Inverter Multilevel - Jenis Dan Kelebihan

Teknologi Inverter

Inverter yakni perangkat listrik yang merubah arus searah (DC) menjadi arus alternatif (AC). Inverter dipakai untuk daya cadangan darurat di rumah. Inverter dipakai dalam beberapa metode pesawat untuk merubah sebagian daya DC pesawat menjadi AC. Daya AC dipakai utamanya untuk perangkat listrik seumpama lampu, radar, radio, motor, dan perangkat lainnya.

Inverter Multilevel

Sekarang banyak aplikasi industri sudah mulai memerlukan daya tinggi. Namun beberapa perlengkapan di industri memerlukan daya sedang atau rendah untuk operasinya. Menggunakan sumber daya tinggi untuk semua beban industri mungkin terbukti berharga bagi beberapa motor yang memerlukan daya tinggi, sementara itu sanggup menghancurkan beban lainnya. Beberapa drive motor tegangan menengah dan aplikasi utilitas memerlukan tegangan sedang.

Inverter multi level atau multilevel sudah diperkenalkan sejak tahun 1975 selaku alternatif dalam suasana tegangan tinggi dan daya sedang. Inverter multilevel seumpama inverter biasanya dan dipakai untuk aplikasi industri selaku alternatif dalam suasana daya tinggi dan tegangan menengah.

 Inverter yakni perangkat listrik yang merubah arus searah  Inverter Multilevel - Jenis dan Kelebihan

Rangkaian Inverter DC ke AC

Kebutuhan konverter multilevel yakni untuk memamerkan daya output tinggi dari sumber tegangan menengah. Sumber seumpama baterai, kapasitor super, panel surya yakni sumber tegangan menengah. Inverter multilevel berisikan beberapa sakelar. Dalam inverter multilevel, sudut pengaturan sakelar sungguh penting.

Jenis-jenis Inverter Multilevel:

Inverter multilevel memiliki tiga jenis yaitu:
  • Dioda Clamped (penjepit) inverter multilevel
  • Kapasitor Flying inverter multilevel
  • Cascade H-bridge inverter multilevel

Dioda Clamped Inverter Multilevel:

Konsep utama dari inverter ini yakni menggunakan dioda dan menawarkan level tegangan berganda lewat banyak sekali phase ke bank kapasitor yang ada dalam seri. Dioda mentransfer tegangan dalam jumlah terbatas, sehingga meminimalkan tekanan pada perangkat listrik lainnya.

Tegangan output maksimum yakni setengah dari tegangan input DC. Ini yakni kehabisan utama dari dioda clamped inverter multilevel. Masalah ini sanggup tertuntaskan dengan mengembangkan sakelar, dioda, kapasitor. Karena duduk kendala penyeimbangan kapasitor, ini terbatas pada tiga level.

Jenis inverter ini memamerkan efisiensi tinggi sebab frekuensi dasar dipakai untuk semua perangkat switching dan ini yakni metode sederhana metode transfer daya back to back.

Contoh: 5-level dioda clamped inverter multilevel, 9-level dioda clamped inverter multilevel.
  • Dioda clamped 5-level inverter multilevel menggunakan sakelar, dioda; kapasitor tunggal, sehingga tegangan output yakni setengah dari input DC.
  • Dioda clamped 9-level inverter multilevel menggunakan sakelar, dioda; kapasitor dua kali lebih banyak dari dioda clamped 5-level inverter. Makara output lebih dari input.
 Inverter yakni perangkat listrik yang merubah arus searah  Inverter Multilevel - Jenis dan Kelebihan

Aplikasi Dioda Clamped Inverter Multilevel:

  • Kompensasi var statis
  • Drive motor berkecepatan variabel
  • Interkoneksi metode tegangan tinggi
  • Saluran transmisi DC dan AC tegangan tinggi

Kapasitor Flying Inverter Multilevel:

Konsep utama dari inverter ini yakni menggunakan kapasitor. Ini yakni seri koneksi sel-sel switching kapasitor clamped. Kapasitor mentransfer jumlah tegangan yang terbatas ke perangkat listrik. Dalam kondisi switching inverter ini seumpama di dioda clamped inverter.

Dioda clamping tidak diinginkan dalam jenis inverter multilevel ini. Outputnya yakni setengah dari tegangan input DC. Ini yakni kehabisan dari inverter multilevel kapasitor flying. Ini juga memiliki redundansi switching dalam phase untuk menyeimbangkan kapasitor yang flying. Itu sanggup mengatur anutan daya aktif dan reaktif. Tetapi sebab switching frekuensi tinggi, switching kerugian akan terjadi.

EX: kapasitor flying 5-level inverter multilevel, 9-level kapasitor flying inverter multilevel.
  • Inverter ini sama seumpama dioda clamped inverter multilevel
  • Dalam inverter ini cuma sakelar dan kapasitor yang digunakan.
 Inverter yakni perangkat listrik yang merubah arus searah  Inverter Multilevel - Jenis dan Kelebihan

Aplikasi Capacitor Flying Inverter Multilevel

  • Kontrol motor induksi menggunakan rangkaian DTC (Direct Torque Control)
  • Pembangkit var statis
  • Baik aplikasi konversi AC-DC dan DC-AC
  • Konverter dengan kesanggupan distorsi Harmonik
  • Penyearah arus sinusoidal

Cascaded H-Bridge Inverter Multilevel

Inverter multilevel cascaded H-bride yakni menggunakan kapasitor dan sakelar dan memerlukan lebih minim jumlah komponen di setiap level. Topologi ini berisikan serangkaian sel konversi daya dan daya sanggup dengan mudah dilevelkan. Kombinasi pasangan kapasitor dan sakelar disebut bridge-H dan memamerkan tegangan DC input terpisah untuk masing-masing bridge-H.

Ini berisikan sel-sel bridge-H dan setiap sel sanggup memamerkan tiga tegangan yang berlainan seumpama nol, DC aktual dan tegangan DC negatif. Salah satu laba dari jenis inverter multilevel ini yakni bahwa ia memerlukan jumlah komponen yang lebih minim daripada dioda clamped dan inverter kapasitor flying. Harga dan berat inverter kurang dari dua inverter. Soft-switching dimungkinkan oleh beberapa metode switching baru.

Cascaded (aliran) inverter multilevel dipakai untuk menetralisir transformator besar yang diinginkan dalam kendala inverter multi-phase konvensional, klem dioda yang diinginkan dalam kendala dioda clamped inverter dan kapasitor flying yang diinginkan dalam kendala inverter kapasitor flying. Tetapi ini memerlukan sejumlah besar tegangan terisolasi untuk memasok setiap sel.

Misal: 5- H-bridge inverter multilevel, 9- H-bridge clamped inverter multilevel.
  • Inverter ini juga sama seumpama dioda clamped multi inverter.
 Inverter yakni perangkat listrik yang merubah arus searah  Inverter Multilevel - Jenis dan Kelebihan

Aplikasi Cascaded H-Bridge Inverter Multilevel

  • Penggerak motor
  • Filter aktif
  • Penggerak kendaraan listrik
  • Pemanfaatan sumber daya DC
  • Kompensator aspek daya
  • Sistem tautan frekuensi back to back
  • Berinteraksi dengan sumber daya energi terbarukan.

Kelebihan Inverter Multilevel

Konverter multilevel memiliki beberapa keunggulan, yaitu:

1. Tegangan Mode Umum:

Inverter multilevel menciptakan tegangan mode umum, meminimalkan tekanan motor dan tidak menghancurkan motor.

2. Arus Input:

Inverter multilevel sanggup menawan arus input dengan distorsi rendah

3. Frekuensi switching:

Inverter multilevel sanggup beroperasi pada kedua frekuensi switching mendasar yang ialah frekuensi switching lebih tinggi dan frekuensi switching lebih rendah. Perlu dicatat bahwa frekuensi switching yang lebih rendah mempunyai arti kehilangan switching yang lebih rendah dan efisiensi yang lebih tinggi tercapai.

4. Mengurangi distorsi harmonik:

Teknik eliminasi harmonik pilih-pilih bareng dengan topologi multi level menciptakan distorsi harmonik total menjadi rendah dalam bentuk gelombang output tanpa menggunakan rangkaian filter apa pun.