อินเวอร์เตอร์สามเฟสคืออะไร: การทำงานและการใช้งาน

อินเวอร์เตอร์คือ อุปกรณ์ไฟฟ้ากำลัง ใช้เพื่อเปลี่ยนพลังงานจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นรูปแบบอื่นเช่น DC เป็น AC ที่ความถี่และแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็น o / p การจำแนกประเภทนี้สามารถทำได้โดยพิจารณาจากแหล่งจ่ายและโทโพโลยีที่เกี่ยวข้องในวงจรไฟฟ้า ดังนั้นสิ่งเหล่านี้จึงถูกแบ่งออกเป็นสองประเภท (อินเวอร์เตอร์แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า) และ CSI (อินเวอร์เตอร์แหล่งกระแส) อินเวอร์เตอร์ประเภท VSI มีแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่มีอิมพีแดนซ์น้อยที่ขั้วอินพุตของอินเวอร์เตอร์ อินเวอร์เตอร์ประเภท CSI มีแหล่งกระแสไฟฟ้ากระแสตรงที่มีความต้านทานสูง บทความนี้จะกล่าวถึงภาพรวมของอินเวอร์เตอร์สามเฟสเช่นวงจรการทำงานและการใช้งาน

Three Phase Inverter คืออะไร?

คำจำกัดความ: เรารู้ว่า อินเวอร์เตอร์ แปลง DC เป็น AC เราได้กล่าวถึงอินเวอร์เตอร์ประเภทต่างๆแล้ว อินเวอร์เตอร์สามเฟสใช้เพื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเป็นแหล่งจ่ายไฟ AC สามเฟส โดยทั่วไปสิ่งเหล่านี้จะใช้ในแอพพลิเคชั่นไดรฟ์กำลังสูงและความถี่ตัวแปรเช่น ระบบส่งกำลัง HVDC .

อินเวอร์เตอร์ 3 เฟส

ใน 3 เฟสพลังงานสามารถส่งผ่านเครือข่ายด้วยความช่วยเหลือของกระแสที่แตกต่างกันสามกระแสซึ่งอยู่นอกเฟสซึ่งกันและกันในขณะที่อินเวอร์เตอร์เฟสเดียวพลังงานสามารถส่งผ่านเฟสเดียวได้ ตัวอย่างเช่นหากคุณมีการเชื่อมต่อสามเฟสในบ้านของคุณอินเวอร์เตอร์สามารถเชื่อมต่อกับเฟสใดเฟสหนึ่งได้

หลักการทำงาน

หลักการทำงานของอินเวอร์เตอร์สามเฟสคือประกอบด้วยสวิตช์อินเวอร์เตอร์สามตัวที่มีเฟสเดียวซึ่งสวิตช์แต่ละตัวสามารถเชื่อมต่อกับขั้วโหลด สำหรับระบบควบคุมพื้นฐานทั้งสาม สวิตช์ สามารถซิงโครไนซ์การทำงานเพื่อให้สวิตช์เดี่ยวทำงานที่ทุก ๆ 60 องศาของรูปคลื่นพื้นฐาน o / p เพื่อสร้างรูปคลื่น o / p แบบบรรทัดต่อบรรทัดรวมถึงหกขั้นตอน รูปคลื่นนี้มีสเตจแรงดันเป็นศูนย์ระหว่างสองส่วนเช่นบวกและลบของคลื่นสี่เหลี่ยม ครั้งเดียว เทคนิค PWM ขึ้นอยู่กับพาหะนำไปใช้กับรูปคลื่นเหล่านี้จากนั้นสามารถใช้รูปร่างพื้นฐานของรูปคลื่นเพื่อให้ฮาร์มอนิกที่สามรวมถึงทวีคูณของมันจะถูกยกเลิก

อินเวอร์เตอร์เฟสเดียว

อินเวอร์เตอร์เหล่านี้มีให้เลือกสองประเภทเช่นประเภทฟูลบริดจ์และประเภทฮาล์ฟบริดจ์

วงจรอินเวอร์เตอร์แบบสะพานเต็มส่วนใหญ่ใช้เพื่อเปลี่ยน DC เป็น AC สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการเปิดและปิดสวิตช์ภายในลำดับที่ถูกต้อง อินเวอร์เตอร์ประเภทนี้มีสถานะการทำงานที่แตกต่างกันสี่สถานะโดยสวิตช์เหล่านี้ทำงานบนสวิตช์ปิด

วงจรอินเวอร์เตอร์แบบ half-bridge เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในอินเวอร์เตอร์ชนิดฟูลบริดจ์ อินเวอร์เตอร์นี้มีสวิตช์สองตัวที่สวิตช์แต่ละประเภทมีตัวเก็บประจุที่มีแรงดันไฟฟ้าขาออก นอกจากนี้สวิตช์เหล่านี้ยังเสริมซึ่งกันและกันเนื่องจากหากสวิตช์แรกเปิดอยู่สวิตช์ที่เหลือจะถูกปิด

การออกแบบอินเวอร์เตอร์สามเฟส / แผนภาพวงจร

แผนภาพวงจรของอินเวอร์เตอร์สามเฟสแสดงไว้ด้านล่าง หน้าที่หลักของอินเวอร์เตอร์ประเภทนี้คือการเปลี่ยนอินพุตของ DC เป็นเอาต์พุตของ AC สามเฟส อินเวอร์เตอร์ 3 เฟสพื้นฐานประกอบด้วยสวิตช์อินเวอร์เตอร์เฟสเดียว 3 ตัวซึ่งสวิตช์แต่ละตัวสามารถเชื่อมต่อกับขั้วโหลดหนึ่งใน 3 ขั้ว

วงจรอินเวอร์เตอร์สามเฟส

โดยทั่วไปแขนทั้งสามของอินเวอร์เตอร์นี้จะล่าช้าด้วยมุม 120 องศาเพื่อสร้างแหล่งจ่ายไฟ AC 3 เฟส
สวิตช์ที่ใช้ในอินเวอร์เตอร์มีอัตราส่วน 50% และการสลับสามารถเกิดขึ้นได้หลังจากทุกมุม 60 องศา สวิตช์เช่น S1, S2, S3, S4, S5 และ S6 จะเสริมซึ่งกันและกัน ในสิ่งนี้อินเวอร์เตอร์สามตัวที่มีเฟสเดียวจะถูกวางไว้ในแหล่ง DC ที่คล้ายกัน แรงดันไฟฟ้าของขั้วภายในอินเวอร์เตอร์สามเฟสจะเทียบเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของเสาภายในอินเวอร์เตอร์แบบครึ่งสะพานที่มีเฟสเดียว

ทั้งสอง ประเภทของอินเวอร์เตอร์ เช่นเดียวกับเฟสเดียวและสามเฟสมีโหมดการนำไฟฟ้าสองโหมดเช่นโหมดการนำไฟฟ้า 180 องศาและโหมดการนำไฟฟ้า 120 องศา

180 °โหมดการนำไฟฟ้า

ในโหมดการนำไฟฟ้านี้อุปกรณ์แต่ละชิ้นจะอยู่ในการนำ 180 °ซึ่งจะเปิดใช้งานเป็นระยะ ๆ โดยมี 60 ° ขั้วเอาต์พุตเช่น A, B และ C เชื่อมต่อกับสตาร์หรือการเชื่อมต่อเดลต้า 3 เฟสของโหลด

โหลดที่สมดุล

โหลดสมดุลสำหรับสามเฟสอธิบายไว้ในแผนภาพต่อไปนี้ สำหรับ 0 ถึง 60 องศาสวิตช์เช่น S1, S5 และ S6 จะอยู่ในโหมดการนำไฟฟ้า ขั้วโหลดเช่น A & C เชื่อมโยงกับแหล่งที่มาที่จุดบวกในขณะที่ขั้ว B เชื่อมโยงกับแหล่งที่มาที่จุดลบ นอกจากนี้ความต้านทาน R / 2 ยังมีอยู่ระหว่างปลายทั้งสองด้านของเป็นกลางและด้านบวกในขณะที่ความต้านทาน R มีอยู่ระหว่างขั้วเป็นกลางและขั้วลบ

ในโหมดนี้แรงดันไฟฟ้าของโหลดจะได้รับดังต่อไปนี้

รถตู้ = V / 3,

VBN = −2V / 3,

VCN = V / 3

แรงดันไฟฟ้าของสายจะได้รับดังต่อไปนี้

VAB = รถตู้ - VBN = V,

VBC = VBN - VCN = −V,

VCA = VCN - รถตู้ = 0

โหมดการนำไฟฟ้า 120 °

ในโหมดการนำไฟฟ้าประเภทนี้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกชิ้นจะอยู่ในสถานะการนำไฟฟ้าที่ 120 ° เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อเดลต้าภายในโหลดเนื่องจากส่งผลให้เกิดรูปคลื่นหกขั้นตอนในเฟสใดเฟสหนึ่ง ดังนั้นในทันทีอุปกรณ์เหล่านี้เท่านั้นที่จะดำเนินการทุกอุปกรณ์ที่ทำงานที่ 120 °เท่านั้น

การเชื่อมต่อของเทอร์มินัล 'A' บนโหลดสามารถทำได้ผ่านปลายขั้วบวกในขณะที่ขั้ว B สามารถเชื่อมต่อกับขั้วลบของแหล่งกำเนิด เทอร์มินัล 'C' บนโหลดจะอยู่ในการนำไฟฟ้าเรียกว่าสถานะลอย นอกจากนี้แรงดันไฟฟ้าเฟสจะเทียบเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของโหลดซึ่งระบุไว้ด้านล่าง

แรงดันไฟฟ้าเฟสเท่ากับแรงดันไฟฟ้าเส้นดังนั้น

VAB = V

VBC = −V / 2

VCA = −V / 2

การใช้งานอินเวอร์เตอร์สามเฟส

การใช้งานอินเวอร์เตอร์ประเภทนี้มีดังต่อไปนี้

• อินเวอร์เตอร์เหล่านี้ใช้ใน ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร แอปพลิเคชัน
• ใช้ในการใช้งานกำลังสูงเช่นระบบส่งกำลัง HVDC
• ใช้อินเวอร์เตอร์คลื่นสี่เหลี่ยมสามเฟสในไฟล์ วงจร UPS และวงจรเครื่องชาร์จความถี่โซลิดสเตตราคาประหยัด

ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับ ภาพรวมของอินเวอร์เตอร์สามเฟส หลักการทำงานการออกแบบหรือแผนภาพวงจรโหมดการนำไฟฟ้าและการใช้งาน อินเวอร์เตอร์ 3 เฟสใช้เพื่อแปลง DC i / p เป็นเอาต์พุต AC ประกอบด้วยสามแขนซึ่งโดยปกติจะล่าช้าถึง 120 °ของมุมเพื่อสร้างแหล่งจ่ายไฟ AC 3 เฟส สวิตช์ในอินเวอร์เตอร์มีอัตราส่วน 50% และการสลับเกิดขึ้นหลังจากแต่ละ T / 6 ของเวลาโดยมีช่วงมุม 60 ° นี่คือคำถามสำหรับคุณอินเวอร์เตอร์ประเภทต่างๆที่มีอยู่ในตลาดมีอะไรบ้าง?