Con el desarrollo de vehículos de nueva energía, los consumidores reconocen cada vez más los vehículos de nueva energía. A diferencia de los componentes clave de los vehículos de combustible tradicionales, los componentes clave de los vehículos de nueva energía son el sistema de "tres electricidad", es decir, batería, control electrónico y motor. Entre ellos, el control electrónico sirve como puente que conecta la batería y el motor, y es responsable de convertir la energía CC de la batería en energía CA requerida por el motor. El nombre técnico del control electrónico es inversor, comúnmente conocido como controlador de motores en la industria de vehículos eléctricos. Responsable del control de accionamientos de motores y frenos eléctricos.
Como todos sabemos, la corriente continua es constante, mientras que la corriente alterna es alterna. ¿Cómo se realiza la conversión entre CC y CA?
Forma de onda CC y forma de onda CA
La conversión entre CC y CA requiere controlar dos características, una es la dirección de la corriente y la otra es la magnitud de la corriente. El circuito equivalente del circuito inversor del vehículo eléctrico se muestra en la siguiente figura. Igualamos la potencia de la batería a una batería y simplificamos el motor a una carga.
Circuito equivalente
Como se puede observar en la figura siguiente, se puede lograr un cambio en la dirección de la corriente mediante una combinación de interruptores de cierre y apertura. Logrando así el propósito de cambiar la dirección de la corriente alterna.
Dirección de la corriente
Dirección de la corriente
La corriente alterna tiene una frecuencia. Si la frecuencia de CA requerida por el motor es de 50 Hz, significa que el interruptor anterior debe completar 50 cambios periódicos en 1 segundo. Sin embargo, en realidad no existe tal cambio. De hecho, utilizamos tubos MOSET en lugar de interruptores. La frecuencia más alta del tubo MOSET puede alcanzar los 1000 KHz, lo que puede cumplir con los requisitos de frecuencia en procesos reales.
Tubo de Moset
Circuito de tubo de Moset
Después de resolver los problemas de dirección y frecuencia de la corriente, ¿cómo puede la magnitud de la corriente continua ser equivalente a la corriente alterna? Al "encender" y "apagar" el tubo MOSET, es posible saber si hay corriente o no, generando así una onda cuadrada. Cuando el interruptor está cerrado, el valor de salida es constante y cuando el interruptor está abierto, el valor de salida es 0. Como se muestra en la figura siguiente, la forma de onda verde es una onda cuadrada.
Onda cuadrada de CC
El cuadro rojo en la imagen de arriba muestra una onda cuadrada. Se puede observar que el valor promedio del período cambia con la relación entre el nivel alto y el nivel bajo. La forma de onda cian es el promedio de la onda cuadrada durante un período. Se puede observar que cuanto mayor sea el tiempo constante en un ciclo, mayor será el valor promedio. Finalmente, la forma de onda promedio de la onda cuadrada superior se convierte en la forma de onda inferior.
Al cambiar la dirección de la corriente mediante la combinación de interruptores, la forma de onda en todo el ciclo es la siguiente
Se puede ver que a través de la combinación de interruptores y cambios en la conmutación Al mismo tiempo, se combina una onda cuadrada para producir una forma de onda sinusoidal. Si reduce el período de tiempo de cada onda cuadrada, la curva se volverá cada vez más suave y la onda cuadrada promedio estará infinitamente cerca de una onda sinusoidal. El efecto de la forma de onda promedio de esta onda de prescripción es equivalente al efecto de una onda sinusoidal, completando la inversión de CC a CA.
Finalmente, hay otra pregunta. En el proceso de inversión real, ¿cómo sabemos cuánto nivel alto y nivel bajo ocupan cada uno en un ciclo de onda cuadrada? En el proceso de modulación de forma de onda real, se requiere un componente electrónico llamado comparador, y la señal de salida del comparador se utiliza para controlar el interruptor del tubo MOSET. El diagrama del circuito equivalente se muestra a continuación. El triángulo grande de la imagen es el comparador y el triángulo pequeño es el diodo. La función del diodo es evitar que los interruptores de la misma rama se enciendan al mismo tiempo y provoquen un cortocircuito.
Circuito de modulación
La onda triangular y la onda sinusoidal se introducen en el comparador para su comparación. Vea la imagen a continuación.
Comparación de formas de onda
Cuando la onda sinusoidal es más pequeña que la onda triangular, el comparador genera 0, y cuando la onda sinusoidal es más grande que la onda triangular, el comparador genera 1. De esta manera, la señal de control de onda cuadrada que coincide con las características de la onda sinusoidal puede enviarse e ingresarse al tubo MOSET. Cuando la salida es 1, se controla para que se encienda, y cuando la salida es 0, se controla para que se apague. De esta manera, el interruptor se puede controlar de acuerdo con la señal para emitir la forma de onda equivalente deseada del inversor. y finalmente se controla la rotación del motor, completando así todo el proceso del inversor.
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