மூன்று கட்ட இன்வெர்ட்டர் சுற்று

இன்வெர்ட்டர் பற்றி நாம் அனைவரும் அறிவோம் - இது டி.சி.யை ஏ.சியாக மாற்றும் சாதனம். நாங்கள் முன்னர் பல்வேறு வகையான இன்வெர்ட்டர்களைப் பற்றி அறிந்துகொண்டு 12v முதல் 220v இன்வெர்ட்டர் என்ற ஒற்றை கட்டத்தை உருவாக்கினோம். ஒரு 3 கட்ட இன்வெர்ட்டர் டிசி மின்னழுத்தத்தை 3 கட்ட ஏசி விநியோகமாக மாற்றுகிறது. இங்கே இந்த டுடோரியலில், மூன்று கட்ட இன்வெர்ட்டர் மற்றும் அதன் செயல்பாடுகள் பற்றி அறிந்து கொள்வோம், ஆனால் மேலும் செல்வதற்கு முன் மூன்று கட்ட வரியின் மின்னழுத்த அலைவடிவங்களைப் பார்ப்போம். மேலே உள்ள சுற்றில், மூன்று கட்ட வரி ஒரு எதிர்ப்பு சுமைக்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் சுமை வரியிலிருந்து சக்தியை ஈர்க்கிறது. ஒவ்வொரு கட்டத்திற்கும் மின்னழுத்த அலைவடிவங்களை நாம் வரையினால், படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒரு வரைபடம் இருக்கும். வரைபடத்தில், மூன்று மின்னழுத்த அலைவடிவங்கள் 120 phase ஆல் ஒருவருக்கொருவர் கட்டத்திற்கு வெளியே இருப்பதைக் காணலாம்.

இந்த கட்டுரையில், டிசி முதல் 3 கட்ட ஏசி மாற்றி எனப் பயன்படுத்தப்படும் 3 கட்ட இன்வெர்ட்டர் சுற்று பற்றி விவாதிப்போம். நினைவில் கொள்ளுங்கள், நவீன நாட்களில் கூட மாறுபட்ட சுமைகளுக்கு முற்றிலும் சைனூசாய்டல் அலைவடிவத்தை அடைவது மிகவும் கடினம், அது நடைமுறைக்கு மாறானது அல்ல. எனவே நடைமுறை 3 கட்ட இன்வெர்ட்டர் தொடர்பான அனைத்து சிக்கல்களையும் புறக்கணித்து ஒரு சிறந்த மூன்று-கட்ட மாற்றி சுற்று வேலை செய்வதைப் பற்றி இங்கு விவாதிப்போம்.

3 கட்ட இன்வெர்ட்டர் வேலை

இப்போது 3 கட்ட இன்வெர்ட்டர் சுற்று மற்றும் அதன் சிறந்த எளிமைப்படுத்தப்பட்ட வடிவத்தைப் பார்ப்போம்.

தைரிஸ்டர்கள் & டையோடு (மின்னழுத்த ஸ்பைக் பாதுகாப்புக்காக) பயன்படுத்தி வடிவமைக்கப்பட்ட மூன்று கட்ட இன்வெர்ட்டர் சுற்று வரைபடம் கீழே உள்ளது

சுவிட்சுகள் மட்டுமே பயன்படுத்தி வடிவமைக்கப்பட்ட மூன்று கட்ட இன்வெர்ட்டர் சுற்று வரைபடம் கீழே உள்ளது. இந்த ஆறு மெக்கானிக்கல் சுவிட்ச் அமைப்பு சிக்கலான தைரிஸ்டர் சுற்றுவட்டத்தை விட 3 கட்ட இன்வெர்ட்டர் வேலை செய்வதைப் புரிந்துகொள்வதில் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்பதை நீங்கள் பார்க்க முடியும்.

நாம் இங்கு என்ன செய்வோம் என்பது திறந்த மற்றும் சமச்சீராக இந்த ஆறு சுவிட்சுகளை மூடி, எதிர்ப்பு சுமைக்கான மூன்று கட்ட மின்னழுத்த வெளியீட்டைப் பெறுகிறது. விரும்பிய முடிவை அடைய சுவிட்சுகளைத் தூண்டுவதற்கு இரண்டு வழிகள் உள்ளன, அவற்றில் ஒன்று 180º க்கு நடத்தை மாறுகிறது, மற்றொன்று 120º க்கு மட்டுமே நடத்துகிறது. ஒவ்வொரு வடிவத்தையும் கீழே விவாதிப்போம்:

அ) மூன்று கட்ட இன்வெர்ட்டர்- 180 டிகிரி கடத்தல் முறை

பிரிவு ஒன்று, பிரிவு இரண்டு மற்றும் பிரிவு மூன்று என மூன்று பிரிவுகளாகப் பிரிக்கப்படுவதற்கு முன்னர் இலட்சிய சுற்று வரையப்படுகிறது, மேலும் கட்டுரையின் பிற்பகுதியில் இந்த குறியீட்டைப் பயன்படுத்துவோம். பிரிவு ஒன்று ஒரு ஜோடி சுவிட்சுகள் S1 & S2, பிரிவு இரண்டு சுவிட்ச் ஜோடி S3 & S4 மற்றும் பிரிவு மூன்று சுவிட்ச் ஜோடி S5 & S6 ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. எந்த நேரத்திலும் ஒரே பிரிவில் உள்ள இரண்டு சுவிட்சுகளும் ஒருபோதும் மூடப்படக்கூடாது, ஏனெனில் இது முழு அமைப்பையும் தோல்வியடையச் செய்யும் பேட்டரி குறுகிய சுற்றுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது, எனவே இந்த சூழ்நிலை எல்லா நேரங்களிலும் தவிர்க்கப்பட வேண்டும்.

இப்போது இலட்சிய சுற்றுவட்டத்தின் முதல் பிரிவில் சுவிட்ச் எஸ் 1 ஐ மூடுவதன் மூலம் வரிசை மாறுவதைத் தொடங்குவோம், தொடக்கத்தை 0º என பெயரிடுவோம். தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கடத்தல் நேரம் 180º என்பதால், சுவிட்ச் எஸ் 1 0º முதல் 180º வரை மூடப்படும்.

ஆனால் முதல் கட்டத்தின் 120º க்குப் பிறகு, இரண்டாம் கட்டம் மூன்று கட்ட மின்னழுத்த வரைபடத்தில் காணப்படுவது போல் நேர்மறையான சுழற்சியைக் கொண்டிருக்கும், எனவே எஸ் 1 க்குப் பிறகு சுவிட்ச் எஸ் 3 மூடப்படும். இந்த எஸ் 3 மேலும் 180º க்கு மூடப்படும். எனவே எஸ் 3 120º முதல் 300º வரை மூடப்படும், மேலும் இது 300º க்குப் பிறகு மட்டுமே திறக்கப்படும்.

இதேபோல், கட்டுரையின் ஆரம்பத்தில் வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, மூன்றாம் கட்டமானது இரண்டாம் கட்ட நேர்மறை சுழற்சியின் 120º க்குப் பிறகு ஒரு நேர்மறையான சுழற்சியைக் கொண்டுள்ளது. எனவே சுவிட்ச் எஸ் 5 120º எஸ் 3 மூடிய பிறகு அதாவது 240º மூடப்படும். சுவிட்ச் மூடப்பட்டவுடன், திறக்கப்படுவதற்கு முன்பு 180 coming வரும்படி மூடப்படும், இதன் மூலம் S5 240º முதல் 60º வரை (இரண்டாவது சுழற்சி) மூடப்படும்.

இப்போது வரை, நாங்கள் செய்ததெல்லாம் மேல் அடுக்கு சுவிட்சுகள் மூடப்பட்டவுடன் கடத்துதல் செய்யப்படுகிறது என்று கருதினோம், ஆனால் சுற்றுக்கு தற்போதைய ஓட்டம் முடிக்கப்பட வேண்டும். மேலும், ஒரே பிரிவில் உள்ள இரண்டு சுவிட்சுகளும் ஒரே நேரத்தில் ஒருபோதும் மூடப்படக்கூடாது என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள், எனவே ஒரு சுவிட்ச் மூடப்பட்டால் மற்றொன்று திறந்திருக்க வேண்டும்.

