Jednofázový obvod střídače je druh napájecího elektronického vybavení, které přeměňuje DC energii na střídavou energii, která se široce používá v polích elektrického energetického systému, průmyslové kontroly, komunikačním zařízením atd. V tomto článku je podrobně zaveden princip kontroly jednofázového obvodu střídače, včetně jeho základního složení, pracovního principu, kontrolní strategie, indexu výkonu a aplikačních oblastí.
1. Základní složení jednofázového střídače obvodu
Jednofázový obvod střídače je složen hlavně z následujících částí:
1.1 DC napájení:Zdroj vstupního napájení jednofázového měničového obvodu, který může být skladovací baterie, solární panel, palivový článek atd.
1.2 Střídač:Klíčová součást pro přeměnu napájení DC na střídavý výkon, obvykle přijímá topologii plného mostu nebo polovičního mostu.
1.3 Filtr:Používá se k odfiltrování vysokofrekvenčních harmonických výstupu střídače a zlepšení kvality výstupního střídavého výkonu.
1.4 Řadič:Řízení střídače v reálném čase, realizace nastavení frekvence, amplitudy a fáze výstupního střídavého výkonu.
1,5 Ochranný obvod:Používá se k ochraně bezpečného provozu obvodu střídače za abnormálních podmínek, jako je přetížení, zkrat, přehřátí atd.
2. pracovní princip jednofázového měniče
Pracovním principem jednofázového měničového obvodu je převést DC energii na střídavou energii prostřednictvím střídače. Střídač obvykle přijímá topologii plného můstku nebo nevlastního můstku a jeho pracovní princip je následující:
2.1 Invertor s plným mostem:Skládá se ze čtyř přepínacích zařízení, která jsou S1, S2, S3 a S4. Když jsou S1 a S3 zapnuty a S2 a S4 jsou vypnuté, je horní polovina cyklu střídavého proudu (AC) výstup; Když jsou S2 a S4 zapnuto a S1 a S3 jsou vypnuté, je spodní poloviční cyklus AC výstup. Ovládáním a vypnutí čtyř přepínacích zařízení lze nastavit frekvenci a amplituda střídavého proudu výstupu.
2.2 Invertor nevlastního mostu:Skládá se ze dvou přepínacích zařízení, S1 a S2, která vydávají horní poloviční cyklus střídavého proudu (AC), když je zapnutý S1 a je S2 vypnutý, a dolní poloviční cyklus AC, když je S2 zapnutý a S1 je vypnutý. Střídače nevlastních mostů mají nízkou výstupní schopnost a obvykle se používají pro aplikace s nízkým výkonem.
3. řídicí strategie pro jednofázové měničové obvody
Kontrolní strategie pro jednofázové měničové obvody zahrnují následující:
3.1 Řízení modulace šířky pulsu (PWM):Regulace amplitudy a frekvence výstupního střídavého proudu je realizována úpravou doby zapínání a vypnutí spínacích zařízení. Řízení PWM má výhody rychlé rychlosti odezvy, vysokou přesnost kontroly a dobré kvality výstupního průběhu.
3.2 Řízení modulace sinusové vlny (SPWM):Generujte řídicí signály PWM generováním sinusových referenčních signálů a jejich porovnáním se skutečnými výstupními signály. Řízení Spwm může realizovat sinusové průběhy výstupního střídavého proudu a zlepšit kvalitu elektrické energie.
3.3 Řízení modulace vektoru vesmíru (SVPWM):Použitím kontrolní metody třífázového střídače na jednofázový střídač si uvědomí přesné ovládání amplitudy a fáze střídavého proudu výstupu. Řízení SVPWM má výhody vysoké přesnosti kontroly a dobrou kvalitu výstupního průběhu.
3.4 Prediktivní kontrola:Řízení střídače v reálném čase je realizováno předpovídáním budoucího stavu systému. Prediktivní kontrola má výhody silné robustnosti a dobré přizpůsobivosti.
4. Výkonové indexy obvodů jednofázových měničů
Indexy výkonu jednofázového měničového obvodu zahrnují hlavně následující:
4.1 Výstupní frekvence:Frekvence výstupu střídavého proudu z měniče, který je obvykle stejný jako frekvence vstupního zdroje DC napájení.
4.2 Výstupní amplituda:amplituda výstupního střídavého střídavého střídavého střídavého střídače, který může být upraven kontrolní strategií.
4.3 Kvalita výstupního průběhu:Kvalita tvaru vlny výstupu střídavého proudu z střídače, včetně harmonického obsahu, zkreslení vlny a dalších ukazatelů.
4.4 Účinnost:Účinnost střídače při přeměně výkonu DC na střídavý výkon, obvykle mezi 85%~ 95%.
4.5 Spolehlivost:Spolehlivost střídače během dlouhodobého provozu, včetně míry selhání, délky života a dalších ukazatelů.
5. Application oblasti jednofázových obvodů střídače
Jednofázové obvody střídače jsou široce používány v následujících polích:
5.1 Power System:Používá se pro regulaci frekvence, regulaci fáze, kompenzaci reaktivního výkonu a další aplikace energetického systému.
5.2 Průmyslová kontrola:Používá se pro průmyslové automatizační zařízení, pohon motoru, správu energie a další aplikace.
5.3 Komunikační vybavení:Používá se pro napájení základny komunikace, datové centrum, satelitní komunikaci a další vybavení.
5.4 Hodnota pro domácnost:Používá se pro přeměnu napájení klimatizací, chladniček, praček a dalších domácích spotřebičů.
5.5 Nové energetické systémy:Používá se pro přeměnu energie a řízení nových energetických systémů, jako je sluneční energie a větrná energie.
Jednofázový obvod střídače je důležitým výkonovým elektronickým zařízením se širokou škálou aplikací.