Invertereid kasutatakse võimsuse muundamiseks alalisvoolust vahelduvvooluks. Pingeallika muundur (VSI) ja vooluallikas inverter (CSI) on kahte tüüpi inverterid, peamine erinevus pingeallika muunduri ja vooluallika inverteri vahel on see, et väljundpinge on VSI-s konstantne ja sisendvool CSI-s. CSI on konstantse voolu allikas, mis varustab sisendit vahelduvvooluga, ja seda nimetatakse ka alalisvoolu muunduriks, milles koormusvool on konstantne. Selles artiklis käsitletakse praegust inverterit.

Mis on vooluallika muundur?

Vooluallika inverter on tuntud ka kui vooluallikaga inverter, mis muundab sisendi alalisvoolu vahelduvvooluks ja selle väljund võib olla kolmefaasiline või ühefaasiline. Vooluallika definitsiooni kohaselt on ideaalne vooluallikas selline allikas, milles vool on püsiv ja see ei sõltu pingest.

Vooluallika inverterjuhtimine

Pingeallikas on ühendatud suure induktiivsuse väärtusega (L_d) ja see nimetas vooluallikaks vooluahelat. Vooluallika muunduri toidetud induktsioonmootori ajami skeem on näidatud allpool oleval joonisel.

Vooluallika inverteriga induktsioonmootor

Vooluring koosneb kuuest dioodist (D₁, D_kaks, D₃, D₄, D₅, D₆), kuus kondensaatorit (C.₁, C_kaks, C₃, C₄, C₅, C₆), kuus türistorid (T₁, T_kaks, T₃, T₄, T₅, T₆), mis on fikseeritud faaside vahega 60⁰. Muunduri väljund on ühendatud asünkroonmootor . Teatud kiiruse korral reguleeritakse pöördemomenti alalisvoolu lüli voolu I muutmisega_dja seda voolu saab muuta, muutes V-d_d. Kahe lüliti juhtimine samas mahus ei põhjusta voolu järsku tõusu induktiivsuse L suure väärtuse olemasolu tõttu_d.

Vooluallikaga muunduri toidetava induktormootori ajami konfiguratsioonid sõltuvalt allikast on näidatud allpool oleval joonisel.

CSI induktsioonmootorid

Kui allikas on saadaval alalisvooluallikas, kasutatakse voolu muutmiseks hakkurit. Kui allikas on saadaval vahelduvvooluallikas, kasutatakse väljundvoolu muutmiseks täielikult juhitavat alaldit.

Regenereeriva haukumisega suletud ringkontrolliga juhitav CSI-draiv

Mootori vea referentskiirus (∆ω_m) antakse kiiruse regulaatorile, mis on tavaliselt VI regulaator, ja VI regulaatori väljundiks on libisemiskiirus, mis antakse libisemisregulaatorile, mis on vajalik kiiruse reguleerimiseks. Libisemiskiirus antakse voo juhtimisele ja selle väljundiks on võrdlusvool I_d^*seda tuleb kontrollida. Libisemiskiirus (ω_Prl) ja tegelik kiirus (ω_m) lisatakse ja saame sünkroonkiiruse, sünkroonkiirusest saame määrata sageduse.

Sageduskäsk antakse CSI-le, kuna inverter on väga võimeline sagedust juhtima. Saame kontrollida CSI väljundit, muutes sisendvoolu. Võrdlusvool (I_d^*) ja tegelik vool (I_d) lisatakse ja saab voolu vea (∆ I_d). Voolu viga antakse voolu regulaatorile, mis juhib alalisvooluühenduse voolu ja alalisvooluühenduse voolu põhjal saame kontrollida α-d ja see α otsustab pinge, mille põhjal saate määrata, kui palju voolu muutub. See on suletud ahelaga libisemisega juhitav CSI-ajam koos regeneratiivpidurdusega. See on suletud ahelaga libisemisega juhitav CSI-ajam, millel on regeneratiivpidurdus, ja selle lülitusskeem on näidatud allpool oleval joonisel.

Suletud tsükliga libisemisega juhitav CSI-draiv regeneratiivpidurdusega

CSI toitega ajami peamine eelis on see, et see on usaldusväärsem kui pingeallika inverteriga ajam ja puuduseks on see, et sellel on väiksem kiirusevahemik, aeglasem dünaamiline reaktsioon, ajam töötab alati suletud ahelaga ja see ei sobi mitme -mootoriga ajam.

R-koormusega vooluallika muundur

R-koormusega vooluallika muunduri skeem on näidatud alloleval joonisel.

R-koormusega vooluallika muundur

Vooluring koosneb neljast türistorlülitist (T₁, T_kaks, T₃, T₄), I_Son sisendallika vool, mis on konstantne ja näete, et paralleelset dioodi pole ühendatud. Püsivoolu tagab suure induktiivsusega jadaühendamine pingeallikatega. Me teame, et induktiivsuse omadus, et see ei võimalda voolu järsku muutumist, nii et kui ühendame suure induktiivsusega pingeallika, on kindlasti kogu selle toodetud vool püsiv. Resistiivse koormusega vooluallika muunduri põhiline hajutustegur on võrdne ühega.

R-koormusega vooluallika inverteri parameetrid

Kui käivitame T₁ja T_kaks0 kuni T / 2, siis väljundvoolu ja väljundpinget väljendatakse järgmiselt

Mina₀= Mina_S> 0

V₀= Mina₀R

Kui käivitame T₃ja T₄T / 2 kuni T, siis väljundvoolu ja väljundpinge väljendatakse

Mina₀= -I_S> 0

V₀= Mina₀R<0

R-koormusega vooluallika muunduri väljundlaine on näidatud alloleval joonisel

R-koormusega vooluallika muunduri väljundlaine

Resistiivse koormuse korral on vajalik sundkommuteerimine. Alates 0 kuni T / 2, T₁ja T_kaksdirigeerivad ja alates T / 2 kuni T, T₃& T₄dirigeerivad. Nii on iga lüliti juhtimisnurk võrdne ᴨ ja iga lüliti juhtimisaeg T / 2.

Resistiivse koormuse sisendpinge on väljendatud

“mis on täislaine alaldi ”

V_aastal= V₀(0 kuni T / 2)

V_aastal= -V₀(alates T / 2 kuni T)

RMS väljundvoolu ja CSI takistuskoormuse RMS väljundpinget väljendatakse järgmiselt

Mina_{0 (RMS)}= Mina_S

V_{0 (RMS)}= Mina_{0 (RMS)}R

Resistiivse koormusega CSI keskmine ja RMS türistorivool on

Mina_{T (keskm)}= Mina_S/ kaks

Mina_{T (RMS)}= Mina_S/ √2

Fourieri väljundvoolu ja takisti koormusega CSI väljundpinge on

RMS väljundvoolu põhikomponent on

Mina_{01 (RMS)}= 2√2 / ᴨ * I_S

R-koormusega vooluallika muunduri moonutustegur on

g = 2√2 / ᴨ

Harmoonilist kogu moonutust väljendatakse

THD = 48,43%

Keskmise ja RMS türistorivoolu põhikomponent on

Mina_{T01 (keskm.)}= Mina_{01 (max)}/ ᴨ

Mina_{T01 (RMS)}= Mina_{01 (max)}/ kaks

Põhivõimsus koormusel väljendub järgmiselt

V_{01 (RMS)}* Mina_{01 (RMS)}* cosϕ₁

Koormuse koguvõimsust väljendatakse

Mina_{0 (RMS)}^kaksR = V_{0 (RMS)}^kaks/ R

Sisendpinge V_aastalon alati positiivne, sest võimsus tarnitakse alati allikast koormani.

