Meniče sa používajú na prevod energie z jednosmerného prúdu na striedavý prúd. Invertor zdroja napätia (VSI) a zdroj prúdu invertor (CSI) sú dva typy invertorov, hlavný rozdiel medzi invertorom zdroja napätia a invertorom zdroja prúdu je ten, že výstupné napätie je konštantné vo VSI a vstupný prúd je konštantný v CSI. CSI je zdroj konštantného prúdu, ktorý dodáva na vstup striedavý prúd, a nazýva sa tiež prevodník dc-link, v ktorom je konštantný záťažový prúd. Tento článok pojednáva o súčasnom zdrojovom striedači.

Čo je invertor súčasných zdrojov?

Invertor zdroja prúdu je tiež známy ako invertor napájaný prúdom, ktorý prevádza vstupný dc na striedavý prúd a jeho výstup môže byť trojfázový alebo jednofázový. Podľa definície zdroja prúdu je ideálnym zdrojom prúdu ten typ zdroja, v ktorom je prúd konštantný a nezávisí od napätia.

Riadenie súčasného zdroja invertora

Zdroj napätia je zapojený do série s veľkou hodnotou indukčnosti (L_d) a toto pomenovalo obvod ako zdroj prúdu. Schéma zapojenia indukčného motora napájaného meničom prúdu je znázornená na nasledujúcom obrázku.

Pohon indukčného motora napájaného prúdovým zdrojom

Obvod sa skladá zo šiestich diód (D₁, D_dva, D₃, D₄, D₅, D₆), šesť kondenzátorov (C.₁, C._dva, C.₃, C.₄, C.₅, C.₆), šesť tyristory (T.₁, T_dva, T₃, T₄, T₅, T₆), ktoré sú fixované s fázovým rozdielom 60⁰. Výstup meniča je pripojený k indukčný motor . Pre danú rýchlosť sa krútiaci moment riadi zmenou prúdu medziobvodu I_da tento prúd sa môže meniť zmenou V_d. Vedenie dvoch spínačov v rovnakom oneskorení nevedie k náhlemu nárastu prúdu v dôsledku prítomnosti veľkej hodnoty indukčnosti L_d.

Konfigurácie motorového induktora napájaného meničom napájaného prúdovým zdrojom v závislosti od zdroja sú zobrazené na nasledujúcom obrázku.

Indukčné motorové pohony CSI

Ak je zdroj k dispozícii v zdroji jednosmerného prúdu, na zmenu prúdu sa používa chopper. Ak je zdroj k dispozícii v zdroji striedavého prúdu, potom sa na zmenu výstupného prúdu použije plne riadený usmerňovač.

Pohon CSI s regulovaným sklzom s rekuperačným štekaním

Referenčná rýchlosť chyby motora (∆ω_m) sa dáva regulátoru otáčok, ktorý je zvyčajne regulátorom VI a výstupom regulátora VI je rýchlosť sklzu, ktorá sa dáva regulátoru sklzu, ktorý je potrebný na reguláciu rýchlosti. Rýchlosť sklzu je daná riadeniu toku a výstupom z neho je referenčný prúd I_d^*to treba kontrolovať. Rýchlosť sklzu (ω_pani) a skutočná rýchlosť (ω_m) a pridajú sa a dostanú synchrónnu rýchlosť, zo synchrónnej rýchlosti môžeme určiť frekvenciu.

Príkaz frekvencie je daný CSI, pretože invertor je veľmi schopný riadiť frekvenciu. Výstup CSI môžeme riadiť zmenou vstupného prúdu. Referenčný prúd (I_d^*) a skutočný prúd (I_d) a pridá sa chyba prúdu (∆ I_d). Chyba prúdu je daná prúdovému regulátoru, ktorý riadi prúd jednosmerného medziobvodu a na základe prúdu jednosmerného medziobvodu môžeme ovládať α, a toto α rozhodne o napätí, na základe ktorého môžete určiť, koľko prúdu sa zmení. Toto je pohon CSI s regulovaným preklzom s rekuperačným brzdením. Toto je činnosť pohonu CSI s regulovaným sklzom s rekuperačným brzdením a jeho schéma zapojenia je znázornená na nasledujúcom obrázku.

