Invertor:

Invertorul este un dispozitiv electric care convertește curentul continuu (DC) în curent alternativ (AC). Invertorul este utilizat pentru alimentarea de rezervă de urgență într-o casă. Invertorul este utilizat în unele sisteme de aeronave pentru a converti o parte din puterea continuă a aeronavei în curent alternativ. Puterea de curent alternativ este utilizată în principal pentru dispozitive electrice precum lumini, radar, radio, motor și alte dispozitive.

Invertor multi-nivel:

Acum, multe aplicații industriale din ziua de azi au început să necesite o putere mare. Unele aparate din industrie necesită totuși o putere medie sau mică pentru funcționarea lor. Utilizarea unei surse mari de energie pentru toate încărcările industriale se poate dovedi benefică pentru unele motoare care necesită o putere mare, în timp ce poate deteriora celelalte sarcini. Unele motoare de medie tensiune și aplicațiile utilitare necesită tensiune medie. Invertorul cu mai multe niveluri a fost introdus din 1975 ca alternativă în situații de înaltă tensiune și medie tensiune. Invertorul pe mai multe niveluri este ca un invertor și este utilizat pentru aplicații industriale ca alternativă în situații de înaltă tensiune și medie tensiune.

Invertor multi-nivel

Circuit general invertor DC-AC

Necesitatea convertorului pe mai multe niveluri este de a oferi o putere mare de ieșire de la sursa de medie tensiune. Surse precum bateriile, supercondensatoarele, panoul solar sunt surse de medie tensiune. Invertorul cu mai multe niveluri este format din mai multe comutatoare. La invertorul cu mai multe niveluri, unghiurile comutatoarelor de aranjament sunt foarte importante.

Tipuri de invertoare pe mai multe niveluri:

Invertoarele pe mai multe niveluri sunt trei tipuri.

Invertor cu mai multe niveluri cu diodă
Invertor cu mai multe niveluri de condensatoare de zbor
Invertor în cascadă H- bridge pe mai multe niveluri

Invertor multi-nivel cu diodă:

“idei de proiecte de informatică pentru liceu ”

Conceptul principal al acestui invertor este acela de a utiliza diode și asigură nivelurile multiple de tensiune prin diferitele faze către băncile de condensatoare care sunt în serie. O diodă transferă o cantitate limitată de tensiune, reducând astfel stresul asupra altor dispozitive electrice. Tensiunea maximă de ieșire este jumătate din tensiunea DC de intrare. Este principalul dezavantaj al invertorului pe mai multe niveluri cu diodă. Această problemă poate fi rezolvată prin creșterea comutatoarelor, diodelor, condensatoarelor. Datorită problemelor de echilibrare a condensatorului, acestea sunt limitate la cele trei niveluri. Acest tip de invertoare oferă o eficiență ridicată datorită frecvenței fundamentale utilizate pentru toate dispozitivele de comutare și este o metodă simplă a sistemelor de transfer de putere înapoi în spate.

Ex: Invertor pe mai multe niveluri cu diodă de nivel 5, invertor cu mai multe niveluri cu diodă cu 9 niveluri.

Invertorul pe mai multe niveluri cu diodă cu 5 niveluri utilizează comutatoare, diode este utilizat un singur condensator, astfel încât tensiunea de ieșire este jumătate din DC-ul de intrare.
Invertorul cu mai multe niveluri cu diodă cu 9 niveluri utilizează comutatoare, condensatoarele cu diode sunt de două ori mai mari decât invertoarele cu diodă cu 5 niveluri. Deci, ieșirea este mai mult decât intrarea.

Invertor multi-nivel cu diodă cu 5 niveluri

Aplicații ale invertorului pe mai multe niveluri cu diodă:

Compensarea varului static
Acționări cu motor cu turație variabilă
Interconectări de sistem de înaltă tensiune
Linii de transmisie de înaltă tensiune DC și AC

Invertor pe mai multe niveluri de condensatoare de zbor:

Principalul concept al acestui invertor este de a folosi condensatori. Este dintr-o conexiune în serie de celule de comutare cu cleme condensatoare. Condensatorii transferă cantitatea limitată de tensiune către dispozitivele electrice. În acest invertor, stările de comutare sunt ca în invertorul cu diodă. Diodele de prindere nu sunt necesare la acest tip de invertoare pe mai multe niveluri. Ieșirea este jumătate din tensiunea DC de intrare. Este un dezavantaj al invertorului pe mai multe niveluri al condensatorilor de zbor. De asemenea, are redundanța de comutare în cadrul fazei pentru a echilibra condensatorii de zbor. Poate controla atât fluxul de putere activă, cât și cel reactiv. Dar, din cauza comutării de înaltă frecvență, vor avea loc pierderile de comutare.

