Однофазна інверторна схема-це своєрідне енергетичне електронне обладнання, яке перетворює енергію постійного струму в енергію змінного струму, яка широко використовується в галузі електроенергетичної системи, промислового управління, комунікаційного обладнання тощо. У цій роботі детально вводиться принцип управління однофазною інверторною схемою, включаючи його основний склад, принцип роботи, стратегію управління, індекс продуктивності та області застосування.
1. Основна композиція однофазної інверторної схеми
Однофазна інверторна схема в основному складається з таких частин:
1,1 постійний струм постійного струму:Вхідне джерело живлення однофазної інверторної схеми, який може бути акумулятором для зберігання, сонячною панеллю, паливом тощо.
1.2 Інвертор:Ключовий компонент для перетворення потужності постійного струму в потужність змінного струму, як правило, приймає топологію повного мостового або напівмостового.
1.3 Фільтр:Використовується для фільтрації високочастотних гармоніків виходу інвертора та покращення якості потужності змінного струму.
1.4 Контролер:Контроль інвертора в режимі реального часу, усвідомлюючи коригування частоти, амплітуди та фази потужності вихідного змінного струму.
1,5 ланцюг захисту:Використовується для захисту безпечної роботи інвертора в аномальних умовах, таких як перевантаження, коротке замикання, перегрів тощо.
2. Принцип роботи однофазного інвертора
Принцип роботи однофазного інверторного ланцюга полягає у перетворенні енергії постійного струму в енергію змінного струму через інвертор. Інвертор зазвичай приймає топологію з повним мостовим або напівмостодним, і його принцип роботи такий:
2.1 Інвертор повного мостогу:Він складається з чотирьох комутаційних пристроїв, які є S1, S2, S3 і S4. Коли S1 і S3 увімкнено, а S2 і S4 вимкнено, верхній половина циклу змінного струму (AC) виводиться; Коли S2 і S4 увімкнено, а S1 і S3 вимкнено, нижня половина циклу змінного струму виводиться. Контролюючи вмикання та вимкнення чотирьох комутаційних пристроїв, можна регулювати частоту та амплітуду вихідного змінного струму.
2,2 Інвертор напівмоста:Він складається з двох комутаційних пристроїв, S1 і S2, які виводять верхній півцикл змінного струму (AC), коли S1 увімкнено, а S2 вимкнено, а нижній півцикл змінного струму, коли S2 увімкнено і S1 вимкнено. Інвертори напівмостуду мають низьку вихідну здатність і зазвичай використовуються для застосувань з низькою потужністю.
3. Стратегії управління однофазними інверторними ланцюгами
Стратегії управління однофазними інверторними ланцюгами включають наступне:
3.1 Модуляція ширини імпульсу (ШІМ) Контроль:Регулювання амплітуди та частоти вихідного змінного струму реалізується шляхом регулювання часу ввімкнення та вимкнення пристроїв комутації. Контроль ШІМ має переваги швидкої швидкості реакції, високої точності контролю та хорошої якості форми вихідної хвилі.
3.2 Модуляція синусоїди (SPWM) Контроль:Генерувати сигнали керування ШІМ, генеруючи опорні сигнали синуса хвилі та порівнюючи їх з фактичними вихідними сигналами. Контроль SPWM може реалізувати синусоїдальні форми хвиль вихідного змінного струму та покращити якість електроенергії.
3.3 КОНТРОЛЬНА МОДУЛЯЦІЯ (SVPWM) КОНТРОЛЬ:Застосовуючи метод управління трифазним інвертором до однофазного інвертора, він реалізує точне управління амплітудою та фазою вихідного змінного струму. Контроль SVPWM має переваги високої точності контролю та хорошої якості форми вихідної хвилі.
3.4 Прогнозний контроль:Контроль інвертора в режимі реального часу реалізується шляхом прогнозування майбутнього стану системи. Прогнозний контроль має переваги сильної надійності та хорошої пристосованості.
4. Індекси продуктивності однофазних інверторних ланцюгів
Індекси продуктивності однофазного інвертора в основному включають наступне:
4.1 Вихідна частота:Частота виходу змінного струму від інвертора, яка зазвичай така ж, як частота вхідного джерела живлення постійного струму.
4.2 Вихідна амплітуда:Амплітуда вихідного змінного струму інвертора, яку можна регулювати за допомогою стратегії управління.
4.3 Вихідна форма хвилі:Якість форми хвилі виходу змінного струму від інвертора, включаючи гармонійний вміст, спотворення форми хвилі та інші показники.
4.4 Ефективність:Ефективність інвертора в перетворенні потужності постійного струму в потужність змінного струму, як правило, від 85%~ 95%.
4.5 Надійність:Надійність інвертора під час тривалої роботи, включаючи рівень відмов, тривалість життя та інші показники.
5. Області застосування однофазних інверторних ланцюгів
Однофазні інверторні схеми широко використовуються в таких полях:
5.1 Система живлення:використовується для регулювання частоти, фазового регулювання, компенсації реактивної потужності та інших застосувань живної системи.
5.2 Промисловий контроль:Використовується для обладнання промислової автоматизації, моторного приводу, управління живленням та інших програм.
5.3 Обладнання комунікації:Використовується для живлення базової станції зв'язку, центру обробки даних, супутникового зв'язку та іншого обладнання.
5.4 побутова техніка:Використовується для перетворення електроенергії кондиціонерів, холодильників, пральних машин та інших побутових приладів.
5.5 Нові енергетичні системи:використовується для перетворення електроенергії та управління новими енергетичними системами, такими як сонячна енергія та енергія вітру.
Однофазна інверторна схема-важливий електронний пристрій живлення з широким діапазоном додатків.