Pohon CSI s regulovaným preklzom uzavretej slučky s rekuperačným brzdením

Hlavnou výhodou pohonu napájaného CSI je, že je spoľahlivejší ako napájací menič napájaný zdrojom napätia a nevýhodou je, že má nižší rozsah otáčok, pomalšiu dynamickú odozvu, pohon pracuje vždy v uzavretej slučke a nie je vhodný pre multi - pohon motora.

Aktuálny zdrojový menič s R-záťažou

Schéma zapojenia invertora zdroja prúdu s R-záťažou je uvedená na nasledujúcom obrázku.

Aktuálny zdrojový menič s R-záťažou

Obvod sa skladá zo štyroch tyristorových spínačov (T₁, T_dva, T₃, T₄), I_Sje prúd vstupného zdroja, ktorý je konštantný, a môžete vidieť, že nie je zapojená žiadna antiparalelná dióda. Konštantný prúd je zabezpečený zapojením zdrojov napätia do série s veľkou indukčnosťou. Vieme, že vlastnosť indukčnosti, ktorá nedovolí náhlu zmenu prúdu, takže keď pripojíme zdroj napätia s veľkou indukčnosťou, potom bude prúd produkovaný cez ňu určite konštantný. Základný faktor rozptýlenia invertora zdroja prúdu s odporovou záťažou je rovný jednej.

Parametre meniča prúdu s R-záťažou

Ak spustíme T₁a T_dvaod 0 do T / 2 sa potom výstupný prúd a výstupné napätie vyjadria ako

Ja₀= Ja_S> 0

V.₀= Ja₀R

Ak spustíme T₃a T₄z T / 2 na T je potom výstupný prúd a výstupné napätie vyjadrené ako

Ja₀= -I_S> 0

V.₀= Ja₀R<0

Na nasledujúcom obrázku je zobrazený priebeh vlny meniča zdroja prúdu s R-záťažou

Výstupná krivka invertora zdroja prúdu s R-záťažou

V prípade odporového zaťaženia je potrebná nútená komutácia. Od 0 do T / 2, T₁a T_dvasú vodivé a od T / 2 do T, T₃& T₄dirigujú. Takže uhol vedenia každého spínača sa bude rovnať ᴨ a čas vedenia každého spínača sa bude rovnať T / 2.

Vstupné napätie odporovej záťaže je vyjadrené ako

“čo je 2 -cestný prepínač ”

V._v= V₀(od 0 do T / 2)

V._v= -V₀(od T / 2 do T)

Výstupný prúd RMS a výstupné napätie RMS odporovej záťaže CSI sú vyjadrené ako

Ja_{0 (RMS)}= Ja_S

V._{0 (RMS)}= Ja_{0 (RMS)}R

Priemerný a RMS tyristorový prúd CSI s odporovou záťažou je

Ja_{T (priem.)}= Ja_S/dva

Ja_{T (RMS)}= Ja_S/ √2

Fourierova séria výstupného prúdu a výstupného napätia CSI s odporovou záťažou je

Základná zložka výstupného prúdu RMS je

Ja_{01 (RMS)}= 2√2 / ᴨ * I_S

Faktor skreslenia invertora zdroja prúdu s R-záťažou je

g = 2√2 / ᴨ

Celkové harmonické skreslenie je vyjadrené ako

THD = 48,43%

Základná zložka priemerného a RMS tyristorového prúdu je

Ja_{T01 (priem.)}= Ja_{01 (max.)}/ ᴨ

Ja_{T01 (RMS)}= Ja_{01 (max.)}/ dva

Základný výkon v celej záťaži je vyjadrený ako

V._{01 (RMS)}* Ja_{01 (RMS)}* cosϕ₁

Celkový výkon v celej záťaži je vyjadrený ako

Ja_{0 (RMS)}^dvaR = V_{0 (RMS)}^dva/ R

Vstupné napätie V_vje vždy kladné, pretože energia sa vždy dodáva zo zdroja do záťaže.

Aktuálny zdrojový invertor s kapacitným zaťažením alebo zaťažením C.

Schéma zapojenia kapacitného zaťaženia invertora zdroja prúdu je znázornená na nasledujúcom obrázku

Aktuálny zdrojový invertor s C-zaťažením

V tvare vlny od o do T / 2, T₁a T_dvasú spustené a výstupný prúd je I₀= Ja_S. Podobne od T / 2 do T,T₃a T₄sú spustené a výstupný prúd je I₀= -I_S.Takžepriebeh krivky zaťažovacieho prúdu nezávisí od zaťaženia.Výstupný priebeh CSI invertora s C-záťažou je uvedený na nasledujúcom obrázku.

Výstupná krivka invertora zdroja prúdu s C-zaťažením

Integrácia krivky výstupného prúdu poskytne výstupné napätie. Ak je výstupný prúd striedavý prúd, potom je výstupné napätie určite striedavý prúd. V schéme zapojenia sa berie čisto kapacitné zaťaženie, takže prúd vedie napätie o 90⁰

Ja₀= Ja_C.= C dV₀/ DT

V.₀(t) = 1 / C ∫ I_C.(t) dt = 1 / C ∫ I₀DT

Vstupné napätie záťaže C je

V. _v = V ₀ (od 0 do T / 2)

V._v= -V₀(od T / 2 do T)

Výstupné napätie je kladné, keďT₁a T_dvavedú od 0 doπ a kedyT₃a T₄vedenie od π do 3π / 2, potom predvoleneT₁a T_dvaidú do reverzného predpätia kvôli kladnému zaťaženiu napätia, to znamená, že v tomto prípade je možná prirodzená komutácia alebo komutácia záťaže, čo znamená, že na vypnutie tyristoru T nepotrebujeme vložiť externý obvod alebo externý komutačný obvod₁a T_dva.Musíme nájsť čas odbočky obvodu, keď je možná prirodzená komutácia. Čas odbočky okruhu je vyjadrený ako

ω₀t_c= ᴨ / 2

t_c= ᴨ / 2 ω₀

Parametre invertora zdroja prúdu s C-zaťažením

Priemerný a RMS prúd tyristora je vyjadrený ako

Ja_{T (priem.)}= Ja_S/dva

Ja_{T (RMS)}= Ja_S/ √2

Fourierova séria výstupného prúdu a výstupného napätia kapacitnej záťaže je

“ktoré z nasledujúceho by boli považované za typ bezdrôtových médií? ”

Základný disipačný faktor CSI so záťažou C sa rovná nule.

Základná zložka výstupného výkonu je vyjadrená ako

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

Základná zložka priemerného a RMS tyristorového prúdu je

Ja_{T01 (priem.)}= Ja_{01 (max.)}/ ᴨ a ja_{T01 (RMS)}= Ja_{01 (max.)}/ dva

Maximálne výstupné napätie je

V._{0 (max.)}= Ja_ST / 4C

RMS hodnota vstupného napätia je

V._{v (RMS)}= V_{o (max.)}/ √3

Toto sú parametre invertora zdroja prúdu s kapacitnou záťažou.

Aplikácie

Aplikácie súčasného zdrojového invertora sú

Jednotky UPS
LT plazmové generátory
Pohony na striedavý prúd
Spínacie zariadenia
Indukčné motory pre čerpadlá a ventilátory

Výhody

Výhody invertora zdroja prúdu sú

Dióda spätnej väzby sa nevyžaduje
Komutácia je jednoduchá

Nevýhody

Nevýhody invertora zdroja prúdu sú

Potrebuje ďalší prevodník
Pri malom zaťažení má problémy so stabilitou a pomalý výkon

Toto je teda všetko o prehľad súčasného zdrojového meniča , riadenie invertora zdroja prúdu, pohon CSI s rekuperáciou brzdenia ovládaný sklzom uzavretého okruhu, invertor zdroja prúdu s R-záťažou, sú diskutované aplikácie, výhody, nevýhody. Tu je otázka, aký je princíp fungovania súčasného zdrojového invertora?