மேலே உள்ள இரண்டு நிபந்தனைகளையும் பூர்த்தி செய்ய, நாங்கள் முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட வரிசையில் S2, S4 & S6 ஐ மூடுவோம். எனவே எஸ் 1 திறந்த பின்னரே எஸ் 2 ஐ மூட வேண்டும். இதேபோல், எஸ் 3 300º இல் திறக்கப்பட்ட பிறகு எஸ் 4 மூடப்படும், அதே வழியில் எஸ் 5 கடத்தல் சுழற்சியை முடித்த பின்னர் எஸ் 6 மூடப்படும். ஒரே பிரிவின் சுவிட்சுகளுக்கு இடையில் மாறுவதற்கான இந்த சுழற்சியை படத்திற்கு கீழே காணலாம். இங்கே S2 S1 ஐப் பின்தொடர்கிறது, S4 S3 ஐப் பின்பற்றுகிறது மற்றும் S6 S5 ஐப் பின்பற்றுகிறது.

இந்த சமச்சீர் மாறுதலைப் பின்பற்றுவதன் மூலம், வரைபடத்தில் குறிப்பிடப்பட்ட விரும்பிய மூன்று-கட்ட மின்னழுத்தத்தை நாம் அடைய முடியும். மேலே உள்ள அட்டவணையில் தொடக்க மாறுதல் வரிசையை நாங்கள் பூர்த்தி செய்தால், கீழே 180º கடத்தல் பயன்முறையில் முழுமையான மாறுதல் முறை இருக்கும்.

மேலே உள்ள அட்டவணையில் இருந்து நாம் இதைப் புரிந்து கொள்ளலாம்:

0-60 முதல்: எஸ் 1, எஸ் 4 & எஸ் 5 மூடப்பட்டு மீதமுள்ள மூன்று சுவிட்சுகள் திறக்கப்படுகின்றன.

60-120 முதல்: எஸ் 1, எஸ் 4 & எஸ் 6 மூடப்பட்டு மீதமுள்ள மூன்று சுவிட்சுகள் திறக்கப்படுகின்றன.

120-180 முதல்: எஸ் 1, எஸ் 3 & எஸ் 6 மூடப்பட்டு மீதமுள்ள மூன்று சுவிட்சுகள் திறக்கப்படுகின்றன.

மாறுவதற்கான வரிசை அப்படியே செல்கிறது. தற்போதைய ஓட்டம் மற்றும் மின்னழுத்த அளவுருக்களை நன்கு புரிந்துகொள்ள ஒவ்வொரு அடியிலும் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சுற்று வரைவோம்.

படி 1: (0-60 க்கு) எஸ் 1, எஸ் 4 மற்றும் எஸ் 5 மூடப்பட்டிருக்கும், மீதமுள்ள மூன்று சுவிட்சுகள் திறந்திருக்கும். அத்தகைய சந்தர்ப்பத்தில், எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சுற்று கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது.

எனவே 0 முதல் 60 வரை: Vao = Vco = Vs / 3; Vbo = -2Vs / 3

இவற்றைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வரி மின்னழுத்தங்களை நாம் பெறலாம்:

வப் = வாவோ - வி போ = விஎஸ் விபிசி = விபோ - விகோ = -விஎஸ் விசிஏ = விகோ - வாவோ = 0

படி 2: (60 முதல் 120 வரை) எஸ் 1, எஸ் 4 மற்றும் எஸ் 6 மூடப்பட்டிருக்கும், மீதமுள்ள மூன்று சுவிட்சுகள் திறந்திருக்கும். அத்தகைய சந்தர்ப்பத்தில், எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சுற்று கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது.

எனவே 60 முதல் 120 வரை: Vbo = Vco = -Vs / 3; வாவோ = 2 வி / 3

இவற்றைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வரி மின்னழுத்தங்களை நாம் பெறலாம்:

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

படி 3: (120 முதல் 180 வரை) எஸ் 1, எஸ் 3 மற்றும் எஸ் 6 மூடப்பட்டிருக்கும், மீதமுள்ள மூன்று சுவிட்சுகள் திறந்திருக்கும். அத்தகைய சந்தர்ப்பத்தில், எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சுற்று கீழே கொடுக்கப்படலாம்.

எனவே 120 முதல் 180 வரை: வாவோ = விபோ = விஎஸ் / 3; Vco = -2Vs / 3

இவற்றைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வரி மின்னழுத்தங்களை நாம் பெறலாம்:

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

இதேபோல், வரிசையின் அடுத்த படிகளுக்கான கட்ட மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் வரி மின்னழுத்தங்களை நாம் பெறலாம். கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள உருவமாக இதைக் காட்டலாம்:

அ) மூன்று கட்ட இன்வெர்ட்டர்- 120 டிகிரி கடத்தல் முறை

ஒவ்வொரு சுவிட்சின் இறுதி நேரமும் 120 ஆக குறைக்கப்படுவதைத் தவிர 120 all பயன்முறை 180 all க்கு ஒத்ததாக இருக்கிறது, அவை 180 க்கு முன்பு இருந்தன.

வழக்கம் போல், முதல் பிரிவில் சுவிட்ச் எஸ் 1 ஐ மூடுவதன் மூலம் மாறுதல் வரிசையைத் தொடங்குவோம், தொடக்க எண்ணாக 0º ஆக இருக்கட்டும். தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கடத்தல் நேரம் 120º என்பதால், சுவிட்ச் எஸ் 1 120º க்குப் பிறகு திறக்கப்படும், எனவே எஸ் 1 0º முதல் 120º வரை மூடப்பட்டது.

சைனூசாய்டல் சமிக்ஞையின் அரை சுழற்சி 0 முதல் 180º வரை செல்வதால், மீதமுள்ள நேரம் S1 திறந்திருக்கும் மற்றும் மேலே உள்ள சாம்பல் நிறப் பகுதியால் குறிக்கப்படுகிறது.

இப்போது முதல் கட்டத்தின் 120º க்குப் பிறகு, இரண்டாம் கட்டமும் முன்பு குறிப்பிட்டபடி நேர்மறையான சுழற்சியைக் கொண்டிருக்கும், எனவே எஸ் 1 க்குப் பிறகு சுவிட்ச் எஸ் 3 மூடப்படும். இந்த எஸ் 3 மேலும் 120º க்கு மூடப்படும். எனவே எஸ் 3 120º முதல் 240º வரை மூடப்படும்.

இதேபோல், மூன்றாம் கட்டமானது இரண்டாம் கட்ட நேர்மறை சுழற்சியின் 120º க்குப் பிறகு ஒரு நேர்மறையான சுழற்சியைக் கொண்டுள்ளது, எனவே சுவிட்ச் S5 120 after S3 மூடிய பிறகு மூடப்படும். சுவிட்ச் மூடப்பட்டவுடன், திறக்கப்படுவதற்கு முன்பு 120º வருவதற்கு அது மூடப்படும், அதனுடன், சுவிட்ச் S5 240º முதல் 360º வரை மூடப்படும்

விரும்பிய மூன்று-கட்ட மின்னழுத்தத்தை அடைவதற்கு சமச்சீர் மாறுதலின் இந்த சுழற்சி தொடரும். மேலே உள்ள அட்டவணையில் தொடக்க மற்றும் முடிவடையும் மாறுதல் வரிசையை நாங்கள் பூர்த்தி செய்தால், கீழே 120º கடத்தல் பயன்முறையில் முழுமையான மாறுதல் முறை இருக்கும்.

மேலே உள்ள அட்டவணையில் இருந்து நாம் இதைப் புரிந்து கொள்ளலாம்:

0-60 முதல்: மீதமுள்ள சுவிட்சுகள் திறக்கப்படும் போது எஸ் 1 & எஸ் 4 மூடப்படும்.

60-120 முதல்: மீதமுள்ள சுவிட்சுகள் திறக்கப்படும் போது எஸ் 1 & எஸ் 6 மூடப்படும்.

120-180 முதல்: மீதமுள்ள சுவிட்சுகள் திறக்கப்படும் போது எஸ் 3 & எஸ் 6 மூடப்படும்.

180-240 முதல்: மீதமுள்ள சுவிட்சுகள் திறக்கப்படும் போது எஸ் 2 & எஸ் 3 மூடப்படும்

240-300 முதல்: மீதமுள்ள சுவிட்சுகள் திறக்கப்படும் போது எஸ் 2 & எஸ் 5 மூடப்படும்

300-360 முதல்: மீதமுள்ள சுவிட்சுகள் திறக்கப்படும் போது எஸ் 4 & எஸ் 5 மூடப்படும்

இந்த படிகளின் வரிசை அப்படியே செல்கிறது. இப்போது 3 கட்ட இன்வெர்ட்டர் சுற்றுகளின் தற்போதைய ஓட்டம் மற்றும் மின்னழுத்த அளவுருக்களை நன்கு புரிந்துகொள்ள ஒவ்வொரு அடியிலும் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சுற்று வரைவோம்.

படி 1: (0-60 க்கு) எஸ் 1, எஸ் 4 மூடப்பட்டிருக்கும், மீதமுள்ள நான்கு சுவிட்சுகள் திறந்திருக்கும். அத்தகைய சந்தர்ப்பத்தில், எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சுற்று கீழே காட்டப்படலாம்.

எனவே 0 முதல் 60 வரை: வாவோ = Vs / 2, Vco = 0; Vbo = -Vs / 2

இவற்றைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வரி மின்னழுத்தங்களை நாம் பெறலாம்:

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

படி 2: (60 முதல் 120 வரை) மீதமுள்ள சுவிட்சுகள் திறந்திருக்கும் போது எஸ் 1 & எஸ் 6 மூடப்படும். அத்தகைய சந்தர்ப்பத்தில், எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சுற்று கீழே காட்டப்படலாம்.

எனவே 60 முதல் 120 வரை: Vbo = 0, Vco = -Vs / 2 & Vao = Vs / 2

இவற்றைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வரி மின்னழுத்தங்களை நாம் பெறலாம்:

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

படி 3: (120 முதல் 180 வரை) எஸ் 3 & எஸ் 6 மூடப்பட்டிருக்கும், மீதமுள்ள சுவிட்சுகள் திறந்திருக்கும். அத்தகைய சந்தர்ப்பத்தில், எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சுற்று கீழே காட்டப்படலாம்.

எனவே 120 முதல் 180 வரை: Vao = 0, Vbo = Vs / 2 & Vco = -Vs / 2

இவற்றைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வரி மின்னழுத்தங்களை நாம் பெறலாம்:

வப் = வாவோ - வி போ = -விஎஸ் / 2 விபிசி = விபோ - விகோ = விஎஸ் விசிஏ = விகோ - வாவோ = -விஎஸ் / 2

இதேபோல், அடுத்த வரவிருக்கும் படிகளுக்கான கட்ட மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் வரி மின்னழுத்தங்களை நாம் பெறலாம். எல்லா படிகளுக்கும் ஒரு வரைபடத்தை வரைந்தால், கீழே உள்ளதைப் பெறுவோம்.

180 output மற்றும் 120º மாறுதல் நிகழ்வுகளின் வெளியீட்டு வரைபடங்களில் மூன்று வெளியீட்டு முனையங்களில் மாற்று மூன்று கட்ட மின்னழுத்தத்தை நாங்கள் அடைந்துள்ளோம். வெளியீட்டு அலைவடிவம் தூய சைன் அலை அல்ல என்றாலும், இது மூன்று கட்ட மின்னழுத்த அலைவடிவத்தை ஒத்திருந்தது. இது ஒரு எளிய இலட்சிய சுற்று மற்றும் 3 கட்ட இன்வெர்ட்டர் வேலை புரிந்துகொள்ள தோராயமான அலைவடிவம். தைரிஸ்டர்கள், மாறுதல், கட்டுப்பாடு மற்றும் பாதுகாப்பு சுற்றுகள் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி இந்த கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் நீங்கள் ஒரு வேலை மாதிரியை வடிவமைக்க முடியும்.