L'onduleur est un appareil électronique dont la fonction principale est de convertir le courant continu (DC) en courant alternatif (AC). Ce processus de conversion est particulièrement important pour générer de l'énergie CA à partir de sources d'alimentation CC telles que des batteries, des panneaux solaires ou des piles à combustible, afin de pouvoir alimenter des appareils conçus pour être utilisés avec des sources d'alimentation de réseau standard (généralement 220 V, 50 Hz ou la tension correspondante). tension et fréquence du réseau national) tels que les appareils électroménagers, le matériel de bureau, les machines industrielles, etc.
Les composants principaux d'un onduleur comprennent le pont d'onduleur, le circuit logique de contrôle et le circuit de filtrage. Le pont inverseur utilise des composants électroniques de puissance tels que des transistors bipolaires à grille isolée (IGBT) pour effectuer une véritable conversion CC en CA. Le circuit logique de contrôle garantit que la tension et la fréquence de l'alimentation CA de sortie sont stables et peuvent être fixes ou ajustées selon les besoins. Le circuit de filtrage est utilisé pour lisser la forme d'onde de sortie, la rendant proche de la forme d'onde sinusoïdale idéale, améliorant ainsi la qualité de l'énergie.
Types d'onduleurs
Selon la fréquence de sortie du courant alternatif par l'onduleur, il peut être divisé en onduleurs de fréquence de puissance (50-60 Hz), onduleurs à moyenne fréquence (généralement de 400 Hz à KHz) et onduleurs haute fréquence (généralement de kHz à MHz). ).
Selon le nombre de phases produites par l'onduleur, il peut être divisé en onduleur monophasé, onduleur triphasé et onduleur multiphasé.
Selon la direction de la puissance de sortie de l'onduleur, il peut être divisé en onduleurs actifs et onduleurs passifs. L'onduleur qui transfère l'énergie électrique produite par l'onduleur au réseau électrique industriel est appelé onduleur actif ; Un onduleur qui transfère l’énergie électrique produite par l’onduleur à une certaine charge électrique est appelé onduleur passif.
Selon la forme du circuit principal de l'onduleur, il peut être divisé en onduleur asymétrique, onduleur push-pull, onduleur demi-pont et onduleur pont complet.
Selon le type de dispositif de commutation principal de l'onduleur, il peut être divisé en onduleur à thyristor, onduleur à transistor, onduleur à effet de champ et onduleur à transistor bipolaire à grille isolée (IGBT). Ils peuvent également être divisés en deux catégories : les onduleurs « semi-pilotés » et les onduleurs « entièrement pilotés ». Le premier n'a pas la capacité de s'éteindre automatiquement et perd le contrôle une fois le composant allumé, c'est pourquoi on l'appelle "type semi-contrôle". Les thyristors appartiennent à cette catégorie. L'activation et la désactivation peuvent être contrôlées par l'électrode de commande, c'est pourquoi on l'appelle « type entièrement contrôlé ». Les transistors à effet de champ de puissance et les transistors à double grille isolée (IGBT) appartiennent à cette catégorie.
Selon le mode d'alimentation CC, il peut être divisé en onduleurs à source de tension (VSI) et en onduleurs à source de courant (CSI). Le premier a une tension continue presque constante et une tension de sortie d'onde carrée alternative ; Le courant continu de ce dernier est presque constant et le courant de sortie est une onde carrée alternative.
Selon la forme d'onde de la tension ou du courant de sortie de l'onduleur, il peut être divisé en onduleurs à sortie sinusoïdale et en onduleurs à sortie non sinusoïdale.
Selon la méthode de contrôle de l'onduleur, il peut être divisé en onduleur à modulation de fréquence (PFM) et en onduleur à modulation de largeur d'impulsion (PWM).
Selon le mode de fonctionnement du circuit de commutation de l'onduleur, il peut être divisé en onduleurs résonants, onduleurs à commutation dure à fréquence fixe et onduleurs à commutation douce à fréquence fixe.
Selon la méthode de commutation des onduleurs, ils peuvent être divisés en onduleurs à commutation de charge et en onduleurs à commutation automatique.
Quelle est la différence entre les onduleurs et les transformateurs
Les onduleurs sont des équipements couramment utilisés dans l’industrie et leur fonction est de modifier le courant d’une manière ou d’une autre. Afin d'améliorer la compréhension de chacun sur les onduleurs, cette section présentera la différence entre les onduleurs et les transformateurs et explorera si les transformateurs peuvent être remplacés par des onduleurs.
Un transformateur est un appareil qui utilise le principe de l'induction électromagnétique pour modifier la tension alternative. Les principaux composants comprennent la bobine primaire, la bobine secondaire et le noyau de fer (noyau magnétique). Il est largement utilisé dans le domaine industriel.
1. Les transformateurs peuvent-ils être utilisés comme onduleurs ?
Les transformateurs peuvent-ils être utilisés comme onduleurs ? La réponse est non. Les onduleurs et les transformateurs sont fondamentalement différents. Il dispose d'une entrée DC et d'une sortie AC. Son principe de fonctionnement est le même que celui d'une alimentation à découpage, mais la fréquence d'oscillation se situe dans une certaine plage. Par exemple, si la fréquence est de 50 Hz, la sortie est de 50 Hz CA. Ainsi, un onduleur est un appareil qui peut modifier sa fréquence de sortie. Les transformateurs peuvent-ils être utilisés comme onduleurs ? Non, les transformateurs font généralement référence à des appareils dans une plage de fréquences spécifique. Il est alimenté par une entrée de courant alternatif, puis produit un courant alternatif, mais ne modifie que l'amplitude de la tension de sortie. Par exemple, les transformateurs de fréquence industrielle sont des types de transformateurs courants. L'entrée et la sortie sont des sources d'alimentation CA et ne peuvent fonctionner que dans la plage de 40-60 HZ.
2. Quelle est la différence entre un transformateur et un onduleur ?
Les onduleurs convertissent le courant continu en courant alternatif, tandis que les transformateurs sont des appareils électriques qui utilisent le principe de l'induction électromagnétique pour convertir l'énergie électrique. Il peut convertir le courant alternatif d'une tension et d'un courant en un autre courant alternatif de même fréquence.
En termes simples, un onduleur est un appareil électronique qui convertit le courant continu basse tension (12 ou 24 volts) en courant alternatif de 220 volts. Parce que nous rectifions généralement l'alimentation 220 V CA en alimentation CC pour l'utiliser, alors que les onduleurs sont le contraire, d'où le nom. Nous sommes à l'ère du « mobile », avec le bureau mobile, la communication mobile, les loisirs mobiles et le divertissement mobile. Dans un état mobile, les gens ont non seulement besoin d'une alimentation CC basse tension fournie par des batteries, mais également de l'énergie CA 220 V indispensable dans notre environnement quotidien, et les onduleurs peuvent répondre à nos besoins.
Application de l'onduleur
1. Production d’énergie solaire par les utilisateurs
A. Une petite alimentation électrique de 10-100W est utilisée pour la vie militaire et civile dans les zones reculées sans électricité telles que les plateaux, les îles, les zones pastorales et les avant-postes frontaliers, tels que l'éclairage, la télévision, les magnétophones, etc.
B. Système de production d'électricité connecté au réseau solaire sur le toit domestique de 3-5 KW.
C. Pompe à eau photovoltaïque : résoudre le problème de l'abreuvement des puits profonds et de l'irrigation dans les zones sans électricité.
2. Transport
Tels que les feux de navigation, les feux de signalisation routière/ferroviaire, les feux d'avertissement/signalisation de circulation, les lampadaires, les feux d'obstacles à haute altitude, les cabines téléphoniques sans fil autoroute/ferroviaire, les alimentations électriques de relocalisation de route sans pilote, etc.
