Ինվերտորի նպատակն է հաստատուն հոսանքի ալիքային լարումը վերածել փոփոխական հոսանքի ազդանշանի՝ տրված հաճախականությամբ և փոքր փուլային անկյան տակ բեռի (օրինակ՝ էլեկտրական ցանցի) մեջ էներգիա ներարկելու համար։φ ≈0): Միաֆազ միաբևեռ իմպուլսային լայնության մոդուլյացիայի (PWM) պարզեցված սխեման ներկայացված է նկարում։2 (Նույն ընդհանուր սխեման կարող է տարածվել եռաֆազ համակարգի վրա): Այս սխեմայում, որոշակի աղբյուրի ինդուկտիվությամբ հաստատուն հոսանքի լարման աղբյուր հանդիսացող ֆոտովոլտային համակարգը ձևավորվում է փոփոխական հոսանքի ազդանշանի՝ ազատ պտտվող դիոդներին զուգահեռ չորս IGBT անջատիչների միջոցով: Այս անջատիչները կառավարվում են դարպասի մոտ PWM ազդանշանի միջոցով, որը սովորաբար ինտեգրալ սխեմայի ելքն է, որը համեմատում է կրող ալիքը (սովորաբար ցանկալի ելքային հաճախականության սինուսոիդալ ալիք) և զգալիորեն ավելի բարձր հաճախականության հղման ալիքը (սովորաբար եռանկյունաձև ալիք 5-20 կՀց հաճախականությամբ): IGBT-ների ելքը ձևավորվում է փոփոխական հոսանքի ազդանշանի, որը հարմար է օգտագործման կամ ցանցային ներարկման համար՝ LC ֆիլտրերի տարբեր տոպոլոգիաների կիրառման միջոցով:
Ինվերտորները պատկանում են ստատիկ փոխարկիչների մեծ խմբի, որոնց թվում են այսօրվա շատերը«s սարքերը կարող են«փոխակերպել«մուտքային էլեկտրական պարամետրերը, ինչպիսիք են լարումը և հաճախականությունը, որպեսզի ստացվի բեռի պահանջներին համատեղելի ելքային ազդանշան։
Ընդհանուր առմամբ, ինվերտորները սարքեր են, որոնք կարող են փոխակերպել հաստատուն հոսանքը փոփոխական հոսանքի և բավականին տարածված են արդյունաբերական ավտոմատացման կիրառություններում և էլեկտրական շարժիչներում: Տարբեր տեսակի ինվերտորների ճարտարապետությունն ու դիզայնը փոխվում են՝ կախված յուրաքանչյուր կոնկրետ կիրառությունից, նույնիսկ եթե դրանց հիմնական նպատակը նույնն է (հաստատուն հոսանքի փոփոխական հոսանքի փոխակերպում):
1. Ինքնուրույն և ցանցին միացված ինվերտորներ
Ֆոտովոլտային կիրառություններում օգտագործվող ինվերտորները պատմականորեն բաժանվում են երկու հիմնական կատեգորիայի՝
:Անկախ ինվերտորներ
:Ցանցին միացված ինվերտորներ
Անկախ ինվերտորները նախատեսված են այն կիրառությունների համար, երբ ֆոտովոլտային կայանը միացված չէ հիմնական էներգամատակարարման ցանցին: Ինվերտորը կարող է էլեկտրական էներգիա մատակարարել միացված բեռներին՝ ապահովելով հիմնական էլեկտրական պարամետրերի (լարման և հաճախականության) կայունությունը: Սա դրանք պահում է նախապես սահմանված սահմաններում՝ դիմակայելով ժամանակավոր գերբեռնվածության իրավիճակներին: Այս իրավիճակում ինվերտորը միացված է մարտկոցային կուտակիչ համակարգին՝ կայուն էներգամատակարարում ապահովելու համար:
Մյուս կողմից, ցանցին միացված ինվերտորները կարող են համաժամեցվել այն էլեկտրական ցանցի հետ, որին միացված են, քանի որ այս դեպքում լարումը և հաճախականությունը«պարտադրված«գլխավոր ցանցի կողմից։ Այս ինվերտորները պետք է կարողանան անջատվել, եթե գլխավոր ցանցը խափանվի՝ գլխավոր ցանցի հնարավոր հակադարձ մատակարարումից խուսափելու համար, որը կարող է լուրջ վտանգ ներկայացնել։
- Նկար 1 - Անկախ համակարգի և ցանցին միացված համակարգի օրինակ։ Պատկերը՝ Biblus-ի թույլտվությամբ։
2. Ո՞րն է ավտոբուսային կոնդենսատորի դերը
Նկար 2. Իմպուլսային լայնության մոդուլյացիա (PWM) միաֆազինվերտորի կարգավորում: IGBT անջատիչները, LC ելքային ֆիլտրի հետ միասին, ձևափոխում են հաստատուն հոսանքի մուտքային ազդանշանը օգտագործելի AC ազդանշանի: Սա առաջացնում էվնասակար լարման ալիքավորում ֆոտովոլտային տերմինալների միջև։ ՇղթանԿոնդենսատորը չափված է այս ալիքը նվազեցնելու համար։
IGBT-ների աշխատանքը ֆոտովոլտային համակարգի ծայրակալի վրա ներմուծում է ալիքային լարում։ Այս ալիքը վնասակար է ֆոտովոլտային համակարգի աշխատանքի համար, քանի որ ծայրակալներին մատակարարվող անվանական լարումը պետք է պահպանվի IV կորի առավելագույն հզորության կետում (MPP)՝ առավելագույն հզորություն ստանալու համար։ Ֆոտովոլտային ծայրակալների վրա լարման ալիքը կտատանի համակարգից արդյունահանվող հզորությունը, ինչի արդյունքում՝
ավելի ցածր միջին ելքային հզորություն (Նկար 3): Շղթային միացման վրա կոնդենսատոր է ավելացվում՝ լարման ալիքաձև տատանումները հարթեցնելու համար:
Նկար 3. PWM ինվերտորի սխեմայի միջոցով ֆոտովոլտային տերմինալներին ներմուծվող լարման ալիքը տեղափոխում է կիրառվող լարումը ֆոտովոլտային զանգվածի առավելագույն հզորության կետից (MPP): Սա զանգվածի ելքային հզորության մեջ ալիք է առաջացնում, որպեսզի միջին ելքային հզորությունը ցածր լինի անվանական MPP-ից:
Լարման ալիքի ամպլիտուդը (գագաթից գագաթ) որոշվում է անջատման հաճախականությամբ, ֆոտովոլտային լարմամբ, շասսի տարողունակությամբ և ֆիլտրի ինդուկտիվությամբ՝ համաձայն հետևյալի՝
որտեղ՝
VPV-ն արևային վահանակի հաստատուն լարումն է,
Cbus-ը ավտոբուսային կոնդենսատորի տարողունակությունն է,
L-ը ֆիլտրի ինդուկտորների ինդուկտիվությունն է,
fPWM-ը անջատման հաճախականությունն է։
Հավասարում (1)-ը վերաբերում է իդեալական կոնդենսատորին, որը կանխում է լիցքի հոսքը կոնդենսատորի միջով լիցքավորման ընթացքում, ապա լիցքաթափում է էլեկտրական դաշտում գտնվող էներգիան՝ առանց դիմադրության: Իրականում, ոչ մի կոնդենսատոր իդեալական չէ (Նկար 4), այլ կազմված է բազմաթիվ տարրերից: Իդեալական տարողունակությունից բացի, դիէլեկտրիկը կատարյալ դիմադրություն չունի, և անոդից կաթոդ հոսում է փոքր արտահոսքի հոսանք վերջավոր շունտային դիմադրության (Rsh) երկայնքով՝ շրջանցելով դիէլեկտրիկ տարողունակությունը (C): Երբ կոնդենսատորի միջով հոսում է հոսանք, ցցերը, փայլաթիթեղները և դիէլեկտրիկը կատարյալ հաղորդունակ չեն, և տարողության հետ հաջորդաբար կա համարժեք շարքային դիմադրություն (ESR): Վերջապես, կոնդենսատորը որոշակի էներգիա է կուտակում մագնիսական դաշտում, ուստի տարողության և ESR-ի հետ հաջորդաբար կա համարժեք շարքային ինդուկտիվություն (ESL):
Նկար 4. Ընդհանուր կոնդենսատորի համարժեք սխեմա։ Կոնդենսատորըկազմված է բազմաթիվ ոչ իդեալական տարրերից, այդ թվում՝ դիէլեկտրիկ տարողունակությունից (C), կոնդենսատորը շրջանցող դիէլեկտրիկի միջով անցնող ոչ անվերջ շունտային դիմադրությունից, շարքային դիմադրությունից (ESR) և շարքային ինդուկտիվությունից (ESL):
Նույնիսկ այնպիսի թվացյալ պարզ բաղադրիչում, ինչպիսին է կոնդենսատորը, կան բազմաթիվ տարրեր, որոնք կարող են խափանվել կամ քայքայվել: Այս տարրերից յուրաքանչյուրը կարող է ազդել ինվերտորի վարքագծի վրա՝ թե՛ AC, թե՛ DC կողմերից: Ոչ իդեալական կոնդենսատորային բաղադրիչների քայքայման ազդեցությունը ֆոտովոլտային տերմինալներում ներմուծվող լարման ալիքի վրա որոշելու համար, SPICE-ի միջոցով մոդելավորվել է PWM միաբևեռ H-կամրջային ինվերտոր (Նկար 2): Ֆիլտրի կոնդենսատորները և ինդուկտորները պահվում են համապատասխանաբար 250µF և 20mH լարման վրա: IGBT-ների SPICE մոդելները ստացվել են Պետրիի և այլոց աշխատանքից: PWM ազդանշանը, որը կառավարում է IGBT անջատիչները, որոշվում է համապատասխանաբար բարձր և ցածր կողմերի IGBT անջատիչների համեմատիչով և շրջող համեմատիչ սխեմայով: PWM կառավարման մուտքային տվյալները 9.5V, 60Hz սինուսոիդային կրիչ ալիք և 10V, 10kHz եռանկյունաձև ալիք են:
- CRE լուծում
CRE-ն բարձր տեխնոլոգիական ձեռնարկություն է, որը մասնագիտանում է թաղանթային կոնդենսատորների արտադրության մեջ և կենտրոնանում է հզորության էլեկտրոնիկայի կիրառման վրա։
CRE-ն առաջարկում է ֆոտովոլտային ինվերտորների համար թաղանթային կոնդենսատորների շարքի հասուն լուծում, որը ներառում է DC-կապ, AC-ֆիլտր և snubber:
Հրապարակման ժամանակը. Դեկտեմբերի 01-2023