ประเภทของการแปลงพลังงานไฟฟ้า

เครื่องใช้ในครัวเรือนและการติดตั้งทางอุตสาหกรรมจำนวนมากในการทำงานของพวกเขาขับเคลื่อนโดย พลังงานไฟฟ้า ประเภทต่างๆ มันถูกสร้างขึ้นโดยคนจำนวนมาก EMF และแหล่งที่มาปัจจุบัน.

ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตกระแสเฟสเดียวหรือสามเฟสที่ความถี่อุตสาหกรรม ในขณะที่แหล่งกำเนิดเคมีผลิตกระแสตรง ในเวลาเดียวกัน ในทางปฏิบัติ สถานการณ์มักจะเกิดขึ้นเมื่อไฟฟ้าประเภทหนึ่งไม่เพียงพอสำหรับการทำงานของอุปกรณ์บางอย่าง และจำเป็นต้องดำเนินการแปลง

เพื่อจุดประสงค์นี้ อุตสาหกรรมได้ผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมากที่ทำงานร่วมกับค่าพารามิเตอร์ต่างๆ ของพลังงานไฟฟ้า โดยแปลงจากประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่งด้วยแรงดันไฟฟ้า ความถี่ จำนวนเฟส และรูปคลื่นที่แตกต่างกัน ตามฟังก์ชั่นการทำงาน พวกมันถูกแบ่งออกเป็นอุปกรณ์การแปลง:

• เรียบง่าย;

• ด้วยความสามารถในการปรับสัญญาณเอาต์พุต

• กอปรด้วยความสามารถในการทรงตัว

วิธีการจำแนกประเภท

ตามลักษณะของการดำเนินการ ตัวแปลงจะแบ่งออกเป็นอุปกรณ์:

• ยืนขึ้น

• การกลับรายการหนึ่งขั้นตอนขึ้นไป

• การเปลี่ยนแปลงความถี่ของสัญญาณ

• การแปลงจำนวนเฟสของระบบไฟฟ้า

• การเปลี่ยนประเภทแรงดันไฟฟ้า

ตามวิธีการควบคุมของอัลกอริธึมที่เกิดขึ้นใหม่ ตัวแปลงแบบปรับได้ทำงานบน:

• หลักการพัลส์ที่ใช้ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง

• วิธีเฟสที่ใช้ในวงจรฮาร์มอนิกออสซิลเลเตอร์

การออกแบบตัวแปลงที่ง่ายที่สุดอาจไม่มีฟังก์ชันควบคุม

อุปกรณ์การแปลงทั้งหมดสามารถใช้วงจรประเภทใดประเภทหนึ่งต่อไปนี้:

• ผิวทาง;

• ศูนย์;

• มีหรือไม่มีหม้อแปลง

• ด้วยหนึ่ง สอง สาม หรือมากกว่านั้น

อุปกรณ์แก้ไข

นี่คือตัวแปลงประเภททั่วไปและเก่าที่สุดที่ช่วยให้คุณสามารถแก้ไขหรือทำให้กระแสตรงคงที่จากกระแสสลับไซน์ซึ่งมักจะเป็นความถี่อุตสาหกรรม

การจัดแสดงที่หายาก

อุปกรณ์พลังงานต่ำ

เมื่อไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา โครงสร้างซีลีเนียมและอุปกรณ์ที่ใช้สุญญากาศยังคงใช้อยู่ในวิศวกรรมวิทยุและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

อุปกรณ์ดังกล่าวขึ้นอยู่กับหลักการของการแก้ไขปัจจุบันจากองค์ประกอบเดียวของแผ่นซีลีเนียม พวกเขาถูกประกอบเข้าด้วยกันตามลำดับเป็นโครงสร้างเดียวโดยการติดตั้งอะแดปเตอร์ ยิ่งแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการแก้ไขสูงเท่าใด ก็จะยิ่งใช้องค์ประกอบดังกล่าวมากขึ้นเท่านั้น พวกมันไม่ทรงพลังมากนักและสามารถรับน้ำหนักได้หลายสิบมิลลิแอมป์

สุญญากาศถูกสร้างขึ้นในตัวเรือนแก้วที่ปิดสนิทของวงจรเรียงกระแสหลอดไฟ ประกอบด้วยอิเล็กโทรด: แอโนดและแคโทดพร้อมไส้หลอด ซึ่งรับประกันการไหลเวียนของรังสีความร้อน

หลอดไฟดังกล่าวให้พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงสำหรับวงจรต่างๆ ของเครื่องรับวิทยุและโทรทัศน์จนถึงสิ้นศตวรรษที่ผ่านมา

Ignitrons เป็นอุปกรณ์ที่ทรงพลัง

ในอุปกรณ์อุตสาหกรรม อุปกรณ์ไอออนปรอทแอโนด-แคโทดที่ทำงานบนหลักการประจุอาร์คควบคุมได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอดีต พวกมันถูกใช้เมื่อจำเป็นต้องใช้งานโหลดไฟฟ้ากระแสตรงที่มีความแรงหลายร้อยแอมแปร์ที่แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้วสูงถึงห้ากิโลโวลต์

การไหลของอิเล็กตรอนใช้สำหรับการไหลของกระแสจากแคโทดไปยังแอโนด มันถูกสร้างขึ้นโดยการปล่อยอาร์กที่เกิดขึ้นในพื้นที่หนึ่งหรือหลายส่วนของแคโทด เรียกว่า จุดแคโทดเรืองแสง พวกมันเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กโทรดจุดระเบิดเปิดส่วนโค้งเสริมจนกระทั่งส่วนโค้งหลักติดไฟ

ด้วยเหตุนี้จึงมีการสร้างพัลส์ระยะสั้นไม่กี่มิลลิวินาทีที่มีความแรงของกระแสไฟฟ้าสูงถึงสิบแอมแปร์ การเปลี่ยนรูปร่างและความแรงของพัลส์ทำให้สามารถควบคุมการทำงานของตัวจุดไฟได้

การออกแบบนี้รองรับแรงดันไฟฟ้าได้ดีในระหว่างการแก้ไขและมีประสิทธิภาพสูงพอสมควร แต่ความซับซ้อนทางเทคนิคของการออกแบบและความยากลำบากในการใช้งานนำไปสู่การปฏิเสธการใช้งาน

อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ

ไดโอด

งานของพวกเขาขึ้นอยู่กับหลักการของการนำกระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียวเนื่องจากคุณสมบัติของจุดเชื่อมต่อ p-n ที่เกิดจากการสัมผัสระหว่างวัสดุเซมิคอนดักเตอร์หรือโลหะและเซมิคอนดักเตอร์

ไดโอดจะผ่านกระแสในทิศทางที่แน่นอนเท่านั้น และเมื่อฮาร์มอนิกแบบไซน์แบบกระแสสลับผ่านพวกมัน ไดโอดจะตัดคลื่นครึ่งหนึ่งออก ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวงจรเรียงกระแส

ไดโอดสมัยใหม่ผลิตขึ้นในหลากหลายประเภทและมีลักษณะทางเทคนิคที่หลากหลาย

ไทริสเตอร์

ไทริสเตอร์ใช้ชั้นนำไฟฟ้าสี่ชั้นที่สร้างโครงสร้างเซมิคอนดักเตอร์ที่ซับซ้อนกว่าไดโอดที่มีจุดเชื่อมต่อ p-n สามชุดที่เชื่อมต่อ J1, J2, J3 การสัมผัสกับชั้นนอก «p» และ «n» ใช้เป็นแอโนดและแคโทด และชั้นในเป็นอิเล็กโทรดควบคุมของ UE ซึ่งใช้เพื่อเปลี่ยนไทริสเตอร์ให้ทำงานและควบคุม

การแก้ไขฮาร์มอนิกไซน์นั้นดำเนินการบนหลักการเดียวกับไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ แต่เพื่อให้ไทริสเตอร์ทำงานได้จำเป็นต้องคำนึงถึงลักษณะบางอย่าง - โครงสร้างของการเปลี่ยนผ่านภายในจะต้องเปิดเพื่อให้ประจุไฟฟ้าไหลผ่านและไม่ปิด

สิ่งนี้ทำได้โดยการส่งกระแสของขั้วหนึ่งผ่านอิเล็กโทรดขับ ภาพด้านล่างแสดงวิธีการเปิดไทริสเตอร์ที่ใช้พร้อมกันเพื่อปรับปริมาณกระแสที่ส่งผ่านในเวลาต่างๆ

เมื่อใช้กระแสผ่าน RE ในขณะที่ผ่านไซน์ไซด์ผ่านค่าศูนย์ ค่าสูงสุดจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งจะค่อยๆ ลดลงที่จุด «1», «2», «3»

ด้วยวิธีนี้กระแสจะถูกปรับพร้อมกับการควบคุมไทริสเตอร์ Triacs และ Power MOSFET และ/หรือ AGBT ในวงจรไฟฟ้าทำงานในลักษณะเดียวกัน แต่พวกเขาไม่ได้ทำหน้าที่ในการแก้ไขกระแสโดยส่งผ่านทั้งสองทิศทาง ดังนั้น รูปแบบการควบคุมของพวกเขาจึงใช้อัลกอริธึมขัดจังหวะพัลส์เพิ่มเติม

ตัวแปลง DC / DC

การออกแบบเหล่านี้ทำตรงกันข้ามกับวงจรเรียงกระแส พวกมันถูกใช้เพื่อสร้างกระแสไซน์กระแสสลับจากกระแสตรงที่ได้จากแหล่งกระแสเคมี

การพัฒนาที่หายาก

ตั้งแต่ช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เป็นต้นมา มีการใช้โครงสร้างเครื่องจักรไฟฟ้าเพื่อแปลงแรงดันไฟตรงเป็นแรงดันไฟสลับ ประกอบด้วยมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงซึ่งใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หรือชุดแบตเตอรี่และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งมอเตอร์ขับเคลื่อนจะหมุนกระดอง

ในอุปกรณ์บางอย่าง ขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกพันโดยตรงบนโรเตอร์ร่วมของมอเตอร์ วิธีนี้ไม่เพียงเปลี่ยนรูปร่างของสัญญาณเท่านั้น แต่ยังเพิ่มแอมพลิจูดหรือความถี่ของแรงดันไฟฟ้าตามกฎด้วย

หากขดลวดสามเส้นที่ตั้งอยู่ที่ 120 องศาถูกพันบนกระดองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะได้รับแรงดันไฟฟ้าสามเฟสสมมาตรที่เทียบเท่ากัน

Umformers ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายจนถึงปี 1970 สำหรับโคมไฟวิทยุ, อุปกรณ์สำหรับรถเข็น, รถราง, หัวรถจักรไฟฟ้า ก่อนที่จะมีการนำองค์ประกอบของเซมิคอนดักเตอร์มาใช้เป็นจำนวนมาก

อินเวอร์เตอร์คอนเวอร์เตอร์

หลักการทำงาน

เราใช้วงจรทดสอบไทริสเตอร์ KU202 จากแบตเตอรี่และหลอดไฟเพื่อเป็นพื้นฐานในการพิจารณา

หน้าสัมผัสปิดตามปกติของปุ่ม SA1 และหลอดไส้พลังงานต่ำถูกสร้างขึ้นในวงจรเพื่อจ่ายประจุบวกของแบตเตอรี่ไปยังขั้วบวก อิเล็กโทรดควบคุมเชื่อมต่อผ่านตัวจำกัดกระแสและหน้าสัมผัสเปิดของปุ่ม SA2 แคโทดเชื่อมต่อกับขั้วลบของแบตเตอรี่อย่างแน่นหนา

หากในเวลา t1 คุณกดปุ่ม SA2 กระแสจะไหลไปยังแคโทดผ่านวงจรของอิเล็กโทรดควบคุมซึ่งจะเปิดไทริสเตอร์และหลอดไฟที่รวมอยู่ในสาขาแอโนดจะสว่างขึ้น เนื่องจากคุณสมบัติการออกแบบของไทริสเตอร์นี้ ไทริสเตอร์จะยังคงเผาไหม้แม้ว่าจะเปิดหน้าสัมผัส SA2 ก็ตาม

ตอนนี้เวลา t2 เรากดปุ่ม SA1วงจรจ่ายไฟของขั้วบวกจะดับลงและไฟจะดับเนื่องจากกระแสไหลผ่านหยุดลง

กราฟของภาพที่นำเสนอแสดงให้เห็นว่ากระแสตรงผ่านช่วงเวลา t1 ÷ t2 หากคุณเปลี่ยนปุ่มอย่างรวดเร็วคุณก็สามารถสร้างได้ ชีพจรสี่เหลี่ยม ด้วยเครื่องหมายบวก ในทำนองเดียวกัน คุณสามารถสร้างแรงกระตุ้นเชิงลบได้ เพื่อจุดประสงค์นี้ก็เพียงพอที่จะเปลี่ยนวงจรเล็กน้อยเพื่อให้กระแสไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม

ลำดับของพัลส์สองตัวที่มีค่าบวกและลบจะสร้างรูปคลื่นที่เรียกว่าคลื่นสี่เหลี่ยมในวิศวกรรมไฟฟ้า รูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าคล้ายคลื่นไซน์โดยมีสัญญาณตรงข้ามกันสองครึ่งคลื่น

หากในโครงการที่อยู่ระหว่างการพิจารณาเราเปลี่ยนปุ่ม SA1 และ SA2 ด้วยหน้าสัมผัสรีเลย์หรือสวิตช์ทรานซิสเตอร์และเปลี่ยนตามอัลกอริทึมที่แน่นอนก็จะสามารถสร้างกระแสที่คดเคี้ยวโดยอัตโนมัติและปรับให้เป็นความถี่หน้าที่ รอบระยะเวลา. การสลับดังกล่าวควบคุมโดยวงจรควบคุมอิเล็กทรอนิกส์พิเศษ

บล็อกไดอะแกรมของส่วนจ่ายไฟ

ตัวอย่างเช่น พิจารณาระบบหลักที่ง่ายที่สุดของอินเวอร์เตอร์แบบบริดจ์

ที่นี่แทนที่จะเป็นไทริสเตอร์สวิตช์ทรานซิสเตอร์ภาคสนามที่เลือกมาเป็นพิเศษจะจัดการกับการก่อตัวของพัลส์สี่เหลี่ยม ความต้านทานโหลด Rn รวมอยู่ในเส้นทแยงมุมของสะพาน อิเล็กโทรดแหล่งจ่ายไฟของทรานซิสเตอร์ «แหล่งที่มา» และ «ท่อระบายน้ำ» เชื่อมต่อตรงกันข้ามกับไดโอด shunt และหน้าสัมผัสเอาต์พุตของวงจรควบคุมเชื่อมต่อกับ «เกท»

เนื่องจากการทำงานอัตโนมัติของสัญญาณควบคุม พัลส์แรงดันไฟฟ้าที่มีระยะเวลาและเครื่องหมายต่างกันจะถูกส่งออกไปยังโหลด ลำดับและลักษณะเฉพาะของพวกมันได้รับการปรับให้เหมาะกับพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดของสัญญาณเอาท์พุต

ภายใต้การกระทำของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับความต้านทานในแนวทแยงโดยคำนึงถึงกระบวนการชั่วคราวกระแสที่เกิดขึ้นซึ่งมีรูปร่างใกล้เคียงกับไซน์ไซด์มากกว่าของคดเคี้ยว

ความยากลำบากในการดำเนินการทางเทคนิค

สำหรับการทำงานที่ดีของวงจรไฟฟ้าของอินเวอร์เตอร์นั้นจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบควบคุมทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือซึ่งขึ้นอยู่กับการสลับสวิตช์ พวกมันมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าแบบทวิภาคีและเกิดขึ้นจากการสับเปลี่ยนทรานซิสเตอร์โดยการเชื่อมต่อไดโอดย้อนกลับ

ในการปรับแอมพลิจูดของแรงดันขาออกมักใช้บ่อยที่สุด หลักการมอดูเลตความกว้างพัลส์ โดยเลือกพื้นที่พัลส์ของแต่ละครึ่งคลื่นด้วยวิธีการควบคุมระยะเวลา นอกจากวิธีนี้แล้ว ยังมีอุปกรณ์ที่ทำงานร่วมกับการแปลงแอมพลิจูดของพัลส์

ในกระบวนการสร้างวงจรของแรงดันเอาต์พุตจะเกิดการละเมิดความสมมาตรของครึ่งคลื่นซึ่งส่งผลเสียต่อการทำงานของโหลดอุปนัย สิ่งนี้จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนที่สุดกับหม้อแปลง

ระหว่างการทำงานของระบบควบคุม อัลกอริทึมถูกตั้งค่าสำหรับสร้างคีย์ของวงจรไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยสามขั้นตอน:

1. ตรง;

2. ไฟฟ้าลัดวงจร

3. ในทางกลับกัน

ในโหลด ไม่เพียงแต่กระแสพัลส์เท่านั้นที่เป็นไปได้ แต่ยังรวมถึงกระแสที่เปลี่ยนทิศทางด้วย ซึ่งสร้างการรบกวนเพิ่มเติมที่ขั้วต้นทาง

การออกแบบทั่วไป

ในบรรดาโซลูชันทางเทคโนโลยีต่างๆ มากมายที่ใช้ในการสร้างอินเวอร์เตอร์ มีสามแบบทั่วไปซึ่งพิจารณาจากมุมมองของระดับความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น:

1. สะพานที่ไม่มีหม้อแปลง

2. กับขั้วกลางของหม้อแปลง

3. สะพานพร้อมหม้อแปลง

รูปคลื่นเอาต์พุต

อินเวอร์เตอร์ออกแบบมาเพื่อจ่ายแรงดัน:

• สี่เหลี่ยมผืนผ้า

• สี่เหลี่ยมคางหมู;

• สัญญาณสลับแบบก้าว

• ไซนัส

ตัวแปลงเฟส

อุตสาหกรรมผลิตมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อทำงานภายใต้สภาวะการทำงานเฉพาะ โดยพิจารณาจากแหล่งพลังงานบางประเภท อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติสถานการณ์เกิดขึ้นเมื่อจำเป็นต้องเชื่อมต่อมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสกับเครือข่ายเฟสเดียวด้วยเหตุผลหลายประการ วงจรไฟฟ้าและอุปกรณ์ต่าง ๆ ได้รับการพัฒนาเพื่อการนี้

เทคโนโลยีที่ใช้พลังงานมาก

สเตเตอร์ของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสประกอบด้วยขดลวดสามเส้นที่พันกันในลักษณะหนึ่งซึ่งอยู่ห่างจากกัน 120 องศาซึ่งแต่ละอันจะสร้างสนามแม่เหล็กหมุนของตัวเองเมื่อกระแสของเฟสแรงดันถูกนำไปใช้ ทิศทางของกระแสน้ำถูกเลือกเพื่อให้ฟลักซ์แม่เหล็กเสริมซึ่งกันและกัน ทำให้เกิดปฏิกิริยาร่วมกันสำหรับการหมุนของโรเตอร์

เมื่อมีแรงดันไฟฟ้าเพียงเฟสเดียวสำหรับมอเตอร์ดังกล่าวจำเป็นต้องสร้างวงจรกระแสสามวงจรจากนั้นแต่ละวงจรจะเลื่อนไป 120 องศา มิฉะนั้นการหมุนจะไม่ทำงานหรือมีข้อบกพร่อง

ในวิศวกรรมไฟฟ้า มีสองวิธีง่ายๆ ในการหมุนเวกเตอร์ปัจจุบันที่สัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้าโดยเชื่อมต่อกับ:

1. โหลดอุปนัยเมื่อกระแสเริ่มล่าช้าแรงดันไฟฟ้า 90 องศา

2.ความสามารถในการสร้างตัวนำปัจจุบัน 90 องศา

ภาพด้านบนแสดงให้เห็นว่าจากเฟสหนึ่งของแรงดันไฟฟ้า Ua คุณสามารถรับกระแสไฟฟ้าที่มุมไม่เกิน 120 แต่ไปข้างหน้าหรือข้างหลังเพียง 90 องศา นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องเลือกตัวเก็บประจุและระดับโช้คเพื่อสร้างโหมดการทำงานของมอเตอร์ที่ยอมรับได้

ในการแก้ปัญหาเชิงปฏิบัติของโครงร่างดังกล่าวพวกเขามักจะหยุดที่วิธีตัวเก็บประจุโดยไม่ต้องใช้ตัวต้านทานแบบอุปนัย เพื่อจุดประสงค์นี้แรงดันไฟฟ้าของเฟสจ่ายไฟถูกนำไปใช้กับขดลวดหนึ่งโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ และอีกอันหนึ่งถูกเปลี่ยนโดยตัวเก็บประจุ ผลลัพธ์ที่ได้คือแรงบิดที่ยอมรับได้สำหรับเครื่องยนต์

แต่ในการหมุนโรเตอร์จำเป็นต้องสร้างแรงบิดเพิ่มเติมโดยเชื่อมต่อขดลวดที่สามผ่านตัวเก็บประจุเริ่มต้น ไม่สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องเนื่องจากการก่อตัวของกระแสขนาดใหญ่ในวงจรเริ่มต้นซึ่งสร้างความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นวงจรนี้จึงถูกเปิดเป็นช่วงสั้นๆ เพื่อให้ได้โมเมนต์ความเฉื่อยของการหมุนของโรเตอร์

โครงร่างดังกล่าวใช้งานได้ง่ายกว่าเนื่องจากการก่อตัวของธนาคารตัวเก็บประจุอย่างง่ายของค่าที่ระบุจากองค์ประกอบที่มีอยู่แต่ละรายการ อย่างไรก็ตาม โช้กต้องได้รับการคำนวณและพันแผลอย่างอิสระ ซึ่งไม่สามารถทำได้เฉพาะที่บ้านเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม เงื่อนไขที่ดีที่สุดสำหรับการทำงานของมอเตอร์นั้นถูกสร้างขึ้นด้วยการเชื่อมต่อที่ซับซ้อนของตัวเก็บประจุและสำลักในเฟสต่างๆ ด้วยการเลือกทิศทางของกระแสในขดลวดและการใช้ตัวต้านทานลดกระแส ด้วยวิธีนี้ การสูญเสียกำลังของเครื่องยนต์สูงถึง 30%อย่างไรก็ตามการออกแบบตัวแปลงดังกล่าวไม่ได้ผลกำไรทางเศรษฐกิจเนื่องจากใช้พลังงานไฟฟ้าในการทำงานมากกว่าเครื่องยนต์

วงจรเริ่มต้นของตัวเก็บประจุยังใช้อัตราไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น แต่ในระดับที่น้อยกว่า นอกจากนี้ มอเตอร์ที่เชื่อมต่อกับวงจรยังสามารถสร้างพลังงานได้มากกว่า 50% ของที่ผลิตด้วยแหล่งจ่ายไฟสามเฟสปกติ

เนื่องจากความยุ่งยากในการเชื่อมต่อมอเตอร์สามเฟสเข้ากับวงจรจ่ายไฟฟ้าเฟสเดียวและการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าและกำลังขับจำนวนมาก ทำให้คอนเวอร์เตอร์ดังกล่าวมีประสิทธิภาพต่ำ แม้ว่าจะยังคงทำงานในการติดตั้งแยกส่วนและเครื่องตัดโลหะก็ตาม

อุปกรณ์อินเวอร์เตอร์

องค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ทำให้สามารถสร้างตัวแปลงเฟสที่มีเหตุผลมากขึ้นซึ่งผลิตบนพื้นฐานทางอุตสาหกรรม การออกแบบของพวกเขามักจะออกแบบมาเพื่อทำงานในวงจรสามเฟส แต่สามารถออกแบบให้ทำงานกับสตริงจำนวนมากที่อยู่ในมุมต่างๆ

เมื่อคอนเวอร์เตอร์ใช้พลังงานจากเฟสเดียว ลำดับของการดำเนินการทางเทคโนโลยีต่อไปนี้จะดำเนินการ:

1. การแก้ไขแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียวโดยโหนดไดโอด

2. การทำให้คลื่นเรียบจากวงจรรักษาเสถียรภาพ

3. การแปลงแรงดันไฟฟ้าตรงเป็นสามเฟสเนื่องจากวิธีการผกผัน

ในกรณีนี้ วงจรจ่ายไฟสามารถประกอบด้วยชิ้นส่วนเฟสเดียวสามชิ้นที่ทำงานอย่างอิสระตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ หรือชิ้นส่วนทั่วไปหนึ่งชิ้นที่ประกอบเข้าด้วยกัน ตัวอย่างเช่น ตามระบบการแปลงอินเวอร์เตอร์สามเฟสแบบอิสระโดยใช้ตัวนำร่วมที่เป็นกลาง

ที่นี่ โหลดแต่ละเฟสใช้งานองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์คู่ของตัวเอง ซึ่งควบคุมโดยระบบควบคุมทั่วไป พวกเขาสร้างกระแสไซน์ในเฟสของความต้านทาน Ra, Rb, Rc ซึ่งเชื่อมต่อกับวงจรจ่ายทั่วไปผ่านสายกลาง มันเพิ่มเวกเตอร์ปัจจุบันจากการโหลดแต่ละครั้ง

คุณภาพของการประมาณสัญญาณเอาต์พุตให้เป็นรูปคลื่นไซน์บริสุทธิ์ขึ้นอยู่กับการออกแบบโดยรวมและความซับซ้อนของวงจรที่ใช้

ตัวแปลงความถี่

บนพื้นฐานของอินเวอร์เตอร์ มีการสร้างอุปกรณ์ที่อนุญาตให้เปลี่ยนความถี่ของการแกว่งไซน์ในช่วงกว้าง เพื่อจุดประสงค์นี้ ไฟฟ้า 50 เฮิรตซ์ที่จ่ายให้จะมีการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้:

• ยืนขึ้น

• เสถียรภาพ;

• การแปลงแรงดันไฟฟ้าความถี่สูง

งานนี้ใช้หลักการเดียวกันกับโครงการก่อนหน้านี้ ยกเว้นว่าระบบควบคุมที่ใช้บอร์ดไมโครโปรเซสเซอร์จะสร้างแรงดันเอาต์พุตที่มีความถี่เพิ่มขึ้นหลายสิบกิโลเฮิรตซ์ที่เอาต์พุตของตัวแปลง

การแปลงความถี่ตามอุปกรณ์อัตโนมัติช่วยให้คุณปรับการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าในเวลาที่เริ่มต้น หยุด และถอยหลังได้อย่างเหมาะสม และสะดวกต่อการเปลี่ยนความเร็วของโรเตอร์ ในขณะเดียวกัน ผลกระทบที่เป็นอันตรายของภาวะชั่วคราวในเครือข่ายไฟฟ้าภายนอกจะลดลงอย่างมาก

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับที่นี่: ตัวแปลงความถี่ - ประเภท, หลักการทำงาน, โครงร่างการเชื่อมต่อ

อินเวอร์เตอร์เชื่อม

วัตถุประสงค์หลักของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้คือเพื่อรักษาการเผาไหม้ของอาร์คให้คงที่และควบคุมคุณลักษณะทั้งหมดได้อย่างง่ายดาย รวมถึงการจุดระเบิด

เพื่อจุดประสงค์นี้ การออกแบบอินเวอร์เตอร์จะรวมบล็อกหลายบล็อกซึ่งดำเนินการตามลำดับ:

• การแก้ไขแรงดันไฟฟ้าสามเฟสหรือเฟสเดียว

• การรักษาเสถียรภาพของพารามิเตอร์ผ่านตัวกรอง

• การผกผันของสัญญาณความถี่สูงจากแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่มีความเสถียร

• การแปลงเป็น / h แรงดันโดยหม้อแปลง step-down เพื่อเพิ่มค่าของกระแสเชื่อม

• การปรับแรงดันเอาต์พุตรองสำหรับการสร้างอาร์กเชื่อม

เนื่องจากใช้การแปลงสัญญาณความถี่สูง ขนาดของหม้อแปลงเชื่อมจึงลดลงอย่างมาก และประหยัดวัสดุสำหรับโครงสร้างทั้งหมด อินเวอร์เตอร์เชื่อม มีข้อได้เปรียบอย่างมากในการใช้งานเมื่อเทียบกับระบบเครื่องกลไฟฟ้า

Transformers: ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า

ในวิศวกรรมไฟฟ้าและพลังงาน หม้อแปลงที่ทำงานบนหลักการแม่เหล็กไฟฟ้ายังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในการเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดของสัญญาณแรงดันไฟฟ้า

พวกเขามีสองขดลวดขึ้นไปและ วงจรแม่เหล็กซึ่งส่งผ่านพลังงานแม่เหล็กเพื่อแปลงแรงดันอินพุตเป็นแรงดันเอาต์พุตของแอมพลิจูดที่เปลี่ยนแปลง