Daudzlīmeņu pārveidotājs - veidi un priekšrocības

Invertors:

Invertors ir elektriska ierīce, kas pārveido līdzstrāvu (DC) par maiņstrāvu (AC). Inverteru izmanto avārijas rezerves darbināšanai mājās. Invertoru izmanto dažās lidmašīnu sistēmās, lai daļu lidmašīnas līdzstrāvas jaudas pārveidotu par maiņstrāvu. Maiņstrāvu galvenokārt izmanto elektriskām ierīcēm, piemēram, gaismām, radariem, radio, motoriem un citām ierīcēm.

Daudzlīmeņu pārveidotājs:

Tagad daudzās rūpnieciskajās lietojumprogrammās ir vajadzīga liela jauda. Tomēr dažām rūpniecības ierīcēm to darbībai ir nepieciešama vidēja vai maza jauda. Liela enerģijas avota izmantošana visām rūpnieciskām slodzēm var izrādīties izdevīga dažiem motoriem, kuriem nepieciešama liela jauda, ​​bet tas var sabojāt pārējās slodzes. Dažām vidēja sprieguma motoru piedziņām un lietojumprogrammām ir nepieciešams vidējs spriegums. Daudzlīmeņu invertors tiek ieviests kopš 1975. gada kā alternatīva lieljaudas un vidēja sprieguma situācijās. Daudzlīmeņu invertors ir kā invertors, un to izmanto rūpnieciskām vajadzībām kā alternatīvu lieljaudas un vidēja sprieguma situācijās.

Daudzlīmeņu pārveidotājs

Vispārējā līdzstrāvas maiņstrāvas pārveidotāja ķēde

Nepieciešamība pēc daudzlīmeņu pārveidotāja dod lielu izejas jaudu no vidēja sprieguma avota. Avoti, piemēram, baterijas, superkondensatori, saules panelis, ir vidēja sprieguma avoti. Daudzlīmeņu invertors sastāv no vairākiem slēdžiem. Daudzlīmeņu invertorā ļoti svarīgi ir izvietot slēdžu leņķus.

Daudzlīmeņu invertora veidi:

Daudzlīmeņu invertori ir trīs veidi.

• Diodes iespīlēts daudzlīmeņu invertors
• Lidojošo kondensatoru daudzlīmeņu invertors
• Kaskādes H tilta daudzlīmeņu invertors

Diodes iespīlēts daudzlīmeņu invertors:

Šī invertora galvenā koncepcija ir izmantot diodes un nodrošināt dažādus sprieguma līmeņus dažādās fāzēs kondensatora bankām, kas atrodas virknē. Diods pārnes ierobežotu sprieguma daudzumu, tādējādi samazinot citu elektrisko ierīču spriedzi. Maksimālais izejas spriegums ir puse no ieejas līdzstrāvas sprieguma. Tas ir daudzlīmeņu invertora, kas piestiprināts ar diode, galvenais trūkums. Šo problēmu var atrisināt, palielinot slēdžus, diodes, kondensatorus. Kondensatoru līdzsvarošanas problēmu dēļ tie ir ierobežoti trīs līmeņos. Šāda veida invertori nodrošina augstu efektivitāti visu komutācijas ierīču pamatfrekvences dēļ, un tā ir vienkārša paņēmiena enerģijas pārvades sistēmu metode.

Piem .: 5-līmeņu diodes iespīlēts daudzlīmeņu invertors, 9-līmeņu diodu iespīlēts daudzlīmeņu invertors.

• 5 līmeņu diodes iespīlētais daudzlīmeņu invertors izmanto slēdžus, diodes izmanto vienu kondensatoru, tāpēc izejas spriegums ir puse no ieejas līdzstrāvas.
• 9 līmeņu diodes iespīlēts daudzlīmeņu invertors izmanto slēdžus, diodu kondensatori ir divas reizes vairāk nekā 5 līmeņu diodes iespīlētie invertori. Tātad izeja ir vairāk nekā ievade.

5 līmeņu diodes iespīlēts daudzlīmeņu pārveidotājs

Diodes iespīlēta daudzlīmeņu pārveidotāja lietojumprogrammas:

• Statiskā var kompensācija
• Maināma ātruma motora piedziņa
• Augstsprieguma sistēmas starpsavienojumi
• Augstsprieguma līdzstrāvas un maiņstrāvas pārvades līnijas

Lidojošo kondensatoru daudzlīmeņu invertors:

Šī invertora galvenā koncepcija ir kondensatoru izmantošana. Tas ir kondensatora iespīlētu komutācijas šūnu virknes savienojums. Kondensatori ierobežoto sprieguma daudzumu pārnes uz elektriskajām ierīcēm. Šajā invertorā komutācijas stāvokļi ir līdzīgi invertoram ar diodi. Šāda veida daudzlīmeņu invertoros nav nepieciešamas saspiešanas diodes. Izeja ir puse no ieejas līdzstrāvas sprieguma. Tas ir lidojošo kondensatoru daudzlīmeņu invertora trūkums. Tam ir arī pārslēgšanas atlaišana fāzē, lai līdzsvarotu lidojošos kondensatorus. Tas var kontrolēt gan aktīvās, gan reaktīvās enerģijas plūsmu. Bet augstfrekvences komutācijas dēļ notiks komutācijas zudumi.

