi; inverterning o'zi faqat shahar zanjiridan quvvatlanadi):230 fazali chiqish (3 x 3 V) bo'lgan bir fazali (1 V) chastotali konvertorlar - uch fazali asenkron motorlar (odatda 230 kVtgacha) uch fazali quvvat bo'lmaganda nominal parametrlarda ishlashga imkon beradi (ammo, ular simlar tizimini kam quvvatli motorlar uchun odatiy "yulduz" dan "uchburchak" ga o'zgartirishni talab qiladi)
Uch fazali (3V) chastotali konvertorlar ham uch fazali kirishga, ham chiqishga (400 x 3V) ega - ular uch fazali motorlarning eng past quvvatdan (3 kVt) o'nlab kilovattgacha va boshqalarni ishlashini ta'minlaydi.Invertorlardan foydalanish bizga energiyani tejash va motor xavfsizligidan tortib, juda ilg'or dvigatelni boshqarish imkoniyatlariga qadar bir qator afzalliklarni beradi.
Invertor turlari haqida ma’lumotlar
Invertorlar bir fazali (230V) va uch fazali (400V) bilan quvvatlanishi mumkin.Elektr ta'minoti usulidan qat'i nazar, bu skalar boshqariladigan invertorlar ((U / f algoritmi bilan) tezlikni aniq tartibga solish talab qilinmaydigan va "qattiq start" mavjud bo'lmagan oddiy ilovalarda qo'llaniladi) va vektor bilan boshqariladigan invertorlar bo'lishi mumkin. boshqariladiganlarga bo'linadi. sensorsiz va qayta aloqa.Sensorsiz boshqaruv bilan aylanish tezligi qo'shimcha sensordan foydalanmasdan elektr motorining matematik modeli asosida hisoblanadi.Teskari aloqaga ega konvertorlar bo'lsa, boshqaruv vosita miliga o'rnatilgan inkremental enkoder tomonidan o'lchangan haqiqiy tezlik qiymatini o'lchashga asoslangan.Vektorli boshqaruv inverteri 0,5 Gts quvvat manbai chastotasidan boshlab barcha tezlikni nazorat qilish diapazonida vosita momentini doimiy ushlab turishi mumkin. Bunday holda, haydovchi bir vaqtning o'zida faqat bitta dvigatelni boshqarishi mumkin. Bunday yuqori samaradorlikka erishish uchun o'rashning momentini va magnit oqimini alohida nazorat qiladi.Shuni ta'kidlash kerakki, vektor boshqaruviga ega har qanday haydovchi skalyar rejimda ishlashi mumkin va bu odatda standart boshqaruv rejimidir.Vektor rejimida ishlaydigan haydovchi vosita parametrlarini aniq kiritishni va avtomatik sozlashni talab qiladi. Natijada, inverter dvigatelning nomi plastinkasida ko'rsatilmagan qolgan elektr qiymatlarini o'lchaydi, bu esa momentni doimiy ushlab turadi.Uch fazali motorlar uchun chastotali konvertorlar orasida biz bir fazali va uch fazali konvertorlarni ajratamiz.Yagona fazali inverter bir fazali 230VAC quvvat bilan quvvatlanadi va chiqishi 230V fazali kuchlanishli 3 fazadan iborat bo'lib, 230V nominal kuchlanish bilan 2,2 kVtgacha bo'lgan kichik motorli ilovalarda qo'llaniladi.Uch fazali inverter uch fazali 3 × 400 VAC bilan quvvatlanadi. İnverterning chiqishi, shuningdek, 400V fazali kuchlanishli uch fazaga ega.Uch fazali vosita chastotali konvertorlari kattaroq ilovalarda ishlashi mumkin, ular chiqish quvvati oralig'ida, odatda 0,7kVt dan hatto 500kVtgacha ishlashi mumkin. Ular bozorda bir fazali invertorlarga qaraganda kengroq mavjud va shuning uchun bir qator xususiyatlarni taklif qiladi.Unda chok manba va yuk bilan parallel ravishda ulanadi. Kalit S yopilganda, manbadan oqim induktor orqali o'tadi va energiya unda saqlanadi. Kalit L da ochilganda , o'z-o'zidan induksiyaning EMF paydo bo'ladi, oqim R yuki va D diodasiorqali saqlangan energiya tufayli o'tishda davom etadi, kondansatör C esa zaryadlanadi. Induktorning o'z-o'zidan indüksiyon EMF manba kuchlanishiga nisbatan teskari yo'nalishda qo'llaniladi, shuning uchun yukga kuchlanish ham teskari yo'nalishda qo'llaniladi. S kaliti ochiq bo'lsa, diod D yopiladi va yuk C kondansatkichning zaryadidan quvvatlanadi.
rasm. 1.1Invertingkonvertorsxemasi
Impulsli kuchlanish konvertorlarining boshqa turlari mavjud. Misol uchun, flyback konvertor va push-pull konvertor (konvertorlar) kabi konvertorlar chiqish davrlarini induktiv ajratishga ega, bu ularga elektr tarmog'iga galvanik ulanishi mumkin bo'lmagan qurilmalarni quvvatlantirish imkonini beradi.Rezonansli konvertor kalitlar uchun eng yaxshi ish sharoitlariga ega , bu uning asosida etarlicha yuqori samaradorlikka ega yuqori quvvatli konvertorlarni (o'nlab kilovattgacha) qurish imkonini beradi.Biroq, uning kamchiliklari dizaynning murakkabligi bo'lib, uning keng tarqalishiga to'sqinlik qiladi.Hozirgi vaqtda ikki turdagi konvertorlar qo'llaniladi: o'z-o'zidan qo'zg'alish bilan impulsli doimiy kuchlanish konvertorlari ; tashqi qo'zg'alish bilan impulsli shahar kuchlanish konvertorlari.O'z-o'zidan qo'zg'aluvchan DC / DC konvertorlari past va o'rta quvvatli uskunalarda qo'llaniladi. Ushbu sxemadan foydalanib , o'z-o'zidan hayajonlangan konvertorning ishlashini tasavvur qilish mumkin .O'z-o'zidan qo'zg'aluvchan konvertor PS doimiy kuchlanishni to'rtburchak shaklga aylantiradi AC kuchlanish , transformator yordamida kerakli qiymatga o'zgartiriladi .Brektifikatori bilan to'g'rilangandan so'ng , u yumshatuvchi filtr F ga beriladi , uning chiqishiga Z N yuki ulanadi .Ushbu konvertorda o'z-o'zidan qo'zg'aluvchan konvertordan tashqari barcha bloklarning ishlashi ilgari ko'rib chiqilgan. Shuning uchun, bundan keyin biz faqat ishlash printsipi haqida to'xtalamiz PS bloki .O'z-o'zidan qo'zg'aluvchan konvertorlarda tranzistorlar kalit sifatida ishlatiladi , surish-tortish davri bo'yicha yoqiladi).O'z-o'zidan qo'zg'aluvchan konvertorning ishlashi shartli ravishda bo'linishi mumkin.Ko'rib chiqilayotgan konvertor - bu transformatorning ijobiy teskari aloqasi bo'lgan to'rtburchaklar gevşeme impuls generatori . Yaratilgan tebranishlarning ushbu shaklini ta'minlash uchun transformator yadrosining materiali to'rtburchaklar histerezis halqasiga ega bo'lishi kerak Bunday qurilmalarda eng ko'p qo'llaniladigan tranzistorlarni umumiy emitent pallasiga kiritishdir, chunki aynan shu inklyuziya katta quvvat ortishini ta'minlaydi.Voltaj konvertoriga qo'llanilganda Eaylantirilishi kerak bo'lgan EMF manbasidan i dan, i 1 gachadan 2 gacha bo'lgan tranzistorlardaoqimlar paydo bo'ladi . Bu oqimlar ba'zi sabablarga ko'ra (ko'pincha tabiiy texnologik tarqalish tufayli) bir-biriga teng bo'lmaydi. Faraz qilaylik, i k 1 men 2 ga . Keyin hosil bo'lgan magnit harakatlantiruvchi kuch m.f.s. F = ō' i k 1 - ō' i k 2 transformator yadrosida shunday yo‘nalishda F magnit oqimini hosil qiladi , qachonki teskari aloqa o‘rashlarida induksiyalangan EMF ō' os , ō'' os oqimni yanada oshiradi.i k 1 tranzistorV 1va joriy kamaytirish i 2 tranzistorlar V 2. Oqimlarning o'zgarishi qachon tugayditranzistor V 1 to'liq ochilganda va tranzistor V 2yolg'on ortida . Kollektor oqimlarini o'zgartirish jarayoni va natijada tranzistorlarni qulfdan chiqarish va qulflash ko'chki kabi sodir bo'ladi, buning natijasida chiqish kuchlanishida tik etakchi qirrasi hosil bo'ladi. Bu konvertorning ishlashining birinchi bosqichini yakunlaydi . Sakrash orqali ortib boruvchi tok i k 1 qiymatdan yadroning magnit induksiyasining o'zgarishiga olib keladi - In r ,unda transformator ishning ko'rib chiqilayotgan bosqichining boshida, + V r qiymatiga qadar edi . Bunday holda, yadroda F magnit oqimi paydo bo'lib, deyarli chiziqli o'zgaradi. To'yinganlik hududiga etib borgandan so'ng + V r , magnitoqimning o'sish tezligi pasayadi. ō' os , ō'' os sariqlarida induktsiya qilingan EMF ham kamayadi , buning natijasida ilgari qulflangan V 2 tranzistorida kichik kollektor oqimi i dan 2 gacha paydobo'ladi va kollektor oqimi .men 1gatranzistor V 1 biroz kamayadi. MMF ning yadrodagi yo'nalishi teskari . Ijobiy fikr-mulohazalar harakat qila boshlaydi , bu esa V 1 tranzistorining qulflanishiga va V 2 tranzistorining ochilishiga olib keladi. Keyin jarayonlar yana takrorlanadi. O'z-o'zidan qo'zg'aluvchan konvertorning ishining bir xususiyatini ta'kidlash kerak , bu 50 Gts chastotali sinusoidal kuchlanish emas, balki to'rtburchaklar yoki yaqin bo'lgan o'zgaruvchan kuchlanishdir. u 50 kHz gacha bo'lgan chastota bilan shakllanadi. Ma'lumki, rektifikatorlarda ishlatiladigan quvvat diodlari inertial xususiyatlarga ega. Tik jabhalar bilan kuchlanishlarni to'g'rilashda , rektifikator diodlar jabhalar ko'tarilgan va puls tushgan vaqtlarda bir tomonlama o'tkazuvchanlik xususiyatlarini yo'qotadi. Rektifikatsiya qilingan kuchlanishning chastotasi pasportda ko'rsatilgan ruxsat etilgan qiymatdan kattaroq bo'lsa, bu diodlar odatda tuzatishni to'xtatadi.E'tibor bering, AC tarmog'idan quvvatlanganda yukdagi doimiy kuchlanishni tartibga solish IPPN yordamida amalga oshirilishi mumkin . Ochiq yarimo'tkazgichli kalitda kichik kuchlanish pasayishi va uning yopiq holatida juda kichik oqim impulsli doimiy kuchlanish konvertorlarining yuqori samaradorligini aniqlaydi.Shu munosabat bilan, IPPN bilan tandemda ishlaydigan nazoratsiz rektifikator boshqariladigan rektifikator bilan muvaffaqiyatli raqobatlashadi .Impulsli doimiykuchlanish konvertorlarining o'z-o'zidan qo'zg'aluvchan konvertorlarga nisbatanafzalligi shundaki , tiristorlar IPPN -da kalit sifatida ishlatiladi , ular hozirda bir necha kilovoltgacha bo'lgan kuchlanishlar va yuzlab oqimlar uchun ishlab chiqariladi. bir necha voltli oldinga kuchlanish pasayishi bilan amper. Bu yuqori samaradorlik, kichikroq o'lchamlar va og'irlikdagi yuqori quvvatli konvertorlarni (100 kVt dan ortiq) yaratish imkonini beradi. Konvertorlar elektr ta'minotining asosiy manbai kontakt tarmog'i, batareyalar, quyosh va yadro batareyalari va termoelektr generatorlari bo'lgan qurilmalarda keng qo'llaniladi.
CHASTOSATLI INVERTORLAR
To'liq boshqariladigan kalitlardan (tranzistorlar, qulflanadigan tiristorlar va boshqalar) foydalanish nafaqat konvertorlarning parametrlarini o'zgartirish, balki yangi turdagi elektr qurilmalarini yaratish imkonini beradi. Ikkinchisiga mustaqil yoki o'z-o'zidan ishlaydigan invertorlar, to'liq boshqariladigan kalitlardan foydalanadigan DC-AC konvertorlari kiradi. Shuni ta'kidlash kerakki, avtonom invertorlar inverter yoki uning yukining bir qismi bo'lgan majburiy kommutatsiya qurilmalari tomonidan yaratilgan kuchlanish ta'sirida majburiy almashtirish bilan an'anaviy tiristorlar asosida amalga oshirilishi mumkin. Bunday invertorlar ushbu bobda qisqacha ko'rib chiqiladi, chunki majburiy almashtirish moslamasi bo'lgan an'anaviy tiristor funktsional jihatdan to'liq boshqariladigan qurilmaga o'xshaydi Shu bilan birga, chiqish davrlarida rezonans hodisalari, shu jumladan inverter elementlari va (yoki) yuklar tufayli kommutatsiyaga ega inverterlar sinfi mavjud. Ushbu invertorlar sinfi bobda batafsilroq muhokama qilinadi. 8. Ushbu bobda mustaqil oqim invertorlari va kuchlanish invertorlari haqida gap boradi.
Ushbu turdagi invertorlar quyidagi ta'riflarga ega:
kuchlanish inverteri - kuchlanish manbasining ustun xususiyatlariga ega bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri oqim manbaiga ulangan inverter;
oqim inverteri - oqim manbasining ustun xususiyatlariga ega bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri oqim manbaiga ulangan inverter.
Invertorning shahar pallasida (1.2-rasm, a ) katta indüktansli reaktor kiritilgan. Keyin asosiy elementlarni almashtirishda K1 - K4 reaktordagi oqim biroz o'zgaradi. İnverterning asosiy elementlari yuklamadagi oqimning yo'nalishini (lekin oniy qiymatni emas) o'zgartiradi. Shuning uchun, biz yuklamaning oqim manbaiga ulanganligini taxmin qilishimiz mumkin. Bunday kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yuki, qoida tariqasida, sig'imli xususiyatga ega, chunki induktiv yuklama bilan, oqimning keskin o'zgarishi tufayli, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elementlarning normal ishlashini buzadigan haddan tashqari kuchlanish paydo bo'ladi. Induktiv yuklar uchun mo'ljallangan oqim invertorlarining ayrim turlarida yuk indüktansında saqlanadigan energiyaning bir qismini olib tashlash uchun qurilmalar taqdim etiladi.
