יישום חדשני של ממיר במנוע חסין פיצוץ

על מנת לממש פעולת מנוע במהירות משתנה, טכנולוגיית אינוורטר נמצאת בשימוש נרחב במנועים חסיני פיצוץ. כמכשיר, המהפך יכול להמיר את ספק הכוח בתדר החשמל (50 הרץ או 60 הרץ) לספק כוח AC בתדרים שונים, על מנת להשיג פעולת מהירות משתנה של המנוע. המכשיר כולל מעגל בקרה לשליטה במעגל הראשי; מעגל מיישר להמרת זרם חילופין לזרם ישר; מעגל ביניים DC המשמש להחלקה וסינון הפלט של מעגל המיישר; מעגל אינוורטר המשמש להמרת זרם ישר לזרם חילופין. בממירי תדר מסוימים שצריכים לבצע פעולות רבות, יש צורך גם להיות מצויד במעבד לחישוב מומנט ובמעגל המתאים. על ידי שינוי תדר ספק הכוח של סליל הסטטור של המנוע, ויסות מהירות בתדר משתנה יכול לממש את מטרת ויסות המהירות.

ממיר לפי שיטות סיווג שונות, ניתן לחלק אותו לממיר מתח וממיר זרם, ממיר בקרת PAM, ממיר בקרת PWM וממיר בקרת PWM בתדר נושא גבוה, ממיר בקרת V/f, ממיר בקרת תדר החלקה וממיר בקרת וקטור, ממיר כללי, ממיר מיוחד בעל ביצועים גבוהים, ממיר תדר גבוה, ממיר חד פאזי וממיר תלת פאזי וכו'.

בממיר תדרים, VVVF מתייחס למתח ותדר משתנים, בעוד ש-CVCF מתייחס למתח קבוע ותדר קבוע. באספקת חשמל AC המשמשת במדינות ברחבי העולם, בין אם בבתים או במפעלים, המתח והתדר הם בדרך כלל 400V/50Hz או 200V/60Hz (50Hz). המכשיר שממיר ספק כוח כזה לספק כוח AC משתנה במתח או בתדר נקרא "ממיר תדרים". על מנת לייצר מתחים ותדרים משתנים, המכשיר צריך תחילה להמיר זרם חילופין לזרם ישר (DC).

ממיר התדר משמש לשליטה במנוע ויכול לשנות הן את המתח והן את התדר. בהתאם לביטוי המהירות של מנוע AC, המהירות n פרופורציונלית לתדר f, וניתן לכוונן את מהירות המנוע כל עוד התדר f משתנה. לכן, ממיר התדר מממש ויסות מהירות על ידי שינוי תדר ספק הכוח של המנוע, שהוא אמצעי ויסות מהירות בעל יעילות גבוהה וביצועים גבוהים.

בפיתוח ממירי תדרים, התפתחו מגוון שיטות בקרה, ביניהן:

מצב בקרה של אפנון רוחב פולס סינוסואידלי (SPWM), כאשר 1U/f=C;

מצב בקרה של וקטור מרחב מתח (SVPWM);

מצב בקרת וקטור (VC);

מצב בקרת מומנט ישירה (DTC);

צומת מטריצת - מצב בקרת צומת וכו'.

לעיל, מתואר היישום החדשני של אינוורטר במנוע חסין פיצוץ. באמצעות טכנולוגיית אינוורטר, ניתן לכוונן את מהירות המנוע בצורה גמישה, מה שמביא פתרונות הספק בעלי יעילות גבוהה וביצועים גבוהים לתחום התעשייתי.