เครื่องแปลงไฟ AC เป็น AC

ระวังสับสนกับ หม้อแปลงไฟฟ้า

ตัวแปลงไฟฟ้า AC-to-AC ชนิดสถานะของแข็ง ตัวแปลงไฟฟ้า AC-to-AC ชนิดสถานะของแข็ง ทำหน้าที่แปลง คลื่นกระแสสลับ (AC) หนึ่งรูปแบบให้เป็นอีกหนึ่งรูปแบบ โดยสามารถกำหนดแรงดันไฟฟ้าและความถี่ที่เอาต์พุตได้ตามความต้องการ

หมวดหมู่

[แก้]
ภาพที่ 1: การจัดประเภทวงจรตัวแปลง AC-AC แบบสามเฟส[1]

ตามภาพที่ 1 ตัวแปลง AC-AC สามารถจัดประเภทได้ดังนี้:

ตัวแปลง AC-AC แบบทางอ้อม (หรือ AC/DC-AC) (เช่น ประกอบด้วยตัวเรียงกระแส, DC link และอินเวอร์เตอร์)[2] เช่นที่ใช้ใน

  • ตัวแปลงเมทริกซ์แบบไฮบริด
  • ตัวแปลงเมทริกซ์ (Matrix Converters)


[แก้]
ภาพที่ 2: โครงสร้างตัวแปลง AC/DC-AC แบบแรงดัน (Regenerative Voltage-Source Inverter)[3]
ภาพที่ 3: โครงสร้างตัวแปลง AC/DC-AC แบบกระแส (Current-Source Inverter)[4][5]

ตัวแปลงแบบมี DC Link แบ่งออกเป็น 2 ประเภท:

  • ตัวแปลงแบบแรงดัน (VSI): ประกอบด้วยไดโอดบริดจ์เป็นตัวเรียงกระแส และมีตัวเก็บประจุแบบชันต์เป็น DC link
  • ตัวแปลงแบบกระแส (CSI): ใช้อุปกรณ์สวิตช์แบบควบคุมเฟสในตัวเรียงกระแส และใช้ตัวเหนี่ยวนำ 1 หรือ 2 ตัวใน DC link ระหว่างตัวเรียงกระแสกับอินเวอร์เตอร์


ตัวแปลง AC-AC ที่มีคุณสมบัติในการไหลของกำลังสองทิศทางและกระแสอินพุตแบบไซน์สามารถสร้างได้โดยเชื่อมต่อวงจรเรียงกระแส PWM และอินเวอร์เตอร์ PWM เข้ากับ DC link ซึ่งมีองค์ประกอบเก็บพลังงานร่วม เช่น ตัวเก็บประจุ (C) ใน DC link แบบแรงดัน หรือขดลวดเหนี่ยวนำ (L) ใน DC link แบบกระแส

ไซโคลคอนเวอร์เตอร์

[แก้]
บทความหลัก: ไซโคลคอนเวอร์เตอร์

ไซโคลคอนเวอร์เตอร์สร้างคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับเอาต์พุตที่มีความถี่แปรผันโดยการสลับส่วนต่าง ๆ ของคลื่นอินพุตไปยังเอาต์พุตโดยตรง โดยไม่ต้องมี DC link กำลังการผลิตขนาดใหญ่ เช่น 10 เมกะวัตต์ มักใช้ในระบบขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์ เตาเผาปูนซีเมนต์ หรือแอปพลิเคชันที่ความเร็วตัวแปร

ตัวแปลงเมทริกซ์

[แก้]
ภาพที่ 4: โครงสร้างตัวแปลงเมทริกซ์แบบตรง (Direct Matrix Converter)[6][7]
ภาพที่ 5: โครงสร้างตัวแปลงเมทริกซ์แบบทางอ้อม (Indirect Matrix Converter)[8][9]

ตัวแปลงเมทริกซ์ออกแบบมาเพื่อแปลงไฟฟ้า AC แบบสามเฟสโดยไม่ใช้ส่วนเก็บพลังงานตรงกลาง เช่น ตัวเก็บประจุหรือขดลวดเหนี่ยวนำ

ตัวแปลงเมทริกซ์แบบทางตรง (ภาพที่ 4) ทำการแปลงแรงดันและกระแสในขั้นตอนเดียว ส่วนตัวแปลงเมทริกซ์แบบทางอ้อม (ภาพที่ 5) ใช้ขั้นตอนแยกกันสำหรับการแปลงแรงดันและกระแส แต่ไม่มีส่วนเก็บพลังงาน

ดูเพิ่มเติม

[แก้]

ไดรฟ์ความถี่แปรผัน

ตัวเปลี่ยนความถี่

ตัวแปลงเมทริกซ์แบบสแปร์ส


อ้างอิง

[แก้]
  1. ↑ J. W. Kolar, T. Friedli, F. Krismer, S. D. Round, “The Essence of Three-Phase AC/AC Converter Systems,” Proceedings of the 13th Power Electronics and Motion Control Conference (EPE-PEMC'08), Poznan, Poland, pp. 27–42, Sept. 1–3, 2008.
  2. ↑ Lee, M. Y. (2009). Three-level Neutral-point-clamped Matrix Converter Topology (PDF). University of Nottingham. p. 8. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2014-02-01. สืบค้นเมื่อ 2012-04-21.
  3. ↑ I. Takahashi, Y. Itoh, “Electrolytic Capacitor-Less PWM Inverter,” in Proceedings of the IPEC’90, Tokyo, Japan, pp. 131–138, April 2–6, 1990.
  4. ↑ K. Kuusela, M. Salo, H. Tuusa, “A Current Source PWM Converter Fed Permanent Magnet Synchronous Motor Drive with Adjustable DC-Link Current,” in Proceedings of the NORPIE’2000, Aalborg, Denmark, pp. 54–58, June 15–16, 2000.
  5. ↑ M. H. Bierhoff, F. W. Fuchs, “Pulse Width Modulation for Current Source Converters – A Detailed Concept,” in Proceedings of the 32nd IEEE IECON’06, Paris, France, Nov. 7–10, 2006.
  6. ↑ L. Gyugyi, B. R. Pelly, “Static Power Frequency Changers - Theory, Performance, & Application,“ New York: J. Wiley, 1976.
  7. ↑ W. I. Popow, “Der zwangskommutierte Direktumrichter mit sinusförmiger Ausgangsspannung,“ Elektrie 28, No. 4, pp. 194–196, 1974
  8. ↑ J. Holtz, U. Boelkens, “Direct Frequency Converter with Sinusoidal Line Currents for Speed-Variable AC Motors,” IEEE Transactions on Industry Electronics, Vol. 36, No. 4, pp. 475–479, 1989.
  9. ↑ L. Wei, T. A. Lipo, “A Novel Matrix Converter Topology with Simple Commutation,“ in Proceedings of the 36th IEEE IAS’01, Chicago, USA, vol. 3, pp. 1749–1754, Sept. 30 – Oct. 4, 2001.