Ինվերտորները պատկանում են ստատիկ փոխարկիչների մեծ խմբին, որոնք ներառում են այսօրվա շատերը's սարքերը կարող են«փոխակերպել»Մուտքի էլեկտրական պարամետրերը, ինչպիսիք են լարումը և հաճախությունը, որպեսզի ստացվի ելք, որը համապատասխանում է բեռի պահանջներին:

Ընդհանուր առմամբ, ինվերտորները այն սարքերն են, որոնք կարող են ուղղակի հոսանքը փոխակերպել փոփոխական հոսանքի և բավականին տարածված են արդյունաբերական ավտոմատացման ծրագրերում և էլեկտրական շարժիչներում:Տարբեր ինվերտորների տիպի ճարտարապետությունը և դիզայնը փոխվում են ըստ յուրաքանչյուր կոնկրետ կիրառման, նույնիսկ եթե դրանց հիմնական նպատակը նույնն է (DC-ի AC փոխարկում):

1.Standalone և Grid-Connected Inverters

Ֆոտովոլտային ծրագրերում օգտագործվող ինվերտորները պատմականորեն բաժանվում են երկու հիմնական կատեգորիաների.

:Անկախ ինվերտորներ

:Ցանցին միացված ինվերտորներ

Անկախ ինվերտորները նախատեսված են այն ծրագրերի համար, որտեղ ՖՎ կայանը միացված չէ հիմնական էներգիայի բաշխիչ ցանցին:Ինվերտերն ի վիճակի է էլեկտրական էներգիա մատակարարել միացված բեռներին՝ ապահովելով հիմնական էլեկտրական պարամետրերի (լարման և հաճախականության) կայունությունը։Սա նրանց պահում է նախապես սահմանված սահմաններում՝ ի վիճակի լինել դիմակայելու ժամանակավոր ծանրաբեռնված իրավիճակներին:Այս իրավիճակում ինվերտորը միացված է մարտկոցի պահեստավորման համակարգին, որպեսզի ապահովվի կայուն էներգիայի մատակարարում:

Ցանցին միացված ինվերտորները, մյուս կողմից, ի վիճակի են սինխրոնիզացվել էլեկտրական ցանցի հետ, որին միացված են, քանի որ այս դեպքում լարումը և հաճախականությունը«պարտադրված»հիմնական ցանցի կողմից:Այս ինվերտորները պետք է կարողանան անջատվել, եթե հիմնական ցանցը խափանվի, որպեսզի խուսափի հիմնական ցանցի հնարավոր հակադարձ մատակարարումից, որը կարող է լուրջ վտանգ ներկայացնել:

Նկար 1 - Ինքնուրույն համակարգի և Ցանցին միացված համակարգի օրինակ:Պատկերը՝ Բիբլուսի կողմից:

2. Ո՞րն է ավտոբուսի կոնդենսատորի դերը

Inverter-ի նպատակն է DC ալիքի լարումը փոխակերպել AC ազդանշանի, որպեսզի էներգիա ներարկվի բեռի մեջ (օրինակ՝ էլեկտրական ցանց) տվյալ հաճախականությամբ և փոքր ֆազային անկյունով (φ ≈0):Միաֆազ միաբևեռ զարկերակային լայնության մոդուլյացիայի (PWM) պարզեցված սխեման ներկայացված է Նկարում2 (նույն ընդհանուր սխեման կարող է տարածվել եռաֆազ համակարգի վրա):Այս սխեմայի մեջ ՖՎ համակարգը, որը հանդես է գալիս որպես հաստատուն լարման աղբյուր՝ որոշակի աղբյուրի ինդուկտիվությամբ, ձևավորվում է AC ազդանշանի չորս IGBT անջատիչների միջոցով՝ ազատ պտտվող դիոդներին զուգահեռ:Այս անջատիչները կառավարվում են դարպասի մոտ PWM ազդանշանի միջոցով, որը սովորաբար IC-ի ելքն է, որը համեմատում է կրող ալիքը (սովորաբար ցանկալի ելքային հաճախականության սինուսային ալիքը) և զգալիորեն ավելի բարձր հաճախականությամբ հղման ալիքը (սովորաբար եռանկյունի ալիքը): 5-20 կՀց հաճախականությամբ):IGBT-ների ելքը ձևավորվում է AC ազդանշանի, որը հարմար է օգտագործման կամ ցանցի ներարկման համար LC ֆիլտրերի տարբեր տոպոլոգիաների կիրառման միջոցով:

Ստացեք մեջբերում

Նկար 2. Իմպուլսային լայնության մոդուլյացիա (PWM) միաֆազինվերտորի տեղադրում.IGBT անջատիչները, LC ելքային ֆիլտրի հետ միասին, DC մուտքային ազդանշանը ձևավորում են օգտագործելի AC ազդանշանի:Սա դրդում է ավնասակար լարման ալիքը ՖՎ տերմինալների վրա:ԱվտոբուսըԿոնդենսատորը չափված է այս ալիքը նվազեցնելու համար:

IGBT-ների աշխատանքը մտցնում է ալիքային լարում PV զանգվածի տերմինալի վրա:Այս ալիքը վնասակար է ՖՎ համակարգի աշխատանքի համար, քանի որ տերմինալների վրա կիրառվող անվանական լարումը պետք է պահվի IV կորի առավելագույն հզորության կետում (MPP)՝ առավելագույն հզորություն ստանալու համար:ՖՎ տերմինալների վրա լարման ալիքը տատանում է համակարգից արդյունահանվող հզորությունը, ինչը հանգեցնում է.

