Litar penyongsang tiga fasa

Kita semua tahu mengenai penyongsang - ia adalah peranti yang menukar DC menjadi AC. Dan sebelum ini kami mengetahui mengenai pelbagai jenis penyongsang dan membina penyongsang fasa tunggal 12v hingga 220v. Inverter 3 Fasa menukar voltan DC menjadi bekalan AC 3 Fasa. Di sini, dalam tutorial ini, kita akan mengetahui mengenai Inverter Tiga Fasa dan cara kerjanya, tetapi sebelum melangkah lebih jauh mari kita lihat bentuk gelombang voltan garis tiga fasa. Dalam litar di atas, garis tiga fasa disambungkan ke beban resistif dan beban menarik kuasa dari garis. Sekiranya kita melukis bentuk gelombang voltan untuk setiap fasa maka kita akan mempunyai grafik seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Dalam grafik, kita dapat melihat tiga bentuk gelombang voltan berada di luar fasa antara satu sama lain sebanyak 120º.

Dalam artikel ini, kita akan membincangkan Litar Inverter 3 Fasa yang digunakan sebagai penukar AC DC ke 3 fasa. Ingatlah bahawa, walaupun pada zaman moden ini, mencapai bentuk gelombang sinusoidal untuk pelbagai beban adalah sangat sukar dan tidak praktikal. Jadi di sini kita akan membincangkan cara kerja litar penukar tiga fasa yang ideal yang mengabaikan semua masalah yang berkaitan dengan inverter 3 fasa praktikal.

Inverter 3 Fasa Berfungsi

Sekarang mari kita lihat Litar Inverter 3 Fasa dan bentuk ringkas yang sesuai.

Berikut adalah gambarajah litar penyongsang tiga fasa yang direka menggunakan thyristor & diod (untuk perlindungan lonjakan voltan)

Di bawah adalah gambarajah litar penyongsang tiga fasa yang direka menggunakan suis sahaja. Seperti yang anda lihat, penyediaan enam suis mekanikal ini lebih berguna dalam memahami penyongsang 3 fasa berfungsi daripada litar thyristor yang membebankan.

Apa yang akan kita lakukan di sini adalah terbuka & simetri menutup enam suis ini untuk mendapatkan output voltan tiga fasa untuk beban rintangan. Terdapat dua cara yang mungkin untuk memicu suis untuk mencapai hasil yang diinginkan, satu di mana suis melakukan untuk 180º dan satu lagi di mana suis hanya melakukan untuk 120º. Mari kita bincangkan setiap corak di bawah:

A) Penyongsang Tiga Fasa- Mod Pengaliran 180 Darjah

Litar ideal dilukis sebelum dapat dibahagikan kepada tiga segmen iaitu segmen satu, segmen dua & segmen tiga dan kami akan menggunakan notasi ini di bahagian seterusnya artikel. Segmen satu terdiri daripada sepasang suis S1 & S2, segmen dua terdiri daripada pasangan suis S3 & S4 dan segmen tiga terdiri daripada pasangan suis S5 & S6. Pada bila-bila masa, kedua-dua suis dalam segmen yang sama tidak boleh ditutup kerana ia menyebabkan litar pintas bateri gagal dalam keseluruhan persediaan, jadi senario ini harus dielakkan setiap saat.

Sekarang mari kita mulakan urutan beralih dengan menutup suis S1 di segmen pertama litar ideal dan mari namakan permulaan sebagai 0º. Oleh kerana masa pengaliran yang dipilih adalah 180º, suis S1 akan ditutup dari 0º hingga 180º.

Tetapi setelah 120º fasa pertama, fasa kedua juga akan mempunyai kitaran positif seperti yang dilihat pada grafik voltan tiga fasa, jadi suis S3 akan ditutup setelah S1. S3 ini juga akan ditutup selama 180º lagi. Jadi S3 akan ditutup dari 120º hingga 300º dan ia akan dibuka hanya selepas 300º.

Begitu juga, fasa ketiga juga mempunyai kitaran positif setelah 120º kitaran positif fasa kedua, seperti yang ditunjukkan dalam grafik pada awal artikel. Jadi suis S5 akan ditutup setelah 120º S3 ditutup iaitu 240º. Setelah suis ditutup, ia akan tetap ditutup untuk 180º sebelum dibuka, dengan itu S5 akan ditutup dari 240º hingga 60º (kitaran kedua).

Sehingga sekarang, semua yang kami lakukan adalah menganggap bahawa pengaliran dilakukan setelah suis lapisan atas ditutup tetapi untuk aliran arus dari litar mesti selesai. Juga, ingat bahawa kedua-dua suis dalam segmen yang sama tidak boleh ditutup pada masa yang sama, jadi jika satu suis ditutup maka yang lain mesti terbuka.

Untuk memenuhi kedua-dua syarat di atas, kami akan menutup S2, S4 & S6 dalam urutan yang telah ditentukan. Jadi hanya setelah S1 dibuka, kita harus menutup S2. Begitu juga, S4 akan ditutup setelah S3 dibuka pada 300º dan dengan cara yang sama S6 akan ditutup setelah S5 menyelesaikan kitaran konduksi. Kitaran beralih antara suis segmen yang sama dapat dilihat di bawah gambar. Di sini S2 mengikuti S1, S4 mengikuti S3 dan S6 mengikuti S5.

Dengan mengikuti peralihan simetri ini, kita dapat mencapai voltan tiga fasa yang dikehendaki yang ditunjukkan dalam grafik. Sekiranya kita mengisi urutan beralih awal pada jadual di atas, kita akan mempunyai corak beralih lengkap untuk mod konduksi 180º seperti di bawah.

Dari jadual di atas kita dapat memahami bahawa:

Dari 0-60: S1, S4 & S5 ditutup dan baki tiga suis dibuka.

Dari 60-120: S1, S4 & S6 ditutup dan baki tiga suis dibuka.

Dari 120-180: S1, S3 & S6 ditutup dan baki tiga suis dibuka.

Dan urutan beralih berterusan seperti itu. Sekarang mari kita lukiskan litar yang dipermudahkan untuk setiap langkah untuk lebih memahami parameter aliran dan voltan semasa.

Langkah 1: (untuk 0-60) S1, S4 & S5 ditutup sementara tiga suis selebihnya terbuka. Dalam kes seperti itu, litar yang dipermudahkan seperti di bawah.

Jadi untuk 0 hingga 60: Vao = Vco = Vs / 3; Vbo = -2Vs / 3

Dengan menggunakan ini kita dapat memperoleh voltan saluran sebagai:

Vab = Vao - V bo = Vs Vbc = Vbo - Vco = -Vs Vca = Vco - Vao = 0

Langkah 2: (untuk 60 hingga 120) S1, S4 & S6 ditutup sementara tiga suis selebihnya terbuka. Dalam kes seperti itu, litar yang dipermudahkan seperti di bawah.

Jadi untuk 60 hingga 120: Vbo = Vco = -Vs / 3; Vao = 2Vs / 3

Dengan menggunakan ini kita dapat memperoleh voltan saluran sebagai:

Vab = Vao - Vbo = Vs Vbc = Vbo - Vco = 0 Vca = Vco - Vao = -Vs

Langkah 3: (untuk 120 hingga 180) S1, S3 & S6 ditutup sementara baki tiga suis terbuka. Dalam kes sedemikian, litar yang dipermudah dapat dilukis seperti di bawah.

Jadi untuk 120 hingga 180: Vao = Vbo = Vs / 3; Vco = -2Vs / 3

Dengan menggunakan ini kita dapat memperoleh voltan saluran sebagai:

Vab = Vao - V bo = 0 Vbc = Vbo - Vco = Vs Vca = Vco - Vao = -Vs

Begitu juga, kita dapat memperoleh voltan fasa dan voltan garis untuk langkah seterusnya dalam urutan. Dan ia dapat ditunjukkan seperti gambar di bawah:

A) Inverter Tiga Fasa- Mod Pengaliran 120 Darjah

Mod 120º serupa dengan 180º pada semua aspek kecuali waktu tutup setiap suis dikurangkan menjadi 120, yang sebelumnya 180.

Seperti biasa, mari mulakan pertukaran urutan dengan menutup suis S1 di segmen pertama dan menjadi nombor permulaan hingga 0º. Oleh kerana masa konduksi yang dipilih adalah 120º, suis S1 akan dibuka setelah 120º, jadi S1 ​​ditutup dari 0º hingga 120º.

Oleh kerana separuh kitaran sinusoidal bermula dari 0 hingga 180º, untuk selebihnya S1 akan terbuka dan diwakili oleh kawasan kelabu di atas.

Sekarang setelah 120º fasa pertama, fasa kedua juga akan mempunyai kitaran positif seperti yang disebutkan sebelumnya, jadi suis S3 akan ditutup setelah S1. S3 ini juga akan ditutup selama 120º. Jadi S3 akan ditutup dari 120º hingga 240º.

Begitu juga, fasa ketiga juga mempunyai kitaran positif setelah 120º dari kitaran positif fasa kedua sehingga suis S5 akan ditutup setelah 120º dari penutup S3. Setelah suis ditutup, ia akan ditutup ditutup untuk 120 coming sebelum dibuka dan dengan itu, suis S5 akan ditutup dari 240º hingga 360º

Kitaran pensuisan simetri ini akan diteruskan untuk mencapai voltan tiga fasa yang diinginkan. Sekiranya kita mengisi urutan beralih awal dan akhir pada jadual di atas, kita akan mempunyai corak pensuisan lengkap untuk mod konduksi 120º seperti di bawah.

Dari jadual di atas kita dapat memahami bahawa:

Dari 0-60: S1 & S4 ditutup sementara suis yang tinggal dibuka.

Dari 60-120: S1 & S6 ditutup sementara suis yang tinggal dibuka.

Dari 120-180: S3 & S6 ditutup sementara suis yang tinggal dibuka.

Dari 180-240: S2 & S3 ditutup sementara suis yang tinggal dibuka

Dari 240-300: S2 & S5 ditutup sementara suis yang tinggal dibuka

Dari 300-360: S4 & S5 ditutup sementara suis yang tinggal dibuka

Dan urutan langkah ini berterusan seperti itu. Sekarang mari kita lukis litar yang dipermudahkan untuk setiap langkah untuk lebih memahami parameter arus dan voltan litar 3 Fasa Inverter.

Langkah 1: (untuk 0-60) S1, S4 ditutup sementara baki empat suis terbuka. Dalam kes sedemikian, litar yang dipermudah dapat ditunjukkan seperti di bawah.

Jadi untuk 0 hingga 60: Vao = Vs / 2, Vco = 0; Vbo = -Vs / 2

Dengan menggunakan ini kita dapat memperoleh voltan saluran sebagai:

Vab = Vao - V bo = Vs Vbc = Vbo - Vco = -Vs / 2 Vca = Vco - Vao = -Vs / 2

Langkah 2: (untuk 60 hingga 120) S1 & S6 ditutup sementara suis selebihnya terbuka. Dalam kes sedemikian, litar yang dipermudah dapat ditunjukkan seperti di bawah.

Jadi untuk 60 hingga 120: Vbo = 0, Vco = -Vs / 2 & Vao = Vs / 2

Dengan menggunakan ini kita dapat memperoleh voltan saluran sebagai:

Vab = Vao - Vbo = Vs / 2 Vbc = Vbo - Vco = Vs / 2 Vca = Vco - Vao = -Vs

Langkah 3: (untuk 120 hingga 180) S3 & S6 ditutup sementara suis selebihnya terbuka. Dalam kes sedemikian, litar yang dipermudah dapat ditunjukkan seperti di bawah.

Jadi untuk 120 hingga 180: Vao = 0, Vbo = Vs / 2 & Vco = -Vs / 2

Dengan menggunakan ini kita dapat memperoleh voltan saluran sebagai:

Vab = Vao - V bo = -Vs / 2 Vbc = Vbo - Vco = Vs Vca = Vco - Vao = -Vs / 2

Begitu juga, kita dapat memperoleh voltan fasa dan voltan talian untuk langkah seterusnya yang akan datang. Dan jika kita melukis grafik untuk semua langkah maka kita akan mendapat sesuatu seperti di bawah.

Ini dapat dilihat pada grafik output kedua-dua kes beralih 180º dan 120º bahawa kita telah mencapai voltan tiga fasa bergantian di ketiga terminal output. Walaupun bentuk gelombang output bukan gelombang sinus murni, ia menyerupai bentuk gelombang voltan tiga fasa. Ini adalah litar ideal sederhana dan bentuk gelombang yang hampir untuk memahami kerja penyongsang 3 fasa. Anda boleh merancang model yang berfungsi berdasarkan teori ini menggunakan litar thyristor, switching, control, dan protection.