Vienfāzes invertora shēma ir sava veida jaudas elektroniskais aprīkojums, kas pārveido DC enerģiju maiņstrāvas enerģijā, ko plaši izmanto elektroenerģijas sistēmas, rūpnieciskās vadības, sakaru aprīkojuma un tā tālāk laukos. Šajā rakstā tiek detalizēti ieviesta vienfāzes invertora shēmas kontroles princips, ieskaitot tā pamatkompozīciju, darba principu, vadības stratēģiju, veiktspējas indeksu un lietojumprogrammu zonas.
1. vienfāzes invertora shēmas pamatkompozīcija
Vienfāzes invertora shēma galvenokārt sastāv no šādām daļām:
1.1. DC barošanas avots:Vienfāzes invertora ķēdes ieejas jaudas avots, kas var būt krātuves akumulators, saules panelis, degvielas šūna un tā tālāk.
1.2 invertors:Galvenais komponents līdzstrāvas jaudas pārvēršanai maiņstrāvas jomā, parasti pieņem pilnu tiltu vai pusbridžu topoloģiju.
1.3 filtrs:Izmanto, lai filtrētu invertora izvades augstas frekvences harmonikas un uzlabotu izejas maiņstrāvas kvalitāti.
1.4 kontrolieris:Invertora reālā laika kontrole, realizējot izejas maiņstrāvas frekvences, amplitūdas un fāzes pielāgošanu.
1.5 Aizsardzības shēma:Izmanto, lai aizsargātu invertora ķēdes drošu darbību patoloģiskos apstākļos, piemēram, pārslodze, īssavienojums, pārkaršana utt.
2. Vienfāžu invertora shēmas darba princips
Vienfāzes invertora ķēdes darba princips ir pārveidot DC enerģiju maiņstrāvas enerģijā caur invertoru. Invertors parasti pieņem pilnu tiltu vai pusbridžu topoloģiju, un tā darba princips ir šāds:
2.1 Pilna tilta invertors:Tas sastāv no četrām komutācijas ierīcēm, kas ir S1, S2, S3 un S4. Kad ir ieslēgti S1 un S3, un S2 un S4 ir izslēgti, tiek izvadīta maiņstrāvas (maiņstrāvas) augšējā puse; Kad ir ieslēgti S2 un S4, un S1 un S3 ir izslēgti, tiek izvadīta maiņstrāvas apakšējā puse. Kontrolējot četru komutācijas ierīču ieslēgšanu un izslēgšanu, var pielāgot izvades mainīgās strāvas frekvenci un amplitūdu.
2.2 pusbridža invertors:Tas sastāv no divām komutācijas ierīcēm-S1 un S2, kas izvada mainīgās strāvas (maiņstrāvas) augšējo pusciklu, kad ir ieslēgts S1 un S2 ir izslēgts, un apakšējais maiņstrāvas puscikls, kad S2 ir ieslēgts un S1 ir izslēgts. Half tilta invertoriem ir zema izejas spēja, un parasti tos izmanto zemas jaudas lietojumprogrammām.
3. Vienfāžu invertora shēmu kontroles stratēģijas
Kontroles stratēģijas vienfāzes invertora shēmām ir šādas:
3.1. Pulsa platuma modulācija (PWM) vadība:Izejas pārmaiņas strāvas amplitūdas un frekvences regulēšana tiek realizēta, pielāgojot komutācijas ierīču ieslēgšanas un izslēgšanas laiku. PWM vadībai ir ātras reakcijas ātruma, augstas vadības precizitātes un labas izejas viļņu formas kvalitātes priekšrocības.
3.2 SINE viļņu modulācijas (SPWM) vadība:Ģenerējiet PWM vadības signālus, ģenerējot sinuso viļņu atsauces signālus un salīdzinot tos ar faktiskajiem izejas signāliem.SPWM vadība var realizēt izejas pārmaiņus strāvas sinusoidālās viļņu formas un uzlabot elektriskās jaudas kvalitāti.
3.3. Kosmosa vektora modulācijas (SVPWM) vadība:Pielietojot trīsfāzu invertora kontroles metodi vienas fāzes invertoram, tas realizē precīzu izejas mainīgās strāvas amplitūdas un fāzes kontroli. SVPWM vadībai ir augstas vadības precizitātes un labas izejas viļņu formas kvalitātes priekšrocības.
3.4 Paredzamā kontrole:Invertora reālā laika kontrole tiek realizēta, prognozējot sistēmas turpmāko stāvokli. Paredzamajai kontrolei ir spēcīgas izturības un labas pielāgošanās spējas priekšrocības.
4. Vienfāzes invertora shēmu veiktspējas indeksi
Vienfāzes invertora shēmas veiktspējas indeksi galvenokārt ietver šādus:
4.1. Izejas frekvence:Maiņstrāvas izejas biežums no invertora, kas parasti ir tāds pats kā ieejas līdzstrāvas barošanas avota frekvence.
4.2. Izejas amplitūda:Invertora izejas maiņstrāvas amplitūda, kuru var pielāgot vadības stratēģijā.
4.3. Izejas viļņu formas kvalitāte:AC izejas viļņu formas kvalitāte no invertora, ieskaitot harmonisko saturu, viļņu formas kropļojumus un citus rādītājus.
4.4 Efektivitāte:Invertora efektivitāte, pārveidojot līdzstrāvas jaudu maiņstrāvas jomā, parasti no 85%~ 95%.
4.5 Uzticamība:Invertora ticamība ilgtermiņa darbības laikā, ieskaitot neveiksmju līmeni, dzīves ilgumu un citus rādītājus.
5. Vienfāžu invertora shēmu piemērošanas laukumi
Vienfāzes invertora shēmas tiek plaši izmantotas šādās jomās:
5.1 Energosistēma:Izmanto frekvences regulēšanai, fāzes regulēšanai, reaktīvās jaudas kompensācijai un citiem energosistēmas pielietojumiem.
5.2 Rūpnieciskā kontrole:Izmanto rūpniecības automatizācijas aprīkojumam, motora piedziņai, enerģijas pārvaldībai un citām lietojumiem.
5.3 Sakaru aprīkojums:Izmanto sakaru bāzes stacijas, datu centra, satelīta sakaru un citu aprīkojuma barošanas avotam.
5.4 Mājsaimniecības ierīces:Izmanto gaisa kondicionieru, ledusskapju, veļas mazgājamo mašīnu un citu sadzīves ierīču enerģijas konvertēšanai.
5.5 Jaunas enerģijas sistēmas:Izmanto jaunu enerģijas sistēmu, piemēram, saules enerģijas un vēja enerģijas un vēja enerģijas, pārvaldīšanai.
Vienfāzes invertora shēma ir svarīga strāvas elektroniskā ierīce ar plašu lietojumu klāstu.