مقایسه اینورترهای های منبع جریان و منبع ولتاژ

مقایسه اینورترهای های منبع جریان و منبع ولتاژ

اینورتر منبع جریان دوگان اینورتر منبع ولتاژ می باشد. به طوری که اینورتر منبع ولتاژ می تواند با اضافه کردن حلقه فیدبک جریان در حالت کنترل جریان عمل کند و همین طور اینورتر منبع جریان می تواند با اضافه شدن حلقه فیدبک ولتاژ در حالت کنترل ولتاژ عمل کند. اما تعاریف اینورترهای منبع جریان و منبع ولتاژ مبتنی بر منبع یا لینک dc می باشد. یک مقایسه خلاصه وار از این دو دسته اینورترها در زیر آمده است:

1) در یک اینورتر منبع جریان،بار روی اینورتر بسیار مؤثر است و بنابراین یک ارتباط نزدیک بین اینورتر و ماشین مورد مطلوب است. برای مثال، اینورتر می خواهد یک اندوکتانس نشتی پایین در مسیر خود ببیند (بر خلاف اینورتر منبع ولتاژ). چون این پارامترها مستقیماً فرآیند کموتاسیون اینورتر را تحت تأثیر قرار می دهند. اندوکتانس نشتی بزرگ، هارمونیک ها را در اینورتر منبع ولتاژ فیلتر می کند اما در اینورتر منبع جریان، دوره انتقال جریان را طولانی می کند و فرکانس PWM را در عملکرد فرکانس پایه محدود می کند. برای اینورتر جریان، اندوکتانس بزرگ باعث به وجود آمدن امپالس های ولتاژ می شود که ممکن است چندین برابر دامنه EMF ماشین باشد.

2) سیستم مبدل منبع جریان ذاتاً توانایی عملکرد در چهار ربع را بدون نیاز به هیچ مؤلفه مدار قدرت اضافی دارد. از طرف دیگر، سیستم مبدل منبع ولتاژ نیاز به مبدل بازگردان انرژی در سمت خط دارد. در حالتی که توان ac ورودی قطع شود، توان بازگردانده شده در سیستم منبع جریان نمی تواند در سمت خط جذب شود. بنابراین سرعت ماشین می تواند تنها با ترمز مکانیکی کاهش داده شود.

3) در اینورتر CSI، هدایت همزمان دو کلید واقع در یک شاخه اینورتر، در نتیجه فرمان غلط به تریستورها یا ناشی از کموتاسیون ناموفق، موجب افزایش جریان (جریان اتصال کوتاه) نمی­گردد. به دلیل حضور یک اندوکتانس بزرگ، برای کنترل زاویه آتش یکسو کننده فرصت کافی وجود دارد تا جریان محدود بماند. لذا حفاظت اتصال کوتاه خروجی اینورتر منبع جریان ساده تر می باشد. در حالت اینورتر منبع ولتاژ، اتصال کوتاه خروجی فقط توسط فیوزهای با سرعت قطع بالا حفاظت می گردد. بنابراین، اینورترهای منبع جریان نسبت به اینورترهای منبع ولتاژ قابل اعتمادتر و مطمئن تر می باشند.

4) کنترل مبدل های جریان شش پله ساده بوده و کلیدزنی در فرکانس پایه انجام می شود. در حالی که کنترل مبدل های PWM ممکن است بسیار پیچیده باشد.

5) به دلیل عملکرد CSI در فرکانس پایه و کاهش فرکانس سوئیچینگ و نهایتاً کاهش تلفات سوئیچینگ، بازده اینورترهای CSI نسبت به VSI از لحاظ تلفات سوئیچینگ بالا می باشد.

6) اینورتر منبع جریان برای کاربردهای چند ماشینه مناسب نیست و هر موتور با اینورتر و یکسوکننده خودش تغذیه می شود. در حالی که در سیستم های از نوع VSI می توان از یک پل دیودی منفرد با یک یکسوکننده کنترل شده برای تغذیه تعدادی VSI استفاده نمود. همچنین از یک VSI می توان چندین موتور را تغذیه کرد.

7) مبدلهای منبع جریان به دلیل وجود سلف لینک dc بزرگ پاسخ دینامیکی کندی در مقایسه با مبدل های تغذیه ولتاژ PWM دارند. در محرکه های شش پله ای، به علت وجود خازنهای با ظرفیت بالا، پاسخ دینامیکی این محرکه ها مشابه محرکه CSI می باشد. 

8) درایو اینورتر منبع جریان نمی تواند در شرایط حلقه باز عمل کند در حالی که کنترل ولت بر هرتز حلقه باز در اینورترهای منبع ولتاژ بسیار معمول است.

9) برای عملکرد موفقیت آمیز اینورتر منبع جریان، اتصال یک مقدار کمینه بار همواره مورد نیاز است. عدم قابلیت عملکرد در شرایط بی باری عملکرد آنرا در بسیاری از زمینه ها نامعتبر می کند. در حالی که  اینورترهای منبع ولتاژ به راحتی در حالت بی باری کار می کنند.

10) از نقطه نظر هزینه کلی و پاسخ گذرا، سیستم درایو مبدل PWM با منبع ولتاژ بهتر است. بدین منظور عملکرد گسترده تری نسبت به اینورتر منبع جریان دارد. چون سلف لینک dc دارای تکنولوژی ساخت پیچیده ای بوده و به دلیل بزرگی حجم زیادی داشته و سرعت پاسخ را کاهش می دهد.

11) در شرایطی که منبع dc است، یک سیستم VSI با کنترل PWM بسیار ارزان تر از سیستم CSIبا قدرت برابر می باشد. به علت حضور خازنهای کموتاسیون بزرگ و اندوکتانس بزرگ در اتصال dc، حجم و وزن یک سیستم منبع جریان نسبت به سیستم منبع ولتاژ با کنترل PWM شدیداً افزایش می یابد.

12)  در سیستم منبع ولتاژ ، استفاده از روش کنترل PWM، اجازه می دهد که سیستم به طور ملایم و بدون ضربان های گشتاور عمل نماید. در یک اینورتر تریستوری، به دلیل پایین بودن فرکانس کاری، استفاده از روش PWM فقط در سرعت های پایین عملی است. اگرچه حضور نوسانات گشتاور در سرعت های بالا تأثیری بر روی رفتار سیستم ندارد ولی عمر مفید موتور را کاهش می دهد. در صورتی که از کلیدهای GTO استفاده شود، امکان به کارگیری روش PWM در CSI در سرعت های بالا نیز وجود دارد، چون نیازی به حضور خازنهای کموتاسیون که فرکانس کاری را محدود می کند، ندارد. اما در این شرایط کنترل سیستم پیچیده خواهد شد.

برای سفارش انجام پروژه و پایان‌نامه برق با ما تماس بگیرید.

Gmail: voltamoshaver@gmail.com

شماره تماس: 09374305423


مطالب مرتبط...

هیچ نظری تا کنون برای این مطلب ارسال نشده است، اولین نفر باشید...

ابزار وبمستر

ابزار وبمستر