ኢንቨርተሮች ዛሬ ያሉትን ጨምሮ በርካታ የማይንቀሳቀሱ መለወጫዎች ቡድን ውስጥ ይካተታሉ።'የሚችሉ መሳሪያዎች"ቀይር"እንደ ቮልቴጅ እና ድግግሞሽ ባሉ ግብዓቶች ውስጥ ያሉ የኤሌክትሪክ መለኪያዎች፣ ከጭነቱ መስፈርቶች ጋር የሚስማማ ውጤት ለማምረት።

በአጠቃላይ ሲታይ፣ ኢንቨርተሮች ቀጥተኛ ጅረትን ወደ ተለዋጭ ጅረት የመቀየር ችሎታ ያላቸው መሳሪያዎች ሲሆኑ በኢንዱስትሪ አውቶሜሽን አፕሊኬሽኖች እና በኤሌክትሪክ ድራይቮች ውስጥ በጣም የተለመዱ ናቸው። የተለያዩ የኢንቨርተር አይነቶች አርክቴክቸር እና ዲዛይን እንደየእያንዳንዱ አፕሊኬሽን ይለያያል፣ ምንም እንኳን የዋና ዓላማቸው ዋና ነገር ተመሳሳይ ቢሆንም (ከዲሲ ወደ ኤሲ ልወጣ)።

1. ገለልተኛ እና በፍርግርግ የተገናኙ ኢንቨርተሮች

በፎቶቮልታይክ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ኢንቬንተሮች በታሪክ በሁለት ዋና ዋና ምድቦች የተከፈለ ነው፡

:ለብቻቸው የሚንቀሳቀሱ ኢንቨርተሮች

:ፍርግርግ-ተያያዥ ኢንቨርተሮች

ነጠላ ኢንቨርተሮች የ PV ፋብሪካ ከዋናው የኃይል ማከፋፈያ ኔትወርክ ጋር ያልተገናኘባቸው አፕሊኬሽኖች ናቸው። ኢንቨርተሩ ለተገናኙት ጭነቶች የኤሌክትሪክ ኃይል ማቅረብ የሚችል ሲሆን ዋና ዋና የኤሌክትሪክ መለኪያዎችን (ቮልቴጅ እና ድግግሞሽ) መረጋጋት ያረጋግጣል። ይህም አስቀድሞ በተገለጹ ገደቦች ውስጥ እንዲቆዩ ያደርጋቸዋል፣ ጊዜያዊ ከመጠን በላይ ጫና የሚፈጥሩ ሁኔታዎችን መቋቋም ይችላል። በዚህ ሁኔታ፣ ኢንቨርተሩ ወጥ የሆነ የኃይል አቅርቦት እንዲኖር ከባትሪ ማከማቻ ስርዓት ጋር ይጣመራል።

በሌላ በኩል ከግሪድ ጋር የተገናኙ ኢንቨርተሮች ከተገናኙበት የኤሌክትሪክ ፍርግርግ ጋር ማመሳሰል ይችላሉ ምክንያቱም በዚህ ሁኔታ ቮልቴጅ እና ድግግሞሽ ስለሚሆኑ"ተተገበረ"በዋናው ፍርግርግ። እነዚህ ኢንቨርተሮች ዋናው ፍርግርግ ከተበላሸ ግንኙነቱን ማቋረጥ መቻል አለባቸው፤ ይህም ከባድ አደጋን ሊያመለክት ይችላል።

ምስል 1 - ራሱን የቻለ ስርዓት እና ፍርግርግ የተገናኘ ስርዓት ምሳሌ። ምስሉ በቢብሉስ የተገኘ ነው።

2. የአውቶቡስ ካፓሲተር ሚና ምንድን ነው?

የኢንቨርተር ዓላማ የዲሲ ሞገድ ቅርጽ ቮልቴጅን ወደ ኤሲ ሲግናል በመቀየር በተወሰነ ድግግሞሽ እና በትንሽ የደረጃ አንግል (ለምሳሌ የኃይል ፍርግርግ) ውስጥ ኃይልን ወደ ጭነት (ለምሳሌ የኃይል ፍርግርግ) ማስገባት ነው።φ ≈0) የአንድ ነጠላ ፎዝ ዩኒፖላር የፐልዝ-ስፋት ሞዱሌሽን (PWM) ቀለል ያለ ዑደት በምስል ላይ ይታያል2 (ተመሳሳይ አጠቃላይ እቅድ ወደ ሶስት ደረጃ ስርዓት ሊራዘም ይችላል)። በዚህ ንድፍ ውስጥ፣ እንደ ዲሲ የቮልቴጅ ምንጭ ሆኖ የሚሰራ የ PV ስርዓት፣ ከነፃ ዊልሊንግ ዳዮዶች ጋር በትይዩ አራት የ IGBT ማብሪያ / ማጥፊያዎችን በመጠቀም ወደ AC ምልክት ይቀየራል። እነዚህ ማብሪያ / ማጥፊያዎች በ PWM ምልክት በኩል በበሩ በኩል ቁጥጥር ይደረግባቸዋል፣ ይህም በተለምዶ ተሸካሚ ሞገድ (ብዙውን ጊዜ የሚፈለገውን የውጤት ድግግሞሽ ሳይን ሞገድ) እና በከፍተኛ ፍጥነት (በተለምዶ በ5-20kHz ላይ ያለ የሶስት ማዕዘን ሞገድ) የሚያወዳድር የ IC ውጤት ነው። የ IGBTዎች ውጤት ለአጠቃቀም ተስማሚ የሆነ የ AC ምልክት ወይም የ LC ማጣሪያዎችን የተለያዩ ቶፖሎጂዎችን በመጠቀም ወደ ፍርግርግ መርፌ ይቀየራል።

የዋጋ ዝርዝር ያግኙ

ምስል 2፡ የተወዛወዘ የወርድ ሞዱላሽን (PWM) ነጠላ-ደረጃየኢንቨርተር ማዋቀር። የ IGBT ማብሪያ / ማጥፊያዎች፣ ከ LC ውፅዓት ማጣሪያ ጋር፣ የዲሲ ግብዓት ሲግናልን ወደ ጥቅም ላይ ሊውል ወደሚችል የ AC ምልክት ይቀርፃሉ። ይህበPV ተርሚናሎች ላይ ጎጂ የሆነ የቮልቴጅ ሞገድ። አውቶቡሱይህንን ሞገድ ለመቀነስ የ capacitor መጠን ተሰጥቷል።

የ IGBTዎች አሠራር በ PV አደራደር ተርሚናል ላይ የሞገድ ቮልቴጅን ያስተዋውቃል። ይህ ሞገድ ለ PV ስርዓት አሠራር ጎጂ ነው፣ ምክንያቱም በተርሚናሎች ላይ የሚተገበረው ስመታዊ ቮልቴጅ ከፍተኛውን ኃይል ለማውጣት በ IV ኩርባ ከፍተኛ የኃይል ነጥብ (MPP) ላይ መቀመጥ አለበት። በ PV ተርሚናሎች ላይ የቮልቴጅ ሞገድ ከስርዓቱ የሚወጣውን ኃይል ያወዛውዛል፣ ይህም የሚከተሉትን ያስከትላል

ዝቅተኛ አማካይ የኃይል ውፅዓት (ምስል 3)። የቮልቴጅ ሞገዱን ለማለስለስ አንድ ካፓሲተር በአውቶቡሱ ላይ ተጨምሯል።

ምስል 3፡ በPWM ኢንቨርተር ስኬም በኩል በPV ተርሚናሎች ላይ የገባው የቮልቴጅ ሞገድ የተተገበረውን ቮልቴጅ ከPV አደራደር ከፍተኛ የኃይል ነጥብ (MPP) ላይ ያንቀሳቅሰዋል። ይህ በአደራደሩ የኃይል ውፅዓት ውስጥ ሞገድን ያስተዋውቃል ስለዚህም አማካይ የውጤት ኃይል ከስመታዊው MPP ያነሰ ነው።

የቮልቴጅ ሞገድ ስፋት (ጫፍ እስከ ጫፍ) የሚወሰነው በመቀየሪያ ድግግሞሽ፣ በPV ቮልቴጅ፣ በአውቶቡስ አቅም እና በማጣሪያ ኢንዳክታንስ በሚከተሉት መንገዶች ነው፡

የት፡

ቪፒቪ የፀሐይ ፓነል የዲሲ ቮልቴጅ ነው፣

ሲባስ የአውቶቡስ ካፓሲተር አቅም ነው፣

L የማጣሪያ ኢንዳክተሮች ኢንዳክታንስ ነው፣

fPWM የመቀየሪያ ድግግሞሽ ነው።

እኩልታ (1) የሚመለከተው በቻርጅ ወቅት በካፓሲተሩ ውስጥ ቻርጅ እንዳይፈስ የሚከላከል ተስማሚ ካፓሲተር ሲሆን ከዚያም በኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ያለውን ኃይል ያለምንም ተቃውሞ ያስወጣል። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ ምንም ካፓሲተር ተስማሚ አይደለም (ምስል 4) ነገር ግን በርካታ ንጥረ ነገሮችን ያቀፈ ነው። ከተስማሚ ካፓሲታንስ በተጨማሪ፣ ዳይኤሌክትሪክ ፍጹም ተከላካይ አይደለም እና ትንሽ የሊኬሽን ጅረት ከአኖድ ወደ ካቶድ የሚፈሰው ውሱን ሹንት ተቃውሞ (Rsh) በማለፍ ሲሆን ዳይኤሌክትሪክ ካፓሲታንስን (C) በማለፍ ነው። በካፓሲተሩ በኩል ያለው ጅረት ሲፈስ፣ ፒኖቹ፣ ፎይሎቹ እና ዳይኤሌክትሪክ በትክክል አይመሩም እና ከካፓሲታንስ ጋር በተከታታይ ተመጣጣኝ ተከታታይ ተቃውሞ (ESR) አለ። በመጨረሻም፣ ካፓሲተሩ በማግኔቲክ መስክ ውስጥ የተወሰነ ኃይል ያከማቻል፣ ስለዚህ ከካፓሲታንስ እና ESR ጋር በተከታታይ ተመጣጣኝ ተከታታይ ኢንዳክታንስ (ESL) አለ።

ምስል 4፡ የጄኔሪክ ካፓሲተር ተመጣጣኝ ዑደት። ካፓሲተርበርካታ ተስማሚ ያልሆኑ ንጥረ ነገሮችን ያቀፈ ሲሆን ከእነዚህም ውስጥ ዳይኤሌክትሪክ ካፓሲታንስ (C)፣ ዲሲኤሌክትሪክን የሚያልፍ ማለቂያ የሌለው የሹንት መቋቋም፣ ተከታታይ ተቃውሞ (ESR) እና ተከታታይ ኢንዳክታንስ (ESL) ይገኙበታል።

እንደ ካፓሲተር ቀላል በሚመስል ክፍል ውስጥ እንኳን፣ ሊበላሹ ወይም ሊበላሹ የሚችሉ በርካታ ንጥረ ነገሮች አሉ። እያንዳንዳቸው እነዚህ ንጥረ ነገሮች በኤሲ እና በዲሲ ጎኖች ላይ የኢንቨርተሩን ባህሪ ሊነኩ ይችላሉ። በPV ተርሚናሎች ላይ በገባው የቮልቴጅ ሞገድ ላይ ተስማሚ ያልሆኑ የካፓሲተር ክፍሎች የውጤት መበላሸት ለመወሰን፣ የPWM አንድ ፖልላር ኤች-ድልድይ ኢንቨርተር (ምስል 2) በSPICE በመጠቀም ተመስሏል። የማጣሪያ ካፓሲተሮች እና ኢንዳክተሮች በቅደም ተከተል በ250µF እና 20mH ይያዛሉ። የIGBTዎች የSPICE ሞዴሎች የተገኙት ከፔትሪ እና ሌሎች ስራዎች ነው። የIGBT ማብሪያ / ማጥፊያዎችን የሚቆጣጠረው የPWM ምልክት የሚወሰነው ለከፍተኛ እና ዝቅተኛ ጎን IGBT ማብሪያ / ማጥፊያዎች በቅደም ተከተል በንፅፅር እና በተገላቢጦሽ የንፅፅር ዑደት ነው። የPWM መቆጣጠሪያዎች ግብዓት 9.5V፣ 60Hz ሳይን ተሸካሚ ሞገድ እና 10V፣ 10kHz ባለ ሶስት ማዕዘን ሞገድ ናቸው።