Os inversores são usados para converter a energia de CC para CA. O inversor da fonte de tensão (VSI) e a fonte de corrente inversor (CSI) são dois tipos de inversores, a principal diferença entre o inversor da fonte de tensão e o inversor da fonte de corrente é que a tensão de saída é constante em VSI e a corrente de entrada é constante em CSI. O CSI é uma fonte de corrente constante que fornece CA para a entrada e também é chamado de conversor de link CC, no qual a corrente de carga é constante. Este artigo discute o inversor de fonte atual.
O que é o inversor da fonte de corrente?
O inversor da fonte de corrente também é conhecido como inversor alimentado por corrente, que converte a entrada CC em CA e sua saída pode ser trifásica ou monofásica. De acordo com a definição da fonte de corrente, uma fonte de corrente ideal é o tipo de fonte em que a corrente é constante e independente da tensão.
Controle do inversor da fonte de corrente
A fonte de tensão é conectada em série com um grande valor de indutância (Ld) e isso nomeou o circuito como a fonte de corrente. O diagrama do circuito do acionamento do motor de indução alimentado por inversor da fonte de corrente é mostrado na figura abaixo.
Inversor da Fonte de Corrente Fed Indução Motor Drive
O circuito consiste em seis diodos (D1, Ddois, D3, D4, D5, D6), seis capacitores (C1, Cdois, C3, C4, C5, C6), seis tiristores (T1, Tdois, T3, T4, T5, T6) que são fixos com uma diferença de fase de 600. A saída do inversor é conectada ao motor de indução . Para uma determinada velocidade, o torque é controlado pela variação da corrente do barramento CC Ide esta corrente pode ser variada variando o Vd. A condução de duas chaves no mesmo retardo não leva a um aumento repentino da corrente devido à presença de um grande valor de indutância Ld.
As configurações do acionamento do motor indutor alimentado por inversor da fonte de corrente dependendo da fonte são mostradas na figura abaixo.
CSI Induction Motor Drives
Quando a fonte está disponível em fonte CC, o chopper é usado para variar a corrente. Quando a fonte está disponível em fonte CA, então um retificador totalmente controlado é usado para variar a corrente de saída.
Drive CSI Controlado por Slip Loop Fechado com Latido Regenerativo
A velocidade de referência do erro do motor (∆ωm) é fornecido ao controlador de velocidade, que normalmente é o controlador VI, e a saída do controlador VI é a velocidade de escorregamento que é fornecida ao regulador de escorregamento necessário para regular a velocidade. A velocidade de escorregamento é fornecida ao controle de fluxo e a saída deste é a corrente de referência Id*isso deve ser controlado. A velocidade de escorregamento (ωem) e velocidade real (ωm) são adicionados e obterão a velocidade síncrona, a partir da velocidade síncrona podemos determinar a frequência.
O comando de frequência é dado ao CSI porque o inversor é muito capaz de controlar a frequência. Podemos controlar a saída de CSI alterando a corrente de entrada. A corrente de referência (Id*) e a corrente real (Id) é adicionado e obterá o erro da corrente (∆ Id) O erro da corrente é dado ao controlador de corrente que controla a corrente do indutor CC e com base na corrente do indutor CC podemos controlar o α, e este α decidirá a tensão com base na qual você pode determinar, quanta corrente vai mudar. Este é o acionamento CSI controlado por deslizamento em malha fechada com frenagem regenerativa. Esta é a operação de um acionamento CSI controlado por escorregamento em malha fechada com frenagem regenerativa e seu diagrama de circuito é mostrado na figura abaixo.
Transmissão CSI Controlada por Deslizamento em Loop Fechado com Frenagem Regenerativa
A principal vantagem do drive alimentado por CSI é que ele é mais confiável do que o drive alimentado por inversor de fonte de tensão e a desvantagem é que ele tem uma faixa de velocidade mais baixa, resposta dinâmica mais lenta, o drive opera sempre em malha fechada e não é adequado para multi -motor drive.
Inversor de fonte de corrente com R-Load
O diagrama do circuito do inversor de fonte de corrente com carga R é mostrado na figura abaixo.
Inversor de fonte de corrente com R-Load
O circuito consiste em quatro interruptores tiristores (T1, Tdois, T3, T4), EUSé a corrente da fonte de entrada que é constante, e você pode ver que não há nenhum diodo anti-paralelo conectado. A corrente constante é fornecida conectando fontes de tensão em série com grande indutância. Sabemos que a propriedade da indutância não permite a mudança repentina na corrente, então, quando conectamos a fonte de tensão com grande indutância, então definitivamente a corrente produzida através dela será constante. O fator de dissipação fundamental do inversor da fonte de corrente com carga resistiva é igual a um.
Parâmetros do inversor de fonte atual com R-Load
Se acionarmos T1e Tdoisde 0 a T / 2, então a corrente de saída e a tensão de saída são expressas como
eu0= EuS> 0
V0= Eu0R
Se acionarmos T3e T4de T / 2 a T, então a corrente de saída e a tensão de saída são expressas como
eu0= -IS> 0
V0= Eu0R<0
A forma de onda de saída do inversor de fonte de corrente com carga R é mostrada na figura abaixo
Forma de onda de saída do inversor de fonte de corrente com R-Load
No caso de carga resistiva, a comutação forçada é necessária. De 0 a T / 2, T1e Tdoisestão conduzindo e de T / 2 para T, T3& T4estão conduzindo. Assim, o ângulo de condução de cada chave será igual a ᴨ e o tempo de condução de cada chave será igual a T / 2.
A tensão de entrada da carga resistiva é expressa como
Vno= V0(de 0 a T / 2)
Vno= -V0(de T / 2 a T)
A corrente de saída RMS e a tensão de saída RMS da carga resistiva CSI são expressas como
eu0 (RMS)= EuS
V0 (RMS)= Eu0 (RMS)R
A corrente média e RMS do tiristor do CSI com carga resistiva é
euT (média)= EuS/dois
euT (RMS)= EuS/ √2
A série de Fourier de corrente de saída e a tensão de saída do CSI com carga resistiva é
O componente fundamental da corrente de saída RMS é
eu01 (RMS)= 2√2 / ᴨ * IS
O fator de distorção do inversor de fonte atual com carga R é
g = 2√2 / ᴨ
A distorção harmônica total é expressa como
THD = 48,43%
O componente fundamental da corrente média e RMS do tiristor é
euT01 (média)= Eu01 (max)/ ᴨ
euT01 (RMS)= Eu01 (max)/ dois
A potência fundamental em toda a carga é expressa como
V01 (RMS)*EU01 (RMS)* cosϕ1
A potência total na carga é expressa como
eu0 (RMS)doisR = V0 (RMS)dois/ R
A tensão de entrada Vnoé sempre positivo porque a energia é sempre fornecida da fonte para a carga.
Inversor de fonte de corrente com carga capacitiva ou carga C
O diagrama do circuito da carga capacitiva do inversor da fonte de corrente é mostrado na figura abaixo
Inversor de fonte de corrente com carga C
Na forma de onda de o a T / 2, T1e Tdoissão acionados e a corrente de saída é I0= EuS. Da mesma forma de T / 2 a T,T3e T4são acionados e a corrente de saída é I0= -IS.Entãoa forma de onda da corrente de carga não depende da carga.A forma de onda de saída do inversor CSI com C-Load é mostrada na figura abaixo.
Forma de onda de saída do inversor de fonte de corrente com carga C
A integração da forma de onda da corrente de saída fornecerá a tensão de saída. Se a corrente de saída for CA, então definitivamente a tensão de saída é CA. No diagrama de circuito, a carga puramente capacitiva é considerada, então a corrente lidera a tensão em 900
eu0= EuC= C dV0/ DT
V0(t) = 1 / C ∫ IC(t) dt = 1 / C ∫ I0DT
A tensão de entrada da carga C é
V no = V 0 (de 0 a T / 2)
Vno= -V0(de T / 2 a T)
A tensão de saída é positiva quandoT1e Tdoisestão conduzindo de 0 aπ e quandoT3e T4conduzindo de π para 3π / 2, então, por padrão, oT1e Tdoisestão entrando em polarização reversa por causa da carga de tensão positiva, o que significa que neste caso a comutação natural ou comutação de carga é possível, significa que não precisamos colocar um circuito externo ou circuito de comutação externo para desligar o tiristor T1e Tdois.Precisamos encontrar o tempo de desligamento do circuito quando a comutação natural é possível. O tempo de desligamento do circuito é expresso como
ω0tc= ᴨ / 2
tc= ᴨ / 2 ω0
Parâmetros do inversor de fonte de corrente com carga C
A corrente média e RMS do tiristor é expressa como
euT (média)= EuS/dois
euT (RMS)= EuS/ √2
A série de Fourier de corrente de saída e a tensão de saída da carga capacitiva é
O fator de dissipação fundamental de CSI com carga C é igual a zero.
O componente fundamental da potência de saída é expresso como
P01= V01 (RMS)eu01 (RMS)Cos ϕ1= 0
O componente fundamental da corrente média e RMS do tiristor é
euT01 (média)= Eu01 (max)/ ᴨ e euT01 (RMS)= Eu01 (max)/ dois
A tensão máxima de saída é
V0 (max)= EuST / 4C
O valor RMS da tensão de entrada é
Vem (RMS)= Vo (max)/ √3
Estes são os parâmetros do inversor fonte de corrente com a carga capacitiva.
Formulários
As aplicações do inversor de fonte atual são
- Unidades UPS
- Geradores de plasma LT
- Motor AC
- Dispositivos de troca
- Motores de indução para bombas e ventiladores
Vantagens
As vantagens do inversor de fonte atual são
- O diodo de feedback não é necessário
- A comutação é simples
Desvantagens
As desvantagens do inversor de fonte atual são
- Ele precisa de um estágio de conversão extra
- Em carga leve, tem problema de estabilidade e desempenho lento
Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral do inversor de fonte atual , controle do inversor da fonte de corrente, inversor CSI controlado por deslizamento de malha fechada com frenagem regenerativa, inversor da fonte de corrente com carga R, aplicações, vantagens e desvantagens são discutidas. Aqui, fica uma pergunta para você: qual é o princípio de funcionamento do inversor de fonte atual?
