功率逆变器:他们和他们如何工作?

逆变器是什么?

一个逆变器(或逆变器)是一种电力电子装置,用于将直流电压转换成交流电压。虽然在小的电器使用直流电源,大多数家庭设备运行在交流电源。因此我们需要一个有效的方式把直流电源转换成交流电力。

逆变器是一个静态设备。它能将一种形式的电能转化为其他形式的电力。但它不能产生电力。因此,逆变器是一个转换器,而不是一个发电机。

它可以作为一个独立的设备等太阳能发电或备用电源,家用电器。从电池和逆变器将直流电源转换为交流电源时,电源故障。

电力系统中使用的逆变器网络批量直流电源转换为交流电源。也就是说,它在接收端使用直流输电线路。这个逆变器被称为grid-tie逆变器。

一个逆变器是如何工作的呢?

让我们了解工作的逆变器的一个示例。一个灯泡和一个连接电池。它使路径。因此,电流将流过灯泡。

灯泡有两个终端A和B。电池的正极和负极连接“A”和“B”终端分别和灯泡发光。

现在,改变电池的终端。灯泡也在这种情况下会发光。那么,在这两种情况下的区别是什么?

在这里,有一件事是不同的方向交流电流。

现在想象一下你可以旋转电池在50或60 rpm。会发生什么呢?方向会改变50或60倍。这是类似于交流电源。和频率为50或60赫兹。

这只是了解一个逆变器的工作原理。实际上,逆变器从不是这样运作的,它没有旋转部件。

逆变器使用电力电子开关IGBT,场效应晶体管。开关的数量取决于逆变器的类型。

让我们线路图了解单相全桥逆变器的工作。

有四个开关。一个直流源与开关和负荷。

当开关S1和S2、S3和S4,通过负载电流方向是积极的在这种情况下。它给正半周的交流输出。

现在,开关S3和S4, S1和S2。当前的相反的方向流动。它给出了负半周的交流输出。

开关的开关时间决定了输出频率。逆变器的输出是一个方波。过滤器用于生成一个正弦波。

类型的逆变器

根据输出波形

有三种类型的逆变器。

• 方波逆变器
• 修改后的正弦波逆变器
• 正弦波逆变器

方波逆变器

这是最少但最简单类型的逆变器使用。这个逆变器的输出波形是一个方波。家用电器和最重要的设备,适用于AC,设计的正弦波。

它转换直接直流信号移相交流信号。但并不是一个纯粹的交流信号的输出。这是最便宜的逆变器类型。

如果你连接设备与方波逆变器,它使更多的损失。设备在最坏的情况下可能会损坏。

这些类型的逆变器使用生成正弦波逆变器(例如通过使用过滤器。有源低通滤波器)。

修改后的正弦波逆变器

这个逆变器也被称为准波逆变器。逆变器能产生正弦波信号附近。但它不能生成光滑的正弦波。

修改后的正弦波逆变器移相之前创建一些停顿。它不改变阶段直接从正到负像一个方波。

这个逆变器的建设比方波逆变器更复杂但比正弦波逆变器简单。

正弦波逆变器

这是最有效的逆变器和复杂类型。它生成类似的纯正弦波波形网格的权力。所有空调设备设计的正弦波信号。

可以产生的正弦波方波逆变器通过修改输出波形。

这个逆变器至少损失。但这个逆变器的成本是非常高的。这种类型的逆变器广泛用于住宅和商业应用。

根据负载的类型

有两种类型的交流电源;单相和三相。因此,有两种类型的负载。,根据逆变器有两种类型:

• 单相逆变器
• 三相逆变器

单相逆变器

如果负载是单相,变频器用于运行负载单相逆变器。有两种类型;

• 半桥逆变器
• 全桥逆变器

单相半桥逆变器

两个晶体闸流管(S1和S2)与两个反馈二极管(D1和D2)如下所示的电路图。

供应电压分为两个相等的部分。了解工作原理使用的电阻负载。

模式1

晶闸管S1和S2是在这种模式下。当前的流动路径V / 2-S1-B-RL-A-V / 2。

通过负载电流是B的方向。和负载的电压为正V / 2。在这种模式下,输出生成的良性循环。

模式2

晶闸管S2和S1在这个模式。当前的流动路径V / 2-A-RL-B-S2-V / 2。

电流流经负载A到B的方向。通过负载的电压- V / 2。在这种模式下,输出生成的负面循环。

单相全桥逆变器

全桥逆变器,四个晶体闸流管和四个反馈二极管使用。一个直流源应用于电路。

半桥逆变器,一个开关是传导。全桥逆变器,两个开关在导通。

模式1

晶闸管S1和S2和晶体闸流管S3和S4是在这种模式。当前的流动路径V-S1-A-RL-B-S2-V。

通过负载电流从A到B,正半周期。

模式2

晶闸管S3和S4和可控硅S1和S2。当前的流动路径V-S3-B-RL-A-S4-V。

通过负载电流从B和负半周的输出。

三相逆变器

一般情况下,三相交流供应用于工业和三相负载。在这种情况下,三相逆变器运行此加载使用。

三相逆变器,6个二极管和6个晶体闸流管使用。根据晶闸管的导通时间,这个逆变器分为两种类型;

• 120度的经营方式
• 180度的经营方式

120度的经营方式

一次,两个晶体闸流管传导。所有的晶体闸流管的导通时间是120度。这意味着,一个开关仍在120度和240度。

相电压是一个quasi-square波的形状,形状的线电压是三步波形。

180度的经营方式

一次三个晶体闸流管传导。所有的晶体闸流管的导通时间是180度。

线电压和相电压的形状对120度的操作模式。这里,相电压波形是一个三步波和线电压、波形是quasi-square波。

在一个180度的操作模式,两个晶体闸流管常见的桥梁同时打开和关闭。例如,在半周期(180度)S1和下著S4。因此,与此同时,S1是关掉,S4是打开。由于这种同时传导,有可能是源代码可能电路。

这个问题不会发生在一个120度的经营方式。

逆变器的应用

一些应用程序的一个逆变器包括:

• 当主电源不可用,一个不间断电源(UPS)使用电池和逆变器。
• 的逆变器中使用的直流输电线路。它还用于连接两个异步交流系统。
• 太阳能电池板的输出是直流电源。的太阳能逆变器将直流电源转换为交流电源使用。
• 逆变器生产变量输出电压通过使用一个控制单元(闭环变频)。提供可变电压控制的逆变器的速度。例如,它用于冰箱压缩机电机、铁路运输,感应电动机速度控制电动汽车。
• 它可以将低频交流电源转换成一个用在更高的频率感应加热。

逆变器是谁发明的?

在逆变器被发明之前,一组电动发电机和旋转转换器用于直流电源转换为交流电源。

工程术语首次引入逆变器由大卫王子在一篇文章的题目“变频器”在1925年。在本文中,价格定义了逆变器的逆整流器。

整流器是一词在使用二十多年前1925年。旋转转换器作为整流二极管之前并不是可用的。当它用于直流电转换成交流电,称为“倒扶轮社”。

电力电子开关的发明后,转换器的新时代开始了。,提高逆变器的应用程序。导致一个逆变器的发展。