EX: invertor pe mai multe niveluri cu condensatori de zbor pe 5 nivele, invertor pe mai multe niveluri cu condensatori de zbor pe 9 nivele.

Acest invertor este același cu invertorul cu diodă fixată
La acest invertor, sunt utilizate numai întrerupătoare și condensatoare.

Invertor pe mai multe niveluri de condensatori de zbor pe 5 nivele

Aplicații ale condensatorilor de zbor invertor pe mai multe niveluri

Controlul motorului cu inducție utilizând circuitul DTC (Direct Torque Control)
Static a fost generație
Ambele aplicații de conversie AC-DC și DC-AC
Convertoare cu capacitate de distorsiune armonică
Redresoare de curent sinusoidal

Invertor cu cascadă H-Bridge pe mai multe niveluri:

Invertorul pe mai multe niveluri în cascadă H-bride trebuie să utilizeze condensatori și comutatoare și necesită un număr mai mic de componente pe fiecare nivel. Această topologie constă dintr-o serie de celule de conversie a puterii și puterea poate fi scalată cu ușurință. Combinația de perechi de condensatori și comutatoare se numește H-bridge și oferă tensiunea de intrare CC separată pentru fiecare H-bridge. Se compune din celule H-bridge și fiecare celulă poate furniza cele trei tensiuni diferite, cum ar fi tensiunile zero, DC pozitive și negative. Unul dintre avantajele acestui tip de invertor pe mai multe niveluri este că are nevoie de un număr mai mic de componente în comparație cu invertoarele cu condensator cu diodă și cu capacitate de zbor. Prețul și greutatea invertorului sunt mai mici decât cele ale celor două invertoare. Comutarea soft este posibilă prin unele dintre noile metode de comutare.

Invertoarele în cascadă pe mai multe niveluri sunt utilizate pentru a elimina transformatorul voluminos necesar în cazul invertoarelor convenționale cu mai multe faze, diodele de prindere necesare în cazul invertoarelor cu diodă și condensatoarele de zbor necesare în cazul invertoarelor cu condensator de zbor. Dar acestea necesită un număr mare de tensiuni izolate pentru a alimenta fiecare celulă.

Ex: 5- Invertor cu mai multe niveluri H-bridge, 9- Invertor cu mai multe niveluri cu H-bridge.

Acest invertor este, de asemenea, același cu acel invertor cu diode fixate.

5- Invertor multi-nivel H-Bridge

Aplicații ale invertorului pe mai multe niveluri Cascaded H-Bridge

Acționări cu motor
Filtre active
Conducerea vehiculelor electrice
Utilizarea sursei de curent continuu
Compensatoare de factor de putere
Sisteme de legături de frecvență înapoi înapoi
Interfațarea cu resursele de energie regenerabilă.

Avantajele invertorului pe mai multe niveluri:

“Sistem de securitate la domiciliu bazat pe GSM ”

Convertorul pe mai multe niveluri are mai multe avantaje, adică:

1. Tensiune în modul comun:

Invertoarele pe mai multe niveluri produc tensiune în modul comun, reducând stresul motorului și nu deteriorează motorul.

2. Curent de intrare:

Invertoarele pe mai multe niveluri pot atrage curent de intrare cu distorsiuni reduse

3. Frecvența de comutare:

Invertorul pe mai multe niveluri poate funcționa atât la frecvențe de comutare fundamentale, care sunt frecvență de comutare mai mare, cât și frecvență de comutare mai mică. Trebuie remarcat faptul că frecvența de comutare mai mică înseamnă pierderi de comutare mai mici și se obține o eficiență mai mare.

4. Distorsiunea armonică redusă:

Tehnica de eliminare selectivă a armonicii, împreună cu topologia pe mai multe niveluri, determină distorsiunea armonică totală în forma de undă de ieșire fără a utiliza niciun circuit de filtrare.

Credit foto: