பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸில் தேர்ச்சி பெறுதல்: இன்வெர்ட்டர் கட்டுப்பாட்டிற்கான ஒரு விரிவான வழிகாட்டி

நவீன ஆற்றல் மாற்ற அமைப்புகளில் பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் ஒரு முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. அத்தகைய பல அமைப்புகளின் மையத்தில் இன்வெர்ட்டர் உள்ளது, இது நேரடி மின்னோட்டத்தை (DC) மாற்று மின்னோட்டமாக (AC) மாற்றும் ஒரு சாதனம் ஆகும். சூரிய ஆற்றல் மூலம் வீட்டு உபயோகப் பொருட்களை இயக்குவது முதல் தொழில்துறை அமைப்புகளில் உயர்-சக்தி மோட்டார்களைக் கட்டுப்படுத்துவது வரை பல பயன்பாடுகளுக்கு இந்த மாற்றம் அவசியம். இந்த விரிவான வழிகாட்டி இன்வெர்ட்டர் கட்டுப்பாட்டின் நுணுக்கங்களை ஆராய்கிறது, பல்வேறு டோபாலஜிகள், மாடுலேஷன் உத்திகள், கட்டுப்பாட்டு முறைகள் மற்றும் நிஜ உலகப் பயன்பாடுகளை ஆராய்கிறது.

இன்வெர்ட்டர்களைப் புரிந்துகொள்ளுதல்: ஏசி ஆற்றல் மாற்றத்தின் அடிப்படை

ஒரு இன்வெர்ட்டரின் முதன்மை செயல்பாடு டிசி ஆற்றலை ஏசி ஆற்றலாக மாற்றுவதாகும். இந்த எளிமையான பணிக்கு, வெளியீட்டு ஏசி அலைவடிவம் மின்னழுத்தம், அதிர்வெண் மற்றும் ஹார்மோனிக் உள்ளடக்கம் தொடர்பான குறிப்பிட்ட தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதை உறுதிசெய்ய அதிநவீன கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது. ஒரு இன்வெர்ட்டரின் செயல்திறன் அது சேவை செய்யும் அமைப்பின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மையை கணிசமாக பாதிக்கிறது.

இன்வெர்ட்டர்களின் வகைகள்

இன்வெர்ட்டர்களை அவற்றின் கட்டமைப்பு மற்றும் பயன்பாட்டின் அடிப்படையில் பல வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்:

• வோல்டேஜ் சோர்ஸ் இன்வெர்ட்டர்கள் (VSIs): இந்த இன்வெர்ட்டர்கள் ஒப்பீட்டளவில் நிலையான டிசி மின்னழுத்த மூலத்தை பராமரித்து, ஒரு ஏசி மின்னழுத்த வெளியீட்டை உருவாக்குகின்றன. VSIs மோட்டார் டிரைவ்கள், UPS அமைப்புகள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலுக்கான கிரிட்-டைட் இன்வெர்ட்டர்கள் உள்ளிட்ட பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் பொதுவான வகை இன்வெர்ட்டர் ஆகும்.
• கரண்ட் சோர்ஸ் இன்வெர்ட்டர்கள் (CSIs): இதற்கு மாறாக, CSIs ஒப்பீட்டளவில் நிலையான டிசி மின்னோட்ட மூலத்தை பராமரித்து, ஒரு ஏசி மின்னோட்ட வெளியீட்டை உருவாக்குகின்றன. இவை VSIs-ஐ விட குறைவாகவே காணப்படுகின்றன மற்றும் பொதுவாக உயர்-சக்தி தூண்டல் வெப்பமூட்டல் மற்றும் ஒத்திசைவான மோட்டார் டிரைவ்கள் போன்ற சிறப்புப் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• மல்டிலெவல் இன்வெர்ட்டர்கள்: இந்த இன்வெர்ட்டர்கள் ஒரு படிநிலை ஏசி அலைவடிவத்தை உருவாக்க பல டிசி மின்னழுத்த நிலைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. மின்னழுத்த நிலைகளின் எண்ணிக்கையை அதிகரிப்பதன் மூலம், வெளியீட்டு அலைவடிவத்தின் ஹார்மோனிக் உள்ளடக்கம் குறைக்கப்படுகிறது, இது மேம்பட்ட செயல்திறனுக்கும் இணைக்கப்பட்ட உபகரணங்களில் குறைந்த அழுத்தத்திற்கும் வழிவகுக்கிறது. பொதுவான மல்டிலெவல் இன்வெர்ட்டர் டோபாலஜிகளில் டையோடு-கிளாம்ப் செய்யப்பட்ட, பறக்கும் மின்தேக்கி மற்றும் காஸ்கேடட் H-பிரிட்ஜ் இன்வெர்ட்டர்கள் அடங்கும்.
• கிரிட்-டைட் இன்வெர்ட்டர்கள்: மின்சார கிரிட்டில் ஏசி சக்தியை செலுத்துவதற்காக பிரத்யேகமாக வடிவமைக்கப்பட்ட இந்த இன்வெர்ட்டர்கள், சூரிய ஒளிமின்னழுத்த (PV) மற்றும் காற்றாலை போன்ற புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களை ஒருங்கிணைப்பதற்கு முக்கியமானவை. நிலையான மற்றும் நம்பகமான செயல்பாட்டை உறுதி செய்ய, அவை கடுமையான கிரிட் குறியீடுகள் மற்றும் தரநிலைகளுக்கு இணங்க வேண்டும்.

அத்தியாவசிய இன்வெர்ட்டர் டோபாலஜிகள்

ஒரு இன்வெர்ட்டருக்குள் உள்ள பவர் செமிகண்டக்டர் சுவிட்சுகள் மற்றும் செயலற்ற கூறுகளின் ஏற்பாடு அதன் டோபாலஜியை வரையறுக்கிறது. வெவ்வேறு டோபாலஜிகள் செலவு, செயல்திறன் மற்றும் ஹார்மோனிக் செயல்திறன் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் மாறுபட்ட நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளை வழங்குகின்றன.

ஹாஃப்-பிரிட்ஜ் இன்வெர்ட்டர்

ஹாஃப்-பிரிட்ஜ் இன்வெர்ட்டர் என்பது எளிமையான இன்வெர்ட்டர் டோபாலஜி ஆகும், இது இரண்டு சுவிட்சுகள் மற்றும் இரண்டு டிசி மின்னழுத்த மூலங்களைக் கொண்டுள்ளது (அல்லது மின்தேக்கிகளால் பிரிக்கப்பட்ட ஒரு ஒற்றை மின்னழுத்த மூலம்). இது இரண்டு-நிலை ஏசி வெளியீட்டு அலைவடிவத்தை உருவாக்குகிறது, இது ஒப்பீட்டளவில் அதிக ஹார்மோனிக் உள்ளடக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது. எளிமையானதாகவும் மலிவானதாகவும் இருந்தாலும், இது பொதுவாக குறைந்த-சக்தி பயன்பாடுகளுக்கு மட்டுமே περιορίζεται.

ஃபுல்-பிரிட்ஜ் இன்வெர்ட்டர்

ஃபுல்-பிரிட்ஜ் இன்வெர்ட்டர், H-பிரிட்ஜ் இன்வெர்ட்டர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது நான்கு சுவிட்சுகள் மற்றும் ஒரு ஒற்றை டிசி மின்னழுத்த மூலத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. இது மூன்று-நிலை ஏசி வெளியீட்டு அலைவடிவத்தை (+Vdc, 0, -Vdc) உருவாக்குகிறது, இது ஹாஃப்-பிரிட்ஜ் இன்வெர்ட்டருடன் ஒப்பிடும்போது மேம்பட்ட ஹார்மோனிக் செயல்திறனை வழங்குகிறது. ஃபுல்-பிரிட்ஜ் இன்வெர்ட்டர் ஒற்றை-கட்ட பயன்பாடுகளில், அதாவது UPS அமைப்புகள் மற்றும் சிறிய மோட்டார் டிரைவ்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மூன்று-கட்ட இன்வெர்ட்டர்

மூன்று-கட்ட இன்வெர்ட்டர் மூன்று-கட்ட ஏசி சக்தியை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது, இது தொழில்துறை மோட்டார்களை இயக்குவதற்கும் மின்சார கிரிட்டுடன் இணைவதற்கும் அவசியம். இது ஆறு சுவிட்சுகளைக் கொண்டுள்ளது, மூன்று கால்களில் அமைக்கப்பட்டுள்ளது, ஒவ்வொன்றும் ஏசி வெளியீட்டின் ஒரு கட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. சமநிலையான மற்றும் குறைந்த-சிதைவு மூன்று-கட்ட அலைவடிவங்களை உருவாக்குவதற்கு சுவிட்ச் வரிசையின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு முக்கியமானது.

