మూడు దశల ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్

ఇన్వర్టర్ గురించి మనందరికీ తెలుసు - ఇది DC ని AC గా మార్చే పరికరం. మరియు మేము ఇంతకుముందు వివిధ రకాల ఇన్వర్టర్ల గురించి తెలుసుకున్నాము మరియు ఒకే దశ 12v నుండి 220v ఇన్వర్టర్‌ను నిర్మించాము. 3 ఫేజ్ ఇన్వర్టర్ DC వోల్టేజ్‌ను 3 ఫేజ్ ఎసి సరఫరాగా మారుస్తుంది. ఇక్కడ ఈ ట్యుటోరియల్‌లో, మేము మూడు దశల ఇన్వర్టర్ మరియు దాని పని గురించి నేర్చుకుంటాము, కాని ఇంకేముందు వెళ్ళేముందు మూడు-దశల రేఖ యొక్క వోల్టేజ్ తరంగ రూపాలను చూద్దాం. పై సర్క్యూట్లో, మూడు-దశల రేఖ నిరోధక లోడ్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు లోడ్ రేఖ నుండి శక్తిని ఆకర్షిస్తుంది. మేము ప్రతి దశకు వోల్టేజ్ తరంగ రూపాలను గీస్తే, చిత్రంలో చూపిన విధంగా మనకు గ్రాఫ్ ఉంటుంది. గ్రాఫ్‌లో, మూడు వోల్టేజ్ తరంగ రూపాలు ఒకదానితో ఒకటి 120º నాటికి దశలవారీగా ఉన్నాయని మనం చూడవచ్చు.

ఈ వ్యాసంలో, మేము 3 దశల ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ గురించి చర్చిస్తాము, ఇది DC నుండి 3 దశ AC కన్వర్టర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. గుర్తుంచుకోండి, ఆధునిక రోజుల్లో కూడా వివిధ రకాలైన లోడ్ల కోసం పూర్తిగా సైనూసోయిడల్ తరంగ రూపాన్ని సాధించడం చాలా కష్టం మరియు ఆచరణాత్మకం కాదు. కాబట్టి ప్రాక్టికల్ 3 ఫేజ్ ఇన్వర్టర్‌కు సంబంధించిన అన్ని సమస్యలను విస్మరించి ఆదర్శవంతమైన మూడు-దశల కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క పనిని ఇక్కడ చర్చిస్తాము.

3 దశ ఇన్వర్టర్ వర్కింగ్

ఇప్పుడు 3 ఫేజ్ ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ మరియు దాని ఆదర్శ సరళీకృత రూపాన్ని పరిశీలిద్దాం.

థైరిస్టర్స్ & డయోడ్ (వోల్టేజ్ స్పైక్ రక్షణ కోసం) ఉపయోగించి రూపొందించిన మూడు-దశల ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింద ఉంది.

మరియు క్రింద మూడు-దశల ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం స్విచ్‌లు మాత్రమే ఉపయోగించి రూపొందించబడింది. మీరు చూడగలిగినట్లుగా ఈ ఆరు మెకానికల్ స్విచ్ సెటప్ గజిబిజి థైరిస్టర్ సర్క్యూట్ కంటే 3 ఫేజ్ ఇన్వర్టర్ పనిని అర్థం చేసుకోవడానికి మరింత ఉపయోగపడుతుంది.

రెసిసిటివ్ లోడ్ కోసం మూడు-దశల వోల్టేజ్ అవుట్‌పుట్‌ను పొందడానికి మేము ఇక్కడ ఏమి చేస్తాము ఓపెన్ & సుష్టంగా ఈ ఆరు స్విచ్‌లను మూసివేస్తుంది. ఆశించిన ఫలితాన్ని సాధించడానికి స్విచ్‌లను ప్రేరేపించడానికి రెండు మార్గాలు ఉన్నాయి, వీటిలో ఒకటి 180º కోసం ప్రవర్తనను మారుస్తుంది మరియు మరొకటి 120º కోసం మాత్రమే ప్రవర్తనను మారుస్తుంది. దిగువ ప్రతి నమూనాను చర్చిద్దాం:

ఎ) మూడు దశల ఇన్వర్టర్- 180 డిగ్రీ కండక్షన్ మోడ్

సెగ్మెంట్ వన్, సెగ్మెంట్ టూ & సెగ్మెంట్ త్రీ అనే మూడు విభాగాలుగా విభజించబడటానికి ముందే ఆదర్శ సర్క్యూట్ డ్రా అవుతుంది మరియు మేము ఈ సంజ్ఞామానాన్ని వ్యాసం యొక్క తరువాతి విభాగంలో ఉపయోగిస్తాము. సెగ్మెంట్ ఒకటి ఒక జత స్విచ్లు S1 & S2, సెగ్మెంట్ రెండు స్విచ్చింగ్ జత S3 & S4 మరియు సెగ్మెంట్ మూడు స్విచింగ్ జత S5 & S6 ను కలిగి ఉంటుంది. ఏ సమయంలోనైనా ఒకే సెగ్మెంట్‌లోని రెండు స్విచ్‌లు ఎప్పుడూ మూసివేయకూడదు ఎందుకంటే ఇది బ్యాటరీ షార్ట్ సర్క్యూట్‌లు మొత్తం సెటప్‌లో విఫలమవుతాయి, కాబట్టి ఈ దృష్టాంతాన్ని అన్ని సమయాల్లో తప్పించాలి.

ఇప్పుడు ఆదర్శ సర్క్యూట్ యొక్క మొదటి విభాగంలో స్విచ్ ఎస్ 1 ని మూసివేయడం ద్వారా స్విచ్చింగ్ సీక్వెన్స్ ప్రారంభిద్దాం మరియు ప్రారంభానికి 0º అని పేరు పెడదాం. ఎంచుకున్న ప్రసరణ సమయం 180º కాబట్టి స్విచ్ ఎస్ 1 0º నుండి 180º వరకు మూసివేయబడుతుంది.

మొదటి దశ 120º తరువాత, రెండవ దశ మూడు-దశల వోల్టేజ్ గ్రాఫ్‌లో చూసినట్లుగా సానుకూల చక్రం కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి S1 తర్వాత స్విచ్ S3 మూసివేయబడుతుంది. ఈ S3 మరో 180º వరకు మూసివేయబడుతుంది. కాబట్టి S3 120º నుండి 300º వరకు మూసివేయబడుతుంది మరియు ఇది 300º తర్వాత మాత్రమే తెరవబడుతుంది.

అదేవిధంగా, వ్యాసం ప్రారంభంలో గ్రాఫ్‌లో చూపిన విధంగా, మూడవ దశ కూడా రెండవ దశ సానుకూల చక్రం 120º తర్వాత సానుకూల చక్రం కలిగి ఉంటుంది. కాబట్టి స్విచ్ ఎస్ 5 120º ఎస్ 3 క్లోజింగ్ అంటే 240º తర్వాత మూసివేయబడుతుంది. స్విచ్ మూసివేయబడిన తర్వాత అది తెరవడానికి ముందు 180º వచ్చే వరకు మూసివేయబడుతుంది, దానితో S5 240º నుండి 60º (రెండవ చక్రం) వరకు మూసివేయబడుతుంది.

ఇప్పటి వరకు, మేము చేసినదంతా పై పొర స్విచ్‌లు మూసివేయబడిన తర్వాత ప్రసరణ పూర్తవుతుందని అనుకుంటాం కాని సర్క్యూట్ నుండి ప్రస్తుత ప్రవాహం పూర్తి కావాలి. అలాగే, ఒకే విభాగంలో రెండు స్విచ్‌లు ఒకే సమయంలో మూసివేయబడవని గుర్తుంచుకోండి, కాబట్టి ఒక స్విచ్ మూసివేయబడితే మరొకటి తెరిచి ఉండాలి.

పై రెండు షరతులను సంతృప్తి పరచడానికి, మేము ముందుగా నిర్ణయించిన క్రమంలో S2, S4 & S6 ని మూసివేస్తాము. కాబట్టి ఎస్ 1 తెరిచిన తర్వాతే మనం ఎస్ 2 ని మూసివేయాల్సి ఉంటుంది. అదేవిధంగా, S3 300º వద్ద తెరిచిన తర్వాత S4 మూసివేయబడుతుంది మరియు అదే విధంగా S5 ప్రసరణ చక్రం పూర్తయిన తర్వాత S6 మూసివేయబడుతుంది. ఒకే సెగ్మెంట్ యొక్క స్విచ్‌ల మధ్య మారే ఈ చక్రం ఫిగర్ క్రింద చూడవచ్చు. ఇక్కడ S2 S1 ను అనుసరిస్తుంది, S4 S3 ను అనుసరిస్తుంది మరియు S6 S5 ను అనుసరిస్తుంది.

ఈ సుష్ట మార్పిడిని అనుసరించడం ద్వారా మేము గ్రాఫ్‌లో సూచించిన మూడు-దశల వోల్టేజ్‌ను సాధించవచ్చు. పై పట్టికలో మేము ప్రారంభ స్విచ్చింగ్ క్రమాన్ని నింపినట్లయితే, ఈ క్రింది విధంగా 180º ప్రసరణ మోడ్ కోసం పూర్తి స్విచ్చింగ్ నమూనా ఉంటుంది.

పై పట్టిక నుండి మనం దీన్ని అర్థం చేసుకోవచ్చు:

0-60 నుండి: ఎస్ 1, ఎస్ 4 & ఎస్ 5 మూసివేయబడతాయి మరియు మిగిలిన మూడు స్విచ్‌లు తెరవబడతాయి.

60-120 నుండి: ఎస్ 1, ఎస్ 4 & ఎస్ 6 మూసివేయబడతాయి మరియు మిగిలిన మూడు స్విచ్‌లు తెరవబడతాయి.

120-180 నుండి: ఎస్ 1, ఎస్ 3 & ఎస్ 6 మూసివేయబడతాయి మరియు మిగిలిన మూడు స్విచ్‌లు తెరవబడతాయి.

మరియు మారే క్రమం అలా కొనసాగుతుంది. ప్రస్తుత ప్రవాహం మరియు వోల్టేజ్ పారామితులను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి ఇప్పుడు ప్రతి దశకు సరళీకృత సర్క్యూట్ గీయండి.

దశ 1: (0-60 కోసం) S1, S4 & S5 మూసివేయబడతాయి, మిగిలిన మూడు స్విచ్‌లు తెరిచి ఉంటాయి. అటువంటి సందర్భంలో, సరళీకృత సర్క్యూట్ క్రింద చూపిన విధంగా ఉంటుంది.

కాబట్టి 0 నుండి 60 వరకు: వావో = Vco = Vs / 3; Vbo = -2Vs / 3

వీటిని ఉపయోగించడం ద్వారా మనం లైన్ వోల్టేజ్‌లను ఇలా పొందవచ్చు:

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

దశ 2: (60 నుండి 120 వరకు) ఎస్ 1, ఎస్ 4 & ఎస్ 6 మూసివేయబడతాయి, మిగిలిన మూడు స్విచ్‌లు తెరిచి ఉంటాయి. అటువంటి సందర్భంలో, సరళీకృత సర్క్యూట్ క్రింద చూపిన విధంగా ఉంటుంది.

కాబట్టి 60 నుండి 120 వరకు: Vbo = Vco = -Vs / 3; వావో = 2 వి / 3

వీటిని ఉపయోగించడం ద్వారా మనం లైన్ వోల్టేజ్‌లను ఇలా పొందవచ్చు:

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

దశ 3: (120 నుండి 180 వరకు) ఎస్ 1, ఎస్ 3 & ఎస్ 6 మూసివేయబడతాయి, మిగిలిన మూడు స్విచ్‌లు తెరిచి ఉంటాయి. అటువంటి సందర్భంలో, సరళీకృత సర్క్యూట్ క్రింది విధంగా గీయవచ్చు.

కాబట్టి 120 నుండి 180 వరకు: వావో = Vbo = Vs / 3; Vco = -2Vs / 3

వీటిని ఉపయోగించడం ద్వారా మనం లైన్ వోల్టేజ్‌లను ఇలా పొందవచ్చు:

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

అదేవిధంగా, మేము క్రమం యొక్క తదుపరి దశల కోసం దశ వోల్టేజ్లు మరియు లైన్ వోల్టేజ్లను పొందవచ్చు. మరియు దీనిని క్రింద ఇచ్చిన బొమ్మగా చూపవచ్చు:

ఎ) మూడు దశల ఇన్వర్టర్- 120 డిగ్రీ కండక్షన్ మోడ్

120º మోడ్ అన్ని అంశాలలో 180 to కు సమానంగా ఉంటుంది, ప్రతి స్విచ్ యొక్క ముగింపు సమయం 120 కి తగ్గించబడుతుంది, ఇది 180 కి ముందు ఉండేది.

ఎప్పటిలాగే, మొదటి విభాగంలో స్విచ్ S1 ని మూసివేయడం ద్వారా క్రమాన్ని మార్చడం ప్రారంభిద్దాం మరియు ప్రారంభ సంఖ్య 0º కి ఉంటుంది. ఎంచుకున్న ప్రసరణ సమయం 120º కాబట్టి 120º తరువాత స్విచ్ ఎస్ 1 తెరవబడుతుంది, కాబట్టి ఎస్ 1 0º నుండి 120º వరకు మూసివేయబడింది.

సైనూసోయిడల్ సిగ్నల్ యొక్క సగం చక్రం 0 నుండి 180º వరకు వెళుతుంది కాబట్టి, మిగిలిన సమయం S1 తెరిచి ఉంటుంది మరియు పై బూడిద ప్రాంతం ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహిస్తుంది.

ఇప్పుడు మొదటి దశ 120º తరువాత, రెండవ దశ కూడా ముందు చెప్పినట్లుగా సానుకూల చక్రం కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి S1 తరువాత స్విచ్ S3 మూసివేయబడుతుంది. ఈ S3 మరో 120º కోసం మూసివేయబడుతుంది. కాబట్టి ఎస్ 3 120º నుండి 240º వరకు మూసివేయబడుతుంది.

అదేవిధంగా, మూడవ దశ రెండవ దశ సానుకూల చక్రంలో 120º తర్వాత కూడా సానుకూల చక్రం కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి S3 మూసివేత 120º తర్వాత స్విచ్ S5 మూసివేయబడుతుంది. స్విచ్ మూసివేయబడిన తర్వాత, తెరవడానికి ముందు 120º వచ్చే వరకు మూసివేయబడుతుంది మరియు దానితో, స్విచ్ S5 240º నుండి 360º వరకు మూసివేయబడుతుంది

కావలసిన మూడు-దశల వోల్టేజ్ సాధించడానికి సుష్ట మార్పిడి యొక్క ఈ చక్రం కొనసాగుతుంది. పై పట్టికలో మేము ప్రారంభ మరియు ముగింపు స్విచ్చింగ్ క్రమాన్ని నింపితే, క్రింద ఉన్న విధంగా 120º ప్రసరణ మోడ్ కోసం పూర్తి స్విచ్చింగ్ నమూనా ఉంటుంది.

పై పట్టిక నుండి మనం దీన్ని అర్థం చేసుకోవచ్చు:

0-60 నుండి: S1 & S4 మూసివేయబడతాయి, మిగిలిన స్విచ్‌లు తెరవబడతాయి.

60-120 నుండి: ఎస్ 1 & ఎస్ 6 మూసివేయబడతాయి, మిగిలిన స్విచ్‌లు తెరవబడతాయి.

120-180 నుండి: మిగిలిన స్విచ్‌లు తెరిచినప్పుడు ఎస్ 3 & ఎస్ 6 మూసివేయబడతాయి.

180-240 నుండి: S2 & S3 మూసివేయబడతాయి, మిగిలిన స్విచ్‌లు తెరవబడతాయి

240-300 నుండి: S2 & S5 మూసివేయబడతాయి, మిగిలిన స్విచ్‌లు తెరవబడతాయి

300-360 నుండి: S4 & S5 మూసివేయబడతాయి, మిగిలిన స్విచ్‌లు తెరవబడతాయి

మరియు ఈ దశల క్రమం అలా కొనసాగుతుంది. 3 దశ ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రస్తుత ప్రవాహం మరియు వోల్టేజ్ పారామితులను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి ఇప్పుడు ప్రతి దశకు సరళీకృత సర్క్యూట్ గీయండి.

దశ 1: (0-60 కోసం) ఎస్ 1, ఎస్ 4 మూసివేయబడతాయి, మిగిలిన నాలుగు స్విచ్‌లు తెరిచి ఉంటాయి. అటువంటి సందర్భంలో, సరళీకృత సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడుతుంది.

కాబట్టి 0 నుండి 60 వరకు: వావో = Vs / 2, Vco = 0; Vbo = -Vs / 2

వీటిని ఉపయోగించడం ద్వారా మనం లైన్ వోల్టేజ్‌లను ఇలా పొందవచ్చు:

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

దశ 2: (60 నుండి 120 వరకు) S1 & S6 మూసివేయబడతాయి, మిగిలిన స్విచ్‌లు తెరిచి ఉంటాయి. అటువంటి సందర్భంలో, సరళీకృత సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడుతుంది.

కాబట్టి 60 నుండి 120 వరకు: Vbo = 0, Vco = -Vs / 2 & Vao = Vs / 2

వీటిని ఉపయోగించడం ద్వారా మనం లైన్ వోల్టేజ్‌లను ఇలా పొందవచ్చు:

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

దశ 3: (120 నుండి 180 వరకు) S3 & S6 మూసివేయబడతాయి, మిగిలిన స్విచ్‌లు తెరిచి ఉంటాయి. అటువంటి సందర్భంలో, సరళీకృత సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడుతుంది.

కాబట్టి 120 నుండి 180 వరకు: వావో = 0, Vbo = Vs / 2 & Vco = -Vs / 2

వీటిని ఉపయోగించడం ద్వారా మనం లైన్ వోల్టేజ్‌లను ఇలా పొందవచ్చు:

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

అదేవిధంగా, మేము రాబోయే రాబోయే దశల కోసం దశ వోల్టేజ్లను మరియు లైన్ వోల్టేజ్లను పొందవచ్చు. మరియు మేము అన్ని దశల కోసం ఒక గ్రాఫ్‌ను గీస్తే, మనకు క్రింద ఉన్నది లభిస్తుంది.

మూడు అవుట్పుట్ టెర్మినల్స్ వద్ద ప్రత్యామ్నాయ మూడు-దశల వోల్టేజ్ను మేము సాధించిన 180º మరియు 120º స్విచ్చింగ్ కేసుల అవుట్పుట్ గ్రాఫ్లలో దీనిని చూడవచ్చు. అవుట్పుట్ తరంగ రూపం స్వచ్ఛమైన సైన్ వేవ్ కానప్పటికీ, ఇది మూడు-దశల వోల్టేజ్ తరంగ రూపాన్ని పోలి ఉంటుంది. 3 దశ ఇన్వర్టర్ పనిని అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది సరళమైన ఆదర్శ సర్క్యూట్ మరియు సుమారు తరంగ రూపం. థైరిస్టర్లు, మారడం, నియంత్రణ మరియు రక్షణ సర్క్యూట్రీని ఉపయోగించి మీరు ఈ సిద్ధాంతం ఆధారంగా పని నమూనాను రూపొందించవచ్చు.