JÕUELEKTROONIKA - of / [www.ene.ttu.ee]

PEATÜKK 2. VAHELDID2.1. Vaheldite peamised tunnussuurusedNõuded. Alalisvoolu vahelduvvooluks muundamise protsessi nimetatakse vaheldamiseks.Vaheldi (inverter) muundab alalisvoolu vahelduvvooluks kindlal sagedusel. Vahelditeskasutatakse juhitavaid pooljuhtseadiseid, nagu lihttüristorid, GTO-türistotid ja transistorid.Vaheldis läheb sisendalalispinge üle vahelduvvoolu toitevõrku ja seetõttu nimetatakse neidalalisvoolulüliga muunduriteks. Sisendalalispinge saadakse kas sõltumatust toiteallikast,alalisvooluvõrgust või akupatareist. Vaheldi väljundpinge sagedus on täpselt reguleeritavpooljuhtlülitite lülitussageduse juhtimisega. Väljundpinge sageduse määrab taktgeneraator,mis annab pooljuhtlülititele ette lülitussageduse (kandevsageduse).Koormuse juhtimisel kasutades muudetava sagedusega võrku, on nõudeks, et rakendatavpinge või vool sisaldaks võimalikult vähe kõrgemaid harmoonilisi. Parimaks lahenduseks onvaheldi, mis genereerib siinussignaali, kuna see on paljude rakenduste jaoks kõige sobivam.Selline seade võib olla kallis toota, sest seadme valmistamiseks läheb vaja paljulülituselemente. Seetõttu sisaldub paratamatult praktikas kasutatavate vahelditeväljudsignaalis kõrgemaid harmoonilisi.Et viia kõrgemate harmooniliste arv miinimumini või vastuvõetavatesse piiridesse, on kaksvõimalust:• filtrite kasutamine vaheldi väljundahelas; kindlasti aga tarbib filter suure osavaheldi väljundvõimsusest;• modulatsiooni strateegia muutmine, et muuta väljundpinge harmoonilist koostist,selline filtreerimine võib viia harmoonilise koostise miinimumini või nullini, missõltub aga võimenduse liigist.Mitmed vaheldite tüübid on laialt levinud ja järgnevalt vaatleme lähemalt enimlevinuid.Ühefaasilised-ja kolmefaasilised vaheldid. Harilikult projekteeritakse vaheldid ühe-võikolmefaasilise väljundiga. Enamikes tööstuslikes rakendustes nõutakse kolmefaasiliseväljundiga vaheldeid. Nõrga signaali poolperioodvaheldid juhivad elektrienergiat ainult ühepoolperioodi vältel. Selliseid vaheldeid kasutatakse vaid juhul, kui koormuse võimsus ei ületa100–200W.Sõltumatud ja võrguga sünkroniseeritud vaheldid. Teise liigituse aluseks on põhimõte,kas vaheldi saab töötada iseseisvalt või koos võrgupingega. Kui vaheldi töö ei sõltuvõrgupinge olemasolust, siis nimetatakse seda sõltumatuks-või autonoomseks vaheldiks.Paljudel levinud vahelditel on sama topoloogia kui eespool vaadeldud tüüritavatel alalditel.Võrguga sünkroniseeritud vaheldi saab energiat alalisvoolu-või alalispingeallikastvahelduvvooluvõrku anda vaid siis, kui seal on vahelduvpinge ning energiat tarbida suutvadseadmed.31