3. Domaine Communication/Communication
Station de relais solaire à micro-ondes sans pilote, station de maintenance de câbles optiques, système d'alimentation de diffusion/communication/messagerie ; Système photovoltaïque téléphonique de télécommunications rurales, petite machine de communication, alimentation GPS du soldat, etc.
4. Domaines pétroliers, maritimes et météorologiques
Pipelines de pétrole, systèmes de production d'énergie solaire à protection cathodique pour les portes de réservoir, sources d'énergie domestiques et de secours, plates-formes de forage pétrolier, équipements d'exploration océanique, équipements d'observation météorologique/hydrologique, etc.
5. Alimentation de l'éclairage domestique
Tels que les éclairages de cour, les lampadaires, les éclairages portables, les éclairages de camping, les éclairages de randonnée, les éclairages de pêche, les éclairages à lumière noire, les éclairages à découper en caoutchouc, les éclairages à économie d'énergie, etc.
6. Centrale photovoltaïque
Centrale photovoltaïque indépendante de 10 KW-50MW, centrale complémentaire éolienne solaire (diesel), diverses bornes de recharge pour grands parkings, etc.
7. Bâtiments alimentés à l’énergie solaire
Combiner la production d’énergie solaire avec des matériaux de construction pour parvenir à l’autosuffisance en électricité pour les futurs bâtiments à grande échelle constitue une orientation de développement majeure.
Défauts courants et solutions des onduleurs
En tant que dispositif de conversion d'énergie, les onduleurs peuvent rencontrer divers défauts lors de leur utilisation. Ce qui suit est une explication détaillée des défauts courants, des causes et des solutions que vous avez mentionnées :
1. Faible impédance d'isolation
Raison:Le milieu extérieur est humide, ce qui entraîne une diminution de l'isolation de l'onduleur à la terre ; Le connecteur CC peut avoir un support de court-circuit immergé dans l'eau, et il peut y avoir des points noirs sur les bords des composants qui grillent, provoquant une fuite vers la grille de terre, etc.
Solution:Allumez le ventilateur pour la déshumidification, vérifiez et résolvez le problème d'immersion dans l'eau du connecteur DC, vérifiez si les composants sont endommagés et remplacez-les.
2. Faible tension du bus
Raison:L'impédance du réseau électrique est trop élevée, ce qui conduit à une digestion ou à une transmission inefficace de la production d'énergie photovoltaïque ; Les câbles de sortie trop longs ou trop fins augmentent l'impédance.
Solution:Augmentez les spécifications du câble de sortie (câble plus épais, impédance plus faible), raccourcissez autant que possible la distance entre l'onduleur et le point de connexion au réseau et réduisez la longueur du câble.
3. Défaut de courant de fuite
Raison:La carte de détection de l'onduleur peut présenter un dysfonctionnement.
Solution:Remplacez la carte de détection de l'onduleur.
4. Protection contre les surtensions CC
Raison:Un dysfonctionnement de l'IGBT et d'autres composants, ou des anomalies du réseau électrique empêchent l'onduleur d'ajuster la tension de sortie en temps opportun.
Solution:Vérifiez et remplacez la carte IGBT ou d'autres composants de contrôle associés.
5. Aucune réponse au démarrage
Raison:Il peut y avoir un défaut de mise à la terre dans le câble CC reliant le boîtier de combinaison à l'onduleur.
Solution:Trouvez et manipulez le point de mise à la terre du câble, et remplacez le câble si nécessaire.
6. Panne du réseau électrique
Raison:La qualité du réseau électrique est instable ou il existe des problèmes de synchronisation entre l'onduleur et le réseau électrique.
Solution:Vérifiez la stabilité de la tension et de la fréquence du réseau pour vous assurer que les paramètres de l'onduleur correspondent aux paramètres du réseau ; En cas de problème de synchronisation avec l'onduleur, il est nécessaire de reconfigurer ou d'ajuster les paramètres concernés.