Taajuusmuuttaja:

Invertteri on sähkölaite, joka muuntaa tasavirran (DC) vaihtovirraksi (AC). Taajuusmuuttajaa käytetään kodin varavirtalähteeseen. Taajuusmuuttajaa käytetään joissakin ilma-alusjärjestelmissä osan ilma-aluksen tasavirran muuttamiseksi vaihtovirraksi. Vaihtovirtaa käytetään pääasiassa sähkölaitteisiin, kuten valoihin, tutka-, radio-, moottori- ja muihin laitteisiin.

Monitasoinen invertteri:

Nyt päivän monet teolliset sovellukset ovat alkaneet vaatia suurta tehoa. Jotkut teollisuuden laitteet vaativat kuitenkin keskitason tai matalan tehon. Suuren virtalähteen käyttö kaikkiin teollisiin kuormiin voi osoittautua hyödylliseksi joillekin suuritehoisia moottoreille, kun taas se voi vahingoittaa muita kuormia. Jotkut keskijännitemoottorikäytöt ja apuohjelmat vaativat keskijännitettä. Monitasoinen taajuusmuuttaja on otettu käyttöön vuodesta 1975 vaihtoehtona suuritehoisissa ja keskijännitetilanteissa. Monitasoinen invertteri on kuin invertteri ja sitä käytetään teollisuuden sovelluksiin vaihtoehtona suuritehoisissa ja keskijännitetilanteissa.

Monitasoinen invertteri

Yleinen DC-AC-muunninpiiri

Monitasoisen muuntimen tarve on antaa korkea lähtöteho keskijännitelähteestä. Lähteet, kuten paristot, superkondensaattorit, aurinkopaneeli ovat keskijännitelähteitä. Monitasoinen invertteri koostuu useista kytkimistä. Monitasoisessa invertterissä järjestelykytkinten kulmat ovat erittäin tärkeitä.

Monitasoisen vaihtosuuntaajan tyypit:

Monitasoisia taajuusmuuttajia on kolme tyyppiä.

Diodikiinnitteinen monitasoinen invertteri
Lentävät kondensaattorit monitasoinen invertteri
Porrastettu H-sillan monitasoinen invertteri

Diodipuristettu monitasoinen invertteri:

“miten 3 -vaiheinen sähkö toimii ”

Tämän taajuusmuuttajan pääkonsepti on diodien käyttö ja se tarjoaa useita jännitetasoja eri vaiheiden läpi sarjaan kuuluville kondensaattoripankeille. Diodi siirtää rajoitetun määrän jännitettä vähentäen siten muiden sähkölaitteiden rasitusta. Suurin lähtöjännite on puolet syötetystä tasajännitteestä. Se on diodikiinnitetyn monitasoisen invertterin tärkein haittapuoli. Tämä ongelma voidaan ratkaista lisäämällä kytkimiä, diodeja, kondensaattoreita. Kondensaattorien tasapainotuskysymysten vuoksi nämä rajoittuvat kolmelle tasolle. Tämän tyyppiset taajuusmuuttajat tarjoavat korkean hyötysuhteen kaikille kytkinlaitteille käytetyn perustaajuuden takia, ja se on yksinkertainen tapa palata taaksepäin -siirtojärjestelmiin.

Esim .: 5-tason diodipuristettu monitasoinen invertteri, 9-tason diodipuristettu monitasoinen invertteri.

5-tasoinen diodikiinnitteinen monitasoinen invertteri käyttää kytkimiä, diodit käyttävät yhtä kondensaattoria, joten lähtöjännite on puolet tulojännitteestä.
9-tason diodipuristettu monitasoinen invertteri käyttää kytkimiä, diodikondensaattoreita on kaksi kertaa enemmän kuin 5-tason diodipuristettuja inverttereitä. Joten lähtö on enemmän kuin tulo.

5-tason diodikiinnitteinen monitasoinen invertteri

Diodipuristetun monitasoisen invertterin sovellukset:

Staattinen var-kompensointi
Taajuusmuuttajamoottorit
Suurjänniteverkkoyhteydet
Suurjännitteiset DC- ja AC-siirtolinjat

Flying kondensaattoreiden monitasoinen invertteri:

Tämän taajuusmuuttajan pääkonsepti on kondensaattoreiden käyttö. Se on kondensaattorilla kiinnitettyjen kytkentäkennojen sarjayhteys. Kondensaattorit siirtävät rajoitetun määrän jännitettä sähkölaitteisiin. Tässä invertterissä kytkentätilat ovat kuin diodiin kiinnitetyssä invertterissä. Kiristysdiodeja ei tarvita tämän tyyppisissä monitasoisissa inverttereissä. Lähtö on puolet syötetystä DC-jännitteestä. Se on lentävien kondensaattoreiden monitasoisen invertterin haittapuoli. Sillä on myös vaiheen sisällä oleva kytkentäredundanssi lentävien kondensaattorien tasapainottamiseksi. Se voi ohjata sekä aktiivista että loistehon virtausta. Mutta korkeataajuisen kytkennän takia kytkentähäviöitä tapahtuu.