மாடுலேஷன் உத்திகள்: ஏசி அலைவடிவத்தை வடிவமைத்தல்

மாடுலேஷன் உத்திகள் ஒரு இன்வெர்ட்டரில் உள்ள பவர் செமிகண்டக்டர் சாதனங்களின் சுவிட்சைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுகின்றன, இதன் மூலம் வெளியீட்டு ஏசி அலைவடிவத்தை வடிவமைக்கின்றன. மாடுலேஷன் உத்தியின் தேர்வு, இன்வெர்ட்டரின் செயல்திறன், செயல்திறன், ஹார்மோனிக் உள்ளடக்கம் மற்றும் சுவிட்ச் இழப்புகள் உட்பட கணிசமாக பாதிக்கிறது.

பல்ஸ் வித் மாடுலேஷன் (PWM)

பல்ஸ் வித் மாடுலேஷன் (PWM) என்பது இன்வெர்ட்டர்களுக்கு மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் மாடுலேஷன் உத்தியாகும். PWM இல், சுமைக்கு வழங்கப்படும் மின்னழுத்த துடிப்புகளின் அகலம், வழங்கப்படும் சராசரி மின்னழுத்தத்தைக் கட்டுப்படுத்த மாற்றப்படுகிறது. துடிப்பு அகலத்தை சரிசெய்வதன் மூலம், வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தின் அடிப்படை அதிர்வெண் கூறுகளைக் கட்டுப்படுத்தலாம், அதே நேரத்தில் உயர்-வரிசை ஹார்மோனிக்குகள் குறைக்கப்படுகின்றன.

சைனுசாய்டல் PWM (SPWM)

சைனுசாய்டல் PWM (SPWM) என்பது PWM இன் ஒரு பொதுவான செயலாக்கமாகும், இதில் ஒரு சைனுசாய்டல் குறிப்பு சமிக்ஞை ஒரு முக்கோண கேரியர் அலைவடிவத்துடன் ஒப்பிடப்படுகிறது. இன்வெர்ட்டருக்கான சுவிட்ச் சமிக்ஞைகள் ஒப்பீட்டு முடிவின் அடிப்படையில் உருவாக்கப்படுகின்றன. SPWM செயல்படுத்துவதற்கு ஒப்பீட்டளவில் எளிமையானது மற்றும் நல்ல ஹார்மோனிக் செயல்திறனை வழங்குகிறது, குறிப்பாக அதிக சுவிட்ச் அதிர்வெண்களில். இது மோட்டார் டிரைவ்கள் மற்றும் கிரிட்-டைட் இன்வெர்ட்டர்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உதாரணம்: ஜெர்மனியில் உள்ள ஒரு சோலார் மைக்ரோ-இன்வெர்ட்டரில், SPWM ஆனது கிரிட் தேவைகளுக்கு ஏற்ப வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண்ணை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுகிறது, இது கிரிட் நிலைத்தன்மையை பாதிக்கக்கூடிய ஹார்மோனிக் சிதைவைக் குறைக்கும் அதே வேளையில் ஆற்றல் செலுத்தும் திறனை அதிகரிக்கிறது.

ஸ்பேஸ் வெக்டர் மாடுலேஷன் (SVM)

ஸ்பேஸ் வெக்டர் மாடுலேஷன் (SVM) என்பது SPWM உடன் ஒப்பிடும்போது மேம்பட்ட செயல்திறனை வழங்கும் ஒரு மேம்பட்ட மாடுலேஷன் உத்தியாகும். SVM இன்வெர்ட்டரை ஒட்டுமொத்தமாகக் கருதி, சாத்தியமான சுவிட்ச் நிலைகளைக் குறிக்க ஸ்பேஸ் வெக்டர்களைப் பயன்படுத்துகிறது. பொருத்தமான சுவிட்ச் வெக்டர்களை புத்திசாலித்தனமாகத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், SVM ஆனது SPWM உடன் ஒப்பிடும்போது அதிக வெளியீட்டு மின்னழுத்தப் பயன்பாடு மற்றும் குறைந்த ஹார்மோனிக் சிதைவை அடைய முடியும். SVM பொதுவாக உயர் செயல்திறன் கொண்ட மோட்டார் டிரைவ்கள் மற்றும் கிரிட்-டைட் இன்வெர்ட்டர்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு செயல்திறன் மற்றும் அலைவடிவ தரம் முக்கியமானவை.

உதாரணம்: ஜப்பானில் அதிவேக ரயில் இழுவை அமைப்புகளில், SVM ஆனது மோட்டார் கட்டுப்பாட்டை மேம்படுத்தவும், மின்சார விநியோகத்தில் ஹார்மோனிக் சிதைவைக் குறைக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது ரயிலின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

பிற மாடுலேஷன் உத்திகள்

SPWM மற்றும் SVM தவிர, பல பிற மாடுலேஷன் உத்திகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் தனித்துவமான நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளை வழங்குகின்றன:

• தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஹார்மோனிக் நீக்கம் (SHE): SHE உத்திகள் வெளியீட்டு அலைவடிவத்திலிருந்து குறிப்பிட்ட ஹார்மோனிக்குகளை நீக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. அவை பெரும்பாலும் ஹார்மோனிக் சிதைவு ஒரு பெரிய கவலையாக இருக்கும் உயர்-சக்தி பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• சிக்மா-டெல்டா மாடுலேஷன்: சிக்மா-டெல்டா மாடுலேஷன் என்பது உயர்-தெளிவுத்திறன் கொண்ட மாடுலேஷன் உத்தியாகும், இது ஆடியோ ஆம்ப்ளிஃபையர்கள் மற்றும் உயர் நேரியல் மற்றும் குறைந்த சிதைவு தேவைப்படும் பிற பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கட்டுப்பாட்டு உத்திகள்: நிலையான மற்றும் துல்லியமான செயல்பாட்டை உறுதி செய்தல்

ஒரு இன்வெர்ட்டரின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம், அதிர்வெண் மற்றும் மின்னோட்டத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதற்கு கட்டுப்பாட்டு உத்திகள் அவசியம். பயனுள்ள கட்டுப்பாடு, இன்வெர்ட்டர் நிலையானதாகவும் துல்லியமாகவும் செயல்படுவதை உறுதி செய்கிறது, சுமையின் கோரிக்கைகளை பூர்த்தி செய்கிறது மற்றும் ஒட்டுமொத்த கணினி செயல்திறனை பராமரிக்கிறது.

திறந்த-சுற்று கட்டுப்பாடு (Open-Loop Control)

திறந்த-சுற்று கட்டுப்பாடு என்பது எளிமையான கட்டுப்பாட்டு உத்தியாகும், இதில் இன்வெர்ட்டரின் வெளியீடு எந்தவொரு பின்னூட்டமும் இல்லாமல் உள்ளீட்டு குறிப்பு சமிக்ஞையால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகிறது. செயல்படுத்துவதற்கு எளிதானது என்றாலும், திறந்த-சுற்று கட்டுப்பாடு இடையூறுகள் மற்றும் சுமை நிலைமைகளில் ஏற்படும் மாறுபாடுகளுக்கு ஆளாகிறது, இது துல்லியமற்ற வெளியீடு மற்றும் மோசமான செயல்திறனுக்கு வழிவகுக்கிறது. இது பொதுவாக அதிக துல்லியம் தேவைப்படாத பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

மூடிய-சுற்று கட்டுப்பாடு (Closed-Loop Control)

மூடிய-சுற்று கட்டுப்பாடு, இன்வெர்ட்டரின் வெளியீட்டைத் தொடர்ந்து கண்காணிக்கவும், விரும்பிய வெளியீட்டு பண்புகளைப் பராமரிக்க கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞைகளை சரிசெய்யவும் பின்னூட்டத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த அணுகுமுறை திறந்த-சுற்று கட்டுப்பாட்டுடன் ஒப்பிடும்போது கணிசமாக மேம்பட்ட துல்லியம் மற்றும் நிலைத்தன்மையை வழங்குகிறது. பொதுவான மூடிய-சுற்று கட்டுப்பாட்டு உத்திகள் பின்வருமாறு:

மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடு

மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடு இன்வெர்ட்டரின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை விரும்பிய நிலைக்கு ஒழுங்குபடுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இது உண்மையான வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை ஒரு குறிப்பு மின்னழுத்தத்துடன் ஒப்பிட்டு, அதற்கேற்ப மாடுலேஷன் குறியீட்டை சரிசெய்வதன் மூலம் அடையப்படுகிறது. நிலையான மின்னழுத்த விநியோகம் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடு முக்கியமானது, அதாவது UPS அமைப்புகள் மற்றும் கிரிட்-டைட் இன்வெர்ட்டர்கள்.

மின்னோட்டக் கட்டுப்பாடு

மின்னோட்டக் கட்டுப்பாடு இன்வெர்ட்டரின் வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இது பெரும்பாலும் மோட்டார் டிரைவ்களில் மோட்டாரின் முறுக்குவிசை மற்றும் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுகிறது. மின்னோட்டக் கட்டுப்பாட்டை ஹிஸ்டெரிசிஸ் கட்டுப்பாடு, விகிதாசார-ஒருங்கிணைந்த (PI) கட்டுப்பாடு மற்றும் மாதிரி முன்கணிப்பு கட்டுப்பாடு போன்ற பல்வேறு நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தலாம்.

அதிர்வெண் கட்டுப்பாடு

அதிர்வெண் கட்டுப்பாடு இன்வெர்ட்டரின் வெளியீட்டு அதிர்வெண்ணை ஒழுங்குபடுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இது குறிப்பாக கிரிட்-டைட் இன்வெர்ட்டர்களுக்கு முக்கியமானது, அங்கு வெளியீட்டு அதிர்வெண் கிரிட் அதிர்வெண்ணுடன் ஒத்திசைக்கப்பட வேண்டும். அதிர்வெண் கட்டுப்பாடு பொதுவாக ஒரு கட்ட-பூட்டப்பட்ட வளையம் (PLL) மூலம் அடையப்படுகிறது, இது இன்வெர்ட்டரின் வெளியீட்டை கிரிட் மின்னழுத்தத்துடன் ஒத்திசைக்கிறது.

மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டு உத்திகள்

மேலே குறிப்பிடப்பட்ட அடிப்படை கட்டுப்பாட்டு உத்திகளுக்கு கூடுதலாக, இன்வெர்ட்டர் செயல்திறனை மேம்படுத்த பல மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டு உத்திகள் உள்ளன:

• மாடல் பிரடிக்டிவ் கண்ட்ரோல் (MPC): MPC இன்வெர்ட்டரின் ஒரு கணித மாதிரியைப் பயன்படுத்தி அதன் எதிர்கால நடத்தையை கணிக்கிறது மற்றும் விரும்பிய செயல்திறனை அடைய கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞைகளை மேம்படுத்துகிறது.
• அடாப்டிவ் கண்ட்ரோல்: அடாப்டிவ் கண்ட்ரோல் கணினி அளவுருக்கள் மற்றும் இயக்க நிலைமைகளில் ஏற்படும் மாறுபாடுகளுக்கு ஈடுசெய்ய கட்டுப்பாட்டு அளவுருக்களை நிகழ்நேரத்தில் சரிசெய்கிறது.
• ஸ்லைடிங் மோட் கண்ட்ரோல்: ஸ்லைடிங் மோட் கண்ட்ரோல் என்பது இடையூறுகள் மற்றும் அளவுரு மாறுபாடுகளுக்கு உணர்ச்சியற்ற ஒரு வலுவான கட்டுப்பாட்டு நுட்பமாகும்.

இன்வெர்ட்டர் பயன்பாடுகள்: நவீன உலகிற்கு ஆற்றலூட்டுதல்

இன்வெர்ட்டர்கள் பல்வேறு துறைகளில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் ஒருங்கிணைந்த கூறுகளாகும்:

புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் அமைப்புகள்

சூரிய ஒளிமின்னழுத்த மற்றும் காற்றாலை போன்ற புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களை மின்சார கிரிட்டில் ஒருங்கிணைக்க இன்வெர்ட்டர்கள் அவசியம். கிரிட்-டைட் இன்வெர்ட்டர்கள் சோலார் பேனல்கள் அல்லது காற்றாலை விசையாழிகளால் உருவாக்கப்படும் டிசி சக்தியை கிரிட்டில் செலுத்தக்கூடிய ஏசி சக்தியாக மாற்றுகின்றன. அவை அதிகபட்ச சக்தி புள்ளி கண்காணிப்பு (MPPT) மற்றும் ஆன்டி-ஐலாண்டிங் பாதுகாப்பு போன்ற மேம்பட்ட அம்சங்களையும் வழங்க வேண்டும்.

உதாரணம்: ஆஸ்திரேலியாவில், கூரை மேல் சோலார் புரட்சியின் ஒரு முக்கிய பகுதியாக சோலார் இன்வெர்ட்டர்கள் உள்ளன. அவை சோலார் பேனல்களிலிருந்து வரும் டிசி சக்தியை வீட்டு உபயோகத்திற்கான ஏசி சக்தியாக மாற்றி, உபரி ஆற்றலை கிரிட்டிற்கு ஏற்றுமதி செய்கின்றன, இது நாட்டின் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் இலக்குகளுக்கு கணிசமாக பங்களிக்கிறது.

மோட்டார் டிரைவ்கள்

மின்சார மோட்டார்களின் வேகம் மற்றும் முறுக்குவிசையைக் கட்டுப்படுத்த மோட்டார் டிரைவ்களில் இன்வெர்ட்டர்கள் விரிவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை மோட்டாரின் செயல்பாட்டின் மீது துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை வழங்குகின்றன, இது மேம்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் செயல்திறனுக்கு வழிவகுக்கிறது. தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன், மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் வீட்டு உபகரணங்கள் உள்ளிட்ட பரந்த அளவிலான மோட்டார் டிரைவ் பயன்பாடுகளில் இன்வெர்ட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

உதாரணம்: வாகனத் துறையில், இன்வெர்ட்டர்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட மாறி அதிர்வெண் டிரைவ்கள் (VFDs) மின்சார வாகனங்களில் (EVs) மின்சார மோட்டார்களின் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுகின்றன, இது திறமையான முடுக்கம் மற்றும் பிரேக்கிங்கை செயல்படுத்துகிறது, இறுதியில் ஓட்டும் வரம்பை அதிகரிக்கிறது.

தடையற்ற மின்சாரம் (UPS)

தடையற்ற மின்சாரம் (UPS) மின்வெட்டு ஏற்பட்டால் காப்பு சக்தியை வழங்க இன்வெர்ட்டர்களைப் பயன்படுத்துகிறது. அவை பேட்டரிகளிலிருந்து வரும் டிசி சக்தியை ஏசி சக்தியாக மாற்றுகின்றன, முக்கியமான உபகரணங்கள் தடையின்றி தொடர்ந்து செயல்படுவதை உறுதி செய்கின்றன. UPS அமைப்புகள் தரவு மையங்கள், மருத்துவமனைகள் மற்றும் நம்பகமான சக்தி அவசியமான பிற வசதிகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மின்சார வாகனங்கள் (EVs)

மின்சார வாகனங்களில், இன்வெர்ட்டர்கள் பவர்டிரெய்னின் முக்கிய அங்கமாகும். அவை பேட்டரியிலிருந்து வரும் டிசி சக்தியை மின்சார மோட்டாரை ஓட்டுவதற்கு ஏசி சக்தியாக மாற்றுகின்றன. இன்வெர்ட்டரின் செயல்திறன் EVயின் வரம்பு, முடுக்கம் மற்றும் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை கணிசமாக பாதிக்கிறது.

உதாரணம்: உலகின் மிகப்பெரிய EV சந்தையான சீனாவில், மின்சார வாகனங்களின் ஆற்றல் திறன் மற்றும் ஓட்டும் வரம்பை மேம்படுத்துவதற்கு உயர் செயல்திறன் கொண்ட இன்வெர்ட்டர்கள் முக்கியமானவை, இது நாட்டின் நிலையான போக்குவரத்தை நோக்கிய உந்துதலுக்கு பங்களிக்கிறது.

