خرید قطعات cnc

 

مدار اینورتر برق و دستگاه اینورتر برق اصطلاح "اینورتر" اساساً به مداری اطلاق می شود که جریان را از DC   به AC (مدار اینورتر برق) تبدیل می کند، اما می تواند به یک دستگاه اینورتر برق مورد استفاده در لوازم خانگی مانند تهویه مطبوع و ماشین لباسشویی نیز اشاره داشته باشد.

لوازم خانگی تنها نمونه هایی نیستند که از دستگاه های اینورتر برق سود می برند. آسانسورها و نوار نقاله ها به طور ناگهانی شتاب نمی گیرند یا متوقف نمی شوند زیرا شتاب موتور به خوبی توسط دستگاه های اینورتر قدرت تنظیم می شود که به تنظیم سرعت موتور کمک می کند.

دستگاه اینورتر برق چه نوع فناوری است؟

به عنوان مثال یک دستگاه تهویه مطبوع را در نظر بگیرید. یک دستگاه تهویه مطبوع بدون اینورتر زمانی که خیلی سرد می‌شود به حالت تعلیق در می‌آید و فقط اگر خیلی گرم می‌شود کار خود را از سر می‌گیرد. این به طور قابل توجهی ناکارآمد است، زیرا دمای داخل ساختمان پایدار نیست و مصرف برق بالا است.

با این حال، یک دستگاه تهویه مطبوع مجهز به اینورتر، موتور را با سرعت بالا می چرخاند تا هنگام شروع خنک شدن، فن را بچرخاند و هنگامی که دما به نقطه تنظیم نزدیک می شود، سرعت فن کاهش می یابد تا با تغییر تدریجی به کار خود ادامه دهد. این کار از حرکت بیهوده جلوگیری می‌کند و در مقایسه با سیستم تهویه مطبوع که فقط روشن و خاموش می‌شود، عملکرد کم مصرف‌تری را تضمین می‌کند.

از این رو واژه اینورتر اغلب در حوزه لوازم خانگی به کار می رود. در سال‌های اخیر، اینورترها همچنین نقش فعالی در افزایش تعداد اجاق‌های القایی داشته‌اند که از جریان‌های AC با فرکانس‌های بسیار بالا از 20 کیلوهرتز تا 90 کیلوهرتز برای عملکرد خود استفاده می‌کنند. این تنها با تغییر فرکانس با دستگاه اینورتر برق امکان پذیر است.

قابلیت تغییر انعطاف پذیر سرعت چرخش و شتاب موتور برای مطابقت با کاربرد مورد نیاز بسیار مفید است. چگونه یک دستگاه اینورتر قدرت به ما اجازه می دهد تا سرعت چرخش موتور را به طور انعطاف پذیر تغییر دهیم؟

فرکانس و سرعت چرخش

دستگاه های اینورتر برق اغلب برای تغییر جریان AC از پریز برق به فرکانس یا ولتاژ دلخواه استفاده می شوند.

ولتاژ و فرکانس تامین شده از پریز برق برای شرق ژاپن 100 ولت، 50 هرتز و برای غرب ژاپن 100 ولت، 60 هرتز تعیین می شود و سرعت چرخش موتور بر اساس فرکانس تعیین می شود.

اینورتر برق چگونه کار می کند؟

چگونه یک اینورتر فرکانس را تغییر می دهد؟ یک اینورتر از سه عنصر تشکیل شده است: یک مدار مبدل که جریان AC را به جریان DC تبدیل می کند، یک خازن و یک مدار اینورتر قدرت.

ابتدا مدار مبدل جریان AC را به DC تبدیل می کند و سپس خازن را بارها شارژ و دشارژ می کند تا یک DC پایدار ایجاد کند. در مرحله بعد مدار اینورتر برق DC را با فرکانس و ولتاژ دلخواه برای خروجی به AC تبدیل می کند.

اصول مدارهای اینورتر قدرت

در این قسمت اصل عملکرد مدار اینورتر برق را بر اساس نمودار مدار با چهار کلید مطابق شکل زیر توضیح می دهیم. مدار اینورتر برق جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کند.

هنگامی که یک منبع تغذیه DC به مدار وصل می شود و کلیدهای (1) و (4) روشن می شوند، کلیدهای (2) و (3) خاموش می شوند. هنگامی که کلیدهای (1) و (4) خاموش می شوند، کلیدهای (2) و (3) روشن می شوند و به صورت جفت در یک سیکل ثابت تکرار می شوند، جهت جریان جریان به بار تغییر می کند و خروجی متناوب به صورت مثبت و متناوب می شود. ولتاژهای منفی، ایجاد جریان AC. به این فناوری سوئیچینگ می گویند.

مداری که از فناوری سوئیچینگ استفاده می کند نیز می تواند AC را به DC تبدیل کند. اگر کلیدهای (1) و (4) زمانی که ولتاژ در جهت مثبت است، و کلیدهای (2) و (3) زمانی که ولتاژ در جهت منفی است بسته باشند، جریان همیشه در همان جهت جریان می یابد. بارمدارهای اینورتر برق و شبکه های هوشمند

با توسعه فناوری اطلاعات و استفاده گسترده از اینترنت اشیا، مفهوم «شبکه هوشمند» برای تامین و مصرف کارآمدتر برق پیشنهاد شده است. شبکه هوشمند مفهومی است که از فناوری اطلاعات برای درک مصرف برق در زمان واقعی و متمرکز کردن انتقال برق مطابق با آن استفاده می کند.

به منظور امکان پذیر ساختن شبکه های هوشمند، به آخرین فناوری ها مانند وسایل نقلیه الکتریکی و سلول های خورشیدی نیاز است. انتظار می رود که مدارهای اینورتر نیز در این زمینه کمک بیشتری کنند.

خودروهای برقی با برق از باتری های نصب شده در خودرو برای به حرکت درآوردن موتور کار می کنند. با این حال، از آنجایی که الکتریسیته به دست آمده از باتری DC است، باید به AC تبدیل شود تا موتور به طور موثر کار کند. اینجاست که اینورترها وارد عمل می شوند.

همین امر در مورد نیروگاه های خورشیدی بزرگ نیز صدق می کند. از آنجایی که الکتریسیته تولید شده توسط سلول های خورشیدی DC است، به همان فرکانس و ولتاژ برق رایج تبدیل شده و منتقل می شود.

اصل سوئیچینگ منبع تغذیه

اصل اینورترها که می توانند با کارکردن و کنترل سوئیچ ها با سرعت بالا به میل خود برق تولید کنند، همچنین برای کارآمدتر کردن و فشرده تر کردن مبدل ها استفاده می شود. مبدل هایی که از سوئیچ برای تبدیل برق استفاده می کنند، «منبع تغذیه سوئیچینگ» نامیده می شوند.

دستگاه های الکترونیکی نیاز به جریان مستقیم ثابت با نوسانات ولتاژ کمی دارند. در گذشته از نوعی «آداپتور AC» به نام منبع تغذیه خطی برای تبدیل برق AC خانگی به DC با ولتاژ کمتر استفاده می شد. آداپتورهای کنسول‌های بازی و لپ‌تاپ‌ها احتمالاً بارزترین نمونه‌ها هستند.

منبع تغذیه خطی ابتدا ولتاژ برق ورودی را از طریق ترانسفورماتور کاهش می دهد. سپس، از طریق مداری از دیودهای سیلیکونی، جریان متناوب به یک طرف یکسو شد، توسط یک خازن صاف شد و به مدار دستگاه الکترونیکی منتقل شد.

به دلیل هسته آهنی بزرگ مورد استفاده برای این ترانسفورماتور، آداپتورهای AC معمولی بزرگ و سنگین بودند.

مبدل هایی که از مدارهای سوئیچینگ استفاده می کنند این را به طور قابل توجهی تغییر داده اند. در مبدلی که از مدار سوئیچینگ استفاده می کند، ولتاژ به جای کاهش در ابتدا از مدار سوئیچینگ عبور داده می شود.

جهت جریان AC توسط مدار سوئیچینگ تنظیم می شود و سپس تبدیل ولتاژ انجام می شود. با این حال، به طور کلی، برق یکسو شده را نمی توان برای تبدیل ولتاژ توسط ترانسفورماتور استفاده کرد.

بنابراین، یک عنصر نیمه هادی برای تبدیل آن به یک موج پالسی با ولتاژ ثابت که به طور متناوب جریان دارد، عبور داده می شود. این یک جریان متناوب شبه ایجاد می کند که می تواند توسط ترانسفورماتور به ولتاژ تبدیل شود. از آنجایی که فرکانس در این زمان زیاد است و از چند ده کیلوهرتز تا چند صد کیلوهرتز متغیر است، مزیت کاهش اندازه ترانسفورماتور را دارد. این منجر به یک مبدل فشرده و سبک می شود.

جدیدترین تکنولوژی اینورترهای برق

آخرین روند در قیمت اینورترها بر روی دستگاه های قدرت تمرکز دارد. دستگاه های برق دسته ای از عناصر مدار هستند که از نیمه هادی ها ساخته شده اند و می توانند برق را به عنوان نیمه هادی ها در اینورترها و مبدل ها تامین کنند. دستگاه های قدرتی که قابلیت سوئیچینگ را دارند شامل ترانزیستورهای قدرت و تریستور می شوند.

دستگاه های قدرت با ظرفیت جریان بالا و تحمل ولتاژ، تولید گرمای کم و اتلاف گرما خوب مشخص می شوند. با این حال، آنها همچنین از اتلاف توان رنج می برند، مانند بخشی از توان از دست رفته به عنوان گرما هنگام اعمال برق. اگرچه بهبودهای اخیر باعث کاهش ضرر شده است، اما در نظر گرفته شده است که بهبود فیزیکی بعید است.

بر این اساس، توسعه دستگاه‌های قدرت با استفاده از مواد جدید که جریان الکتریسیته را راحت‌تر انجام می‌دهند و باعث تلفات توان کمتری نسبت به سیلیکون می‌شوند، ماده‌ای که در حال حاضر برای نیمه‌رساناها استفاده می‌شود، ترویج شده است. کاربید سیلیکون (کاربید سیلیکون) و نیترید گالیم (گالیوم نیترید) در این زمینه توجهات را به خود جلب می کند.

اگرچه مشکلات زیادی مانند هزینه‌های بالای ساخت همچنان وجود دارد، اما با ساخت مدارهای پیچیده‌تر و پیچیده‌تر، دامنه کاربردهای اینورترهای قدرت همچنان در حال گسترش است.

منبع:matsusada