مقالات
اینورتر ها inverter
اینورتر همیشه در الكترونیك صنعتی مطرح بوده و هست. invert تبدیل یك ولتاژ dc به یك ولتاژ ac است. به سیستمی كه این تبدیل را برای ما انجام می دهد،اینورتر می گویند. این تجهیزات دارای رنج وسیعی از كاربردهای مختلف هستند كه تعدادی از آن ها را ذكر می كنیم.
ویژگی های اینورترها
- یك خط ولتاژ AC: خیلی از مواقع دسترسی به یك منبع dc مثل باتری وجود دارد. ولی یك خط ولتاژ AC مورد نیاز است مثل اتومبیل.
- منابع تغذیه بدون وقفه (UPS): در انواع مختلف UPS ها جهت تبدیل توان باتری ها به یك توان AC به اینورترها نیاز داریم.
- كوره های القایی: اینورترها جهت تبدیل یك توان AC با فركانس پائین به یك توان AC با فركانس بالا مورد استفاده قرار می گیرند. این ولتاژ فركانس بالا در كوره های القایی مورد استفاده دارد. به این ترتیب كه ابتدا توان AC را به DC یكسو كرده و سپس توسط اینورتر به توان AC فركانس بالا تبدیل می‌كنند.
- در سیستم انتقال توان HVDC: در این سیستم انتقال توان الكتریكی، ابتدا توان AC به DC تبدیل می‌شود. این توان DC با ولتاژ بسیار بالا به وسیله خطوط انتقال به مقصد می رسد. در محل گیرنده، این توان DC دوباره به مقدار AC تبدیل می‌شود.
- درایورهای فركانس متغیر: یك درایو فركانس متغیر، سرعت عملكرد یك موتور AC را به كمك كنترل كردن ولتاژو فركانس به صورت همزمان تنظیم می‌كند.
- استفاده در پنل های خورشیدی: پنل های خورشیدی دارای خروجی DC هستند كه با استفاده از اینورترها این توان تبدیل به AC می‌شود.
انواع اینورترها
انواع اینورترها از نظر فاز و شكل موج خروجی: اینورترها از نظر فاز تبدیل به دو نوع عمده تك فاز و سه فاز تقسیم بندی می‌شوند همچنین از نظرشكل موج خروجیشان به چهار نوع زیر تقسیم می‌شوند.
- خروجی به شكل موج مربعی
- خروجی به شكل سینوسی اصلاح شده (معمولی)
- خروجی به شكل سینوسی اصلاح شده (پله ای)
- خروجی به شکل سینوسی خالص
مقدمه ای بر طراحی اینورترها
در این قسمت یك سری از مطالب پایه مربوط به طراحی اینورترها را بیان می كنیم.
اگر از تلفات اینورتر صرفنظر كنیم وتوان ورودی را با خروجی برابر بگیریم رابطه زیر را خواهیم داشت.
Vin*Iin=Vout*Iout
پس اگر یك ولتاژ خروجی 220 ولت با توان 400 وات نیاز داشته باشیم باید بدانیم كه در ورودی یك ولتاژ مثلاً 12 ولت با جریان 34 آمپر نیاز داریم. باید توجه داشت كه اگر ولتاژ ورودی dc با باتری تامین می‌شود باتری تا چه مدت كارایی خواهد داشت.
مورد دوم بازدهی یك اینورتر است كه عبارت است از نسبت توان خروجی به توان ورودی بر حسب درصد كه در اینورترهای با طراحی خوب نزدیك 90% است. بازده بیشتر به مواردی چون تعداد المان های سوئیچ كننده، نوع المان های سوئیچ كننده، روش سوئیچ كردن (مثلاً pwm یا spwm) مرغوبیت ترانس ها و سیم پیچ های به كار رفتند و نوع فیلترهای مورد استفاده در اینورتر بستگی دارد.
مورد دیگر شكل موج خروجی یك اینورتر است. همانطور كه می دانیم یك شكل موج مربعی پریودیك دارای یك سری هارمونی است. هارمونیك های فرعی (دارای رتبه) دارای دامنه كمتر و فركانس بیشتری هستند و یكی از هارمونیك ها كه به نام اصلی یا پایه خوانده می‌شود دارای فركانسی برابر فركانس شكل موج مربعی است.
جهت آنالیز فوریه این شكل موج مقداری به نام THD تعریف می‌شود كه هر چه مقدار THD كمتر باشد كیفیت شكل موج خروجی اینورتر بیشتر است. جهت بهبود كیفیت شكل موج خروجی اینورتر می‌توان از فیلترها استفاده كرد و در واقع هارمونیك اصلی را از میان دیگر هارمونیك ها جدا نمود.
- می 29, 2019
- 7:40 ق.ظ
