Der Wechselrichter ist ein elektrisches Gerät, das die Gleichstromeingangsversorgung auf der Ausgangsseite in eine symmetrische Wechselspannung mit Standardgröße und -frequenz umwandelt. Es wird auch als benannt DC / AC-Wandler . Ein idealer Wechselrichtereingang und -ausgang kann entweder in einer sinusförmigen oder einer nicht sinusförmigen Wellenform dargestellt werden. Wenn die Eingangsquelle des Wechselrichters eine Spannungsquelle ist, wird der Wechselrichter als Spannungsquellen-Wechselrichter (VSI) bezeichnet, und wenn die Eingangsquelle des Wechselrichters eine Stromquelle ist, wird er als Stromquellen-Wechselrichter (CSI) bezeichnet. . Wechselrichter werden gemäß der Art der verwendeten Last in zwei Typen eingeteilt, d.h. einzelphase Wechselrichter und dreiphasige Wechselrichter. Einphasenwechselrichter werden weiter in zwei Typen von Halbbrückenwechselrichtern und Vollbrückenwechselrichtern eingeteilt. Dieser Artikel erklärt den detaillierten Aufbau und die Funktionsweise eines Vollbrückenwechselrichters.
Was ist ein einphasiger Vollbrückenwechselrichter?
Definition: Ein Vollbrücken-Einphasen-Wechselrichter ist ein Schaltgerät, das bei Anlegen eines Gleichstromeingangs eine Rechteck-Wechselstrom-Ausgangsspannung erzeugt, indem der Schalter basierend auf der entsprechenden Schaltsequenz ein- und ausgeschaltet wird, wobei die erzeugte Ausgangsspannung die Form + VDC hat , -Vdc oder 0.
Klassifizierung von Wechselrichtern
Wechselrichter werden in 5 Typen eingeteilt
Entsprechend den Ausgabeeigenschaften
- Rechteckwechselrichter
- Sein Wellenwechselrichter
- Modifizierter Sinus-Wechselrichter.
Je nach Quelle des Wechselrichters
- Wechselrichter der Stromquelle
- Spannungsquellen-Wechselrichter
Je nach Art der Ladung
- Halbbrückenwechselrichter
- Vollbrückenwechselrichter
Dreiphasen-Wechselrichter
- 180-Grad-Modus
- 120-Grad-Modus
Nach unterschiedlicher PWM-Technik
- Einfach Pulsweitenmodulation (SPWM)
- Multiple Pulsweitenmodulation (MPWM)
- Sinusförmige Pulsweitenmodulation (SPWM)
- Modifizierte sinusförmige Pulsweitenmodulation (MSPWM)
Entsprechend der Anzahl der Ausgangspegel.
- Normale 2-Stufen-Wechselrichter
- Mehrstufiger Wechselrichter.
Konstruktion
Der Aufbau eines Vollbrückenwechselrichters besteht aus 4 Zerhackern, wobei jeder Zerhacker aus einem Paar a besteht Transistor oder ein Thyristor und a Diode , Paar miteinander verbunden, das heißt
- T1 und D1 sind parallel geschaltet,
- T4 und D2 sind parallel geschaltet,
- T3 und D3 sind parallel geschaltet und
- T2 und D4 sind parallel geschaltet.
Eine Last V0 ist zwischen dem Chopperpaar an „AB“ angeschlossen, und die Endanschlüsse von T1 und T4 sind wie unten gezeigt mit der Spannungsquelle VDC verbunden.
Schaltplan des einphasigen Vollbrückenwechselrichters
Ein Ersatzschaltbild kann wie unten gezeigt in Form des Schalters dargestellt werden
Diodenstromgleichung
Betrieb eines einphasigen Vollbrückenwechselrichters
Das Arbeiten von einphasigen Vollbrücken mit RLC-Last Der Wechselrichter kann anhand der folgenden Szenarien erklärt werden
Überdämpfung und Unterdämpfung
Von der Grafik bei 0 bis T / 2, wenn wir eine DC-Erregung auf die RLC-Last anwenden. Der erhaltene Ausgangslaststrom liegt in der Sinuswellenform vor. Da die RLC-Last verwendet wird, wird die Reaktanz der RLC-Last unter 2 Bedingungen als XL und XC dargestellt
Codition1: Wenn XL> XC, wirkt es wie eine nacheilende Last und wird als überdämpftes System und bezeichnet
Bedingung2: Wenn XL Vollbrücken-Wechselrichter-Wellenform Leitungswinkel von jedem Schalter und jede Diode kann unter Verwendung der Wellenform von V0 und I0 bestimmt werden. Fall 1: Von φ nach π schalten V0> 0 und I0> 0 dann S1, S2 leitet Fall 1: Von 0 bis π - φ, V0> 0 und I0> 0 schaltet dann S1, S2 leitet Fall 2: Von π - φ bis π ist V0> 0 und I0<0 then diodes D1, D2 conducts Fall 3: Von π bis 2 π - φ, V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts Fall 4: Bilden Sie 2 π - φ bis 2 π, V0 0, dann leiten die Dioden D3, D4 Fall 5: Vor φ bis 0 leiten D3 und D4. Daher beträgt der Leitungswinkel jeder Diode 'Phi' und der Leitungswinkel von jedem Thyristor oder Transistor ist 'Π - φ'. Die Situation der Selbstkommutierung kann unter führenden Lastbedingungen beobachtet werden Aus dem Diagramm können wir beobachten, dass 'φ bis π - φ', S1 und S2 leitend sind und nach 'π - φ' D1, D2 an diesem Punkt leiten, beträgt der Durchlassspannungsabfall an D1 und D2 1 Volt. Wenn S1 und S2 nach „π - φ“ einer negativen Spannung ausgesetzt sind, werden S1 und S2 ausgeschaltet. Daher ist in diesem Fall eine Selbstkommutierung möglich. Vollbrücken-Wechselrichter-Wellenform Die Situation der erzwungenen Kommutierung kann im verzögerten Lastzustand beobachtet werden Aus dem Diagramm können wir ersehen, dass 'o bis φ', D1 und D2 leitend sind und von π bis φ, S1 und S2 leitend und kurzgeschlossen sind. Nach 'φ' leiten D3 und D4 nur, wenn S1 und S2 ausgeschaltet sind. Diese Bedingung kann jedoch nur erfüllt werden, indem S1 und S2 zum Ausschalten gezwungen werden. Daher verwenden wir das Konzept der Zwangsarbeit Schalten . 1). Der Leitungswinkel jeder Diode beträgt Phi 2). Der Leitungswinkel jedes Thyristors beträgt π - φ . 3). Selbstkommutierung ist nur bei führender Leistungsfaktorlast oder unterdämpftem System zum Zeitpunkt des Ausschaltens des Stromkreises möglich tc= φ / w0 .Wobei w0 die Grundfrequenz ist. 4). die Fourierreihe V.0(t) = ∑n = 1,3,5ein[4 V.DC/ nπ] Sin n w0t 5). ich0(t) = ∑n = 1,3,5ein[4 V.DC/ nπ l znl] Sin n w0t + φn 6). V.01max= 4 V.dc/ Pi 7). ich01max= 4 V.dc/ π Z.1 8). Mod Z.n= R.zwei+ (n w0L - 1 / n w0C) wobei n = 1,2,3,4… .. 9). Phin= so-1[( / R] 10). Grundlegender Verschiebungsfaktor F.DF= cos Phi 11). Diodenstromgleichung I.D.und die Wellenform ist wie folgt angegeben ichD01 (Durchschnitt)= 1 / 2π [∫0Phiich01 maxSünde (w0t - φ1)] dwt ichD01 (rms)= [1 / 2π [∫0Phiich01zweimaxOhnezwei(v0t - φ1) dwt]]1/2 Diodenstromgleichung 12). Schalter- oder Thyristorstromgleichung I.T.und die Wellenform ist wie folgt angegeben ichT01 (Durchschnitt)= 1 / 2π [∫PhiPiich01 maxSünde (w0t - φ1)] dwt ichT01 (rms)= [1 / 2π [∫PhiPiich01zweimaxOhnezwei(v0t - φ1) dwt]]1/2 Thyristorwellenform Das Folgende sind die Vorteile Das Folgende sind die Nachteile Das Folgende sind die Anwendungen So, Ein Wechselrichter ist ein elektrisches Gerät Dadurch wird die DC-Eingangsversorgung auf der Ausgangsseite in eine asymmetrische Wechselspannung mit Standardgröße und -frequenz umgewandelt. Je nach Lasttyp wird ein einphasiger Wechselrichter in zwei Typen eingeteilt, z. B. Halbbrückenwechselrichter und Vollbrückenwechselrichter. In diesem Artikel wird der einphasige Vollbrückenwechselrichter erläutert. Es besteht aus 4 Thyristoren und 4 Dioden, die zusammen wie Schalter wirken. Abhängig von den Schalterstellungen arbeitet der Vollbrückenwechselrichter. Der Hauptvorteil der Vollbrücke gegenüber der Halbbrücke besteht darin, dass die Ausgangsspannung das Zweifache der Eingangsspannung und die Ausgangsleistung das Vierfache im Vergleich zu einem Halbbrückenwechselrichter beträgt.
Leitungswinkel
Bei verzögertem Lastzustand
Fall 2: Von 0 bis φ, V0> 0 und I0<0 then diodes D1, D2 conducts
Fall 3: Von π + φ bis 2 π ist V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts
Fall 4: Bilden Sie π zu π + φ, V0 0, dann leiten die Dioden D3, D4.Bei führendem Lastzustand
Zwangskommutierung und Selbstkommutierung
Formeln
Vorteile eines einphasigen Vollbrückenwechselrichters
Nachteile des einphasigen Vollbrückenwechselrichters
Anwendungen von einphasigen Vollbrückenwechselrichtern
