Инвертерүүд нь өнөөгийн олонхыг багтаасан статик хөрвүүлэгчдийн томоохон бүлэгт багтдаг.'төхөөрөмжүүд чадвартай"хөрвүүлэх"ачааллын шаардлагад нийцсэн гаралтыг бий болгохын тулд оролтын цахилгаан параметрүүд, тухайлбал хүчдэл ба давтамж.

Ерөнхийдөө инвертер гэдэг нь шууд гүйдлийг хувьсах гүйдэл болгон хувиргах чадвартай төхөөрөмж бөгөөд үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын хэрэглээ болон цахилгаан хөтлөгчдөд нэлээд түгээмэл байдаг. Өөр өөр төрлийн инвертерүүдийн архитектур болон дизайн нь тэдгээрийн гол зорилго ижил байсан ч (DC-ээс AC руу хөрвүүлэх) тодорхой хэрэглээ тус бүрээс хамааран өөрчлөгддөг.

1. Бие даасан болон сүлжээнд холбогдсон инвертерүүд

Фотоволтайкийн хэрэглээнд ашигладаг инвертерүүд нь түүхэндээ хоёр үндсэн ангилалд хуваагддаг:

:Бие даасан инвертерүүд

:Сүлжээнд холбогдсон инвертерүүд

Бие даасан инвертерүүд нь нарны цахилгаан станц нь гол эрчим хүчний түгээлтийн сүлжээнд холбогдоогүй тохиолдолд зориулагдсан байдаг. Инвертер нь холбогдсон ачаалалд цахилгаан эрчим хүч нийлүүлэх чадвартай бөгөөд үндсэн цахилгаан параметрүүдийн (хүчдэл ба давтамж) тогтвортой байдлыг хангадаг. Энэ нь тэдгээрийг урьдчилан тодорхойлсон хязгаарт байлгаж, түр зуурын хэт ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай болгодог. Энэ тохиолдолд инвертерийг тогтвортой эрчим хүчний хангамжийг хангахын тулд батерей хадгалах системтэй холбодог.

Нөгөөтэйгүүр, сүлжээнд холбогдсон инвертерүүд нь холбогдсон цахилгааны сүлжээтэйгээ синхрончлох боломжтой байдаг, учир нь энэ тохиолдолд хүчдэл ба давтамж нь"ногдуулсан"Үндсэн сүлжээгээр. Эдгээр инвертерүүд нь ноцтой аюул учруулж болзошгүй үндсэн сүлжээний урвуу тэжээлээс зайлсхийхийн тулд үндсэн сүлжээ эвдэрсэн тохиолдолд салгаж чаддаг байх ёстой.

Зураг 1 - Бие даасан систем болон сүлжээнд холбогдсон системийн жишээ. Зураг нь Biblus-ийн зөвшөөрлөөр.

2. Автобусны конденсаторын үүрэг юу вэ?

Инвертерийн зорилго нь өгөгдсөн давтамжтайгаар болон жижиг фазын өнцөгтэй ачаалалд (жишээ нь, цахилгаан сүлжээнд) хүч оруулахын тулд тогтмол гүйдлийн долгионы хэлбэрийн хүчдэлийг хувьсах гүйдлийн дохио болгон хувиргах явдал юм.φ ≈0). Нэг фазын нэг туйлт импульсийн өргөн модуляцийн (PWM) хялбаршуулсан хэлхээг Зурагт үзүүлэв.2 (ижил ерөнхий схемийг гурван фазын системд өргөтгөж болно). Энэхүү схемд зарим эх үүсвэрийн индуктив чанар бүхий тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн эх үүсвэр болж ажилладаг фотоэлектрик систем нь чөлөөт эргэлтийн диодтой зэрэгцээ дөрвөн IGBT унтраалгаар дамжуулан хувьсах гүйдлийн дохио болж хувирдаг. Эдгээр унтраалгыг хаалган дээр PWM дохиогоор удирддаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн зөөгч долгион (ихэвчлэн хүссэн гаралтын давтамжийн синус долгион) болон мэдэгдэхүйц өндөр давтамжтай лавлах долгион (ихэвчлэн 5-20 кГц давтамжтай гурвалжин долгион)-ыг харьцуулдаг IC-ийн гаралт юм. IGBT-ийн гаралтыг LC шүүлтүүрийн янз бүрийн топологийг ашиглан ашиглах эсвэл сүлжээнд оруулахад тохиромжтой хувьсах гүйдлийн дохио болгон хувиргадаг.

Үнийн санал авах

Зураг 2: Импульсийн өргөний модуляци (PWM) нэг фазинвертерийн тохиргоо. IGBT унтраалга нь LC гаралтын шүүлтүүртэй хамт DC оролтын дохиог ашиглах боломжтой хувьсах гүйдлийн дохио болгон хувиргадаг. Энэ ньфотоэлектрик терминалууд дээрх хортой хүчдэлийн долгион. Автобусконденсаторыг энэ долгионыг багасгахын тулд хэмжээтэй болгосон.

IGBT-үүдийн ажиллагаа нь фотоэлектрик массивын терминал дээр долгионы хүчдэл оруулдаг. Энэхүү долгион нь фотоэлектрик системийн ажиллагаанд хортой, учир нь хамгийн их хүчийг авахын тулд терминалуудад өгөгдсөн нэрлэсэн хүчдэлийг IV муруйн хамгийн их чадлын цэг (MPP) дээр барих ёстой. Фотоэлектрик терминалууд дээрх хүчдэлийн долгион нь системээс гаргаж авсан хүчийг хэлбэлзүүлж, улмаар ...

дундаж гаралтын чадал бага (Зураг 3). Хүчдэлийн долгионыг жигд болгохын тулд конденсаторыг автобусанд нэмнэ.

Зураг 3: PWM инвертерийн схемээр фотоэлектрик терминалууд дээр нэвтрүүлсэн хүчдэлийн долгион нь фотоэлектрик массивын хамгийн их чадлын цэгээс (MPP) хэрэглэсэн хүчдэлийг шилжүүлдэг. Энэ нь массивын гаралтын чадлын долгионыг оруулж, дундаж гаралтын чадал нь нэрлэсэн MPP-ээс бага байна.

Хүчдэлийн долгионы далайцыг (оргилоос оргил хүртэл) дараах байдлаар шилжүүлэлтийн давтамж, фотоэлектрик хүчдэл, автобусны багтаамж болон шүүлтүүрийн индуктив чанараар тодорхойлно:

хаана:

VPV нь нарны хавтангийн тогтмол гүйдлийн хүчдэл юм.

Cbus нь автобусны конденсаторын багтаамж юм.

L нь шүүлтүүрийн индукторуудын индуктив чанар,

fPWM нь шилжих давтамж юм.

(1) тэгшитгэл нь цэнэглэх явцад конденсатороор цэнэг урсахаас сэргийлж, дараа нь цахилгаан орон дахь энергийг ямар ч эсэргүүцэлгүйгээр гадагшлуулдаг идеал конденсаторт хамаарна. Бодит байдал дээр ямар ч конденсатор төгс биш (Зураг 4) боловч олон элементээс бүрдэнэ. Идеал багтаамжаас гадна диэлектрик нь төгс эсэргүүцэлтэй биш бөгөөд диэлектрик багтаамжийг (C) тойрон гарахын тулд анодоос катод руу хязгаарлагдмал шунтын эсэргүүцэл (Rsh) дагуу бага хэмжээний алдагдал гүйдэл урсдаг. Конденсатороор гүйдэл урсах үед зүү, тугалган цаас, диэлектрик нь төгс дамжуулалтгүй бөгөөд багтаамжтай цуваа холбогдсон эквивалент цуваа эсэргүүцэл (ESR) байдаг. Эцэст нь конденсатор нь соронзон орон дээр зарим энергийг хадгалдаг тул багтаамж ба ESR-тэй цуваа холбогдсон эквивалент цуваа индуктив чанар (ESL) байдаг.

Зураг 4: Ерөнхий конденсаторын эквивалент хэлхээ. Конденсатор ньдиэлектрик багтаамж (C), конденсаторыг тойрч гарах диэлектрикээр дамжин өнгөрөх хязгааргүй шунтын эсэргүүцэл, цуваа эсэргүүцэл (ESR) болон цуваа индуктив чанар (ESL) зэрэг олон төгс бус элементүүдээс бүрдэнэ.

Конденсатор шиг энгийн мэт санагдах бүрэлдэхүүн хэсэгт ч гэсэн эвдэрч эсвэл муудаж болзошгүй олон элемент байдаг. Эдгээр элемент бүр нь хувьсах гүйдлийн болон тогтмол гүйдлийн аль алинд нь инвертерийн зан төлөвт нөлөөлж болно. Төгс бус конденсаторын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн доройтол нь фотоэлектрик терминалуудаар нэвтрүүлсэн хүчдэлийн долгионд хэрхэн нөлөөлж байгааг тодорхойлохын тулд PWM нэг туйлт H-гүүрийн инвертерийг (Зураг 2) SPICE ашиглан симуляци хийсэн. Шүүлтүүрийн конденсатор ба индукторыг тус тус 250µF ба 20mH дээр барьдаг. IGBT-ийн SPICE загваруудыг Петри болон бусад хүмүүсийн бүтээлээс гаргаж авсан. IGBT унтраалгыг хянадаг PWM дохиог өндөр ба нам талын IGBT унтраалгын харьцуулагч ба урвуу харьцуулагчийн хэлхээгээр тус тус тодорхойлдог. PWM удирдлагын оролт нь 9.5V, 60Hz синус зөөгч долгион ба 10V, 10kHz гурвалжин долгион юм.