ավելի ցածր միջին հզորություն (Նկար 3):Լարման ալիքը հարթելու համար ավտոբուսի վրա ավելացվում է կոնդենսատոր:

Նկար 3. PWM ինվերտորի սխեմայով ՖՎ տերմինալների վրա ներածված լարման ալիքը հեռացնում է կիրառվող լարումը ՖՎ զանգվածի առավելագույն հզորության կետից (MPP):Սա ալիք է բերում զանգվածի ելքային հզորության մեջ այնպես, որ միջին ելքային հզորությունը ցածր է անվանական MPP-ից

Լարման ալիքի ամպլիտուդը (գագաթնակետից գագաթնակետ) որոշվում է անջատման հաճախականությամբ, ՖՎ լարմամբ, ավտոբուսի հզորությամբ և ֆիլտրի ինդուկտիվությամբ՝ ըստ.

որտեղ:

VPV-ն արևային վահանակի հաստատուն լարումն է,

Cbus-ը ավտոբուսի կոնդենսատորի հզորությունն է,

L-ը ֆիլտրի ինդուկտորների ինդուկտիվությունն է,

fPWM-ը միացման հաճախականությունն է:

Հավասարումը (1) վերաբերում է իդեալական կոնդենսատորին, որը թույլ չի տալիս լիցքավորել կոնդենսատորի միջով լիցքավորման ժամանակ, այնուհետև լիցքաթափում է էլեկտրական դաշտում գտնվող էներգիան առանց դիմադրության:Իրականում ոչ մի կոնդենսատոր իդեալական չէ (Նկար 4), այլ բաղկացած է բազմաթիվ տարրերից:Ի լրումն իդեալական հզորության, դիէլեկտրիկը կատարյալ դիմադրողական չէ, և մի փոքր արտահոսքի հոսանք հոսում է անոդից կաթոդ վերջավոր շունտային դիմադրության (Rsh) երկայնքով՝ շրջանցելով դիէլեկտրական հզորությունը (C):Երբ կոնդենսատորի միջով հոսանքը հոսում է, կապումները, փայլաթիթեղները և դիէլեկտրիկը կատարյալ չեն անցկացնում, և հզորության հետ սերիայի համարժեք դիմադրություն (ESR) կա:Ի վերջո, կոնդենսատորը որոշակի էներգիա է պահում մագնիսական դաշտում, ուստի առկա է համարժեք սերիական ինդուկտիվություն (ESL) մի շարք հզորության և ESR-ի հետ:

Նկար 4. Ընդհանուր կոնդենսատորի համարժեք միացում:Կոնդենսատոր էկազմված է բազմաթիվ ոչ իդեալական տարրերից, ներառյալ դիէլեկտրական հզորությունը (C), դիէլեկտրիկի միջով ոչ անսահման շունտային դիմադրություն, որը շրջանցում է կոնդենսատորը, սերիայի դիմադրությունը (ESR) և սերիական ինդուկտիվությունը (ESL):

Նույնիսկ կոնդենսատորի նման պարզ թվացող բաղադրիչում կան մի քանի տարրեր, որոնք կարող են ձախողվել կամ քայքայվել:Այս տարրերից յուրաքանչյուրը կարող է ազդել ինվերտորի վարքագծի վրա, ինչպես AC, այնպես էլ DC կողմերում:Որպեսզի որոշվի կոնդենսատորի ոչ իդեալական բաղադրիչների քայքայման ազդեցությունը ՖՎ տերմինալների միջով ներմուծված լարման ալիքի վրա, SPICE-ի միջոցով մոդելավորվեց PWM միաբևեռ H-կամուրջ ինվերտորը (Նկար 2):Ֆիլտրի կոնդենսատորները և ինդուկտորները պահվում են համապատասխանաբար 250µF և 20mH:IGBT-ների SPICE մոդելները ստացված են Petrie-ի և այլոց աշխատանքից: PWM ազդանշանը, որը կառավարում է IGBT անջատիչները, որոշվում է համեմատական և շրջող համեմատիչ սխեմայի միջոցով, համապատասխանաբար բարձր և ցածր կողմի IGBT անջատիչների համար:PWM հսկիչների համար մուտքային են 9,5 Վ, 60 Հց սինուսային կրիչի ալիքը և 10 Վ, 10 կՀց եռանկյունաձև ալիքը:

CRE լուծում

CRE-ն բարձր տեխնոլոգիական ձեռնարկություն է, որը մասնագիտացած է ֆիլմի կոնդենսատորների արտադրության մեջ՝ կենտրոնանալով ուժային էլեկտրոնիկայի կիրառման վրա:

CRE-ն առաջարկում է ՖՎ ինվերտորների համար ֆիլմի կոնդենսատորների շարքի հասուն լուծում, որը ներառում է DC-link, AC-ֆիլտր և snubber: