Чем инвертор с линейной коммутацией отличается от инвертора, следующего за сетью?

Министерство энергетики США дает следующее определение инвертора с линейной коммутацией :

Инвертор, подключенный к электросети или линии. Коммутация мощности (преобразование постоянного тока в переменный ток) контролируется линией электропередачи, поэтому в случае сбоя в электросети фотогальваническая система не может подавать энергию в линию.

На мой взгляд, коммутатор — это механическое устройство для преобразования переменного тока в постоянный с помощью ротора — следствием силовой электроники был бы выпрямитель , противоположный инвертору.

Определение DOE идет в обратном направлении (от постоянного тока к переменному) для коммутации, предполагая, что синонимом «инвертор с линейной коммутацией» будет «инвертор с инвертированной линией».

Тем не менее, все это для меня звучит так же, как сеть, следующая за инвертором , для которого требуется подключение к сети переменного тока для преобразования постоянного тока в переменный. Означают ли эти два термина одно и то же, или есть еще нюансы, которые я упускаю? Почему используется слово «коммутированный» таким странным образом?

Коммутатор в двигателе постоянного тока преобразует постоянный ток в переменный, периодически изменяя направление тока в обмотке якоря по мере его вращения, поэтому его использование является последовательным. Вы бы не описали инвертор как «инвертирующую» мощность.
@Finbarr, это имеет смысл, но использование термина «коммутируемый» (обычно используемый для двигателей) применительно к инвертору (силовой электронике) кажется непоследовательным, не так ли?
Коммутация также может относиться к обмену или торговле, что и делает инвертор.

Ответы (2)

Такое использование термина «линейная коммутация» кажется немного странным в контексте предыдущего использования в силовой электронике. «Коммутируемая линия» использовалась, чтобы отличить использование реверсирования сетевого напряжения и тока переменного тока для коммутации тиристора, а не метод принудительной коммутации. Коммутация, «управляемая линией электропередачи», больше похожа на коммутацию, синхронизированную с линией электропередачи, а не на использование линии электропередачи для обратного смещения коммутационного устройства для его выключения.

Следящий за сетью инвертор синхронизирован с сетью и принимает сеть в качестве регулятора напряжения. Сеткообразующий инвертор будет пытаться регулировать напряжение сети, ожидая, что другие источники примут это.

Ниже приведен пример использования термина «линейно-коммутируемый» от Bimal K. Bose, Power Electronics and Motor Drives Advances and Trends , Copyright © 2006, Elsevier Inc.:

Тиристорные преобразователи характеризуются линейной (или естественной), нагрузочной или принудительной коммутацией. Преобразователи с линейной коммутацией широко используются в коммунальных сетях, и они будут обсуждаться в этой главе. Тиристорные преобразователи с принудительной коммутацией, требующие вспомогательных переходных цепей, практически устарели. Преобразователи, в которых используются такие устройства, как силовые МОП-транзисторы, GTO, IGBT и IGCT, характеризуются самокоммутацией.

Другой пример взят из Philip T. Krein, Elements of Power Electronics , Copyright © 1998, Oxford University Press (курсив в оригинале):

Термин коммутация относится к общему процессу изменения пути протекания тока от одной конфигурации схемы к другой. Диоды и тиристоры демонстрируют так называемую линейную коммутацию , при которой источники переменного тока и параметры линии, такие как индуктивность, определяют способ переключения тока между путями. Коммутация линии обычно означает, что происходит естественное действие «сделать перед разрывом», при котором новый текущий путь устанавливается до того, как первоначальный путь будет обрезан. Транзисторы и GTO [тиристоры выключения затвора] демонстрируют принудительную коммутацию, при которой переключатель может быть активно выключен даже до того, как будет установлен другой путь.

Не могли бы вы тогда предложить альтернативное определение для «инвертора с линейной коммутацией»? И отличается ли он от сетевого инвертора?
Я бы сказал, что более подходящими терминами были бы «сетевой инвертор» или «сетевой инвертор». Однако инвертор, привязанный к сети, может быть инвертором, формирующим сеть, или инвертором, следующим за сетью, поэтому в большинстве контекстов, вероятно, следует использовать более конкретные термины. Инвертор, следующий за сетью, может быть либо коммутируемым от сети, либо самокоммутируемым и синхронизированным. Смотрите также дополнение к моему ответу.

Коммутация подразумевает переключение полярности тока. Это может быть переключатель с постоянным или синусоидальным сигналом, управляемым ШИМ, или датчик Холла для определения магнитного положения ротора.

Коммутация - это обобщенный термин, указывающий на то, что полярность тока должна контролироваться, без указания того, как это делается.

Линейная коммутация подразумевает, что линия подает фазу и частоту, в отличие от изолированного инвертора. .

Мощность должна быть синусоидальной и синхронизированной с сетью, обеспечиваемой регулированием тока.

Так что да, это GTI, коммерческое название. У Tied есть и другие промышленные последствия, которых, я думаю, они хотели избежать.

Grid Follow или Tied называются GTI и подают ток в фазе с напряжением, так что pf => 99%. При <1 % желательна гармоника и существует обязательный предел. Есть также строгая молниезащита. Необходимы контур фазовой автоподстройки частоты и активный PFC.

стандарт Инверторы являются изолированными или «островными» инверторами и предъявляют гораздо менее строгие требования к отслеживанию изменений напряжения в сети в зависимости от нагрузки и частоты.

Инверторы потребительского класса могут быть псевдосинусоидальными, что может создать хаос в GTI с гармониками сети, вызывая циркулирующие токи от GTI для компенсации шумов в сети. Я слышал об этом от консультанта Duke Power по исключительно хорошим моделям Huawei GTI. Когда GTI-конкуренты вышли в сеть, им пришлось поднять номинальные токи предохранителей.

А как же "инвертор с линейной коммутацией"?
Это нормально, но «линейный инвертированный инвертор» неоднозначен, потому что, хотя поток тока инвертируется, напряжение находится в фазе.