En general, el proceso de conversión de energía eléctrica de CA en energía eléctrica de CC se denomina rectificación, el circuito que completa la función de rectificación se denomina circuito rectificador y el dispositivo que realiza el proceso de rectificación se denomina equipo rectificador o rectificador. En consecuencia, el proceso de conversión de energía de corriente continua en energía de CA se denomina inversor, el circuito que completa la función de inversor se denomina circuito inversor y el dispositivo que realiza el proceso de inversor se denomina inversor equipo o inversor.
● Según la fase de salida del inversor se puede dividir en:
(1) inversor monofásico
(2) inversor trifásico
(3) inversor polifásico
● Según la dirección de la potencia de salida del inversor se puede dividir en:
(1) Inversor activo
(2) Inversor pasivo
● Según la forma del circuito principal del inversor se puede dividir en:
(1) Inversor de un solo extremo
(2) inversor push-pull
(3) Inversor de medio puente
(4) Inversor de puente completo
● Según el tipo de dispositivo interruptor principal del inversor se puede dividir en:
(1) Inversor de tiristor
(2) Inversor de transistores
(3) Inversor de efecto de campo
(4) inversor de transistor bipolar de puerta aislada (IGBT)
● Según la fuente de alimentación de CC se puede dividir en:
(1) Inversor de fuente de voltaje (VSI)
(2) Inversor de fuente de corriente (CSI)
● Según el modo de control del inversor se puede dividir en:
(1) Inversor de modulación de frecuencia (PFM)
(2) Inversor de modulación por ancho de pulso (PWM)
● Según el modo de funcionamiento del circuito de conmutación del inversor se puede dividir en:
(1) inversor resonante
(2) inversor de conmutación dura de frecuencia fija
(3) inversor de conmutación suave de frecuencia fija
Según la forma de onda de voltaje o corriente de salida del inversor se puede dividir en:
(1) Inversor de onda cuadrada
La forma de onda de la tensión de salida del inversor de onda cuadrada es una onda cuadrada, y el circuito inversor que utilizan estos inversores no es exactamente el mismo, pero la característica común es que la línea es relativamente simple y la cantidad de interruptores de potencia utilizados es pequeña. La potencia de diseño generalmente está entre cientos de vatios y kilovatios.
Las ventajas del inversor de onda cuadrada son: línea simple, mantenimiento conveniente y precio económico.
La desventaja es que la tensión de onda cuadrada contiene una gran cantidad de armónicos superiores, lo que producirá pérdidas adicionales en los aparatos de carga con inductores de núcleo o transformadores e interferirá con las radios y algunos equipos de comunicación. Además, este tipo de inversor tiene las desventajas de un rango de regulación de tensión no lo suficientemente amplio, una función de protección imperfecta, un ruido relativamente alto, etc.
(2) Inversor de onda escalonada
La forma de onda de la tensión de salida de este inversor es una onda escalonada. También hay muchos circuitos diferentes para inversores que logran una salida de onda escalonada. La cantidad de pasos en la forma de onda de salida varía considerablemente.
Las ventajas del inversor de onda escalonada son: la forma de onda de salida se mejora significativamente, el contenido armónico de orden alto se reduce y la forma de onda de salida puede lograr una onda cuasi sinusoidal cuando el paso alcanza más de 17, y la eficiencia de toda la máquina es muy alta cuando se utiliza la salida sin transformador.
La desventaja es que la línea de superposición de ondas escalonadas utiliza más interruptores de potencia, de los cuales algunas formas de línea también requieren múltiples conjuntos de entrada de energía de CC. Esto genera problemas en la agrupación y el cableado del conjunto de células solares y en la carga equilibrada de la batería. Además, el voltaje de onda escalonada todavía tiene algunas interferencias de alta frecuencia en la radio y en algunos equipos de comunicación.
Varios análisis de tecnología de inversores
1. Tecnología de inversor de enlace de baja frecuencia
Esta tecnología se puede dividir en: inversor de onda cuadrada, inversor de síntesis por pasos e inversor de modulación por ancho de pulso, pero el denominador común de estos tres inversores es que la frecuencia de trabajo del transformador utilizado para lograr el aislamiento eléctrico y ajustar la relación del transformador es igual a la frecuencia de voltaje de salida, por lo que se llama inversor de enlace de baja frecuencia. La estructura del circuito está compuesta por inversor de frecuencia industrial o alta frecuencia, transformador de frecuencia industrial y filtro de entrada y salida, como se muestra en la Figura 1. Tiene las ventajas de una estructura de circuito simple, conversión de potencia de una sola etapa y alta eficiencia de conversión, pero también tiene las desventajas de gran volumen y peso del transformador y ruido de audio fuerte…….
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