คอลัมน์ผลิตภัณฑ์ ฟูจิ อิเล็คทริค

อินเวอร์เตอร์และคอนเวอร์เตอร์

• #ไดรฟ์ AC (แรงดันไฟต่ำ)

อินเวอร์เตอร์และคอนเวอร์เตอร์

ทำความเข้าใจพื้นฐาน: ความแตกต่างระหว่างอินเวอร์เตอร์และตัวแปลง

อินเวอร์เตอร์คืออะไร?
โครงร่างจะเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับว่าเรากำลังพูดถึงอุปกรณ์หรือวงจร

ในความหมายที่แคบ คำว่า "อินเวอร์เตอร์" หมายถึงวงจร (ฟังก์ชัน) ที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) อย่างไรก็ตาม ในญี่ปุ่น หลายคนคิดว่าอินเวอร์เตอร์เป็น "อุปกรณ์" ที่เปลี่ยนแรงดันไฟและความถี่ตามต้องการ

ในความหมายกว้างๆ อินเวอร์เตอร์จะป้อนกระแสไฟฟ้าสลับที่มีแรงดันไฟหรือความถี่คงที่ (เช่น AC100V/50Hz หรือ 60Hz ที่จ่ายจากเต้าเสียบในบ้าน) จากนั้นแปลงกระแสไฟฟ้าสลับให้เป็นแรงดันไฟและความถี่ต่างๆ ก่อนที่จะส่งออก ดังนั้น จึงแตกต่างจากความหมายแคบๆ ของ "การแปลงจาก DC เป็น AC" ซึ่งอาจทำให้เกิดความสับสนได้

เหตุใดจึงมีความแตกต่างกัน? เพื่อให้เข้าใจอย่างถ่องแท้ เรามาเริ่มต้นด้วยการดูโครงสร้างภายในของอินเวอร์เตอร์กันก่อน อินเวอร์เตอร์ประกอบด้วยส่วนหน้าและส่วนหลัง โดยส่วนหน้าหรือ “วงจรแปลงไฟ” จะแปลงไฟ AC เป็นไฟ DC ในขณะที่ส่วนหลังหรือ “วงจรอินเวอร์เตอร์” จะแปลงไฟ DC เป็นไฟ AC

จากมุมมองกว้างๆ วงจรแปลงและวงจรอินเวอร์เตอร์ใช้เป็นชุดเดียวกันเพื่อแปลงไฟ AC เป็น AC ในขณะที่จากมุมมองที่แคบ อินเวอร์เตอร์จะระบุวงจรและฟังก์ชันที่ได้รับการยอมรับว่าเป็นการแปลงไฟ DC เป็น AC เมื่อคำนึงถึงความแตกต่างเหล่านี้แล้ว เราจะมาทำความเข้าใจกลไกของอินเวอร์เตอร์ให้ดียิ่งขึ้น

ขั้นแรก วงจรแปลงจะแปลงไฟ AC เป็นไฟ DC โดยการรวมไดโอดที่ส่งกระแสได้เพียงทิศทางเดียวเข้าด้วยกัน ไฟ AC จะถูกแปลงเป็นรูปทรงคล้ายภูเขา และค่อยๆ เปลี่ยนรูปร่างเป็นกระแสตรงแบบเรียบโดยการชาร์จและปล่อยประจุตัวเก็บประจุ

ประการที่สอง วงจรอินเวอร์เตอร์จะส่งออกกระแสไฟฟ้าสลับที่มีแรงดันและความถี่ที่แตกต่างกัน การเปลี่ยนอัตราส่วนการเปิดและปิดโดยใช้ส่วนประกอบการสลับ เช่น ทรานซิสเตอร์กำลัง จะสร้างพัลส์รูปสี่เหลี่ยมที่มีความกว้างต่างกัน การรวมกันของพัลส์เหล่านี้จะนำไปสู่เอาต์พุตของคลื่นไซน์ดัดแปลง (AC) วิธีนี้เรียกว่า "การปรับความกว้างพัลส์" (PWM)

แสดงสัญญาณการประหยัดพลังงานด้วยการเปลี่ยนความเร็วรอบหมุนของมอเตอร์โดยใช้เครื่องอินเวอร์เตอร์!

จุดประสงค์หลักของอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์คือเพื่อเปลี่ยนความเร็วรอบการหมุนของมอเตอร์ภายในเครื่องจักรอย่างต่อเนื่องโดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหรือความถี่ นอกจากนี้ การควบคุมความเร็วรอบการหมุนโดยใช้อุปกรณ์อินเวอร์เตอร์ยังช่วยลดการใช้พลังงานสำหรับพัดลมและปั๊มขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรม ส่งผลให้ประหยัดพลังงานได้

ตัวอย่างเช่น สมมติว่าคุณต้องการลดปริมาณการไหลของอากาศจากพัดลม หากไม่มีอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์ คุณจะต้องปรับระดับการไหลของอากาศด้วยวาล์วเปิด/ปิดแบบกลไก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมอเตอร์หมุนตามความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ ปริมาณการไหลของอากาศที่สร้างจากมอเตอร์จึงไม่ถูกนำไปใช้ซ้ำอย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้เกิดการสิ้นเปลืองพลังงาน

ในทางกลับกัน การใช้เครื่องแปลงไฟจะช่วยให้คุณลดความเร็วรอบการหมุนของมอเตอร์ได้โดยตรง ซึ่งส่งผลให้ประหยัดพลังงานได้ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องปิดกั้นลมด้วยกลไกอีกต่อไป เมื่อพิจารณาจากปัจจัยนี้ โดยทั่วไปแล้ว การใช้พลังงานจากพัดลมและปั๊มจะแปรผันตามลูกบาศก์ของความเร็วรอบการหมุนของมอเตอร์ ดังนั้น การลดความเร็วรอบของมอเตอร์โดยใช้เครื่องแปลงไฟจะช่วยให้คุณประหยัดพลังงานได้มาก

วงจรอินเวอร์เตอร์ยังใช้ในอุปกรณ์ที่ไม่ใช้มอเตอร์ เช่น เตา IH (เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ) และไฟฟลูออเรสเซนต์ เพื่อปรับการสร้างความร้อนและความสว่างอย่างละเอียด

ยกตัวอย่างเช่น เตาแม่เหล็กไฟฟ้าแบบ IH ที่มีคอยล์คอยล์ช่วยให้หม้อร้อนขึ้น วงจรอินเวอร์เตอร์จะสร้างกระแสไฟฟ้าสลับความถี่สูงที่จ่ายให้กับคอยล์ ในกรณีของหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ กระแสไฟฟ้าสลับความถี่สูงนี้จะช่วยเร่งความเร็วของแสง จึงให้ความสว่างเพียงพอและใช้พลังงานน้อยลง นอกจากนี้ยังช่วยลดการกระพริบของแสงอีกด้วย

ตัวแปลงคืออะไร?
สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์แปลงภายนอกกับอินเวอร์เตอร์ได้!

วงจรแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง ทิศทางและความสูงของคลื่นจะเปลี่ยนแปลงเป็นระยะเนื่องจากไฟฟ้ากระแสสลับเป็นคลื่นไซน์ ไดโอดใช้แปลงทิศทางของไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นทิศทางเดียวกัน จากนั้นตัวเก็บประจุจะชาร์จและคายประจุไฟฟ้าเพื่อแปลงไฟฟ้าให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงที่เรียบและสม่ำเสมอ คำว่า "แปลงไฟฟ้า" ไม่ได้หมายถึง "วงจรแปลงไฟฟ้า" ที่ใช้ในอุปกรณ์แปลงไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังหมายถึงอุปกรณ์แปลงไฟฟ้าด้วย

ให้ใส่ใจกับอุปกรณ์แปลงไฟที่ใช้สำหรับการสร้างพลังงานใหม่ซึ่งใช้ร่วมกับอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์

อุปกรณ์แปลงแบบแยกส่วนไม่ทำงานโดยอิสระ ต้องติดตั้งภายนอกกับอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์และใช้เป็นชุดกับอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์เมื่อใช้พลังงานหมุนเวียน

เมื่อเครนหรือลิฟต์ถูกปล่อยลงหรือเครื่องจักรขนส่งลดความเร็วหรือหยุดทำงาน มอเตอร์จะหมุนตามโมเมนตัม ในสถานการณ์นี้ มอเตอร์จะทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและไฟฟ้าที่ผลิตได้เรียกว่าพลังงานทดแทน มีความเสี่ยงที่อุปกรณ์อาจเสียหายได้หากคุณปล่อยพลังงานทดแทนโดยไม่ดำเนินการใดๆ เนื่องจากอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์จะเก็บพลังงานทั้งหมด ทำให้แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น จึงเชื่อมต่อตัวต้านทานเพื่อส่งไฟฟ้าและปล่อยความร้อนที่แปลงมาจากพลังงาน

อย่างไรก็ตาม ถือเป็นการสิ้นเปลืองพลังงาน เนื่องจากเป็นเพียงการแปลงพลังงานเป็นความร้อนโดยไม่มีจุดประสงค์ใดๆ เลย อุปกรณ์แปลงพลังงานแบบฟื้นฟูจึงเข้ามามีบทบาท โดยการนำพลังงานที่สร้างขึ้นโดยอุปกรณ์นี้ไปคืนให้กับแหล่งจ่ายไฟ คุณจะสามารถประหยัดพลังงานได้ พลังงานฟื้นฟูยังสามารถนำไปใช้กับเครื่องจักรประเภทเดียวกันได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อเบรกรถไฟ พลังงานฟื้นฟูที่สร้างขึ้นบนมอเตอร์สามารถส่งไปจ่ายไฟให้กับรถไฟขบวนอื่นได้

สินค้าที่เกี่ยวข้อง

ที่แนะนำ

หน้าแรก