Vooluallika inverter mahtuvusliku või C-koormusega

Vooluallika muunduri mahtuvuskoormuse skeem on näidatud alloleval joonisel

Vooluallika muundur C-koormusega

Lainekujus o kuni T / 2 on T₁ja T_kakson käivitatud ja väljundvool on I₀= Mina_S. Sarnaselt T / 2-st T-niT₃ja T₄on käivitatud ja väljundvool on I₀= -I_S.Niisiiskoormusvoolu lainekuju ei sõltu koormusest.C-koormusega CSI inverteri väljundlainekuju on näidatud alloleval joonisel.

C-koormusega vooluallika muunduri väljundlaine

Väljundvoolu lainekuju integreerimine annab väljundpinge. Kui väljundvool on vahelduvvool, on kindlasti väljundpinge vahelduvvool. Skeemil võetakse puhtalt mahtuvuslik koormus, nii et vool juhib pinget 90 võrra⁰

Mina₀= Mina_C= C dV₀/ DT

V₀(t) = 1 / C = I_C(t) dt = 1 / C = I₀DT

C-koormuse sisendpinge on

V _aastal = V ₀ (0 kuni T / 2)

V_aastal= -V₀(alates T / 2 kuni T)

Väljundpinge on positiivne, kuiT₁ja T_kaksjuhivad vahemikus 0 kuniπ ja millalT₃ja T₄juhtimine vahemikus π kuni 3π / 2, siis vaikimisiT₁ja T_kakslähevad positiivse pingekoormuse tõttu vastupidises suunas, see tähendab, et antud juhul on loomulik kommuteerimine või koormuse kommuteerimine võimalik, see tähendab, et me ei pea türistori T väljalülitamiseks panema välist ahelat ega välist kommutatsiooniahelat₁ja T_kaks.Peame leidma vooluringi väljalülitusaja, kui loomulik kommuteerimine on võimalik. Vooluahela väljalülitusaega väljendatakse

ω₀t_c= ᴨ / 2

t_c= ᴨ / 2 ω₀

C-koormusega vooluallika inverteri parameetrid

Türistori keskmine ja RMS vool on väljendatud

Mina_{T (keskm)}= Mina_S/ kaks

Mina_{T (RMS)}= Mina_S/ √2

Fourieri väljundvoolu ja mahtuvusliku koormuse väljundpinge on

“millist järgmistest loetakse traadita andmekandja tüübiks? ”

C-koormusega CSI põhiline hajutustegur on võrdne nulliga.

Väljundvõimsuse põhikomponent on väljendatud

P₀₁= V_{01 (RMS)}Mina_{01 (RMS)}Cos ϕ₁= 0

Keskmise ja RMS türistorivoolu põhikomponent on

Mina_{T01 (keskm.)}= Mina_{01 (max)}/ ᴨ ja mina_{T01 (RMS)}= Mina_{01 (max)}/ kaks

Maksimaalne väljundpinge on

V_{0 (max)}= Mina_ST / 4C

Sisendpinge RMS väärtus on

V_{aastal (RMS)}= V_{o (max)}/ √3

Need on vooluallika muunduri parameetrid mahtuvusliku koormusega.

Rakendused

Allika muunduri rakendused on

UPS-i üksused
LT plasma generaatorid
Vahelduvvoolumootorite ajamid
Seadmete vahetamine
Pumpade ja ventilaatorite asünkroonmootorid

Eelised

Praeguse allikamuunduri eelised on

Tagasiside diood pole vajalik
Komutatsioon on lihtne

Puudused

Vooluallika muunduri puudused on

See vajab täiendavat muunduri etappi
Kerge koormuse korral on sellel stabiilsusprobleemid ja aeglane jõudlus

Seega on see kõik ülevaade vooluallika muundurist , käsitletakse vooluallika muunduri juhtimist, suletud ahelaga libisemisega juhitavat CSI-ajamit regeneratiivpidurdusega, R-koormusega vooluallika muundurit, rakendusi, eeliseid ja puudusi. Kas siin on teie jaoks küsimus, milline on allika muunduri praegune tööpõhimõte?