Однофазная инверторная схема-это своего рода электронное оборудование, которое преобразует энергию постоянного тока в энергию переменного тока, которое широко используется в полях электроэнергии, промышленного управления, оборудования связи и так далее. В этой статье подробно введен принцип управления однофазным инверторным схемом, включая его основной композицию, принцип работы, стратегию управления, индекс производительности и области применения.
1. Основная композиция однофазной схемы инвертора
Однофазная схема инвертора в основном состоит из следующих частей:
1.1 DC Power Piews:Источник входной мощности однофазной схемы инвертора, которая может быть батареей для хранения, солнечной панель, топливного ячейка и так далее.
1.2 Инвертор:Ключевой компонент для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока обычно принимает топологию полного моста или полустака.
1.3 Фильтр:Используется для фильтрации высокочастотных гармоник выхода инвертора и улучшения качества выходной мощности переменного тока.
1.4 Контроллер:В реальном времени контроль инвертора, реализуя регулировку частоты, амплитуды и фазы выходной мощности переменного тока.
1.5 Схема защиты:используется для защиты безопасной работы цепь инвертора в аномальных условиях, таких как перегрузка, короткий замыкание, перегрев и т. Д.
2. Принцип работы однофазной схемы инвертора
Принцип работы однофазной схемы инвертора состоит в том, чтобы преобразовать энергию постоянного тока в энергию переменного тока через инвертор. Инвертор обычно принимает топологию полного моста или половины моста, и его принцип работы заключается в следующем:
2.1 Полный мост инвертор:Он состоит из четырех коммутационных устройств, которые представляют собой S1, S2, S3 и S4. Когда S1 и S3 включены, а S2 и S4 выключены, верхняя половина цикла переменного тока (AC) выходит; Когда S2 и S4 включены, а S1 и S3 выключены, нижняя половина цикла AC - вывод. Управляя включением и выключением четырех переключающих устройств, частота и амплитуда выходного переменного тока могут быть скорректированы.
2.2 Инвертор полустака:Он состоит из двух коммутационных устройств, S1 и S2, которые выводят верхний половинный цикл чередующегося тока (AC), когда S1 включен, а S2 выключен, а нижний половинный цикл AC, когда S2 включен и S1 выключен. Инверторы полустака имеют низкую выходную возможность и обычно используются для применений с низкой мощностью.
3. Стратегии управления однофазными цепями инверторов
Стратегии управления однофазными цепями инверторов включают следующее:
3.1 Управление модуляцией ширины импульса (ШИМ):Регулирование амплитуды и частоты выходного переменного тока реализуется путем настройки времени включения и выключения устройств переключения. Управление PWM имеет преимущества быстрой скорости отклика, высокой точности управления и хорошего качества выходной формы волны.
3.2 Синусоидационная модуляция (SPWM) Управление:Создайте сигналы управления PWM, генерируя контрольные сигналы синусоидальной волны и сравнивая их с фактическими выходными сигналами. Управление SPWM может реализовать синусоидальные формы волны выходного переменного тока и улучшить качество электроэнергии.
3.3 Управление модуляцией пространства (SVPWM):Применяя метод управления трехфазным инвертором к однофазному инвертору, он реализует точное управление амплитудой и фазой выходного чередующегося тока. Управление SVPWM имеет преимущества высокой точности управления и хорошего качества формы выходной сигнала.
3.4 Прогнозирующий контроль:Контроль в реальном времени над инвертором реализуется путем предсказания будущего состояния системы. Прогнозирующий контроль имеет преимущества сильной надежности и хорошей адаптивности.
4. Индексы производительности однофазных цепей инверторов
Индексы производительности однофазной схемы инвертора в основном включают следующее:
4.1 Выходная частота:Частота выхода переменного тока от инвертора, которая обычно совпадает с частотой входного источника питания постоянного тока.
4.2 Выходная амплитуда:Амплитуда выходного переменного тока инвертера, который может быть скорректирован с помощью стратегии управления.
4.3 Качество формы сигнала выходного сигнала:Качество формы волны вывода переменного тока от инвертора, включая гармоническое содержание, искажение формы волны и другие показатели.
4.4 Эффективность:Эффективность инвертора при преобразовании мощности постоянного тока в мощность переменного тока, обычно от 85%~ 95%.
4.5 Надежность:Надежность инвертора во время долгосрочной работы, включая частоту отказов, продолжительность жизни и другие показатели.
5. Области применения однофазных цепей инверторов
Однофазные инверторные цепи широко используются в следующих полях:
5.1 Система питания:используется для регулирования частоты, регулирования фазы, компенсации реактивной мощности и других применений энергосистемы.
5.2 Промышленный контроль:используется для оборудования промышленной автоматизации, моторного привода, управления питанием и других приложений.
5.3 Коммуникационное оборудование:Используется для питания базовой станции связи, центра обработки данных, спутниковой связи и другого оборудования.
5.4 бытовые приборы:Используется для преобразования энергии кондиционеров, холодильников, стиральных машин и других бытовых приборов.
5.5 Новые энергетические системы:используется для преобразования энергии и управления новыми энергетическими системами, такими как солнечная энергия и энергия ветра.
Однофазная инверторная схема является важным электронным устройством питания с широким диапазоном приложений.