1.2 b rasmda, doimiy kuchlanish manbai yuklamaga beriladigan kuchlanishning polaritesi o'zgarganda davrlarini vaqti-vaqti bilan almashtiradigan asosiy elementlarga ulanadi . Shuning uchun, yukning AC kuchlanish manbaiga ulanganligini taxmin qilishimiz mumkin. Bunday sxema kuchlanish inverteri sxemasiga mos keladi. Bu holda yuklama faol yoki faol-induktivdir (agar inverter chiqishida filtrlar o'rnatilmagan bo'lsa), chunki sig'imli yuk bilan kuchlanishning keskin o'zgarishi tufayli oqim ko'tarilishi mumkin. Yuklama induktivligida saqlanadigan energiyaning bir qismi doimiy kuchlanish manbasiga qaytariladi. Buning uchun bir tomonlama o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan asosiy elementlar AC kuchlanish manbasining polaritesiga nisbatan "teskari" ulangan diodlar bilan manevrlanadi. Bunday diodlar ba'zan flyback diyotlari deb ataladi. Shakldagi diagrammada. 1.2 rasm b ular ishlatilmaydi, chunki K1 - K4 kalitlari ishoniladiikki tomonlama o‘tkazuvchanlikka ega kuchlanish inverterining yuk pallasida oqimlarning o'zgarishi qonunlari oqim inverterining yuk avtobuslaridagi tugun potentsiallarining o'zgarishi qonunlariga o'xshaydi. Qonunlarning bunday muvofiqligi elektrotexnikada zanjirlarning ikkilik (ikkilik) printsipi sifatida tanilgan. Ko'rib chiqilayotgan holatda, inverter davrlarida ikki tomonlama elementlar Ikkilik printsipidan foydalanib, bir turdagi invertor, masalan, oqim invertori pallasida jarayonlarni tahlil qilish natijalarini ma'lum transformatsiyalar yordamida boshqa turdagi inverter sxemasiga kengaytirish mumkin. - kuchlanish inverteri va aksincha.Reaktor induktivligini tekislashJoriy invertordagiLd cheklangan qiymatga ega va inverterning dinamik xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi, ya'ni bu indüktans qanchalik kichik bo'lsa, inverter yukining keskin o'zgarishi paytida chiqish kuchlanishidagi keskinliklar va pasayishlar shunchalik kichik bo'ladi. Ba'zi kuchlanish invertorlarining doimiy zanjirlarida tiristorlarni almashtirishni ta'minlaydigan indüktans mavjud. Shuning uchun, doimiy oqim pallasida indüktans mavjudligi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan turini (oqim inverteri yoki kuchlanish inverteri) aniqlash uchun hali etarli belgi emas. İnverterning kirish oqimidagi o'zgarish xarakterini bilish kerak.Yuqorida aytib o'tilganidek, to'liq boshqariladigan kalitlardan foydalanish nafaqat avtonom invertorlarning sxemalarini soddalashtirish, balki konvertorlarda konvertatsiya qilinadigan parametrlarning sifatini sezilarli darajada yaxshilash imkonini beradi. Ushbu imkoniyat inverterning kuchlanish va oqimlarini o'zgartirish jarayonlarining impuls kengligi modulyatsiyasi orqali amalga oshiriladi. AC konvertorlarida PWM asosiy parametrlarni o'zgartirishning sinusoidal yoki boshqa talab qilinadigan qonunlariga muvofiq qo'llaniladi. Natijada kuchlanish yoki oqimning sinusoidalligi (asosiy harmonikaga nisbatan yuqori harmonikalar darajasining pasayishi) ta'minlanadi. Bundan tashqari, kerakli spektral kompozitsiyaning kuchlanishini shakllantirish sizga yangi turdagi quvvat elektron qurilmalarini - faol va gibrid filtrlarni yaratishga imkon beradi. Oqim (kuchlanish) ning yuqori harmonikasini kamaytirish bilan bir vaqtda PWM rektifikatorlar, tarmoq tomonidan boshqariladigan invertorlar, chastota konvertorlari va boshqa turdagi konvertorlarda quvvat omilini oshiradi. AC/DC konvertorlaridagi to'liq boshqariladigan kalitlar tarmoq kuchlanishi va oqim o'rtasidagi o'tish burchaklarining diapazonlarini kengaytirish imkonini beradi va qurilmaning 0 dan 2a gacha bo'lgan nazorat burchagi qiymatlari bilan ishlashini ta'minlaydi.
|
| |
