तीन चरण इन्वर्टर सर्किट

हम सभी इन्वर्टर के बारे में जानते हैं - यह एक ऐसा उपकरण है जो DC को AC में परिवर्तित करता है। और हमने पहले विभिन्न प्रकार के इनवर्टर के बारे में सीखा और एक एकल चरण 12v से 220v इन्वर्टर बनाया। एक 3 चरण इन्वर्टर डीसी वोल्टेज को 3 चरण एसी आपूर्ति में परिवर्तित करता है। यहाँ इस ट्यूटोरियल में, हम थ्री फेस इन्वर्टर और इसके काम करने के बारे में जानेंगे, लेकिन आगे जाने से पहले हम तीन-चरण लाइन के वोल्टेज तरंगों पर एक नज़र डालते हैं। उपरोक्त सर्किट में, तीन-चरण लाइन एक प्रतिरोधक भार से जुड़ी होती है और लोड लाइन से शक्ति खींचती है। यदि हम प्रत्येक चरण के लिए वोल्टेज तरंगों को आकर्षित करते हैं तो हमारे पास एक ग्राफ होगा जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। ग्राफ में, हम देख सकते हैं कि तीन वोल्टेज तरंग १ with०º तक एक दूसरे के साथ चरण से बाहर हैं ।

इस अनुच्छेद में, हम 3 चरण इन्वर्टर सर्किट पर चर्चा करेंगे जो डीसी से 3 चरण एसी कनवर्टर के रूप में उपयोग किया जाता है । याद रखें कि, आधुनिक दिनों में भी अलग-अलग भार के लिए पूरी तरह से साइनसोइडल तरंग प्राप्त करना बेहद कठिन है और व्यावहारिक नहीं है। इसलिए यहां हम एक व्यावहारिक तीन चरण के इन्वर्टर से संबंधित सभी मुद्दों की उपेक्षा करते हुए एक आदर्श तीन-चरण कनवर्टर सर्किट के काम पर चर्चा करेंगे ।

3 चरण इन्वर्टर कार्य करना

अब हम 3 चरण इन्वर्टर सर्किट और इसके आदर्श सरलीकृत रूप में देखते हैं।

नीचे एक तीन-चरण इन्वर्टर सर्किट आरेख है जिसे थाइरिस्टर और डायोड (वोल्टेज स्पाइक संरक्षण के लिए) का उपयोग करके बनाया गया है

और नीचे केवल स्विच का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया एक तीन-चरण इन्वर्टर सर्किट आरेख है । जैसा कि आप देख सकते हैं कि यह छह मैकेनिकल स्विच सेटअप बोझिल थाइरिस्टर सर्किट की तुलना में काम करने वाले 3 चरण इन्वर्टर को समझने में अधिक उपयोगी है ।

हम यहाँ क्या करेंगे खुला है और सममित रूप से प्रतिरोधक भार के लिए तीन-चरण वोल्टेज आउटपुट प्राप्त करने के लिए इन छह स्विचों को बंद कर देता है। वांछित परिणाम प्राप्त करने के लिए स्विच को ट्रिगर करने के दो संभावित तरीके हैं, जिनमें से एक स्विच 180º के लिए आचरण करता है और दूसरा जिसमें स्विच केवल 120 only के लिए आचरण करता है। आइए नीचे दिए गए प्रत्येक पैटर्न पर चर्चा करें:

ए) तीन चरण इन्वर्टर- 180 डिग्री कंडक्शन मोड

आदर्श सर्किट को पहले तीन खंडों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात् खंड एक, खंड दो और खंड तीन और हम लेख के बाद के खंड में इन सूचनात्मक का उपयोग करेंगे। खंड एक में S1 और S2 की जोड़ी होती है, खंड दो में स्विचिंग जोड़ी S3 & S4 और खंड तीन में स्विचिंग जोड़ी S5 और S6 होते हैं। किसी भी समय एक ही खंड में दोनों स्विच कभी भी बंद नहीं होने चाहिए क्योंकि यह पूरे सेटअप को विफल करने वाले बैटरी शॉर्ट सर्किट की ओर जाता है, इसलिए हर समय इस परिदृश्य से बचा जाना चाहिए।

अब आदर्श सर्किट के पहले खंड में स्विच S1 को बंद करके अनुक्रम को स्विच करना शुरू करते हैं और शुरुआत को 0º नाम देते हैं। चूंकि चालन का चयनित समय 180º है, इसलिए स्विच S1 0º से 180 time तक बंद रहेगा।

लेकिन पहले चरण के 120 will के बाद, दूसरे चरण में एक सकारात्मक चक्र भी होगा जैसा कि तीन-चरण वोल्टेज ग्राफ में देखा जाता है, इसलिए S1 के बाद स्विच S3 बंद हो जाएगा। इस S3 को अन्य 1803 के लिए भी बंद रखा जाएगा। तो S3 120º से 3003 तक बंद रहेगा और यह 300º के बाद ही खुलेगा।

इसी तरह, तीसरे चरण में भी दूसरे चरण के सकारात्मक चक्र के 120 second के बाद एक सकारात्मक चक्र होता है, जैसा कि लेख की शुरुआत में ग्राफ में दिखाया गया है। तो स्विच S5 120º S3 क्लोजिंग यानी 240º के बाद बंद हो जाएगा। एक बार स्विच बंद हो जाने के बाद इसे खोला जाने से पहले 180 switch पर आने के लिए बंद रखा जाएगा, इसके साथ ही S5 को 240º से 60) (दूसरे चक्र) में बंद कर दिया जाएगा।

अब तक, हम सभी ने यह मान लिया था कि शीर्ष परत के स्विच बंद हो जाने पर चालन किया जाता है, लेकिन सर्किट से प्रवाह के लिए इसे पूरा किया जाना चाहिए। यह भी याद रखें कि एक ही सेगमेंट में दोनों स्विच एक ही समय में कभी भी बंद नहीं होने चाहिए, इसलिए यदि एक स्विच बंद है तो दूसरा बंद होना चाहिए।

उपरोक्त दोनों स्थितियों को संतुष्ट करने के लिए, हम पूर्व निर्धारित क्रम में S2, S4 & S6 को बंद कर देंगे। इसलिए S1 के खुलने के बाद ही हमें S2 को बंद करना होगा। इसी तरह, S3 300 in पर खुलने के बाद S4 को बंद कर दिया जाएगा और इसी तरह S6 कंडक्टर के चक्र को पूरा करने के बाद बंद हो जाएगा। एक ही खंड के स्विच के बीच स्विच करने का यह चक्र आंकड़ा के नीचे देखा जा सकता है। यहाँ S2 अनुसरण करता है 1, S4 S3 का अनुसरण करता है और S6 S5 का अनुसरण करता है।

इस सममित स्विचिंग का पालन करके हम ग्राफ में दर्शाए गए वांछित तीन-चरण वोल्टेज को प्राप्त कर सकते हैं। यदि हम उपरोक्त तालिका में शुरुआत स्विचिंग अनुक्रम को भरते हैं, तो हमारे पास नीचे की ओर 180ion चालन मोड के लिए एक पूर्ण स्विचिंग पैटर्न होगा।

उपरोक्त तालिका से हम समझ सकते हैं कि:

0-60 से: S1, S4 & S5 बंद हैं और शेष तीन स्विच खुले हैं।

60-120 से: S1, S4 & S6 बंद हैं और शेष तीन स्विच खुले हैं।

120-180 से: एस 1, एस 3 और एस 6 बंद हैं और शेष तीन स्विच खुले हैं।

और स्विचिंग का क्रम ऐसे ही चलता रहता है। अब हम प्रवाह और वोल्टेज मापदंडों को बेहतर ढंग से समझने के लिए प्रत्येक चरण के लिए सरलीकृत सर्किट तैयार करते हैं।

Step1: (0-60 के लिए) S1, S4 & S5 बंद हैं, जबकि शेष तीन स्विच खुले हैं। ऐसे मामले में, सरलीकृत सर्किट को नीचे दिखाया गया है।

तो 0 से 60 के लिए: वाओ = Vco = Vs / 3; Vbo = -2V / 3

इनका उपयोग करके हम लाइन वोल्टेज को निम्न प्रकार से प्राप्त कर सकते हैं:

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

चरण 2: (60 से 120 के लिए) एस 1, एस 4 और एस 6 बंद हैं जबकि शेष तीन स्विच खुले हैं। ऐसे मामले में, सरलीकृत सर्किट को नीचे दिखाया गया है।

तो 60 से 120 के लिए: Vbo = Vco = -Vs / 3; वाओ = 2 वी / 3

इनका उपयोग करके हम लाइन वोल्टेज को निम्न प्रकार से प्राप्त कर सकते हैं:

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

चरण 3: (120 से 180 के लिए) एस 1, एस 3 और एस 6 बंद हैं जबकि शेष तीन स्विच खुले हैं। ऐसे मामले में, सरलीकृत सर्किट नीचे के रूप में तैयार किया जा सकता है।

तो 120 से 180 के लिए: वाओ = वीबो = बनाम / 3; Vco = -2 V / 3

इनका उपयोग करके हम लाइन वोल्टेज को निम्न प्रकार से प्राप्त कर सकते हैं:

Vab = Vao - V bo = 0 Vbc = Vbo - Vco = Vs Vca = Vco - Vao-5s

इसी प्रकार, हम अनुक्रम में अगले चरणों के लिए चरण वोल्टेज और लाइन वोल्टेज को प्राप्त कर सकते हैं। और इसे नीचे दिए गए आंकड़े के रूप में दिखाया जा सकता है:

ए) तीन चरण इन्वर्टर- 120 डिग्री कंडक्शन मोड

120 The मोड सभी पहलुओं पर 180º के समान है, प्रत्येक स्विच के समापन समय को छोड़कर 120 को कम कर दिया जाता है, जो पहले 180 थे।

हमेशा की तरह, आइए पहले खंड में स्विच S1 को बंद करके अनुक्रम को शुरू करें और प्रारंभ संख्या 0º हो। चूंकि चालन का चयनित समय 120º है, इसलिए स्विच S1 को 120 so के बाद खोला जाएगा, इसलिए S1 0º से 120º तक बंद था।

चूंकि साइनसॉइडल सिग्नल का आधा चक्र 0 से 180 for तक जाता है, शेष समय के लिए एस 1 खुला होगा और ऊपर ग्रे क्षेत्र द्वारा दर्शाया गया है।

अब पहले चरण के 120 will के बाद, दूसरे चरण में भी एक सकारात्मक चक्र होगा जैसा कि पहले बताया गया है, इसलिए S1 के बाद S3 को बंद कर दिया जाएगा। इस S3 को अन्य 1203 के लिए भी बंद रखा जाएगा। तो S3 120º से 2403 तक बंद रहेगा।

इसी तरह, तीसरे चरण में 120 the के बाद दूसरे चरण का सकारात्मक चक्र भी है, इसलिए S3 के 120 S5 के बाद स्विच S5 को बंद कर दिया जाएगा। एक बार स्विच बंद हो जाने के बाद, इसे खोला जाने से पहले 120º आने के लिए बंद रखा जाएगा और इसके साथ ही स्विच S5 240 will से 360º तक बंद हो जाएगा

वांछित तीन चरण वोल्टेज प्राप्त करने के लिए सममित स्विचिंग का यह चक्र जारी रहेगा। यदि हम उपरोक्त तालिका में शुरुआत और अंत स्विचिंग अनुक्रम को भरते हैं, तो हमारे पास नीचे 120 in चालन मोड के लिए एक पूर्ण स्विचिंग पैटर्न होगा।

उपरोक्त तालिका से हम समझ सकते हैं कि:

0-60 से: S1 और S4 बंद हैं जबकि शेष स्विच खुले हैं।

60-120 से: S1 और S6 बंद हैं जबकि शेष स्विच खुले हैं।

120-180 से: S3 & S6 बंद है जबकि शेष स्विच खुले हैं।

180-240 से: S2 & S3 बंद हैं जबकि शेष स्विच खुले हैं

240-300 से: S2 और S5 बंद हैं जबकि शेष स्विच खुले हैं

300-360 से: S4 & S5 बंद हैं जबकि शेष स्विच खुले हैं

और चरणों का यह क्रम ऐसे ही चलता रहता है। अब हम 3 चरण इन्वर्टर सर्किट के वर्तमान प्रवाह और वोल्टेज मापदंडों को बेहतर ढंग से समझने के लिए प्रत्येक चरण के लिए सरलीकृत सर्किट तैयार करते हैं।

Step1: (0-60 के लिए) S1, S4 बंद है जबकि शेष चार स्विच खुले हैं। ऐसे मामले में, सरलीकृत सर्किट को नीचे दिखाया जा सकता है।

तो 0 से 60 के लिए: वाओ = बनाम / 2, वाको = 0; Vbo = -Vs / 2

इनका उपयोग करके हम लाइन वोल्टेज को निम्न प्रकार से प्राप्त कर सकते हैं:

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

Step2: (60 से 120 के लिए) S1 और S6 बंद हैं जबकि शेष स्विच खुले हैं। ऐसे मामले में, सरलीकृत सर्किट को नीचे दिखाया जा सकता है।

तो 60 से 120 के लिए: Vbo = 0, Vco = -Vs / 2 और Vao = Vs / 2

इनका उपयोग करके हम लाइन वोल्टेज को निम्न प्रकार से प्राप्त कर सकते हैं:

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

Step3: (120 से 180 के लिए) S3 और S6 बंद हैं जबकि शेष स्विच खुले हैं। ऐसे मामले में, सरलीकृत सर्किट को नीचे दिखाया जा सकता है।

तो 120 से 180 के लिए: वाओ = 0, Vbo = Vs / 2 और Vco = -Vs / 2

इनका उपयोग करके हम लाइन वोल्टेज को निम्न प्रकार से प्राप्त कर सकते हैं:

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

इसी तरह, हम अगले आगामी चरणों के लिए चरण के उतार-चढ़ाव और लाइन के उतार-चढ़ाव को प्राप्त कर सकते हैं। और अगर हम सभी चरणों के लिए एक ग्राफ बनाते हैं तो हमें नीचे जैसा कुछ मिलेगा।

यह 180º और 120 cases स्विचिंग मामलों दोनों के आउटपुट ग्राफ़ में देखा जा सकता है कि हमने तीन आउटपुट टर्मिनलों पर एक तीन चरण वोल्टेज प्राप्त किया है। हालांकि आउटपुट तरंग शुद्ध साइन लहर नहीं है, यह तीन-चरण वोल्टेज तरंग से मिलता जुलता है। यह एक साधारण आदर्श सर्किट है और 3 चरण इन्वर्टर काम करने की समझ के लिए अनुमानित तरंग है। आप थ्योरीस्टोर्स, स्विचिंग, कंट्रोल और प्रोटेक्शन सर्किट्री का उपयोग करके इस सिद्धांत पर आधारित एक कार्यशील मॉडल तैयार कर सकते हैं।