İnvertör, ana işlevi doğru akımı (DC) alternatif akıma (AC) dönüştürmek olan elektronik bir cihazdır. Bu dönüştürme işlemi, standart şebeke güç kaynakları (tipik olarak 220V, 50Hz veya karşılık gelen) ile kullanılmak üzere tasarlanmış cihazlara güç sağlamak amacıyla piller, güneş panelleri veya yakıt hücreleri gibi DC güç kaynaklarından AC güç üretmek için özellikle önemlidir. ev aletleri, ofis ekipmanları, endüstriyel makineler vb. gibi ulusal şebekenin voltajı ve frekansı.
Bir invertörün temel bileşenleri, invertör köprüsünü, kontrol mantık devresini ve filtreleme devresini içerir. İnverter köprüsü, gerçek DC'den AC'ye dönüşümü gerçekleştirmek için yalıtımlı geçit bipolar transistörleri (IGBT) gibi güç elektroniği bileşenlerini kullanır. Kontrol mantık devresi, çıkış AC gücünün voltajının ve frekansının sabit olmasını ve gerektiğinde sabitlenebilmesini veya ayarlanabilmesini sağlar. Filtreleme devresi, çıkış dalga biçimini yumuşatmak, ideal sinüs dalga biçimine yakın hale getirmek ve böylece güç kalitesini artırmak için kullanılır.
İnverter türleri
İnvertör tarafından AC güç çıkışının frekansına göre, güç frekansı invertörleri (50-60Hz), orta frekans invertörleri (genellikle 400Hz - KHz) ve yüksek frekanslı invertörler (genellikle kHz - MHz) olarak ayrılabilir. ).
İnverterin çıkardığı faz sayısına göre tek fazlı invertör, üç fazlı invertör ve çok fazlı invertör olarak ayrılabilir.
İnverterin çıkış gücünün yönüne göre aktif invertörler ve pasif invertörler olarak ikiye ayrılabilir. İnverterin ürettiği elektrik enerjisini endüstriyel elektrik şebekesine aktaran invertöre aktif invertör denir; İnvertörden çıkan elektrik enerjisini belirli bir elektrik yüküne aktaran invertöre pasif invertör denir.
İnverterin ana devre formuna göre tek uçlu invertör, itmeli-çekmeli invertör, yarım köprü invertör ve tam köprü invertöre ayrılabilir.
İnvertörün ana anahtarlama cihazının tipine göre tristörlü invertör, transistörlü invertör, alan etkili invertör ve yalıtımlı kapı bipolar transistörlü (IGBT) invertöre ayrılabilir. Ayrıca iki kategoriye ayrılabilirler: "yarı kontrollü" invertörler ve "tam kontrollü" invertörler. İlkinin kendi kendine kapanma özelliği yoktur ve bileşen açıldıktan sonra kontrolü kaybeder, dolayısıyla "yarı kontrol tipi" olarak adlandırılır. Tristörler bu kategoriye aittir. Hem açma hem de kapatma kontrol elektrodu tarafından kontrol edilebilir, dolayısıyla buna "tam kontrollü tip" adı verilir. Güç alanı etkili transistörler ve yalıtımlı kapı çift transistörleri (IGBT'ler) bu kategoriye girer.
DC güç kaynağı moduna göre gerilim kaynaklı invertörlere (VSI) ve akım kaynaklı invertörlere (CSI) ayrılabilir. İlki neredeyse sabit bir DC voltajına ve AC kare dalga çıkış voltajına sahiptir; İkincisinin DC akımı neredeyse sabittir ve çıkış akımı alternatif bir kare dalgadır.
İnverterin çıkış voltajının veya akımının dalga biçimine göre, sinüs dalgalı çıkış invertörleri ve sinüs dalgası olmayan çıkış invertörleri olarak ikiye ayrılabilir.
İnverterin kontrol yöntemine göre frekans modülasyonlu (PFM) invertör ve darbe genişlik modülasyonlu (PWM) invertöre ayrılabilir.
İnverter anahtarlama devresinin çalışma moduna göre rezonans invertörlere, sabit frekanslı sert anahtarlamalı invertörlere ve sabit frekanslı yumuşak anahtarlamalı invertörlere ayrılabilir.
İnverterlerin komütasyon yöntemine göre, yük komütasyonlu invertörler ve kendi kendini değiştiren invertörler olarak ikiye ayrılabilirler.
İnvertörler ve transformatörler arasındaki fark nedir
İnvertörler endüstride yaygın olarak kullanılan ekipmanlardır ve işlevleri akımı bir şekilde değiştirmektir. Herkesin invertörler hakkındaki anlayışını geliştirmek için bu bölümde invertörler ve transformatörler arasındaki fark tanıtılacak ve transformatörlerin invertörlere dönüştürülüp değiştirilemeyeceği incelenecektir.
Transformatör, alternatif voltajı değiştirmek için elektromanyetik indüksiyon prensibini kullanan bir cihazdır. Ana bileşenler birincil bobin, ikincil bobin ve demir çekirdeği (manyetik çekirdek) içerir. Endüstriyel alanda yaygın olarak kullanılmaktadır.
1. Transformatörler invertör olarak kullanılabilir mi?
Transformatörler invertör olarak kullanılabilir mi? Cevap hayır. İnvertörler ve transformatörler temelde farklıdır. DC girişi ve AC çıkışı vardır. Çalışma prensibi anahtarlamalı güç kaynağıyla aynıdır ancak salınım frekansı belirli bir aralıktadır. Örneğin frekans 50HZ ise çıkış AC 50HZ olur. Yani invertör, çıkış frekansını değiştirebilen bir cihazdır. Transformatörler invertör olarak kullanılabilir mi? Hayır, transformatörler genellikle belirli bir frekans aralığındaki cihazları ifade eder. Alternatif akım girişiyle çalıştırılır ve ardından alternatif akım çıkışı sağlanır, ancak yalnızca çıkış voltajının büyüklüğünü değiştirir. Örneğin, güç frekansı transformatörleri yaygın transformatör türleridir. Hem giriş hem de çıkış AC güç kaynaklarıdır ve yalnızca 40-60HZ aralığında çalışabilir.
2. Transformatör ile invertör arasındaki fark nedir?
İnverterler doğru akımı alternatif akıma dönüştürürken, transformatörler elektrik enerjisini dönüştürmek için elektromanyetik indüksiyon prensibini kullanan elektrikli cihazlardır. Bir voltaj ve akımın alternatif akımını aynı frekanstaki başka bir alternatif akıma dönüştürebilir.
Basitçe söylemek gerekirse, invertör, düşük voltajlı (12 veya 24 volt) doğru akımı 220 volt alternatif akıma dönüştüren elektronik bir cihazdır. Çünkü biz genellikle kullanım için 220V AC gücünü DC gücüne dönüştürürüz, invertörler ise tam tersidir, adı da buradan gelir. Mobil ofis, mobil iletişim, mobil eğlence ve mobil eğlence ile 'mobil' bir çağdayız. Mobil durumda insanlar sadece pillerin sağladığı düşük voltajlı DC gücüne değil, aynı zamanda günlük ortamımızın vazgeçilmezi olan 220V AC güce de ihtiyaç duyarlar ve invertörler ihtiyaçlarımızı karşılayabilir.
İnvertör uygulaması
1. Kullanıcı güneş enerjisi üretimi
A. 10-100W'luk küçük bir güç kaynağı, yaylalar, adalar, kırsal alanlar gibi elektriğin olmadığı uzak bölgelerde ve aydınlatma, televizyon, kayıt cihazları vb. sınır karakollarında askeri ve sivil yaşam için kullanılır.
B. 3-5KW ev tipi çatı üstü güneş enerjisi şebekesine bağlı enerji üretim sistemi.
C. Fotovoltaik su pompası: Elektrik olmayan bölgelerde derin kuyu içme ve sulama sorununun çözülmesi.
2. Ulaşım
Navigasyon ışıkları, trafik/demiryolu sinyal ışıkları, trafik uyarı/sinyal ışıkları, sokak ışıkları, yüksek irtifa engelleme ışıkları, otoyol/demiryolu kablosuz telefon kabinleri, insansız yol değiştirme güç kaynakları vb.
3. İletişim/İletişim alanı
Güneş enerjili insansız mikrodalga röle istasyonu, optik kablo bakım istasyonu, yayın/iletişim/çağrı güç kaynağı sistemi; Kırsal telekomünikasyon telefon fotovoltaik sistemi, küçük iletişim makinesi, asker GPS güç kaynağı vb.
4. Petrol, denizcilik ve meteorolojik alanlar
Petrol boru hatları, rezervuar kapakları için katodik korumalı güneş enerjisi üretim sistemleri, evsel ve acil durum güç kaynakları, petrol sondaj platformları, okyanus arama ekipmanları, meteorolojik/hidrolojik gözlem ekipmanları vb.
5. Ev aydınlatma güç kaynağı
Avlu ışıkları, sokak lambaları, taşınabilir ışıklar, kamp ışıkları, yürüyüş ışıkları, balık tutma ışıkları, siyah ışık ışıkları, kauçuk kesme ışıkları, enerji tasarruflu ışıklar vb.
6. Fotovoltaik enerji santrali
10KW-50MW bağımsız fotovoltaik enerji santrali, rüzgar güneş enerjisi (dizel) tamamlayıcı enerji santrali, çeşitli büyük otopark şarj istasyonları vb.
7. Güneş enerjili binalar
Gelecekteki büyük ölçekli binalar için elektrikte kendi kendine yeterliliği sağlamak amacıyla güneş enerjisi üretimini yapı malzemeleriyle birleştirmek önemli bir gelişme yönüdür.
İnvertörlerin yaygın arızaları ve çözümleri
Bir enerji dönüşüm cihazı olan invertörler, kullanım esnasında çeşitli arızalarla karşılaşabilmektedir. Aşağıda bahsettiğiniz yaygın hataların, nedenlerin ve çözümlerin ayrıntılı bir açıklaması bulunmaktadır:
1. Düşük izolasyon empedansı
Sebep:Dış ortamın nemli olması, invertörün toprakla izolasyonunun azalmasına neden olur; DC konektöründe suya batırılmış bir kısa devre braketi bulunabilir ve bileşenlerin kenarlarında yanarak toprak ızgarasına sızıntıya vb. neden olan siyah noktalar olabilir.
Çözüm:Nem alma için fanı açın, DC konektörünün suya batma sorununu kontrol edip giderin, bileşenlerin hasarlı olup olmadığını kontrol edin ve değiştirin.
2. Düşük veri yolu voltajı
Sebep:Güç şebekesinin empedansı çok yüksektir, bu da fotovoltaik enerji üretiminin etkisiz sindirimine veya iletimine yol açar; Çok uzun veya çok ince çıkış kabloları empedansı artırır.
Çözüm:Çıkış kablosunun özelliklerini artırın (daha kalın kablo, daha düşük empedans), invertör ile şebeke bağlantı noktası arasındaki mesafeyi mümkün olduğu kadar kısaltın ve kablonun uzunluğunu azaltın.
3. Kaçak akım hatası
Sebep:İnvertör tespit kartında arıza olabilir.
Çözüm:İnverterin algılama kartını değiştirin.
4. DC aşırı gerilim koruması
Sebep:IGBT ve diğer bileşenlerin arızalanması veya güç şebekesindeki anormallikler, invertörün çıkış voltajını zamanında ayarlayamamasına neden olur.
Çözüm:IGBT kartını veya diğer ilgili kontrol bileşenlerini kontrol edin ve değiştirin.
5. Başlangıçta yanıt yok
Sebep:Birleştirici kutudan invertöre giden DC kablosunda topraklama hatası olabilir.
Çözüm:Kablonun topraklama noktasını bulup işleyin ve gerekirse kabloyu değiştirin.
6. Elektrik şebekesi arızası
Sebep:Güç şebekesinin kalitesi dengesiz veya evirici ile elektrik şebekesi arasında senkronizasyon sorunları var.
Çözüm:İnvertör ayarlarının şebeke parametreleriyle eşleştiğinden emin olmak için şebeke voltajının ve frekansının stabilitesini kontrol edin; İnvertörde senkronizasyon sorunu varsa, ilgili ayarların yeniden yapılandırılması veya ayarlanması gerekir.