ระว งส บสนก บ หม อแปลงไฟฟ า ต วแปลงไฟฟ า AC to AC ชน ดสถานะของแข ง ต วแปลงไฟฟ า AC to AC ชน ดสถานะของแข ง ทำหน าท แปลง ค

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

หมวดหมู่

ภาพที่ 1: การจัดประเภทวงจรตัวแปลง AC-AC แบบสามเฟส

ตามภาพที่ 1 ตัวแปลง AC-AC สามารถจัดประเภทได้ดังนี้:

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

ไซโคลคอนเวอร์เตอร์ (Cycloconverters)

ตัวแปลงเมทริกซ์แบบไฮบริด

ตัวแปลงเมทริกซ์ (Matrix Converters)

AC (AC Voltage Controllers)

ตัวแปลงแบบมี DC Link

ภาพที่ 2: โครงสร้างตัวแปลง AC/DC-AC แบบแรงดัน (Regenerative Voltage-Source Inverter)

ภาพที่ 3: โครงสร้างตัวแปลง AC/DC-AC แบบกระแส (Current-Source Inverter)

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 ที่มีคุณสมบัติในการไหลของกำลังสองทิศทางและกระแสอินพุตแบบไซน์สามารถสร้างได้โดยเชื่อมต่อ และ เข้ากับ DC link ซึ่งมีองค์ประกอบเก็บพลังงานร่วม เช่น ตัวเก็บประจุ (C) ใน DC link แบบแรงดัน หรือขดลวดเหนี่ยวนำ (L) ใน DC link แบบกระแส

ไซโคลคอนเวอร์เตอร์

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

ตัวแปลงเมทริกซ์

ตัวแปลงเมทริกซ์ออกแบบมาเพื่อแปลงไฟฟ้า AC แบบสามเฟสโดยไม่ใช้ส่วนเก็บพลังงานตรงกลาง เช่น ตัวเก็บประจุหรือขดลวดเหนี่ยวนำ

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

ดูเพิ่มเติม

อ้างอิง

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.
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.
I. Takahashi, Y. Itoh, “Electrolytic Capacitor-Less PWM Inverter,” in Proceedings of the IPEC’90, Tokyo, Japan, pp. 131–138, April 2–6, 1990.
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.
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.
L. Gyugyi, B. R. Pelly, “Static Power Frequency Changers - Theory, Performance, & Application,“ New York: J. Wiley, 1976.
W. I. Popow, “Der zwangskommutierte Direktumrichter mit sinusförmiger Ausgangsspannung,“ Elektrie 28, No. 4, pp. 194–196, 1974
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.
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.

[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.