பிற பயன்பாடுகள்

இன்வெர்ட்டர்கள் பல்வேறு பிற பயன்பாடுகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவற்றுள்:

• தூண்டல் வெப்பமூட்டல்
• வெல்டிங்
• செயலில் உள்ள சக்தி வடிகட்டிகள்
• உயர்-மின்னழுத்த டிசி (HVDC) பரிமாற்றம்

இன்வெர்ட்டர் கட்டுப்பாட்டில் எதிர்காலப் போக்குகள்

இன்வெர்ட்டர் கட்டுப்பாட்டுத் துறை தொடர்ந்து வளர்ந்து வருகிறது, அதிக செயல்திறன், மேம்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களுடன் அதிக ஒருங்கிணைப்புக்கான அதிகரித்து வரும் தேவையால் இயக்கப்படுகிறது. சில முக்கிய எதிர்காலப் போக்குகள் பின்வருமாறு:

• வைட் பேண்ட்கேப் (WBG) செமிகண்டக்டர்கள்: சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) மற்றும் கேலியம் நைட்ரைடு (GaN) போன்ற WBG செமிகண்டக்டர்கள், பாரம்பரிய சிலிக்கான் சாதனங்களுடன் ஒப்பிடும்போது கணிசமாக மேம்பட்ட செயல்திறனை வழங்குகின்றன. அவை அதிக சுவிட்ச் அதிர்வெண்கள், குறைந்த இழப்புகள் மற்றும் அதிக இயக்க வெப்பநிலைகளை செயல்படுத்துகின்றன, இது மிகவும் திறமையான மற்றும் சிறிய இன்வெர்ட்டர் வடிவமைப்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.
• செயற்கை நுண்ணறிவு (AI) மற்றும் இயந்திர கற்றல் (ML): AI மற்றும் ML நுட்பங்கள் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும், பிழை கண்டறிதலை மேம்படுத்தவும், மற்றும் கிரிட் ஒருங்கிணைப்பை மேம்படுத்தவும் இன்வெர்ட்டர் கட்டுப்பாட்டிற்கு அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• மேம்பட்ட மாடுலேஷன் உத்திகள்: ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஹார்மோனிக் சிதைவைக் குறைக்கவும், செயல்திறனை மேம்படுத்தவும், மற்றும் இன்வெர்ட்டர்களின் டைனமிக் பதிலை மேம்படுத்தவும் புதிய மற்றும் மேம்பட்ட மாடுலேஷன் உத்திகளை தொடர்ந்து உருவாக்கி வருகின்றனர்.
• ஸ்மார்ட் இன்வெர்ட்டர்கள்: ஸ்மார்ட் இன்வெர்ட்டர்கள் மேம்பட்ட தொடர்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டு திறன்களுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளன, அவை கிரிட்டுடன் தொடர்பு கொள்ளவும், மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை மற்றும் அதிர்வெண் ஒழுங்குமுறை போன்ற கிரிட் ஆதரவு செயல்பாடுகளை வழங்கவும் உதவுகின்றன.

முடிவுரை

இன்வெர்ட்டர் கட்டுப்பாடு என்பது ஒரு சிக்கலான மற்றும் பன்முகத் துறையாகும், இது புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் ஒருங்கிணைப்பு முதல் மோட்டார் டிரைவ்கள் மற்றும் தடையற்ற மின்சாரம் வரை பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு அவசியம். உயர் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகமான பவர் எலக்ட்ரானிக் அமைப்புகளை வடிவமைப்பதற்கும் செயல்படுத்துவதற்கும் வெவ்வேறு இன்வெர்ட்டர் டோபாலஜிகள், மாடுலேஷன் உத்திகள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு உத்திகளைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம். தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து முன்னேறும்போது, இன்வெர்ட்டர் கட்டுப்பாட்டுத் துறை தொடர்ந்து உருவாகும், அதிக செயல்திறன், மேம்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் ஸ்மார்ட் கிரிட்கள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களுடன் அதிக ஒருங்கிணைப்புக்கான தேவையால் இயக்கப்படுகிறது. இந்த முன்னேற்றங்களைத் தழுவி, சமீபத்திய போக்குகள் குறித்து அறிந்திருப்பது, இந்த அற்புதமான மற்றும் மாறும் துறையில் பணிபுரியும் பொறியாளர்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு அவசியமானதாக இருக்கும். ஆற்றல் தேவை மற்றும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றத்தின் உலகளாவிய தன்மை, இன்வெர்ட்டர் கட்டுப்பாட்டு தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சி மற்றும் பயன்பாட்டில் மேலும் புதுமை மற்றும் ஒத்துழைப்பை ஊக்குவிக்கும்.