Αντιστροφέας:

Ο μετατροπέας είναι μια ηλεκτρική συσκευή που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα (DC) σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Ο μετατροπέας χρησιμοποιείται για εφεδρική τροφοδοσία έκτακτης ανάγκης σε ένα σπίτι. Ο μετατροπέας χρησιμοποιείται σε ορισμένα συστήματα αεροσκαφών για τη μετατροπή μέρους της ισχύος DC του αεροσκάφους σε AC. Η ισχύς AC χρησιμοποιείται κυρίως για ηλεκτρικές συσκευές όπως φώτα, ραντάρ, ραδιόφωνο, κινητήρα και άλλες συσκευές.

Πολυεπίπεδος μετατροπέας:

Τώρα πολλές βιομηχανικές εφαρμογές μιας ημέρας έχουν αρχίσει να απαιτούν υψηλή ισχύ. Ορισμένες συσκευές στις βιομηχανίες, ωστόσο, απαιτούν μέση ή χαμηλή ισχύ για τη λειτουργία τους. Η χρήση μιας πηγής υψηλής ισχύος για όλα τα βιομηχανικά φορτία μπορεί να αποδειχθεί επωφελής για ορισμένους κινητήρες που απαιτούν υψηλή ισχύ, ενώ μπορεί να προκαλέσει ζημιά στα άλλα φορτία. Ορισμένες μονάδες κινητήρα μέσης τάσης και εφαρμογές χρησιμότητας απαιτούν μέση τάση. Ο μετατροπέας πολλαπλών επιπέδων έχει εισαχθεί από το 1975 ως εναλλακτική λύση σε καταστάσεις υψηλής ισχύος και μέσης τάσης. Ο μετατροπέας πολλαπλών επιπέδων είναι σαν μετατροπέας και χρησιμοποιείται για βιομηχανικές εφαρμογές ως εναλλακτική λύση σε καταστάσεις υψηλής ισχύος και μέσης τάσης.

Πολυεπίπεδος μετατροπέας

Γενικό κύκλωμα μετατροπέα DC-AC

Η ανάγκη για τον πολυεπίπεδο μετατροπέα είναι να παρέχει υψηλή ισχύ εξόδου από την πηγή μέσης τάσης. Πηγές όπως οι μπαταρίες, οι υπερπυκνωτές, το ηλιακό πλαίσιο είναι πηγές μέσης τάσης. Ο μετατροπέας πολλαπλών επιπέδων αποτελείται από πολλούς διακόπτες. Στον μετατροπέα πολλαπλών επιπέδων, οι γωνίες των διακοπτών ρύθμισης είναι πολύ σημαντικές.

Τύποι μετατροπέα πολλαπλών επιπέδων:

Οι μετατροπείς πολλαπλών επιπέδων είναι τρεις τύποι.

Πολυεπίπεδος μετατροπέας με δίοδο
Ιπτάμενος πυκνωτής μετατροπέας πολλαπλών επιπέδων
Πολυεπίπεδος μετατροπέας Cascaded H-Bridge

Diode Clamped Multilevel Inverter:

“κατηγορία ενισχυτή push pull ”

Η κύρια ιδέα αυτού του μετατροπέα είναι η χρήση διόδων και παρέχει τα πολλαπλάσια επίπεδα τάσης μέσω των διαφόρων φάσεων στις τράπεζες πυκνωτών που βρίσκονται σε σειρά. Μια δίοδος μεταφέρει περιορισμένη ποσότητα τάσης, μειώνοντας έτσι την πίεση σε άλλες ηλεκτρικές συσκευές. Η μέγιστη τάση εξόδου είναι το ήμισυ της τάσης DC εισόδου. Πρόκειται για το κύριο μειονέκτημα του πολυεπίπεδου μετατροπέα με σφιγκτήρα διόδων. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί αυξάνοντας τους διακόπτες, τις διόδους, τους πυκνωτές. Λόγω των ζητημάτων εξισορρόπησης του πυκνωτή, αυτά περιορίζονται στα τρία επίπεδα. Αυτός ο τύπος μετατροπέων παρέχει υψηλή απόδοση λόγω της θεμελιώδους συχνότητας που χρησιμοποιείται για όλες τις συσκευές μεταγωγής και είναι μια απλή μέθοδος των συστημάτων μεταφοράς ισχύος από πίσω σε πίσω.

Π.χ .: Πολλαπλός αναστροφέας με διόδους 5 επιπέδων, με πολλαπλό επίπεδο αναστροφέας με δίοδο 9 επιπέδων.

Ο σφιγκτήρας 5 επιπέδων με διόδους πολλαπλών επιπέδων χρησιμοποιεί διακόπτες, χρησιμοποιούνται δίοδοι ενός μόνο πυκνωτή, οπότε η τάση εξόδου είναι το μισό του DC εισόδου.
Ο συσφιγμένος διόδου πολλαπλών επιπέδων με διόδους 9 επιπέδων χρησιμοποιεί διακόπτες, οι πυκνωτές διόδων είναι δύο φορές περισσότεροι από τους συσφιγμένους μετατροπείς διόδων 5 επιπέδων. Έτσι, η έξοδος είναι περισσότερο από την είσοδο.

Πολλαπλός μετατροπέας επιπέδων διόδου επιπέδου

Εφαρμογές του Diode Clamped Multilevel Inverter:

Στατική αντιστάθμιση var
Κινητήρες κίνησης μεταβλητής ταχύτητας
Διασυνδέσεις συστήματος υψηλής τάσης
Γραμμές μετάδοσης υψηλής τάσης DC και AC

Πολλαπλός μετατροπέας Flying Capacitors:

Η κύρια ιδέα αυτού του μετατροπέα είναι η χρήση πυκνωτών. Πρόκειται για μια σειρά σύνδεσης των συσσωρευμένων κυκλωμάτων μεταγωγής με πυκνωτή. Οι πυκνωτές μεταφέρουν την περιορισμένη ποσότητα τάσης σε ηλεκτρικές συσκευές. Σε αυτήν την κατάσταση μεταγωγής αντιστροφέα είναι όπως στον σφιγκτήρα διόδων. Δεν απαιτούνται δίοδοι σύσφιξης σε αυτόν τον τύπο πολυεπίπεδων μετατροπέων. Η έξοδος είναι το ήμισυ της τάσης DC εισόδου. Είναι ένα μειονέκτημα του πολυεπίπεδου μετατροπέα πυκνωτών πτήσης. Έχει επίσης το πλεόνασμα μεταγωγής εντός της φάσης για την εξισορρόπηση των πυκνωτών πτήσης. Μπορεί να ελέγξει τόσο την ενεργή όσο και την άεργη ροή ισχύος. Ωστόσο, λόγω της μεταγωγής υψηλής συχνότητας, θα πραγματοποιηθούν απώλειες αλλαγής.

Π.χ .: Πολυεπίπεδος μετατροπέας πυκνωτών πτήσης 5 επιπέδων, μετατροπέας πολλαπλών επιπέδων πτήσης 9 επιπέδων.

Αυτός ο αντιστροφέας είναι ο ίδιος με τον πολυδιακόπτη σύσφιξης διόδου
Σε αυτόν τον μετατροπέα χρησιμοποιούνται μόνο διακόπτες και πυκνωτές.

Πολυεπίπεδος μετατροπέας 5 επιπέδων Flying Capacitors

Εφαρμογές του Flying Capacitors Multilevel Inverter

Επαγωγικός κινητήρας ελέγχου χρησιμοποιώντας κύκλωμα DTC (Direct Torque Control)
Η στατική ήταν γενιά
Και οι δύο εφαρμογές μετατροπής AC-DC και DC-AC
Μετατροπείς με αρμονική ικανότητα παραμόρφωσης
Ημιτονοειδείς ανορθωτές ρεύματος

Πολυεπίπεδος μετατροπέας Cascaded H-Bridge:

Ο πολυεπίπεδος αναστροφέας H-Bride που διαθέτει σειρά είναι να χρησιμοποιεί πυκνωτές και διακόπτες και απαιτεί μικρότερο αριθμό εξαρτημάτων σε κάθε επίπεδο. Αυτή η τοπολογία αποτελείται από μια σειρά κυψελών μετατροπής ισχύος και η ισχύς μπορεί εύκολα να κλιμακωθεί. Ο συνδυασμός ζεύγους πυκνωτών και διακοπτών ονομάζεται γέφυρα H και δίνει την ξεχωριστή τάση DC εισόδου για κάθε γέφυρα Η. Αποτελείται από κυψέλες Η-γέφυρας και κάθε κυψέλη μπορεί να παρέχει τις τρεις διαφορετικές τάσεις όπως μηδέν, θετικό DC και αρνητικό DC. Ένα από τα πλεονεκτήματα αυτού του τύπου μετατροπέα πολλαπλών επιπέδων είναι ότι χρειάζεται μικρότερο αριθμό εξαρτημάτων σε σύγκριση με τους μετατροπείς πυκνωτή διόγκωσης και πτήσης. Η τιμή και το βάρος του μετατροπέα είναι μικρότερα από αυτά των δύο μετατροπέων. Η μαλακή εναλλαγή είναι δυνατή με μερικές από τις νέες μεθόδους εναλλαγής.

Οι πολυεπίπεδες μετατροπείς καταρράκτη χρησιμοποιούνται για την εξάλειψη του ογκώδους μετασχηματιστή που απαιτείται σε περίπτωση συμβατικών πολυφασικών μετατροπέων, απαιτούμενων διόδων σύσφιξης στην περίπτωση μετατροπέων με σφιγκτήρες διόδων και πυκνωτών πτήσης που απαιτούνται σε περίπτωση μετατροπέων πυκνωτών πτήσης. Αλλά αυτά απαιτούν μεγάλο αριθμό απομονωμένων τάσεων για την τροφοδοσία κάθε κυψέλης.

Π.χ .: Πολυεπίπεδος μετατροπέας H-bridge, μετατροπέας πολλαπλών επιπέδων 9- H-Bridge.

“βασικό έργο ηλεκτρονικών για αρχάριους ”

Αυτός ο αντιστροφέας είναι επίσης ο ίδιος με αυτόν που συνδέεται με πολλούς μετατροπείς.

5- Πολυεπίπεδος μετατροπέας H-Bridge

Εφαρμογές του Cascaded H-Bridge Inverter Multilevel

Κινητήρες
Ενεργά φίλτρα
Ηλεκτρικές κινήσεις οχημάτων
Χρήση πηγής ισχύος DC
Αντισταθμιστές συντελεστή ισχύος
Συστήματα σύνδεσης συχνότητας πλάτης-πλάτης
Διασύνδεση με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Πλεονεκτήματα του πολυεπίπεδου μετατροπέα:

Ο μετατροπέας πολλαπλών επιπέδων έχει πολλά πλεονεκτήματα, δηλαδή:

1. Τάση κοινής λειτουργίας:

Οι μετατροπείς πολλαπλών επιπέδων παράγουν τάση κοινής λειτουργίας, μειώνοντας την τάση του κινητήρα και δεν προκαλούν ζημιά στον κινητήρα.

2. Ρεύμα εισόδου:

Οι μετατροπείς πολλαπλών επιπέδων μπορούν να αντλήσουν ρεύμα εισόδου με χαμηλή παραμόρφωση

3. Συχνότητα μεταγωγής:

Ο μετατροπέας πολλαπλών επιπέδων μπορεί να λειτουργεί και στις δύο βασικές συχνότητες μεταγωγής που είναι υψηλότερη συχνότητα μεταγωγής και χαμηλότερη συχνότητα μεταγωγής. Πρέπει να σημειωθεί ότι η χαμηλότερη συχνότητα μεταγωγής σημαίνει χαμηλότερη απώλεια μεταγωγής και επιτυγχάνεται υψηλότερη απόδοση.

4. Μειωμένη αρμονική παραμόρφωση:

Η επιλεκτική αρμονική τεχνική αποβολής μαζί με την τοπολογία πολλαπλών επιπέδων έχει ως αποτέλεσμα η συνολική αρμονική παραμόρφωση να είναι χαμηλή στην κυματομορφή εξόδου χωρίς τη χρήση κυκλώματος φίλτρου.

Δικαιώματα φωτογραφίας: