SELAMAT DATANG DI GALLERY ANAK SUMEDANG

ASSALAMMUALAIKUM.Wr.Wb
Selamat datang di gallery anak sumedang, kami harap tidak lupa untuk memberi komentar di stiap posting kami sehingga anda turut berpartisipasi dalam blog kami ini dan gunakanlah blog ini dengan bijak.

by: Anak Sumedang
Tuesday, June 28, 2011

Inverter (Electrical)

Inverter (listrik)
Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari

Inverter adalah perangkat listrik yang mengubah arus searah (DC) untuk alternating current (AC); AC dikonversi dapat setiap tegangan yang diperlukan dan frekuensi dengan menggunakan transformator yang sesuai, switching, dan sirkuit kontrol.

Solid-state inverter tidak memiliki bagian yang bergerak dan digunakan dalam berbagai aplikasi, dari catu daya switching kecil di komputer, untuk besar listrik tegangan tinggi arus searah aplikasi utilitas listrik yang mengangkut massal. Inverter biasanya digunakan untuk catu daya AC dari sumber DC seperti panel surya atau baterai.

Ada dua jenis utama dari inverter. Output dari inverter sinus dimodifikasi gelombang mirip dengan keluaran gelombang persegi kecuali bahwa output pergi ke nol volt untuk waktu sebelum beralih positif atau negatif. Ini adalah biaya sederhana dan rendah (~ $ 0.10USD/Watt) dan kompatibel dengan perangkat elektronik yang paling, kecuali untuk peralatan yang sensitif atau khusus, misalnya printer laser tertentu. Sebuah inverter gelombang sinus murni menghasilkan output gelombang sinus hampir sempurna (<3% distorsi harmonik total) yang pada dasarnya sama dengan utilitas yang disediakan jaringan listrik. Oleh karena itu kompatibel dengan semua perangkat elektronik AC. Ini adalah tipe yang digunakan dalam grid-tie inverter. Desain lebih kompleks, dan biaya 5 atau 10 kali lebih per unit daya (~ $ 0,50 ke $ 1.00USD/Watt) [1]. The inverter listrik adalah osilator elektronik daya tinggi. Hal ini dinamakan demikian karena awal mekanik AC ke DC konverter dibuat untuk bekerja secara terbalik, dan dengan demikian adalah "terbalik", untuk mengkonversi DC ke AC. Aplikasi Pemanfaatan sumber daya DC Inverter mengubah listrik DC dari sumber seperti baterai, panel surya, atau sel bahan bakar untuk listrik AC. Listrik dapat setiap tegangan yang diperlukan, khususnya dapat mengoperasikan peralatan AC yang dirancang untuk operasi listrik, atau diperbaiki untuk menghasilkan DC pada setiap tegangan yang diinginkan. Dasi inverter grid dapat memberi makan energi kembali ke jaringan distribusi karena mereka menghasilkan arus bolak-balik dengan bentuk gelombang yang sama dan frekuensi seperti yang diberikan oleh sistem distribusi. Mereka juga dapat mematikan secara otomatis dalam hal pemadaman. Micro-inverter mengubah arus langsung dari panel surya individu menjadi arus bolak-balik untuk jaringan listrik. Mereka jaringan desain dasi secara default. Uninterruptible power supplies Catu daya tak terputus (UPS) menggunakan baterai dan inverter untuk catu daya AC ketika listrik utama tidak tersedia. Bila daya utama adalah dipulihkan, penyearah catu daya DC untuk mengisi ulang baterai. Induksi pemanasan Inverter mengubah frekuensi daya utama AC ke rendah frekuensi yang lebih tinggi untuk digunakan dalam pemanasan induksi. Untuk melakukan hal ini, daya AC pertama diperbaiki untuk memberikan daya DC. Inverter kemudian mengubah daya DC untuk daya AC frekuensi tinggi. ASTT daya transmisi Dengan transmisi daya ASTT, listrik AC dikoreksi dan daya DC tegangan tinggi dikirim ke lokasi lain. Di lokasi penerima, inverter inverter di sebuah pabrik statis mengubah kekuatan kembali ke AC. Variabel frekuensi drive Artikel utama: variabel-frekuensi mengemudi Sebuah drive frekuensi variabel-kontrol kecepatan operasi dari motor AC dengan mengendalikan frekuensi dan tegangan dari daya yang diberikan ke motor. Inverter memberikan kekuatan dikendalikan. Dalam kebanyakan kasus, drive frekuensi variabel termasuk penyearah sehingga daya DC untuk inverter dapat disediakan dari listrik AC utama. Karena inverter adalah komponen kunci, frekuensi variabel-drive kadang-kadang disebut inverter drive atau hanya inverter. Kendaraan listrik drive Inverter kontrol kecepatan motor disesuaikan saat ini digunakan untuk menyalakan motor traksi di beberapa kendaraan rel listrik dan diesel-listrik serta beberapa kendaraan listrik baterai dan kendaraan listrik hibrida raya seperti Toyota Prius dan Fisker Karma. Berbagai perbaikan dalam inverter teknologi yang sedang dikembangkan khusus untuk aplikasi kendaraan listrik. [2] Pada kendaraan dengan pengereman regeneratif, inverter juga mengambil daya dari motor (sekarang bertindak sebagai generator) dan menyimpannya di baterai. AC Artikel utama: Inverter (AC) AC bantalan tag inverter menggunakan drive frekuensi variabel untuk mengontrol kecepatan motor dan dengan demikian kompresor. Kasus umum Transformator memungkinkan listrik AC yang akan dikonversi ke tegangan yang diinginkan, namun pada frekuensi yang sama. Inverter, rectifier ditambah untuk DC, dapat dirancang untuk mengkonversi dari tegangan apapun, AC atau DC, untuk setiap tegangan lainnya, juga AC atau DC, pada setiap frekuensi yang diinginkan. Daya keluaran dapat tidak pernah melebihi daya input, tapi efisiensi bisa tinggi, dengan proporsi kecil dari daya yang dihamburkan sebagai panas limbah.


Sirkuit deskripsi
Dasar desain
Dalam satu rangkaian inverter sederhana, daya DC terhubung ke transformator melalui keran pusat gulungan primer. Sebuah saklar cepat diaktifkan bolak-balik untuk memungkinkan arus mengalir kembali ke sumber DC berikut dua jalur alternatif melalui salah satu ujung gulungan primer dan kemudian yang lain. Bergantinya arah arus di gulungan primer dari transformator menghasilkan arus bolak-balik (AC) di sirkuit sekunder.

Versi elektromekanis dari perangkat switching mencakup dua kontak diam dan bergerak didukung pegas kontak. Musim semi memegang kontak bergerak melawan salah satu kontak diam dan elektromagnet menarik kontak bergerak ke kontak stasioner berlawanan. Arus dalam elektromagnet terganggu oleh aksi switch sehingga saklar terus switch dengan cepat kembali dan sebagainya. Jenis switch inverter elektromekanik, disebut vibrator atau bel, pernah digunakan di radio mobil tabung vakum. Mekanisme serupa telah digunakan dalam lonceng pintu, buzzers dan senjata tato.

Ketika mereka menjadi tersedia dengan peringkat daya yang memadai, transistor dan berbagai macam jenis switch semikonduktor telah dimasukkan ke dalam desain sirkuit inverter.
Keluaran bentuk gelombang

Saklar di dalam inverter sederhana yang dijelaskan di atas, bila tidak digabungkan ke transformator output, menghasilkan tegangan gelombang persegi karena dari yang sederhana dan pada alam yang bertentangan dengan gelombang sinusoidal yang gelombang biasa catu daya AC. Menggunakan analisis Fourier, bentuk gelombang periodik direpresentasikan sebagai jumlah dari deret tak terhingga gelombang sinus. Gelombang sinus yang memiliki frekuensi yang sama seperti bentuk gelombang aslinya disebut komponen fundamental. Gelombang sinus lainnya, harmonik disebut, yang termasuk dalam seri memiliki frekuensi yang merupakan kelipatan integral dari frekuensi dasar.

Kualitas gelombang keluaran inverter dapat dinyatakan dengan menggunakan data analisis Fourier untuk menghitung distorsi harmonik total (THD). Distorsi harmonik total adalah akar kuadrat dari jumlah kuadrat dari tegangan harmonik dibagi dengan tegangan mendasar:
Kualitas gelombang keluaran yang dibutuhkan dari inverter tergantung pada karakteristik dari beban terhubung. Beberapa beban membutuhkan pasokan tegangan gelombang sinus hampir sempurna untuk bekerja dengan baik. Beban lain mungkin bekerja cukup baik dengan tegangan gelombang persegi.
Lanjutan desain

Ada banyak sirkuit listrik yang berbeda topologi dan strategi pengendalian yang digunakan dalam desain inverter. Pendekatan desain yang berbeda menangani berbagai isu yang mungkin lebih atau kurang penting tergantung pada cara yang inverter dimaksudkan untuk digunakan.

Masalah kualitas gelombang dapat diatasi dengan berbagai cara. Kapasitor dan induktor dapat digunakan untuk menyaring gelombang. Jika desain meliputi transformator, penyaringan dapat diterapkan pada primer atau sisi sekunder transformator atau kedua belah pihak. Low-pass filter diterapkan untuk memungkinkan komponen fundamental dari gelombang untuk lolos ke output sementara membatasi bagian dari komponen harmonik. Jika inverter ini dirancang untuk memberikan tenaga pada frekuensi tetap, filter resonansi dapat digunakan. Untuk inverter frekuensi diatur, filter harus disetel ke frekuensi yang berada di atas frekuensi dasar maksimum.

Karena beban yang paling mengandung induktansi, umpan balik atau dioda rectifier antiparalel sering terhubung di setiap switch semikonduktor untuk memberikan jalan untuk beban induktif puncak arus ketika saklar dimatikan. Dioda antiparalel agak mirip dengan dioda freewheeling digunakan di AC / DC converter sirkuit.


Analisis Fourier mengungkapkan bahwa gelombang, seperti gelombang persegi, yang anti-simetris terhadap titik 180 derajat hanya mengandung harmonisa aneh,, 3 5, 7, dll Bentuk gelombang yang memiliki langkah-langkah lebar tertentu dan tinggi dapat meredam harmonisa rendah tertentu dengan mengorbankan memperkuat harmonik yang lebih tinggi. Misalnya, dengan memasukkan langkah-nol tegangan antara bagian positif dan negatif dari-gelombang persegi, semua harmonisa yang dibagi oleh tiga (3 dan 9, dll) dapat dihilangkan. Bahwa daun hanya 5, 7, 11, dll 13 Lebar diperlukan langkah-langkah ini sepertiga periode untuk setiap langkah positif dan negatif dan seperenam periode untuk masing-masing nol tegangan langkah. [3 ]
Mengubah gelombang persegi seperti dijelaskan di atas adalah contoh dari pulse-width modulasi (PWM). Modulasi, atau mengatur lebar pulsa gelombang persegi sering digunakan sebagai metode mengatur atau mengatur tegangan output inverter. Ketika kontrol tegangan tidak diperlukan, lebar pulsa tetap dapat dipilih untuk mengurangi atau menghilangkan harmonisa yang dipilih. Teknik eliminasi harmonik umumnya diterapkan pada harmonisa terendah karena penyaringan jauh lebih praktis pada frekuensi tinggi, di mana komponen filter dapat jauh lebih kecil dan lebih murah. Beberapa pulsa-lebar atau operator berdasarkan skema kontrol PWM menghasilkan bentuk gelombang yang terdiri dari pulsa yang sempit banyak. Frekuensi diwakili oleh jumlah pulsa yang sempit per detik disebut frekuensi switching atau frekuensi pembawa. Skema kontrol sering digunakan dalam variabel-frekuensi inverter kontrol motor karena mereka memungkinkan berbagai tegangan output dan penyesuaian frekuensi sementara juga meningkatkan kualitas gelombang.
Multilevel inverter memberikan pendekatan lain untuk pembatalan harmonis. Multilevel inverter memberikan gelombang keluaran yang menunjukkan beberapa langkah di beberapa level tegangan. Sebagai contoh, adalah mungkin untuk menghasilkan gelombang yang lebih sinusoidal dengan memiliki split-rail input arus searah pada dua tegangan, atau input positif dan negatif dengan tanah pusat. Dengan menghubungkan terminal output inverter dalam urutan antara rel positif dan tanah, rel positif dan rel negatif, kereta api tanah dan rel negatif, maka baik untuk rel tanah, bentuk gelombang melangkah dihasilkan pada output inverter. Ini adalah contoh dari inverter tiga tingkat:. Dua tegangan dan tanah [4]

Tiga fase inverter

inverter digunakan untuk variabel-aplikasi frekuensi drive dan untuk aplikasi daya tinggi seperti transmisi listrik ASTT. Sebuah inverter tiga-fase dasar terdiri dari tiga fase tunggal inverter switch setiap terhubung ke salah satu dari tiga terminal beban. Untuk skema kontrol yang paling dasar, operasi dari tiga switch dikoordinasikan sehingga satu switch beroperasi pada setiap titik 60 derajat gelombang keluaran yang mendasar. Hal ini menciptakan gelombang garis-ke-jalur output yang memiliki enam langkah. Gelombang enam langkah memiliki langkah nol-tegangan antara bagian positif dan negatif dari gelombang persegi seperti bahwa harmonik yang kelipatan tiga dieliminasi seperti dijelaskan di atas. Ketika carrier berbasis teknik PWM yang diterapkan pada enam langkah bentuk gelombang, bentuk keseluruhan dasar, atau amplop, bentuk gelombang dipertahankan sehingga harmonik ke-3 dan kelipatan nya adalah inverter membangun cancelled.To dengan peringkat daya yang lebih tinggi, dua enam langkah tiga-fasa inverter dapat dihubungkan secara paralel untuk nilai sekarang lebih tinggi atau dalam seri untuk rating tegangan yang lebih tinggi. Dalam kedua kasus, bentuk gelombang output fase bergeser untuk mendapatkan bentuk gelombang 12-langkah. Jika inverter tambahan digabungkan, inverter 18-langkah diperoleh dengan tiga dll inverter inverter Meskipun biasanya digabungkan untuk tujuan mencapai peringkat tegangan atau arus meningkat, kualitas gelombang ditingkatkan juga.


SejarahAwal inverter
Dari akhir abad kesembilan belas sampai pertengahan abad kedua puluh, DC-AC daya konversi dilakukan dengan menggunakan konverter rotari atau motor-generator set (MG set). Pada awal abad kedua puluh, vakum tabung dan tabung gas diisi mulai digunakan sebagai saklar di sirkuit inverter. Jenis yang paling banyak digunakan adalah tabung thyratron tersebut.
Asal-usul inverter elektromekanis menjelaskan sumber dari inverter panjang. Awal AC-DC konverter menggunakan induksi atau motor AC sinkron langsung terhubung ke generator (dinamo) sehingga generator komutator terbalik koneksi yang tepat pada saat yang tepat untuk menghasilkan DC. Sebuah perkembangan selanjutnya adalah konverter sinkron, di mana gulungan motor dan generator digabungkan menjadi satu angker, dengan slip ring di satu ujung dan komutator di lain dan hanya satu bingkai lapangan. Hasil dengan baik adalah AC-in, DC-out. Dengan mengatur MG, DC dapat dianggap secara terpisah dihasilkan dari AC, dengan konverter sinkron, dalam arti tertentu dapat dianggap sebagai "AC diperbaiki mekanis". Mengingat peralatan bantu dan kontrol yang tepat, satu set MG atau converter putar dapat "berjalan mundur", mengubah DC ke AC. Oleh karena itu inverter adalah sebuah konverter terbalik [5] [6].
Controlled rectifier inverter
Sejak transistor awal tidak tersedia dengan tegangan yang cukup dan peringkat saat ini untuk aplikasi inverter kebanyakan, itu adalah pengenalan 1957 dari thyristor atau silikon dikontrol penyearah (SCR) yang memprakarsai transisi ke sirkuit inverter solid state.
Persyaratan pergantian dari SCR adalah pertimbangan utama dalam desain sirkuit SCR. SCR tidak mematikan atau commutate secara otomatis ketika sinyal kontrol gerbang dimatikan. Mereka hanya mematikan ketika maju saat ini berkurang hingga di bawah saat ini memegang minimum, yang bervariasi dengan masing-masing jenis SCR, melalui beberapa proses eksternal. Untuk SCR terhubung ke sumber listrik AC, pergantian terjadi secara alami setiap kali polaritas dari tegangan sumber membalikkan. SCR terhubung ke sumber listrik DC biasanya membutuhkan sarana pergantian paksa yang memaksa arus ke nol ketika pergantian diperlukan. SCR paling rumit sirkuit mempekerjakan pergantian alami daripada pergantian paksa. Dengan penambahan sirkuit pergantian paksa, SCR telah digunakan dalam jenis sirkuit inverter yang dijelaskan di atas.
Dalam aplikasi di mana inverter transfer daya dari sumber daya DC ke sumber listrik AC, adalah mungkin untuk menggunakan AC-DC dikontrol sirkuit penyearah beroperasi dalam modus inversi. Dalam modus inversi, rangkaian penyearah terkontrol beroperasi sebagai sebuah garis commutated inverter. Jenis operasi dapat digunakan dalam sistem transmisi daya ASTT dan dalam operasi pengereman regeneratif sistem kontrol motor.
Tipe lain dari SCR sirkuit inverter input sumber arus (CSI) inverter. Sebuah inverter CSI adalah ganda inverter sumber tegangan enam langkah. Dengan sumber arus inverter, catu daya DC dikonfigurasi sebagai sumber arus, bukan sumber tegangan. Para SCR inverter diaktifkan dalam urutan enam langkah untuk mengarahkan arus ke beban AC tiga fase sebagai gelombang arus melangkah. CSI inverter metode pergantian termasuk pergantian beban dan pergantian kapasitor paralel. Dengan kedua metode, peraturan arus masukan membantu keringanan hukuman. Dengan pergantian beban, beban motor sinkron beroperasi pada faktor daya terkemuka.
Ketika mereka telah tersedia dalam tegangan tinggi dan peringkat saat ini, semikonduktor seperti transistor atau IGBTs yang dapat dimatikan melalui sinyal-sinyal kendali telah menjadi komponen switching disukai 
untuk digunakan dalam sirkuit inverter.

Rectifier dan inverter pulsa nomor

Sirkuit penyearah sering dikelompokkan dengan jumlah pulsa arus yang mengalir ke sisi DC dari rectifier per siklus tegangan AC input. Sebuah fase tunggal penyearah gelombang setengah adalah rangkaian satu nadi dan satu-fase penyearah gelombang penuh adalah sirkuit dua pulsa. Sebuah sistem tiga fasa setengah gelombang adalah sirkuit penyearah tiga-pulsa dan tiga fase penyearah gelombang penuh adalah rangkaian enam pulsa. [7]
Dengan tiga-fase rectifier, dua atau lebih rectifier kadang-kadang dihubungkan secara seri atau paralel untuk mendapatkan tegangan yang lebih tinggi atau peringkat saat ini. Masukan penyearah dipasok dari transformer khusus yang menyediakan output fase bergeser. Hal ini memiliki efek perkalian fase. Enam fase diperoleh dari dua transformer, dua belas fase dari tiga transformer dan sebagainya. Rangkaian penyearah terkait 12-pulsa penyearah, penyearah 18-pulsa dan sebagainya.
Ketika sirkuit penyearah terkontrol dioperasikan dalam modus inversi, mereka akan diklasifikasikan dengan nomor pulsa juga. Sirkuit penyearah yang memiliki jumlah pulsa yang lebih tinggi telah mengurangi kandungan harmonik dalam riak masukan arus AC dan berkurang tegangan DC output. Dalam modus inversi, sirkuit yang memiliki jumlah pulsa yang lebih tinggi memiliki konten yang lebih rendah harmonik dalam bentuk gelombang tegangan output AC.

0 comments:

Popular Posts

Labels

Powered by Blogger.

Followers

About Me

adan
saya begini adanya...dan bersyukur atas nikmat sang kuasa yg telah diberikannya
View my complete profile

Facebook