EX: 5 līmeņu lidojošo kondensatoru daudzlīmeņu invertors, 9 līmeņu lidojošo kondensatoru daudzlīmeņu invertors.

• Šis invertors ir tāds pats kā multi-invertora ar diodi stiprinājums
• Šajā invertorā tiek izmantoti tikai slēdži un kondensatori.

5 līmeņu lidojošo kondensatoru daudzlīmeņu pārveidotājs

Lidojošo kondensatoru daudzlīmeņu pārveidotāja pielietojums

• Asinhronā motora vadība, izmantojot DTC (Direct Torque Control) shēmu
• Statiskā bija paaudze
• Gan AC-DC, gan DC-AC pārveidošanas lietojumprogrammas
• Pārveidotāji ar harmonisko traucējumu spēju
• Sinusoidālās strāvas taisngrieži

Kaskādes H-Bridge daudzlīmeņu invertors:

Kaskādes H-līgavas daudzlīmeņu invertoram ir jāizmanto kondensatori un slēdži, un tam katrā līmenī nepieciešams mazāks komponentu skaits. Šī topoloģija sastāv no jaudas pārveidošanas šūnu sērijas, un jaudu var viegli mainīt. Kondensatoru un slēdžu pāra kombināciju sauc par H tiltu un katram H tiltam piešķir atsevišķu ieejas līdzstrāvas spriegumu. Tas sastāv no H tilta šūnām, un katra šūna var nodrošināt trīs dažādus spriegumus, piemēram, nulles, pozitīvās līdzstrāvas un negatīvās līdzstrāvas spriegumus. Viena no šāda veida daudzlīmeņu invertoru priekšrocībām ir tā, ka tam ir nepieciešams mazāks komponentu skaits, salīdzinot ar ar diodēm saspiestiem un lidojošiem kondensatoru invertoriem. Invertora cena un svars ir mazāks nekā diviem invertoriem. Mīkstā pārslēgšanās ir iespējama ar dažām jaunajām pārslēgšanās metodēm.

Daudzlīmeņu kaskādes invertorus izmanto, lai likvidētu lielgabarīta transformatoru, kas nepieciešams parasto daudzfāžu invertoru gadījumā, iespīlēšanas diodes, kas nepieciešamas ar diodēm piestiprinātiem invertoriem, un lidojošos kondensatorus, kas nepieciešami lidojošo kondensatoru invertoru gadījumā. Bet katras šūnas piegādei ir nepieciešams liels skaits izolētu spriegumu.

Piem .: 5-H tilta daudzlīmeņu invertors, 9- H-tilta iespīlēts daudzlīmeņu invertors.

• Šis invertors ir arī tāds pats kā ar diodi piesprādzētais daudzinverteris.

5- H-Bridge daudzlīmeņu invertors

Kaskādes H-Bridge daudzlīmeņu pārveidotāja lietojumprogrammas

• Motora piedziņas
• Aktīvie filtri
• Elektrisko transportlīdzekļu piedziņa
• Līdzstrāvas avota izmantošana
• Jaudas koeficienta kompensatori
• Frekvenču saišu sistēmas
• Mijiedarbība ar atjaunojamiem enerģijas resursiem.

Daudzlīmeņu invertora priekšrocības:

Daudzlīmeņu pārveidotājam ir vairākas priekšrocības, tas ir:

1. Kopējā režīma spriegums:

Daudzlīmeņu invertori rada kopēja režīma spriegumu, samazinot motora spriegumu un nesabojājot motoru.

2. Ieejas strāva:

Daudzlīmeņu invertori var ievilkt ieejas strāvu ar zemiem traucējumiem

3. Pārslēgšanās frekvence:

Daudzlīmeņu invertors var darboties gan ar pamata pārslēgšanās frekvencēm, kas ir augstākas pārslēgšanās frekvences, gan zemākas pārslēgšanās frekvences. Jāatzīmē, ka zemāka komutācijas frekvence nozīmē mazāku komutācijas zudumu un tiek sasniegta augstāka efektivitāte.

4. Samazināts harmoniskais kropļojums:

Selektīvās harmonikas likvidēšanas tehnika kopā ar daudzlīmeņu topoloģiju rada kopējo harmonisko deformāciju izejas viļņu formā, neizmantojot filtru ķēdi.

Fotoattēlu kredīts:

• 5 līmeņu diodes iespīlēts daudzlīmeņu pārveidotājs xplqa30.ieee
• 5 līmeņu lidojošo kondensatoru daudzlīmeņu pārveidotājs izcelsme-ars
• 5-H tilta daudzlīmeņu invertors jauda.eecss