EX: 5-tason lentävät kondensaattorit monitasoinen invertteri, 9-tason lentävät kondensaattorit monitasoinen invertteri.

Tämä taajuusmuuttaja on sama kuin diodikiinnitteinen monitaajuusmuuttaja
Tässä taajuusmuuttajassa käytetään vain kytkimiä ja kondensaattoreita.

5-tason lentokondensaattoreiden monitasoinen invertteri

Flying Capacitors Multilevel Inverter -sovelluksen sovellukset

Induktiomoottorin ohjaus DTC (Direct Torque Control) -piirillä
Staattinen oli sukupolvi
Sekä AC-DC- että DC-AC-muuntosovellukset
Muuntimet, joilla on harmoninen vääristymä
Sinimuotoiset tasasuuntaajat

Kaskadoitu H-Bridge-monitasoinen invertteri:

Kaskadoidun H-morsian monitasoisen invertterin on käytettävä kondensaattoreita ja kytkimiä, ja se vaatii vähemmän komponentteja kullakin tasolla. Tämä topologia koostuu sarjasta tehonmuuntosoluja ja tehoa voidaan helposti skaalata. Kondensaattorien ja kytkinten parin yhdistelmää kutsutaan H-sillaksi ja se antaa erillisen tulojännitteen kullekin H-sillalle. Se koostuu H-silta-soluista ja kukin solu voi tuottaa kolme erilaista jännitettä, kuten nolla, positiivinen DC ja negatiivinen DC. Yksi tämäntyyppisen monitasoisen vaihtosuuntaajan eduista on, että se tarvitsee vähemmän komponentteja kuin diodipuristetut ja lentävät kondensaattorimuuntimet. Taajuusmuuttajan hinta ja paino ovat pienemmät kuin kahden taajuusmuuttajan. Pehmeäkytkentä on mahdollista joillakin uusilla kytkentämenetelmillä.

Monitasoisia kaskadi-inverttereitä käytetään poistamaan tavanomaisissa monivaiheisissa inverttereissä vaadittava iso muuntaja, diodipuristettujen taajuusmuuttajien tapauksessa tarvittavat kiinnitysdiodit ja lentävät kondensaattorimuuntimet edellyttävät lentokondensaattoreita. Mutta nämä edellyttävät suurta määrää eristettyjä jännitteitä jokaisen kennon syöttämiseksi.

Esimerkki: 5- H-sillan monitasoinen invertteri, 9- H-sillan kiinnitetty monitasoinen invertteri.

Tämä invertteri on myös sama kuin diodikiinnitteinen monitaajuusmuuttaja.

5- H-Bridge-monitasoinen invertteri

Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter -sovelluksen sovellukset

Moottorikäytöt
Aktiiviset suodattimet
Sähköajoneuvot
DC-virtalähteen käyttö
Tehokertoimen kompensoijat
Takaisin taajuuslinkkijärjestelmiin
Yhteydet uusiutuvien energialähteiden kanssa.

Monitasoisen vaihtosuuntaajan edut:

Monitasoisella muuntimella on useita etuja:

1. Yhteisen tilan jännite:

Monitasoiset taajuusmuuttajat tuottavat yhteismoodin jännitteen, mikä vähentää moottorin rasitusta eivätkä vahingoita moottoria.

2. Tulovirta:

“kuituoptiikan edut ja haitat ”

Monitasoiset taajuusmuuttajat voivat vetää tulovirtaa pienellä vääristymällä

3. Kytkentätaajuus:

Monitasoinen invertteri voi toimia sekä peruskytkentätaajuuksilla, jotka ovat korkeammalla kytkentätaajuudella että pienemmällä kytkentätaajuudella. On huomattava, että matalampi kytkentätaajuus tarkoittaa pienempää kytkentähäviötä ja suurempaa hyötysuhdetta.

4. Vähentynyt harmoninen vääristymä:

Selektiivinen harmonisen eliminoinnin tekniikka yhdessä monitasoisen topologian kanssa johtaa kokonais harmonisen vääristymän tuloon alhaisena lähtöaaltomuodossa ilman suodatinpiiriä.

Valokuvahaku: