Inverter:

Inverter on elektriseade, mis muundab alalisvoolu (DC) vahelduvvooluks (AC). Inverterit kasutatakse erakorraliseks varutoiteks kodus. Inverterit kasutatakse mõnes õhusõiduki süsteemis osa õhusõiduki alalisvoolu muundamiseks vahelduvvooluks. Vahelduvvoolu kasutatakse peamiselt selliste elektriseadmete jaoks nagu tuled, radar, raadio, mootor ja muud seadmed.

Mitmetasandiline muundur:

Nüüd on paljud tööstuslikud rakendused nõudnud suurt võimsust. Mõnede tööstusharude seadmete tööks on vaja keskmist või madalat energiat. Kõigi toiteallikate kasutamine kõigi tööstuslike koormuste jaoks võib osutuda kasulikuks mõnele suure võimsust vajava mootori jaoks, samas kui see võib kahjustada teisi koormusi. Mõned keskmise pingega mootorite ajamid ja kasulikud rakendused vajavad keskpinget. Mitmetasandilist muundurit on alates 1975. aastast kasutusele võetud alternatiivina suure võimsusega ja keskmise pingega olukordades. Mitmetasandiline inverter on nagu inverter ja seda kasutatakse tööstuslikes rakendustes alternatiivina suure võimsusega ja keskmise pingega olukordades.

Mitmetasandiline muundur

Üldine alalisvoolu-vahelduvvoolu muunduri ahel

Mitmetasandilise muunduri vajadus on anda keskpinge allikast kõrge väljundvõimsus. Allikad nagu akud, superkondensaatorid, päikesepaneel on keskmise pinge allikad. Mitmetasandiline muundur koosneb mitmest lülitist. Mitmetasandilises muunduris on paigutuslülitite nurgad väga olulised.

Mitmetasandilise muunduri tüübid:

Mitmetasandilisi invertereid on kolme tüüpi.

Dioodiga kinnitatud mitmetasandiline muundur
Lendkondensaatorite mitmetasandiline inverter
Kaskaadiga H-silla mitmetasandiline inverter

Dioodiga kinnitatud mitmetasandiline muundur:

“mida teeb kõrgpääsfilter ”

Selle inverteri põhikontseptsioon on dioodide kasutamine ja mitmete pingetasemete pakkumine eri faaside kaupa järjestikku asuvatele kondensaatoripankadele. Diood edastab piiratud pinge, vähendades seeläbi teiste elektriseadmete pinget. Maksimaalne väljundpinge on pool sisend-alalispingest. See on dioodiga kinnitatud mitmetasandilise muunduri peamine puudus. Selle probleemi saab lahendada lülitite, dioodide, kondensaatorite suurendamisega. Kondensaatorite tasakaalustamise probleemide tõttu piirduvad need kolme tasemega. Seda tüüpi inverterid tagavad kõrge efektiivsuse kõigi lülitusseadmete jaoks kasutatava põhisageduse tõttu ja see on lihtne tagasiside toiteülekandesüsteemide meetod.

Nt: 5-taseme dioodiga kinnitatud mitmetasandiline inverter, 9-tasemelise dioodiga kinnitatud mitmetasandiline inverter.

5-tasemelise dioodiga kinnitatud mitmetasandiline inverter kasutab lüliteid, dioodideks on üks kondensaator, seega on väljundpinge pool sisend-alalisvoolust.
9-tasemelise dioodiga kinnitatud mitmetasandiline inverter kasutab lüliteid, dioodide kondensaatoreid on kaks korda rohkem kui 5-astmeliste dioodidega kinnitatud invertereid. Nii et väljund on rohkem kui sisend.

5-taseme dioodiga kinnitatud mitmetasandiline muundur

Dioodiga kinnitatud mitmetasandilise muunduri rakendused:

Staatiline var kompensatsioon
Muutuva kiirusega mootorite ajamid
Kõrgepingesüsteemi ühendused
Kõrgepinge alalis- ja vahelduvvoolu ülekandeliinid

Lendkondensaatorite mitmetasandiline muundur:

Selle inverteri peamine kontseptsioon on kondensaatorite kasutamine. See on kondensaatoriga kinnitatud lülituselementide seeriaühendus. Kondensaatorid edastavad piiratud hulga pingeid elektriseadmetele. Selles inverteris on lülitusolekud nagu dioodiga kinnitatud inverteril. Seda tüüpi mitmetasandiliste inverterite puhul pole kinnitusdioode vaja. Väljund on pool sisend-alalispingest. See on lendavate kondensaatorite mitmetasandilise inverteri puudus. Sellel on ka faasisisese lülitamise üleliigsus lendavate kondensaatorite tasakaalustamiseks. See suudab juhtida nii aktiiv- kui ka reaktiivvõimsuse voogu. Kuid kõrgsagedusliku ümberlülitamise tõttu toimuvad lülituskadud.

EX: 5-tasandilised lendkondensaatorite mitmetasandiline inverter, 9-tasemelised lendkondensaatorite mitmetasandilised inverter.

See inverter on sama mis dioodiga kinnitatud multi-inverter
Selles inverteris kasutatakse ainult lüliteid ja kondensaatoreid.

5-astmeline lendkondensaatorite mitmetasandiline muundur

Lendkondensaatorite mitmetasandilise muunduri rakendused

Asünkroonmootori juhtimine DTC (otsese pöördemomendi juhtimise) vooluringi abil
Staatiline oli põlvkond
Nii vahelduvvoolu kui alalisvoolu muundamise rakendused
Harmoonilise moonutuse võimega muundurid
Sinusoidvoolu alaldid

Kaskaadiga H-silla mitmetasandiline muundur:

Kaskaadiga H-pruudi mitmetasandiline inverter peab kasutama kondensaatoreid ja lüliteid ning vajab igal tasandil vähem komponente. See topoloogia koosneb rea muundurelementidest ja võimsust saab hõlpsasti skaleerida. Kondensaatorite ja lülitite paari kombinatsiooni nimetatakse H-sillaks ja see annab iga H-silla jaoks eraldi sisend-alalispinge. See koosneb H-silla rakkudest ja iga element võib anda kolm erinevat pinget, nagu null, positiivne alalisvool ja negatiivne alalispinge. Üks seda tüüpi mitmetasandiliste muundurite eelistest on see, et see vajab vähem komponente, võrreldes dioodiga kinnitatud ja lendavate kondensaatorite inverteritega. Inverteri hind ja kaal on väiksemad kui kahel inverteril. Pehme lülitamine on võimalik mõne uue lülitusmeetodi abil.

Mitmetasandilisi kaskaadmuundureid kasutatakse tavapäraste mitmefaasiliste muundurite jaoks vajaliku mahuka trafo kõrvaldamiseks, dioodiga kinnitatud inverterite korral vajaminevad kinnitusdioodid ja lendavate kondensaatorite inverterite korral vajaminevad lendkondensaatorid. Kuid nende jaoks on iga elemendi toitmiseks vaja suurt hulka isoleeritud pingeid.

Näide: 5- H-silla mitmetasandiline inverter, 9- H-silla kinnitatud mitmetasandiline inverter.

See inverter on sama, mis dioodiga kinnitatud multi-inverter.

5- H-silla mitmetasandiline muundur

Kaskaadse H-silla mitmetasandilise muunduri rakendused

Mootor ajamid
Aktiivsed filtrid
Elektrisõidukite ajamid
Alalisvooluallika kasutamine
Võimsusteguri kompensaatorid
Tagasi tagasi sageduslinkide süsteemid
Liimimine taastuvate energiaallikatega.

Mitmetasandilise inverteri eelised:

Mitmetasandilisel muunduril on mitmeid eeliseid, see tähendab:

1. Ühise režiimi pinge:

Mitmetasandilised muundurid toodavad ühismoodilist pinget, vähendades mootori pinget ega kahjusta mootorit.

2. sisendvool:

Mitmetasandilised muundurid saavad sisendvoolu tõmmata väikese moonutusega

3. Lülitussagedus:

Mitmetasandiline muundur võib töötada nii põhilülitussagedustel, mis on kõrgema lülitussagedusega kui ka madalama lülitussagedusega. Tuleb märkida, et madalam lülitussagedus tähendab väiksemat lülituskadusid ja saavutatakse suurem efektiivsus.

4. Vähendatud harmooniline moonutus:

Selektiivse harmoonilise elimineerimise tehnika koos mitmetasandilise topoloogiaga annab kogu harmoonilise moonutuse väljundi lainekuju madalaks, ilma et kasutataks ühtegi filtrilülitust.